Potencijal matičnih ćelija i editovanja genoma
Napravili smo revoluciju o oblasti matičnih stanica i istraživanja kako nam one mogu pomoći. Japanski naučnik Shinya Yamanaka je pronašao biološke faktore koji mogu reprogramirati odrasle ćelije. One već imaju neku specifičnu ulogu u organizmu, ali pomoću tih faktora mogu da se pretvore u matične ćelije. Možda u budućnosti zbog ovog otkrića nećemo ovisiti o matičnim ćelijama iz pupkovine i koštane srži i moći ćemo liječiti više bolesti. 2012. Yamanaka će podijeliti Nobelovu nagradu sa ovo otkriće.
Također, u ovoj deceniji smo uspjeli da pronađemo način borbe sa onim genetičkim poremećajima koji su uzrokovani mutacijama na mitohondrijalnoj DNK, onoj koju nasljeđujemo isključivo od majke. Male ćelijske strukture, zvane mitohondriji, imaju svoju posebnu DNK, a informacija sa ove DNK je bitna za neke procese, poput ćelijskog disanja. Ako na njoj dođe do mutacija, posljedice su fatalne. No, kako spermatozoidi ostavljaju svoje mitohondrije u repu kada ulaze u jajnu stanicu, tako mi možemo naslijediti mitohondrije samo od majke. U ovoj dekadi dobili smo proceduru 3-roditeljske umjetne oplodnje u kojoj dijete začeto ovom metodom dobija zdrave mitohondrije od 3. osobe – možemo reći da je to „mitohondrijalna majka“.
Tek u posljednjih 5-6 godina, tehnika editovanja tačno određene sekvence genoma postala je praktično nezaobilazni dio opreme biotehnoloških laboratorija, istisnuvši starije metode uređivanja DNK i preuzevši primat u polju.
Premda je CRISPR-Cas9 sistem kojim bakterije izbacuju virusnu genetičku informaciju otkriven još osamdesetih godina 20.-tog vijeka, sama tehnologija je patentirana i postala komercijalno dostupna tek u ovoj dekadi. Tek u posljednjih 5-6 godina, tehnika editovanja tačno određene sekvence genoma postala je praktično nezaobilazni dio opreme biotehnoloških laboratorija, istisnuvši starije metode uređivanja DNK i preuzevši primat u polju. Pomoću nje možemo raditi i genske terapija te izbaciti sekvencu koji uzrokuje bolest, zamijenivši je nemutiranom, ali, kako će se pokazati – možemo i manipulisati i genetičkim materijalom ljudi te kreirati „GMO“ bebe. Možemo samo reći da je ova tehnologija zauvijek promijenila biološke nauke.
Spoznaje svijeta čestica i svemira
Dok je CRISPR-Cas9 zvijezda dekade u oblasti bioloških nauka, fizika je imala svoje adute i to čak tri velika otkrića: 2012. je na CERN potvrđeno postojanje čestice zvane Higgsov bozon, 2015. je LIGO imao prvu detekciju gravitacionih talasa, a 2019. snimljena je prva fotografija crne rupe.
Higgsov bozon je predviđen još 1964. godine, predvidjeli su ga Peter Higgs, Robert Brout, François Englert, Gerald Guralnik, C. Richard Hagen i Tom Kibble, a predstavlja elementarnu česticu Standardnog modela čestica. Ona je dokaz postojanja Higgsovog polja, jednog od krucijalnih fizičkih polja (zamislimo ga kao magnetno polje) koje drugim elementarnim česticama daje masu. Zapravo, dio mase u svemiru je proizvod ovog mehanizma, koji nazivamo Higgsov mehanizam. Prva detekcija ove čestice se dogodila 4. jula 2019. u LHC sudaraču CERN-a, a 2013. Petter Higgs i François Englert su dobili Nobelovu nagradu za fiziku za predviđanje ove čestice.
Detekcija gravitacionih talasa je po važnosti ravna detekciji Higgsovog bozona i njime je Einsteinova Opšta teorija relativnosti u potpunosti potvrđena.
Gravitacijski talasi predstavljaju poremećaj gravitacijskog polja, a šire se poput valova, kao kada bacite kamen u vodu, pa oko mjesta gdje je pao kamen nastaju koncentrični krugovi talasa. Javlja se kod ubrzanja masa pri eksplozijama supernovih ili kada se jedna oko druge vrte zvijezde u binarnom sistemu. 2016. godine u februaru je potvrđeno da su ranije, u septembru 2015. detektovani gravitacioni talasi u LIGO-VIRGO kolaboraciji. Detekcija gravitacionih talasa je po važnosti ravna detekciji Higgsovog bozona i njime je Einsteinova Opšta teorija relativnosti u potpunosti potvrđena.
2019. je objavljena prva fotografija crne rupe, zasnovana na
opservacijama iz 2017. na projektu Event Horizon Telescope. Slika pokazuje supermasivnu crnu rupu u središtu galaksije M87, koja je udaljena oko 16 megaparseka (55 miliona svjetlosnih godina) od nas te je 6,5 milijardi puta veća od mase našeg Sunca. Fotografije detaljno otkrivaju horizont događaja - površinu iza koje je gravitacija toliko jaka da ništa što pređe tu granicu, čak ni svjetlo, ne može nikada izaći van. Zapravo – crne rupe izgledaju baš onako kako su ih prikazivali u fimovima.
Šta se još otkrilo?
2010. smo saznali da imamo braću: za šture i tanke ostatke iz spilje Denisova u Sibiru, pronađene 2008. godine je potvrđeno da ne pripadaju ni neandertalcima ni kromanjolcima, nego trećoj vrsti – denisovcima. O njima još uvijek malo znamo i svako novo otkriće, svaki novi nalaz i analiza biće veoma uzbudljivi. U ovoj dekadi su otkrivene i još dvije vrste ljudi: Australopithecus sediba i Homo naledi.
2011. NASA je spustila rover Curiosity na Mars. Premda ovo nije prvi rover na „crvenoj planeti“, svkakao je postao najomiljeniji. Njegov cilj su istraživanja klime i geologije Marsa, a njegov dizajn će poslužiti kao urnek za idući rover Mars 2020.
Obje sonde Voyager su napustile Solarni sistem i nama ne preostaje ništa drugo nego da im poželimo sretan put, a 2015. smo dobili i nove, nikad tako jasne fotografije Plutona.
Dva velika naučna skandala su obilježila deceniju: STAP afera u čijem se centru nalazila japanska naučnica Haruko Obokata i afera He Jinakui stvaranja genetički modificiranih beba u Kini. Haruko Obokata je lažirala rezultate i prikazala da je uspjela reprogramirati ćelije da postanu matične pomoću mliječne kiseline. Nakon razotkrivanja laži, ona je izgubila i poziciju i doktorat.
U slučaju GMO beba, kineski naučnik He Jiankui je u tajnosti, mimo moratorijuma na editovanje ljudskih ćelija koje prenose mutaciju (jajne ćeije, spermatozoidi, oplođena jajna stanica, embrioni) izmijenio genetički materijal dvije bliznakinje. Izmijenio im je gen CCR5 koji ima ulogu u ulazu HIV u organizam, pokušavajući da bebe učini imunim na infekciju virusom humane imunodeficijencije. Ovakvi skandali ruše povjerenje u nauku i blokiraju druga istraživanja te još nismo svjesni reperkusija ovakvog činjenja.
Neke od najvećih katastrofa ove decenije su bile Tohoku zemljotres i cunami iz 2011. koji su izazvali oštećenje nuklearne centrale Fukushima Daiichi I, te požari u Amazoniji i u Australiji 2019.
Redefinisali smo kilogram i novi kilogram će biti baziran na Planckovoj konstanti.
Bila je ovo i decenija napretka u polju umjetne inteligencije te kvantnih kompjutera: 2015. je Googleov program Alpha Go pobijedio najboljeg igrača igre Go, a Google također objavio i kako su postigli kvantnu nadmoć.
Privatne kompanije su osvojile svemir i tu se naročito ističe kompanije Space X poduzetnika Elona Muska. Space X je 2010 uspješno lansirao i vratio na Zemlju letjelicu Dragon, te napravio niz drugih lansiranja. Možda je najznačajnije njihovo slanje Falcon Heavy 2018. kada je u orbitu oko Sunca izbačen i automobil Tesla Roadster.
