�ime nas je znanost odu�evila u 2010?

Kvantna vilica - rezonator

U protekloj smo vas godini nastojali informirati o svim va�nijim znanstvenim otkri�ima. U svijetu znanosti - fizici, medicini, astronomiji, biologiji - puno se toga doga�alo, a hrvatski su stru�njaci sudjelovali u mnogim va�nim projektima.

U novogodi�njoj retrospektivi predstavljamo vam na� izbor 10 najva�nijih ostvarenja u 2010.:

1. Stvoren prvi kvantni stroj

Zakoni kvantne mehanike prema kojima se atomi i molekule mogu istovremeno nalaziti na dva mjesta, odnosno mirovati i kretati se istovremeno, po prvi su put ove godine potvr�eni na primjeru o�ima vidljivog tijela.

Naime, fizi�ar Andrew Cleland s Kalifornijskog sveu�ili�ta i njegovi kolege uspjeli su izazvati kvantno stanje u predmetu koji je milijardama puta ve�i od ranije testiranih, odnosno pokazati da se kvantna mehanika mo�e primijeniti i na ve�e predmete, a ne samo na atomske �estice.

U svojem eksperimentu stru�njaci su upotrijebili metalnu lopaticu koja vibrira kada struja prolazi kroz nju. Ohladili su je na jednu tisu�inku stupnja iznad apsolutne nule i potom joj posebno konstruiranim elektri�nim krugom dodali samo jedan kvant elektri�ne energije. Lopatica je pre�la u stanje energije izme�u nule i jednog kvanta, a precizna mjerenja pokazala su da se u isto vrijeme pokretala i mirovala (pogledajte sliku gore).

2. Prvi rezultati LHC-a

CERN-ov Veliki hadronski sudara� ove je godine kona�no po�eo davati prve va�ne znanstvene rezultate. Stru�njaci su u sudarima te�kih iona uspjeli reproducirati tzv. kvark-gluonsku plazmu kakva je vjerojatno postojala u prvim trenucima nakon Velikog praska u kojem je prije 13,7 milijardi godina nastao svemir. Eksperimentom ALPHA prvi je put na 'du�e vrijeme' (na oko petinu sekunde) zarobljena antimaterija, �to je dovoljno za istra�ivanje njezinih svojstava. Tako�er je otkriveno da je rani svemir bio u stanju koje vi�e nalikuje teku�em nego plinovitom, kako se ranije mislilo. U CERN-ovim istra�ivanjima sudjeluje i velik broj hrvatskih stru�njaka.

3. Prvi sintetski genom

Ameri�ki pionir genetike Craig Venter prvi je put u povijesti uspio stvoriti �ivot s umjetnim genomom. Na eksperimentu, koji je stajao oko 40 milijuna dolara, 20 je znanstvenika radilo vi�e od 10 godina. Venter i njegov tim konstruirali su sintetski genom po uzoru na 'genetski sofver' jedne bakterije. Ubacili su ga u stanicu doma�ina, a mikrob je poprimio izgled i pona�anje koji su potvrdili da njime upravlja sintetska DNA.

4. O�itan genom neandertalaca

Dr. Svante P��bo, voditelj istra�ivanja The Neandertal Genome Project i direktor instituta za evolucijsku antropologiju Max Planck u Leipzigu sa svojim je timom, u kojem rade i hrvatski znanstvenici poput Tomislava Mari�i�a, de�ifrirao vi�e od 60 posto genoma neandertalaca. U istra�ivanju su klju�nu ulogu odigrali odli�no o�uvani fosili iz hrvatske Vindije. Usporedbe genoma neandertalaca s ljudskim otkrile su da izme�u jedan i �etiri posto genoma ljudi iz Europe i Azije potje�e od neandertalaca i tako potvrdile teoriju prema kojoj su se Homo sapiensi kri�ali s njima.

5. Dovr�en katalog morskog �ivota

Znanstvenici su ove godine proslavili sastavljanje najve�eg kataloga morskih organizama, na kojem se radilo punih deset godina. Katalog morskog �ivota (CoML), u kojem su mnoga stvorenja prvi put na�la svoje mjesto, trebao bi poslu�iti kao temelj za istra�ivanja utjecaja ljudskih aktivnosti na morske ekosustave.

U radu na njemu sudjelovalo je vi�e od 2700 istra�iva�a iz 80 zemalja, a utro�eno je 9000 dana u najmanje 540 ekspedicija. To je najtemeljitija studija ove vrste koja je ikad poduzeta u svijetu.

6. Veliki uspjesi u borbi protiv AIDS-a

Gotovo tri desetlje�a od po�etka epidemije AIDS-a, kojim je pogo�eno oko 33 milijuna ljudi �irom svijeta, otkrivene su dvije uspje�ne metode za prevenciju infekcije - vaginalni gel i pilula, te jedna radikalna metoda lije�enja - prvi put je zamjenom imunolo�kog sustava potpuno izlije�en jedan pacijent.

Mikrobicidni vaginalni gel testiran u Ju�noafri�koj Republici predstavlja veliku nadu za �ene jer im omogu�uje za�titu od HIV-a �ak i kada njihovi partneri ne �ele koristiti kondome. Gel sadr�i lijek protiv AIDS-a Tenofovir, a smanjuje broj infekcija za gotovo 40 posto.

Gileadov lijek, pilula Truvada, kombinacija dvaju antiretrovirusnih lijekova protiv AIDS-a, u ispitivanjima je pokazao da smanjuje opasnost prijenosa virusa s mu�karca na mu�karca za oko 44 posto, a ako se uzima svakodnevno, djelotvornost mu je jo� ve�a - oko 73 posto.

Njema�ki znanstvenici objavili su nedavno da su prvi put potpuno izlije�ili jednog �ovjeka zara�enog HIV-om. Tim s Medicinskog sveu�ili�ta u Berlinu uspio je izlije�iti Timothyja Raya Browna (42), Nijemca podrijetlom iz SAD-a, koji je osim od AIDS-a bolovao i od akutne mijeloidne leukemije. Stru�njaci su zra�enjem uni�tili njegov obrambeni sustav, a potom su mu presadili mati�ne stanice koje su se pretvorile u krvne. Proces je ponovljen, a Brown danas ne pokazuje znakove nijedne od dvije spomenute bolesti iako ve� tri i pol godine ne uzima lijekove protiv HIV-a.

7. Otkri�e vode na Mjesecu

Misija Lunar Crater Remote Observation (LCROSS) udarila je 9. listopada 2009. u krater Cabeus nedaleko od ju�nog pola Mjeseca kako bi istra�ila sastav njegova zamrznuta tla o�uvanog u vje�noj sjeni Sunca.

Rezultati analize prikupljenih uzoraka ove su godine pokazali da u njemu ima oko 5,6 posto zamrznute vode - u toni materijala ima je oko 45 litara - �to bi trebalo biti dovoljno za budu�e misije ljudi, pa �ak i za uspostavu baza na Mjesecu. To je �ak 50 posto vi�e nego �to su astronomi o�ekivali te dvostruko vi�e nego �to se mo�e na�i u pustinjama Sahare. Voda bi za budu�e kolonizatore Mjeseca bila va�na ne samo kao pi�e, nego i kao izvor vodika, odnosno energije.

8. Obrtanje procesa starenja

Istra�iva�i iz Medicinske �kole Harvard po prvi su put uspjeli obrnuti proces starenja kod mi�eva. Uzgojili su genetski modificirane mi�eve kojima je nedostajao enzim telomeraza koji zaustavlja skra�ivanje tzv. telomera - svojevrsnih za�titnih kapa kromosoma. Bez tog enzima mi�evi su prerano ostarjeli i po�eli pokazivati karakteristi�ne boljke kao �to su slabljenje osjeta mirisa, smanjivanje mozga, neplodnost i o�te�enja probavnog sustava. No kada su mi�evima dali injekcije koje su ponovno aktivirale stvaranje enzima, o�te�eno je tkivo ozdravilo i pomladilo se.

Otkri�e ulijeva nadu da bi se sli�nom tehnikom moglo usporiti starenje ljudi i sprije�iti ili ubla�iti stara�ke bolesti poput demencije te sr�anih i mo�danih udara.

9. Eksplozija otkri�a novih planeta Astronomi su do danas otkrili ne�to vi�e od 500 planeta izvan Sun�evog sustava koji se nazivaju egzoplanetima, no instrumenti i analiti�ke metode tek su nedavno postali dovoljno sna�ni za istra�ivanje njihova sastava i putanja.

Skupina ameri�kih znanstvenika otkrila je prvi planet izvan Sun�eva sustava koji se nalazi u zoni pogodnoj za �ivot Gliese 581g (umjetni�ka vizija desno). Planet su nalazi u nastanjivom podru�ju crvenog patuljka Gliese 581, �to zna�i da bi na njemu moglo biti vode. Za punu revoluciju oko zvijezde u zvije��u Vage, koja je udaljena od Zemlje samo 20 svjetlosnih godina, treba mu manje od 37 na�ih dana. Relativno velika masa pokazuje da je vjerojatno izgra�en od stijena te da ima atmosferu.

Britanski tim astronoma prona�ao je prvi planet s ekstremno visokim koncentracijama ugljika i, najvjerojatnije, dijamanata. �injenica da znanstvenici ve� mogu tako detaljno proniknuti u sastav planeta koji kru�e oko drugih zvijezda velik je korak u istra�ivanju egzoplaneta. Novi planet Wasp 12b prvi je na kojem je otkriveno vi�e ugljika nego kisika.

Astronomi su ove godine tako�er prvi put otkrili planet koji je u Mlije�nu stazu stigao iz neke druge galaksije. Novootkriveno tijelo kru�i oko zvijezde HIP 13044 koja pripada tzv. Helmijevoj struji koja je svojevremeno bila sastavni dio druge, patuljaste galaksije. Procjenjuje se da ju je Mlije�na staza progutala prije �est do devet milijardi godina, a nalazi se u zvije��u Kemijske pe�i. Planet je nastao u ranoj fazi razvoja svog solarnog sustava prije nego �to je galaksiju progutala na�a.

10. Potvr�ena evolucija u malom

Hrvatski znanstvenik dr. Tomislav Domazet-Lo�o po prvi je put dokazao hipotezu prema kojoj �ivotinje svojim embrionalnim razvojem zrcale evolucijsku povijest svoje vrste. Ugledni znanstveni �asopis Nature objavio je ovaj rad na svojoj naslovnici.

Znanstvenici su jo� davno uo�ili da embriji mnogih razvijenih �ivotinja prolaze kroz faze koje izgledom podsje�aju na njihove evolucijske pretke i zaklju�ili da je rije� o svojevrsnom ponavljanju evolucije u malom. U novom istra�ivanju Domazet-Lo�o je koristio tzv. genomsku filostratigrafiju, metodu koju je sam razvio jo� prije tri godine, a kojom se mo�e rekonstruirati daleka evolucijska pro�lost organizama od prije vi�e stotina milijuna godina.

On i njegov njema�ki kolega dr. Diethard Tautz s Instituta Max Planck za evolucijsku biologiju tom su metodom dokazali da korelacija izme�u ontogenije i filogenije nije mit i da u znanstvenim krugovima �esto kritizirane ideje Von Baera, Darwina i Haeckela zaslu�uju ponovnu procjenu.


Izvor: tportal.hr, autor Nenad Jari� Dauenhauer

Po�etak