Последња деценија је покренула заиста револуционарни напредак у науци, од открића Хигсовог бозона до употребе ЦРИСПР-а за Сци-Фи ескуе уређивање гена. Али који су то неки од највећих пробој који тек треба доћи? Ливе Сциенце питао је неколико стручњака у својој области која открића, технике и развој највише се радују када ће се појавити у 2020-има.
Медицина: Универзална вакцина против грипа
Универзални ударац грипа, који деценијама избегава научнике, може бити један заиста револуционарни медицински напредак који би се могао показати у наредних 10 година.
"Некако је постала шала да је универзална вакцина вишегодишње само пет до 10 година", рекао је др. Амесх Адаља, специјалиста за заразне болести и виши научник из Јохнс Хопкинс Центра за здравствено осигурање у Балтимору.
Али сада се чини да је то "можда заиста тачно", рекао је Адаља за Ливе Сциенце. "Различити приступи универзалним вакцинама против грипа су у напредном развоју, а обећавајући резултати почињу да се прикупљају."
Теоретски, универзална вакцина против грипа пружила би дуготрајну заштиту против грипа и елиминисала би потребу да се грип одише сваке године.
Неки делови вируса грипа се стално мењају, док други остају углавном непромењени из године у годину. Сви приступи универзалној вакцини против грипа циљају делове вируса који су мање варијабилни.
Ове године, Национални институт за алергије и заразне болести (НИАИД) започео је прво испитивање универзалне вакцине против грипа код људи. Циљ имунизације је да индукује имуни одговор против мање променљивог дела вируса грипа познатог као "стабљика" хемаглутинина (ХА). Ова фаза 1 студија ће се бавити сигурношћу експерименталне вакцине, као и имунолошким реакцијама учесника на њу. Истраживачи се надају да ће објавити своје почетне резултате почетком 2020. године.
Још један кандидат за универзалну вакцину, израђен од израелске компаније БиондВак, тренутно се налази у испитивањима фазе 3, што је напредна фаза истраживања која проучава да ли је вакцина заиста ефикасна - што значи да штити од инфекције било којим сојем грипа. Тај кандидат за вакцину садржи девет различитих протеина из различитих делова вируса грипа, који мало варирају између сојева грипа, наводи Тхе Сциентист. У студију је већ укључено више од 12.000 људи, а резултати се очекују крајем 2020. године, саопштила је компанија.
Неурознаност: већи, бољи мини-мозгови
У последњој деценији научници су успешно узгајали мини-мозгове, познате као "органоиди", из матичних ћелија човека који се диференцирају у неуроне и састављају у 3Д структуре. До сада, органоиди мозга могу да се гаје само тако да личе на ситне делове мозга у раном развоју фетуса, изјавио је др. Хонгјун Сонг, професор неурознаности на Медицинском факултету Перелман на Универзитету у Пенсилванији. Али то би се могло променити у наредних 10 година.
"Могли бисмо заиста да моделирамо, не само разноликост типова ћелија, већ ћелијску архитектуру" мозга, рекао је др Сонг. Зрели неурони се распоређују у слојеве, ступце и замршене склопове у мозгу. Тренутно органоиди садрже само незреле ћелије које не могу да прехране ове сложене везе, али др Сонг је рекао да очекује да ће ово поље можда превазићи овај изазов у наредној деценији. Са минијатурним моделима мозга у руци, научници би могли помоћи да закључе како се развијају неуроразвојни поремећаји; како неуродегенеративне болести разграђују ткиво мозга; и како мозак различитих људи може реаговати на различите фармаколошке третмане.
Једног дана (иако можда не за 10 година), научници ће чак моћи да узгајају "функционалне јединице" неуронског ткива како би заменили оштећена подручја мозга. "Шта ако имате унапред направљену функционалну јединицу коју бисте могли да кликнете у оштећени мозак?" Сонг је рекла. Тренутно је дело изразито теоретско, али "мислим да ћемо у наредној деценији знати" да ли би могло успети, додао је.
Климатске промене: трансформисани енергетски системи
У овој деценији, пораст нивоа мора и екстремнији климатски догађаји открили су колико је наша лепа планета крхка. Али шта држи наредна деценија?
"Мислим да ћемо доћи до пробоја када је у питању акција против климе," рекао је Мицхаел Манн, угледни професор метеорологије на Пенн Стате Университи. "Али потребне су нам политике које ће убрзати ту транзицију и потребни су нам политичари који ће подржати те политике," рекао је он за Ливе Сциенце.
У следећој деценији "трансформација енергетских и транспортних система у обновљиве изворе енергије биће добро у току, а нови приступи и технологије ће бити развијени који нам омогућују бржи долазак", рекао је Доналд Вуебблес, професор атмосферских наука на Универзитет Илиноис у Урбани-Цхампаигн. И „све већи утицаји климе од тешких временских прилика и можда пораста разине мора напокон добивају довољно пажње људи да заиста почињемо озбиљно схватати климатске промене“.
Добра ствар такође, јер на основу недавних доказа, постоји застрашујућа, нагађајућа могућност: Научници можда потцењују ефекте које су климатске промене имале на овај век и шире, рекао је Вуебблес, „Требали бисмо много више научити о томе током следећег декада."
Физика честица: Проналажење осовине
У последњој деценији, највећа вест у веома малом свету било је откриће Хигсовог бозона, мистериозне "божје честице" која другим честицама даје њихову масу. Хиггс се сматрао крунским драгуљем у Стандардном моделу, владајућој теорији која описује зоолошки врт субатомских честица.
Али с откривањем Хигса, многе друге мање познате честице почеле су да се заузимају у средишту позорности. У овој деценији имамо разуман покушај да пронађемо још једну од ових неухватљивих, још увек хипотетичких честица - аксио, рекао је физичар Франк Вилцзек, нобеловац лауреат на Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи. (Вилцзек је 1978. први пут предложио акцију). Аксија није нужно једна честица, већ класа честица са својствима која ретко ступају у интеракцију са обичном материјом. Аксиони би могли објаснити дугогодишњу загонетку: Зашто се чини да закони физике дјелују исто и на честице материје и на њихове антиматеријске партнере, чак и када им се промене просторне координате, као што је Ливе Сциенце раније објавио.
А аксије су један од водећих кандидата за тамну материју, невидљиву материју која држи галаксије заједно.
"Проналажење аксије било би веома велико постигнуће у фундаменталној физици, поготово ако се деси кроз највјероватнији пут, тј. Посматрањем космичке позадине аксиона која пружа 'тамну материју'", рекао је Вилцзек. "Постоји велика шанса која би се могла догодити у наредних пет до 10 година, пошто амбициозне експерименталне иницијативе, које би могле стићи тамо, цветају широм света. За мене, важући важност открића и вероватноћу да се то догоди, то је најбоље опклада."
Међу тим иницијативама је експеримент Акион Дарк Маттер (АДМКС) и соларни телескоп ЦЕРН Акион, два главна инструмента која трагају за тим неухватљивим честицама.
То би могло рећи и да постоје и друге могућности - још увек можемо открити гравитационе таласе или пукотине у свемирском времену, које потичу из најранијег периода у свемиру, или друге честице, познате као слабо интерактивне масивне честице, које би такође могле објаснити тамну материју, рекао је Вилцзек .
Екопланетс: Атмосфера налик Земљи
6. октобра 1995. године наш свемир је постао већи, некако, када је пар астронома најавио откриће прве егзопланете која је била на орбити око звезде у облику сунца. Названа 51 Пегаси б, кугла је показала угодну орбиту око своје матичне звезде од само 4,2 земаљска дана и масу отприлике половине Јупитерове. Према НАСА-и, откриће је заувек променило „начин на који видимо универзум и наше место у њему“. Више од деценије касније, астрономи су сада потврдили 4.104 света у орбити око звезда изван нашег Сунчевог система. То је пуно света који су били непознати пре нешто више од деценије.
Дакле, небо је граница за следећу деценију, зар не? Према Сара Сеагер из Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи, апсолутно. "Ова деценија ће бити велика за астрономију и науку о егзопланети са предвиђеним лансирањем свемирског телескопа Јамес Вебб", рекао је Сеагер, планетарни научник и астрофизичар. Космички наследник свемирског телескопа Хуббле, ЈВСТ требало би да буде представљен 2021. године; научници ће по први пут моћи да "виде" егзопланете инфрацрвеном, што значи да могу уочити чак и слабе планете које орбитирају далеко од звезде домаћина.
Штавише, телескоп ће отворити нови прозор у карактеристике ових ванземаљских света. "Ако права планета постоји, моћи ћемо да откријемо водену пару на малој стеновитој планети. Водена пара указује на течне водене океане - пошто је течна вода потребна за цео живот, као што то знамо, то би била велика ствар ", Рекао је Сеагер за Ливе Сциенце. "То је моја нада број један за пробој." (Крајњи циљ је, наравно, пронаћи свет који има атмосферу сличну оној на Земљи, према НАСА; другим речима, планету са условима који могу да подрже живот.)
И наравно, постојаће растућих болова, приметио је Сеагер. "Са ЈВСТ-ом и екстремно великим земаљским телескопима за које се предвиђа да ће доћи на мрежу, заједница егзопланета се бори да трансформише појединачне или мале тимске напоре у велике сарадње десетина или преко стотину људи. Нису огромни по другим стандардима (нпр. ЛИГО), али свеједно је тешко ", рекла је, позивајући се на опсерваторију за гравитационе таласне ласере Ласер Интерферометар, огромну сарадњу која укључује више од 1.000 научника широм света.Оригинално објављено у часопису Ливе Сциенце.
