بزرگ‌ترین کشفیات و دستاوردهای علمی در سال ۲۰۱۷

سال ۲۰۱۷، بسیار پرفراز و نشیب بود و جهان علم هم از این قاعده مستثنا نیست. در این سال دستاوردهای زیادی نصیب جامعه‌ی علمی شد.

کشف هفت سیاره‌ی خواهر زمین، پایان مأموریت ۲۰ ساله‌ی کاسینی و نخستین تله‌پورت کوانتومی از بزرگ‌ترین کشفیات سال ۲۰۱۷ محسوب می‌شوند. در ادامه به ۱۵ مورد از مهم‌ترین و بزرگ‌ترین کشفیات علمی سال جاری میلادی، خواهیم پرداخت؛ با زومیت همراه شوید.
دانشمندان قاره‌ی جدیدی در اقیانوس آرام کشف کردند

قاره‌ی زیلاندیا / Zealandia

دانشمندان، سال گذشته وجود قاره‌ی زیلاندیا (Zealandia) را به اثبات رساندند؛ قاره‌ای که گفته می‌شود حدود دوسوم استرالیا است و تقریبا تمام آن در اقیانوس آرام به زیر آب رفته است. در این مورد، ارتفاع و شکل قاره از سرنخ‌های اصلی دانشمندان محسوب می‌شود؛ اما عوامل دیگری هم باید مد نظر قرار گیرد. به‌عنوان مثال، پوسته‌ی این قاره به‌طور قابل توجهی نسبت به بستر اقیانوس ضخیم‌تر و ساختار زمین‌شناختی آن نسبت به نواحی دیگر متمایز است.

مدارک و شواهد مربوط به شباهت‌های زمین‌شناسی از اوایل قرن بیستم در اختیار دانشمندان قرار گرفت. پژوهشگران می‌گویند قرار دادن زیلاندیا در زمره‌ی قاره‌های جهان فقط اضافه شدن یک نام به فهرست قاره‌ها نیست؛ قاره‌ای که این گونه زیر آب رفته اما همچنان یکپارچه است و قطعه‌قطعه نشده، برای شناخت پیوستگی یا گسستگی پوسته قاره‌ها مفید است. همچنین دایناسورها در اواخر دوره‌ی کرتاسه منقرض شدند؛ حال تخمین زده می‌شود قاره‌ی زیلاندیا حدود ۸۰ میلیون سال قبل از استرالیا جدا شده و به زیر آب رفته است.
دو حرف جدید به الفبای ژنتیک اضافه شد

ژنتیک / genetic

تمام اشکال حیات روی کره‌ی خاکی از الفبای ژنتیکی T ،A ،C، G و U به‌ وجود آمده‌‌اند. این ترکیبات نیتروژن‌دار که بخش متصل‌شونده‌ی بین دو رشته‌ی DNA یا همان بازهای نوکلئوتیدی را تشکیل می‌دهند، پروتئین‌سازی را در سلول سامان می‌بخشند. چون تقریبا تمام کارهای سلول را پروتئین‌ها انجام می‌دهند؛ پس این حروف هستند که در سلول همه‌کاره محسوب می‌شوند. برای اولین بار دانشمندان نوعی باکتری را طوری مهندسی کردند که از حروف اضافه، پروتئین بسازند. چهار حرف پایه‌ای به‌طور طبیعی در دسته‌های سه‌گانه (کدون)، یک آمینواسید را کد می‌کنند و قادرند ۲۰ آمینواسید را رمزگذاری کنند.

اضافه کردن دو حرف که X و Y ، باعث شده است سلول بتواند تا ۱۵۲ آمینواسید را استفاده کند. با این تکنولوژی جدید، باید منتظر داروها و مواد جدید باشیم. در سال ۲۰۱۴، بیوتکنولوژیست‌ها باکتری اشریشیا کلی (Escherichia coli) را طوری مهندسی کردند که یک جفت باز دیگر را هم پذیرا باشد. این باکتری‌ها اکنون می‌توانند این بازها را ذخیره کنند و به سلول‌های دختری انتقال دهند. با این حال برای ثمر دادن این کار، باید از روی این DNA شش حرفی، mRNA ساخته و به پروتئین ترجمه شود. ارگانیسم نیمه‌مصنوعی E.coli، به‌عنوان یک پلتفرم آزمایشی برای توسعه‌ی گونه‌های جدیدی از حیات مورد استفاده قرار می‌گیرد که کاربردهای مفید بسیاری خواهند داشت؛ مانند باکتری‌هایی با توانایی پاکسازی آلودگی با سرعت بالا یا سلول‌های زنده با امکان ذخیره‌سازی حجم زیادی از اطلاعات.
عامل پیدایش طلا و پلاتین مشخص شد

ستاره‌‌ی نوترونی / Neutron star

سال گذشته، ستاره‌های نوترونی با هم برخورد کردند و پس از برخورد، انفجاری پیش آمد و نتایج حاصل از این انفجار بسیار جالب توجه بود. این پدیده ابتدا در ماه آگوست اتفاق افتاد و دستگاه‌های بسیاری این پدیده را رصد کردند تا آن را ضبط کنند و داده‌های مرتبط با این برخورد را در اختیار ستاره‌شناسان قرار دهند. ستاره‌های نوترونی در واقع ستاره‌های مرده یا سوخته‌ و بقایای یک ابرستاره هستند و پس از جدایی از ابر ستاره، در فضا پراکنده و به هم نزدیک و نزدیک‌تر می‌شوند و سرانجام به هم برخورد می‌کنند.

پس از برخورد این دو ستاره با یکدیگر، انرژی و ماده در فضا پراکنده می‌شود. تا به امروز منبع پیدایش طلا و پلاتین نامشخص بود و دانشمندان و پژوهشگران قادر به یافتن پاسخ آن نبودند. انفجار دو ستاره‌ی نوترونی، پاسخ تمامی این سؤال‌ها را داد؛ زیرا فلز طلا و پلاتین از محصولات این انفجار ستاره‌های نوترونی بود. دانشمندان معتقدند حداقل نیمی از ذخایر طلا در جهان از این طریق به‌ وجود آمده است. یافته‌ی جدید این دانشمندان نشان می‌دهد پیدایش طلا حاصل شکل‌گیری این فلز در عمیق‌ترین لایه‌های درونی زمین و سپس انتقال آن به لایه‌های بیرونی و سپس سطح زمین بوده است. به این ترتیب حرکت داخلی برخی لایه‌های درونی زمین در این زمینه به نفع انسان تمام شد و به‌ همین دلیل بشر توانست به این فلز ارزشمند و زیبا دسترسی پیدا کند.
فضای خالی عجیبی در هرم جیزه‌ی مصر کشف شد

اهرام مصر / Egyptian pyramids

اهرام مصر را می‌توان یکی از اسرار آمیزترین بناها و سازه‌هایی که تا به امروز ساخته شده است، دانست. بناهایی که هنوز هم برای بسیاری مانند راز سر به مهر باقی مانده‌اند و بعد از قرن‌ها هنوز هم اسرارشان کشف نشده است. شگفتی این بناها و عظمت آن‌ها باعث می‌شود فکر ساختن آن‌ها در گذشته با ابزار محدودی که وجود داشت از بین برود و این گمان را به وجود بیاورد که احتمالا باید رد پای موجودات فرازمینی در میان باشد. هرچند نزدیک به ۴۵۰۰ سال از زمان ساخت هرم جیزه می‌گذرد، هنوز بسیاری از حقایق مربوط به آن نامعوم است.

محققان می‌گویند یک فضای خالی مرموز در هرم جیزه‌ی مصر وجود دارد و هنوز از ماهیت واقعی آن اطلاعاتی در دست نیست.

این کشف به‌ لطف همکاری دو جهان علمی متفاوت یعنی باستان‌شناسی و فیزیک ذرات، میسر شده است. دانشمندان با اندازه‌گیری دقیق و طاقت‌فرسای میون‌ها (ذرات بنیادی که از اعماق فضا به زمین می رسند و توانایی عبور از میان اجسام جامد نیز دارند) توانستند تراکم داخل هرم را ارزیابی و این فضای خالی را با طول حداقل ۳۰ متر در هرم خوفو کشف کنند.
روش نوین CAR-T، سرطان خون را کاملا درمان می‌کند

کارتی سل تراپی / car-t-cell therapy

سازمان دارو و غذای آمریکا برای نخستین بار به یک مدل درمانی جدید مبارزه با سرطان مجوز داد. در این روش جدید متخصصان با بازطراحی سیستم دفاعی بدن بیمار، آن را برای مبارزه با سلول‌های سرطانی تجهیز می‌کنند. متخصصان می‌گویند با مجوز گرفتن این روش درمانی، مبارزه با سرطان وارد عصر جدیدی می‌شود. شرکت نوارتیس (Novartis) هم‌اکنون این خدمات را در ازای پرداخت ۴۷۵ هزار دلار ارائه می‌دهد و مدعی است در ۸۳ درصد موارد، مبتلایان به یک نوع سرطان خون را کاملا درمان می‌کند.

در روش درمانی Car t_cell، پس از گرفتن نمونه‌ی خون از بیماران، سلول‌های T سیستم ایمنی را جدا می‌کنند و با روش‌های مهندسی ژنتیک به کمک ویروس خاصی، آ‌ن‌ها را دستکاری می‌کنند تا به سلول‌ ایمنی T اجازه بدهند پروتئین‌ها، آنتی‌ژن‌ها یا سلول‌های توموری ویژه را تشخیص دهد و به آن‌ها متصل شود. این سلول‌های دستکاری شده که در آزمایشگاه صدها میلیون بار تکثیر می‌شوند، نهایتا به بیمار تزریق می‌شوند تا سلول‌های توموری که آنتی‌ژن‌های مربوطه را روی سطح خود دارند، از بین ببرند. گرچه هم‌اکنون روش کار-تی-سل بیشتر برای درمان سرطان خون به کار گرفته می‌شود؛ اما توانایی آن را دارد که برای انواع دیگر سرطان‌ها هم استفاده شود.
بزرگ‌ترین کوه یخی جهان از قطب جنوب جدا شد

لارسن سی / Larsen C

سال گذشته، بزرگ‌ترین کوه یخی جهان به‌ نام لارسن سی از قطب جنوب جدا شد. این کوه یخی تقریبا ۲۰۰ متر ضخامت و ۱۲۰۰ کیلومتر مکعب آب یخ‌زده دارد. تغییرات آب‌ و‌ هوایی و گرم شدن زمین از اصلی‌ترین دلایل جدا شدن کوه یخی لارسن سی به‌حساب می‌آید. سال پیش کارشناسان خبر از جدا شدن یک توده یخ ۳۷۰۰ کیلومتری در قطب جنوب دادند؛ اکنون این کوه یخی به‌طور‌ کامل از قطب جنوب جدا شد.

از سال ۲۰۱۰ دانشمندان شکافی را در یخ‌های قطبی جنوب مشاهده کرده بودند و پیش‌بینی می‌شد که یکی از کوه‌های یخی قطب جنوب جدا خواهد شد. کوه یخی دراثر شکافته شدن صفحات یخی در طول دهه‌ها و به‌طور تدریجی، شکل می‌گیرد. آب‌های تحتانی و همچنین هوای گرم برفراز این صفحه، باعث رشد ناگهانی این شکاف‌ها می‌شوند. دستگاه تابش‌‌سنج طیفی تصویربرداری با وضوح متوسط (MODIS)، اولین ابزاری است که جدا شدن این کوه یخی بزرگ از قطب جنوب را ثبت کرده است. با نازک‌تر شدن یخچال‌ها در برخی از مناطق قطب جنوب، صفحات یخی جرم خود را از دست می‌دهند؛ روندی که غیر قابل بازگشت است.
ناسا هفت سیاره‌ی شبیه زمین را کشف کرد

تراپیست / TRAPPIST-1

ناسا منظومه‌ای متشکل از هفت سیاره‌ی تقریبا هم‌اندازه‌ی زمین را کشف کرد؛ سیاره‌هایی با سطح سنگی که آب مایع ممکن است روی همه‌ی آن‌ها وجود داشته باشد. این سیاره‌ها دور یک ستاره‌ی کوچک و کم‌نور در مدارهایی بسیار کوتاه گردش می‌کنند. هر دور گردش این سیاره‌ها به دور ستاره‌ی خود کمتر از دو هفته طول می‌کشد. ستاره‌ی Trappist-1 در فاصله‌ی ۳۹ سال نوری از ما قرار دارد و جرم آن فقط ۸ درصد جرم خورشید است. این ستاره از همان ابتدا توجه گروه را به خود جلب کرد؛ چرا که از افت نور متعدد آن مشخص بود بیش از یک سیاره در مدار آن گردش می‌کند.

سیاره‌های منظومه‌ی تراپیست-۱ در قسمت‌های بیرونی و سرد منظومه تشکیل شده‌اند، جایی که ترکیبات فرار مثل آب و کربن دی‌اکسید کاملا یخ می‌زنند. سامانه ستاره‌ای تراپیست-۱ در مجموعه صورت فلکی دلو (Aquaris) قرار گرفته است که ۴۰ سال نوری یا حدود ۳۷۸ تریلیون کیلومتر با زمین فاصله دارد. طبق اطلاعات کنونی، تمامی این هفت سیاره ساختار صخره ای همچون زمین دارند و گازی (مانند مشتری) یا یخی (مانند سرس) نیستند. مدار این سیارات به قدری به یکدیگر نزدیک است که اگر از سطح هرکدام به آسمان نگاه کنیم، عوارض جغرافیایی مابقی آن‌ها را خواهیم دید، چیزی شبیه آنچه روی زمین از ماه می بینیم.
فضاپیمای کاسینی بعد از ۲۰ سال به مأموریت خود پایان داد

فضاپیمای کاسینی / Cassini

فضاپیمای کاسینی سال گذشته سرانجام به مأموریت ۲ ساله‌ی خود در فضا پایان داد. این فضاپیما با متلاشی شدن بر فراز سیاره‌ی زحل، به پایان راه خود رسید. کاسینی منهدم شد تا به قمر تایتان برخورد نکند تا این قمر را که احتمال می‌رود میزبان باکتری‌های خاصی باشد، آلوده نکند. کاوشگر کاسینی اولین بار در سال ۲۰۰۴ همراه با ربات کاوشگر دیگری به نام هویگنز به مدار سیاره‌ی زحل رسید. کاسینی در مدار این سیاره باقی ماند ولی هویگنز در اوایل سال ۲۰۰۵ روی تایتان، دومین قمر بزرگ منظومه‌ی شمسی که به دور زحل می‌چرخد، فرود آمد و اطلاعاتی از سطح این قمر به زمین مخابره کرد.

کاوشگر فضایی تحقیقاتی کاسینی به همراه فضاپیمای هویگنز به‌طور مشترک توسط ناسا و سازمان فضایی اروپا برای کاوش به فضا فرستاده شده بود تا دور زحل بگردد و اطلاعاتی از آن به زمین مخابره کند. نام این دو کاوشگر از نام دو منجم یعنی «جیوانی کاسینی» و «کریستین هویگنز» گرفته شده ‌است. کاسینی پس از آخرین پرواز خود در عبور از تایتان، خودکشی کرد و نابود شد. دوربین‌های کاسینی از یک روز قبل از این اتفاق خاموش بودند، اما ناسا آخرین تصاویر ثبت‌شده توسط این کاوشگر را دریافت کرد. کاسینی تا آخرین ثانیه‌های عمر خود تمام تلاشش را برای اضافه کردن اطلاعات ما از سیاره زحل به کار گرفت.
دستگاه ام‌آر‌آی نوزادان زودرس درآمریکا رونمایی شد

دستگاه ام‌آرآی / Embrace Neonatal MRI System

نوزادان نارس تازه متولدشده، آسیب پذیرترین بیماران بیمارستان‌ها هستند که به مراقبت‌های خاص نیاز دارند و درمان آن‌ها در واحدهای NICU، چالشی جدی است. در برخی موارد تشخیص دقیق مشکل این نوزادان نارس مستلزم استفاده از دستگاه MRI است، اما آسیب پذیری بالای نوزادان باعث می‌شود نتوان به‌راحتی آن‌ها را در داخل چنین دستگاه‌هایی قرار داد. دستگاه‌های یادشده آلودگی‌های زیادی هم دارند و لذا بسیاری از پزشکان در مورد قراردادن نوزادان در درون دستگاه ام‌آر‌آی تردیدهای جدی دارند. به همین دلیل، تأیید یک دستگاه جدید ام‌آرآی توسط اداره‌ی غذا و داروی آمریکا که به‌طور اختصاصی برای نوزادان تولید شد، باعث خوشحالی جامعه پزشکی شده است.

این دستگاه با عنوان کامل «Embrace Neonatal MRI System» به‌طور اختصاصی برای اسکن کردن سر نوزادان نارس تولید شده است و پزشکان می‌توانند نوزادان را در داخل محل پرورش اطفال زودرس و در دمای کنترل‌شده‌ی آن قرار دهند و سپس این مجموعه را به‌طور مستقیم در داخل دستگاه ام‌آر‌آی قرار دهند. کل فرایندآماده‌سازی نوزاد نارس و استفاده از دستگاه یادشده، کمتر از یک ساعت طول می‌کشد و اگر برای نوزاد مشکلی پیش بیاید می‌توان او را در عرض ۳۰ ثانیه از دستگاه خارج کرد. انتظار می‌رود استفاده از این دستگاه، نرخ مرگ‌ و‌ میر نوزادان نارس را در بیمارستان‌ها کاهش دهد.
ناسا برای نخستین بار، از موشک‌های قابل بازیافت استفاده کرد

موشک‌های قابل بازیافت

موشک بازیافتی اسپیس ایکس که با نام فالکون ۹ شناخته می‌شود، پس از تلاش‌های تحسین‌برانگیز این کمپانی، سرانجام توانست اعتماد ناسا را به خود جلب کند. پس از استفاده‌ی مجدد از موشک فالکون ۹ و موفقیت‌های چندین باره، این اقدام شرکت معروف هوافضای اسپیس ایکس (SpaceX)، به‌عنوان اولین باری که یک راکت کارکرده به فضا پرتاب می‌شود،‌ توجه زیادی را به خود جلب کرد. آژانس فضایی آمریکا هم جز سازمان‌هایی بود که تحت تأثیر موفقیت اسپیس ایکس قرار گرفت و اعتماد خود به دستاوردهای چنین ایده‌هایی را با تأیید رسمی انجام یک مأموریت مشترک با این شرکت، برای ارسال محموله به فضا، نشان داد.
پیوند اعضای خوک به بدن انسان، به واقعیت نزدیک شد

پیوند عضو / Organ transplantation

به زودی دانشمندان چینی فرآیند پیوند اعضای حیاتی خوک به بدن انسان را آغاز خواهند کرد؛ امری که می‌تواند به آن دسته از بیمارانی که در انتظار دریافت عضو پیوندی هستند، کمک فراوانی بکند و گزینه‌های تازه‌ای پیش پای آن‌ها قرار دهد. البته دانشمندان چینی قرار نیست اندام‌های حیاتی خوک‌های معمولی را به انسان پیوند بزنند، بلکه این کار به کمک خوک‌های شبیه‌سازی شده به انجام خواهد رسید.

در حال حاضر دانشمندان چینی موفق شده‌اند لوزالمعده‌ی خوک‌های شبیه‌سازی شده را برای انجام عمل پیوند به بدن انسان آماده کنند. بر این اساس در صورت کسب مجوز از دولت چین می‌توانند به‌زودی عمل پیوند لوزالمعده‌ی خوک به انسان را به‌صورت عملی انجام دهند. دلیل اصلی پیوند زدن اعضای حیاتی خوک به انسان، آن است که اندام‌های حیاتی این جانور چهارپا به لحاظ اندازه و بسیاری از ویژگی‌های فیزیولوژیک شباهت فراوانی به انسان دارد. بنابراین در حال حاضر اندام‌های حیاتی خوک بهترین گزینه‌ی موجود برای پیوند زدن به بدن انسان، محسوب می‌شود.
دانشمندان چینی نخستین تله‌پورت کوانتومی را انجام دادند

تله‌پورت / Teleportation

دانشمندان چینی توانستند یک فوتون را از زمین به ماهواره‌ای در فاصله‌ی ۵۰۰ کیلومتری انتقال دهند. این ماهواره که Micius نام دارد، یک گیرنده‌ی نوری قدرتمند است که می‌تواند حالات کوانتومی فوتون‌های ارسالی از زمین را هم شناسایی کند. Micius به‌منظور انجام آزمایشات کوانتومی از جمله درهم تنیدگی، رمزنگاری و دورنوردی به فضا پرتاب شد. این آزمایش یکی از نخستین نتایجی است که دانشمندان از تله‌پورت تجربه کردند. این تیم چینی نه‌تنها اولین شیء را از زمین به مدار تله‌پورت کرد، بلکه اولین شبکه‌ی کوانتومی بین زمین و ماهواره‌ را ایجاد کرد که توانست رکورد مسافت انتقال فوتون در هم‌تنیده را به نام خود ثبت کند.
اولین رحم مصنوعی ساخته شد

رحم مصنوعی / artificial womb

تاکنون آزمایش رحم مصنوعی روی حیوانات موفقیت‌آمیز بوده است؛ طوری‌که بره‌های زودرس پس از گذراندن چهار هفته در این رحم مصنوعی، به‌طور کامل و معمولی رشد کردند.

معمولا نوزاد سالم انسان پس از گذراندن ۴۰ هفته در شکم مادر متولد می‌شود؛ اما هر نوزادی که قبل از هفته‌ی ۳۷ به دنیا آید، زودرس تلقی می‌شود و احتمال زنده ماندن او کاهش می‌یابد. این رحم مصنوعی به‌گونه‌ای طراحی شده است که جنین را از ۲۳ تا ۲۸ هفتگی نگهداری می‌کند. هرچند تولد پس از ۲۸ هفتگی نیز زود است؛ اما تا این نقطه، جنین آستانه‌ی امنیت را پشت سر گذاشته و از بسیاری از پیامدهای تولد زودهنگام رهایی می‌یابد. دستگاه یادشده دما، فشار و نور را در یک سطح حفظ می‌کند و همچنین نوزاد را از عفونت‌های مختلف در امان می‌دارد.
ربات اطلس توانست حرکات آکروباتیک انجام داد

ربات انسان نمای اطلس / atlas robot

ربات اطلس (Atlas) یکی از جدیدترین تجهیزات امدادرسانی کمپانی بوستون داینامیکس است که با انجام حرکات آکروباتیک، بسیاری را شگفت‌زده کرد. این ربات آکروبات در یک مسیر مشخص از روی مانع‌های طراحی‌شده جهش می‌کند و هنگام یکی از پرش‌ها ۱۸۰ درجه می‌چرخد و دست‌آخر هم با یک پشتک، مسیر را به پایان می‌رساند. اطلس حالا می‌تواند مثل یک پارکورکار حرفه‌ای روی لبه‌ی یک جعبه بایستد و یک پشتک واروی فوق‌العاده عالی و بی‌نقص را به نمایش بگذارد. البته حرکات آکروباتیک این ربات همیشه هم موفقیت‌آمیز نیست و گاهی ممکن است به زمین بخورد.
یک روش ژن درمانی برای بیماری نابینایی ارثی، تأییدیه گرفت

لوکستورنا/ Luxturna

سازمان غذا و داروی ایالات متحده‌ی آمریکا یک روش ژن‌درمانی دیگر را در زمینه‌ی درمان نوعی نادر از نابینایی، تأیید کرد. درمان جدید، لوکستورنا (Luxturna) نامیده می‌شود و یک بیماری شبکیه ارثی به‌نام لبر آموروزیس مادرزادی (LCA) را هدف قرار می‌دهد.

بیماران مبتلا به این بیماری، به علت یک جهش در ژن RPE65 که پروتئینی حیاتی برای بینایی تولید می‌کند، بینایی خود را از دست می‌دهند. این درمان یک نسخه‌ی سالم از این ژن را به یک ویروس بی‌ضرر توسط مهندسی ژنتیکی تبدیل می‌کند که به چشم بیمار تزریق می‌شود و باعث می‌شود سلول‌های شبکیه با موفقیت پروتئین ازدست‌رفته را تولید کند. این درمان فوق‌العاده گران، با استفاده از سلول‌های ایمنی مهندسی ژنتیکی شده، سلول‌های مشخص سرطانی را هدف قرار می‌دهند و از بین می‌برند.