Nauka

5 przełomowych osiągnięć naukowych 2020 roku

Pandemia COVID-19 pokrzyżowała plany sporej części mieszkańców Ziemi, ale nie zatrzymała naukowego postępu. Nawet jeśli świat dobiega końca – jak podpowiadają nam nasze lęki – to przynajmniej wiemy o nim coraz więcej.

1. NASA wysłała na Marsa łazik. Może on przybliżyć kolonizację planety

Pierwsze łaziki poleciały na Marsa już w latach 70. dzięki wysiłkom radzieckich uczonych, ale w pełni zrealizować taką misję udało się dopiero w 1997 roku, kiedy należący do NASA łazik Sojourner dostarczył na Ziemię kilkaset zdjęć i informacje na temat składu chemicznego napotkanych skał. 30 czerwca 2020 roku NASA wystrzeliła w kierunku Marsa swój piąty łazik o nazwie Perseverance. Misja Perseverance zatytułowana Mars 2020 ma cztery główne cele: ustalenie, czy na Marsie kiedykolwiek istniało życie, zbadanie marsjańskiego klimatu i geologii oraz przygotowanie do załogowych misji na Marsa w przyszłości.

Nowy łazik NASA przypomina wielkością samochód terenowy i wyposażony jest w liczne gadżety, spośród których największe wrażenie robi minihelikopter Ingenuity, który według naukowców poradzi sobie w rzadkim marsjańskim powietrzu (jego gęstość to zaledwie 1 proc. w porównaniu z Ziemią). W tym celu zasilane energią słoneczną śmigła helikoptera muszą poruszać się z częstotliwością 2400 (!) obrotów na minutę.

Perseverance oprócz kamer, radarów i innych urządzeń pomiarowych ma na wyposażeniu urządzenie o nazwie MOXIE, którego zadaniem jest wyprodukowanie tlenu z dominującego w atmosferze Marsa dwutlenku węgla, co znacząco przybliżyłoby możliwość kolonizacji planety.

Ponadto łazik zbierze z Marsa próbki skał i ziemi, a zabezpieczone tubki pozostawi na Marsie do zabrania przez przyszłą misję.

Lądowanie łazika na Marsie zaplanowane jest na 18 lutego 2021 roku. Tymczasem NASA już planuje eksplorację Tytana – intrygującego księżyca Saturna. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, zasilany napędem atomowym dron Dragonfly wystartuje z Ziemi w 2026 roku.

Ostolski: Spowolnienie, które jeszcze pół roku temu było niewyobrażalne, dzisiaj jest naszą rzeczywistością

2. Brytyjscy naukowcy stworzyli superenzym, który „je” plastik

Zaczęło się od plastikożernej bakterii, którą znaleziono w 2016 roku na japońskim składowisku odpadów. Z jej enzymów naukowcy z Uniwersytetu w Portsmouth stworzyli superenzym, który potrafi rozłożyć plastik typu PET, powszechnie używany do produkcji butelek, nawet w kilka dni. Z uzyskanych w ten sposób cząstek stworzyć będzie można nowe opakowanie. Co oznacza, że biologiczny recykling plastiku nadchodzi wielkimi krokami.

To dość istotne, bo plastikiem zaśmieciliśmy na Ziemi dosłownie wszystko, łącznie z głębinami oceanów. Na wysypiskach zalega ok. 100–150 mln ton plastiku, z czego opakowania z tworzyw sztucznych typu PET to co najmniej 70 mln ton. Z kolei do oceanów trafia nawet 14 mln ton plastiku rocznie, z czego PET stanowi ok. 40 proc.

Zastosowanie superenzymu na szeroką skalę nie tylko pomogłoby ograniczyć ilość wytwarzanego przez człowieka plastiku, ale i zmniejszyć zużycie paliw kopalnych niezbędnych do jego produkcji. Naukowcy mają ponadto nadzieję, że połączenie superenzymu z enzymami rozkładającymi bawełnę może w przyszłości umożliwić masowy recykling odzieży, która dziś trafia na wysypiska śmierci lub do spalarni.

Pozostaje mieć nadzieję, że superenzym da sobie radę również na Marsie.

3. Na Ziemi znaleziono substancję starszą niż Układ Słoneczny

Lata przed powstaniem Słońca była sobie gwiazda. Umierając – jak to gwiazdy mają w zwyczaju – zostawiła po sobie gwiezdny pył, którego cząstki odkryto w tym roku na meteorycie, który uderzył w Ziemię w 1969 roku. Według amerykańskich naukowców cząstki te mogą mieć od 4,6 mld (czyli tylu ile Słońce) do 7 mld lat, co pozwala je zaliczyć do tzw. ziaren przedsolarnych.

Jennika Greer, współautorka badań, wyjaśniła mediom, że do wyizolowania gwiezdnego pyłu z meteorytu konieczne było skruszenie go w proszek. Po takim zabiegu z meteorytu została pasta, która pachniała „jak zgniłe masło orzechowe”. Następnie pasta ta została rozpuszczona w kwasie, a z meteorytu został tylko pył. Po jego analizie – a dokładniej ustaleniu, jak długo oddziaływało na niego promieniowanie kosmiczne – naukowcy zrozumieli, że musi pochodzić z pradawnej gwiazdy.

Niełatwo o takie znalezisko – szacuje się, że podobny pył można znaleźć zaledwie w 5 proc. meteorytów. Ale warto go szukać, bo to i inne ziarna przedsolarne mogą rozszerzyć naszą wiedzę na temat formowania się gwiazd w naszej galaktyce i – szerzej – początków Wszechświata.

Na marginesie, osobiście bardzo bym sobie życzyła, żebyśmy już raz na zawsze ustalili, jak to było z tym powstaniem świata. Fajnie by się na nim żyło bez konieczności dostosowywania się do zasad rzekomo ustalonych przez jego rzekomych twórców.

4. Dwie chemiczki z Noblem za opracowanie przełomowej metody edycji genomu

Tegoroczny Nobel z chemii trafił do naukowczyń, które opracowały nową metodą edycji genomu CRISP/Cas9, nazywaną również „nożycami molekularnymi”. Dzięki nim naukowcy będą mogli w niezwykle precyzyjny i bezpieczny sposób modyfikować DNA zwierząt, roślin i mikroorganizmów.

Emmanuelle Charpentier odkryła „nożyce” przypadkiem w 2011 roku, badając bakterię wywołującą m.in. anginę – tzw. paciorkowca ropnego. Mikrobiolożka zauważyła, że bakteria potrafi bronić się przed wirusami, rozszczepiając ich DNA. Zaprosiła do współpracy biochemiczkę Jennifer Doudnę i wspólnie odtworzyły ten mechanizm w warunkach laboratoryjnych, a następnie go udoskonaliły tak, by można było za jego pomocą dokonać zmian w dowolnym miejscu danego genomu dowolnego organizmu.

Od tamtej pory „nożyce molekularne” zastosowano do dziesiątków organizmów, których genomu nie dało się edytować dostępnymi wcześniej metodami. Za ich pomocą opracowano wiele gatunków roślin odpornych na suszę czy pleśń; trwają testy kliniczne zastosowania Crisp/Cas9 w leczeniu chorób uwarunkowanych genetycznie i nowotworów złośliwych. Ponadto badacze testują możliwość „wyposażenia” w nożyce człowieka, by potrafił – podobnie jak bakteria paciorkowca ropnego – zawalczyć z atakującymi go wirusami.

Czy Noble dla kobiet są „polityczne”? Nie. Są spóźnione i zasłużone

5. Szczepionka na COVID-19

Last but not least – największa i spełniona nadzieja 2020 roku. Wiem, że już o niej na pewno słyszeliście, ale jeśli koronanewsy podobnie jak mnie wpadają wam jednym uchem, a drugim wypadają, to ten raz posłuchajcie, bo to naprawdę imponujące.

Poszło wyjątkowo szybko: chińscy naukowcy zsekwencjonowali genom wirusa SARS-CoV-2 w mniej niż miesiąc od wykrycia pierwszych przypadków. Ustalili też, że jest on w 80 proc. identyczny z genomem wirusa SARS-CoV-1, który wywołał w 2002 roku epidemię SARS (a jego ustalenie zajęło wówczas kilka miesięcy). Z kolei w maju znaleźli dowody na to, że koronawirus „przeskoczył” z nietoperzy na inne gatunki zwierząt, a z nich – na ludzi. Zaprojektowanie szczepionki firm BioNTech i Pfizer zajęło zaledwie dwa dni. Przejście wymaganych testów i wejście do dystrybucji – mniej niż rok. A przed pandemią za rekordowo szybko wynalezioną uchodziła szczepionka na świnkę – prace trwały ponad cztery lata.

Pokona wirusa, ale nie biurokrację i głupotę rządu. Szczepionka na COVID-19 dotarła do Polski

To nie byłoby możliwe, gdyby nie ogromne pieniądze wyłożone przez spanikowane rządy, ale przede wszystkim – gdyby nie technologia mRNA. Znana i rozwijana była już wcześniej – niektóre wykorzystujące ją szczepionki przeszły pierwsze testy kliniczne jeszcze przed wybuchem pandemii – ale po raz pierwszy została zastosowana do produkcji szczepionek na tak szeroką skalę. W celu produkcji klasycznej szczepionki trzeba wyhodować wirusa w laboratorium i go w ten czy inny sposób osłabić. Szczepionka mRNA jest syntetyczna: to zaprojektowany komputerowo fragment mRNA, swego rodzaju przepis, który „zachęca” nasz organizm do samodzielnego wytworzenia jednego białka wirusa SARS-CoV-2 – dokładnie tego, które pobudzi nasz organizm do wytworzenia odporności.

Warto dodać, że w 2020 udało się zdusić ognisko gorączki krwotocznej ebola w Kongo – właśnie dzięki szczepionkom. Wirus SARS-CoV-2 jest dla nosicieli dalece mniej groźny, ale przez to dużo szybciej się rozprzestrzenia. Oby w tym roku zaczął odbijać się od nas jak od ściany.

Czytaj inne podsumowania 2020 roku:

***

Ten artykuł nie powstałby, gdyby nie wsparcie naszych darczyńców. Dołącz do nich i pomóż nam publikować więcej tekstów, które lubisz czytać

Kaja Puto
Kaja Puto
Reportażystka, felietonistka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką Europy Wschodniej, migracji i nacjonalizmu. Współpracuje z mediami polskimi i zagranicznymi jako freelancerka. Związana z Krytyką Polityczną, stowarzyszeniem reporterów Rekolektyw i stowarzyszeniem n-ost – The Network for Reporting on Eastern Europe. Absolwentka MISH UJ, studiowała też w Berlinie i Tbilisi. W latach 2015-2018 wiceprezeska wydawnictwa Ha!art.
Zamknij