Τα σημαντικότερα επιστημονικά επιτεύγματα του 2014

Η ανθρωπότητα προσεδαφίζεται για πρώτη φορά σε κομήτη. Δημιουργεί ρομπότ και δορυφόρους που επικοινωνούν μεταξύ τους. Επανεφευρίσκει το DNA και προχωρά δυναμικά προς την θεραπεία ασθενειών. Επεμβαίνει στις αναμνήσεις της και παράγει υπολογιστές που δουλεύουν σαν τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Το 2014 ήταν μια «γεμάτη» χρονιά για την επιστήμη, κι εμείς συγκεντρώνουμε τα 10 σημαντικότερα επιτεύγματά της, όπως τα κατέγραψε το περιοδικό Science. 

*Η αποστολή της Rosetta φτάνει σε κομήτη
Επί δέκα χρόνια ταξίδευε το διαστημικό σκάφος με το όνομα Rosetta, για να φτάσει στην ώρα του για το ραντεβού με τον κομήτη 67P. Και το φθινόπωρο του 2014, η ανθρωπότητα γιόρτασε την «άφιξή» της για πρώτη φορά σε έδαφος κομήτη. Η Rosetta κατάφερε να προσεδαφίσει ένα ρομπότ στον κομήτη και να στείλει στη Γη τα πρώτα του συμπεράσματα. Η Rosetta παραμένει σε τροχιά γύρω από τον κομήτη και αναμένεται να δώσει σημαντικά στοιχεία στους επιστήμονες για την ύλη που κατέστησε δυνατή τη γέννηση του πλανήτη μας. Η αποστολή της θα φτάσει στην κορύφωση τον προσεχή Αύγουστο, ενώ θεωρείται πως ήδη έχει ανοίξει ένα νέο κεφάλαιο στην επιστήμη των κομητών.

*Τα ρομπότ που συνεργάζονται
Τα ρομπότ γίνονται εδώ και χρόνια όλο και καλύτεροι συνεργάτες του ανθρώπου, αλλά αυτή τη χρονιά οι επιστήμονες πήγαν ένα βήμα παραπέρα: Κατάφεραν να δημιουργήσουν software που επιτρέπει στα ρομπότ όχι απλώς να συνεργάζονται με τους δημιουργούς τους, αλλά και μεταξύ τους, χωρίς την ανθρώπινη επίβλεψη. Μετά από χρόνια προσπαθειών, μια ομάδα αμερικανών επιστημόνων έφτιαξε ένα πρόγραμμα που επέτρεψε σε χίλιες ρομποτικές συσκευές, μεγέθους ενός κέρματος, να κινηθούν δημιουργώντας δισδιάστατους σχηματισμούς. Το κάθε ρομπότ ήταν σε θέση να ανιχνεύει μόνο του τις συντεταγμένες των άλλων ρομπότ και να κινείται αντίστοιχα. Ήδη, εφαρμογές αυτής της λειτουργίας έχουν δοκιμαστεί σε ρομποτικά πλοία.

*Η γέννηση των πτηνών
Πήρε πολύ καιρό για να εξελιχθούν τα «ξαδέρφια» των τυρανόσαυρων σε σπουργίτια και όμορφους κύκνους. Φέτος, οι εξελικτικοί βιολόγοι μπόρεσαν να καθορίσουν τον τρόπο και τον ρυθμό αυτής της μεγάλης εξελικτικής μεταμόρφωσης. Με «πρώτη ύλη» απολιθώματα που βρέθηκαν στην Κίνα, οι επιστήμονες βρήκαν πως τα πρώτα φτερά έκαναν την εμφάνισή τους στα σώματα δεινοσαύρων, πολύ προτού εμφανιστούν τα πρώτα πουλιά. Τα φτερά τότε εξυπηρετούσαν κυρίως ανάγκες θέρμανσης, ισορροπίας και ερωτικού καλέσματος. Σταδιακά, οι δεινόσαυροι με φτερά έγιναν όλο και μικρότεροι σε μέγεθος και με ολοένα πιο λεπτά οστά. Μόλις το σώμα των πτηνών πήρε μορφή, τα είδη πουλιών αυξήθηκαν κατακόρυφα, καθώς είχαν πρόσβαση σε τροφή και καταφύγια που οι μεγαλόσωμοι «παππούδες» τους δεν είχαν. Τα πουλιά μόλις είχαν γεννηθεί, κι αυτό έγινε, όπως καταγράφεται από τις φετινές έρευνες, με τη βοήθεια των δεινοσαύρων.

*Ένα βήμα πιο κοντά στον «ορό της νεότητας»
Η ανθρωπότητα το αναζητά εδώ και αιώνες: Το μυστικό της νεότητας δεν θα πάψει να μας απασχολεί όσο δεν θα πάψει και ο χρόνος να κυλά, φέρνοντας μαζί του ρυτίδες και σημάδια γήρατος. Φέτος όμως, η επιστήμη προχώρησε σε ένα πείραμα που δίνει ελπίδες για το μέλλον. Χρησιμοποίησε αίμα ή στοιχεία του αίματος νεαρών ποντικιών, τα «μετάγγισε» σε ηλικιωμένα ποντίκια και είδε μεγάλη διαφορά στους μύες και τον εγκέφαλό τους. Αν συμβεί το ίδιο και τους ανθρώπους – οι δοκιμές έχουν ήδη αρχίσει – θα μπορούμε να μιλάμε για μια νέα εποχή στην αντιμετώπιση του γήρατος, όχι μόνο του σωματικού, αλλά και του διανοητικού, όπως για παράδειγμα σε ασθενείς που πάσχουν από Alzheimer.

*Τα τσιπάκια που μιμούνται τον εγκέφαλο
Οι διάνοιες των εταιριών τεχνολογίας παρουσίασαν φέτος για πρώτη φορά τσιπάκια «νευρομορφικά», δηλαδή τέτοια που να επεξεργάζονται πληροφορίες με τρόπο που μοιάζει με αυτόν του ανθρώπινου εγκεφάλου. Ως τώρα, οι κλασικοί επεξεργαστές ηλεκτρονικών υπολογιστών μπορούν άνετα να εκτελούν «λογικές» λειτουργίες, αλλά υστερούν σε «αποστολές» που περιλαμβάνουν διαφορετικά κανάλια πληροφοριών, όπως π.χ. η όραση. Οι εγκέφαλοι των ανθρώπων, από την άλλη, διαθέτουν ξεχωριστούς νευρώνες που επικοινωνούν με τους γειτονικούς τους μέσω χημικών σημάτων. Τα νέα τσιπάκια της IBM λοιπόν σχεδιάστηκαν με ανάλογο τρόπο, με κυκλώματα και «συνάψεις». Στο μέλλον υπολογίζεται πως θα χρησιμοποιούνται σε μηχανήματα περιβαλλοντικού και οπτικού ελέγχου, προσαρμοζόμενα σε real-time δεδομένα από αισθητήρες ανά τον κόσμο.

*Κύτταρα εναντίον διαβήτη
Τα βλαστοκύτταρα βρίσκονται στο μικροσκόπιο της επιστημονικής κοινότητας την τελευταία δεκαετία, με απώτερο στόχο την χρήση τους για την ίαση νόσων. Αποφασιστικό βήμα προς αυτή την κατεύθυνση έκαναν φέτος δύο ομάδες ερευνητών, που κατάφεραν να βρουν η καθεμία τη δική της μέθοδο μετατροπής των βλαστοκυττάρων σε κύτταρα τύπου β’, τα οποία παράγουν φυσικά ινσουλίνη και καταπολεμούν τον διαβήτη. Το εμπόδιο που αντιμετωπίζουν τώρα είναι η φυσική άμυνα του οργανισμού – πώς δηλαδή να εισάγουν τα κύτταρα στον ανθρώπινο οργανισμό χωρίς να ενεργοποιηθεί αυτοάνοση αντίδραση. Παρ’ όλα αυτά, η ανακάλυψη δίνει ήδη στους επιστήμονες την ευκαιρία να μελετήσουν τη νόσο του διαβήτη… χωρίς την ύπαρξη ασθενών.

*Νέα δεδομένα για την τέχνη των σπηλαίων
Μέχρι σήμερα, τα ευρήματα σε σπήλαια της Ευρώπης οδηγούσαν στο συμπέρασμα ότι η πρώτη φορά που άνθρωποι χρησιμοποίησαν την τέχνη για να μεταφέρουν συμβολικά μηνύματα ήταν στη Γηραιά ήπειρο, περίπου 35.000-39.000 χρόνια πριν. Μάλιστα, είχαν βρεθεί προϊστορικά graffiti και σε σπηλιές της Ινδονησίας, αλλά τοποθετούνταν 10.000 χρόνια μακριά μας. Το 2014, οι ερευνητές συνειδητοποίησαν ένα μεγάλο λάθος: Αυτό στη χρονολόγηση της τέχνης στις σπηλιές της Ινδονησίας, που τελικά δεν τοποθετείται 10.000 αλλά 35.400 με 39.000 χρόνια πριν. Πράγμα που σημαίνει ότι η Ευρώπη δεν κατέχει τα σκήπτρα στην μεγάλη διανοητική μετάβαση της ανθρωπότητας προς τη συμβολική τέχνη, αλλά πως την ίδια εποχή είχαν «εξελιχθεί» και στην άλλη άκρη του κόσμου. Ή, σύμφωνα με άλλους ερευνητές, πως όλα άρχισαν πολύ νωρίτερα από την Αφρική, από όπου οι άνθρωποι εξαπλώθηκαν, ήδη προικισμένοι με αναπτυγμένο εγκέφαλο, προς τις υπόλοιπες ηπείρους.

*Τα μυστικά των αναμνήσεων αποκαλύπτονται
Όλο και πιο κοντά στην πραγματικότητα της «Αιώνιας Λιακάδας ενός Καθαρού Μυαλού» έρχεται η επιστήμη. Αυτή τη χρονιά, σε πείραμα σε ποντίκια, κατάφερε να επέμβει με ακτινοβολία laser στον εγκέφαλο των ζώων και να αλλάξει το «πρόσημο» των αναμνήσεων από θετικό σε αρνητικό και αντίστροφα. Δεν είναι ακόμη γνωστό αν μπορεί αντίστοιχη μέθοδος να εφαρμοστεί σε ανθρώπους, αλλά είναι σίγουρο πως το πεδίο της μνήμης, που ως σήμερα αποτελούσε μέγα μυστήριο, αρχίζει να αποκαλύπτει τα μυστικά του. Και ίσως κάποια στιγμή να δώσει μόνιμη λύση σε ασθενείς με μετατραυματικό στρες που «πρέπει» να ξεχάσουν.

*Το γενετικό μας αλφάβητο μεγαλώνει
Παντού στη Γη, ο γενετικός κώδικας όλων των ζωντανών οργανισμών αποτελείται από τα ίδια τέσσερα γενετικά «γράμματα», τα ζευγάρια νουκλεοτιδίων «G» και «C» και «Α» και «Τ». Παντού, εκτός από ένα εργαστήριο της Καλιφόρνιας, όπου οι επιστήμονες κατάφεραν να προσαρμόσουν στο DNA ενός βακτηρίου ένα νέο, τεχνητό ζευγάρι γενετικών σωματιδίων, τα X και Y. Μπόρεσαν μάλιστα να χρησιμοποιήσουν το «φωτοτυπικό» του DNA μας για να προσαρμόσουν το νέο ζεύγος στην ελικοειδή κλίμακα του γενετικού υλικού. Αυτό σημαίνει μια μικρή επανάσταση στον σχεδιασμό πρωτεϊνών και αμινοξέων, πέραν των «φυσικών». Επίσης, πέρα από τα νέα φάρμακα που θα μπορούσαν να δημιουργηθούν, υπάρχουν μεγάλο ακαδημαϊκό ενδιαφέρον, καθώς οι επιστήμονες θα μπορέσουν να διαπιστώσουν αν τα βακτήρια με τα έξτρα χρωμοσώματα μπορούν να εμφανίσουν νέες δυνατότητες που ως τώρα δεν είχαν ως ζωντανοί οργανισμοί.

*Οι φθηνοί δορυφόροι επιτίθενται
Πριν από μία δεκαετία, τα CubeSats, τα κουτιά των 10 εκατοστών που χρησίμευαν απλώς για την αποστολή πανεπιστημιακών δορυφόρων μέχρι το διάστημα, κόστιζαν εκατομμύρια. Πλέον, με υλικά που κοστίζουν μόνο μερικές χιλιάδες, τα CubeSats επανέρχονται δυναμικά, και επιτρέπουν την «πρόσβαση» στο διάστημα σε πολλούς ανεξάρτητους επιστήμονες ή εταιρίες. Μάλιστα, λόγω του χαμηλού του κόστους, δίνουν μια σημαντική πολυτέλεια στους σημερινούς ερευνητές: Το ρίσκο. Πλέον, μπορούν να τολμούν περισσότερο χωρίς να είναι μεγάλη απώλεια η αποτυχία δύο ή τριών αποστολών. Τα CubeSats σήμερα λοιπόν στέλνονται κατά δεκάδες (το 2014 στάλθηκαν πάνω από 75) από εταιρίες που ασχολούνται με την επίβλεψη της Γης, των δασών και του περιβάλλοντος. Μάλιστα, ερευνάται η δυνατότητα επικοινωνίας μεταξύ των CubeSats για πληρέστερη κάλυψη και δεδομένα που μας έρχονται… εξ ουρανού.