Odkrycia, przełomy, osiągnięcia. Tym żyła nauka w 2021 roku 27.12.2021

Niezależnie od tego, czy chodziło o eksplorację kosmosu, czy o poszukiwania w zakresie transhumanizmu, ekspertom z różnych dziedzin przyświecał jeden cel – pokonywanie pozornie nieosiągalnych granic. 

W Polsce świętowano w tym roku setną rocznicę urodzin jednego z najwybitniejszych rodzimych pisarzy sci-fi, Stanisława Lema. Obchody – jak na taki jubileusz przystało – były huczne: przypominano o filmowych adaptacjach jego twórczości, tworzono słuchowiska, albumy koncepcyjne i organizowano publiczne odczyty, a Wydawnictwo Literackie zaprezentowało biografię Stanisław Lem. Wypędzony z Wysokiego Zamku pióra Agnieszki Gajewskiej. Po sieci ponownie zaczęło krążyć też zdjęcie czytnika e-booka, na którym wyświetlono fragment powieści Powrót z gwiazd opublikowanej przez prozaika dokładnie 60 lat temu. – Książki to były kryształki z utrwaloną treścią. Czytać je można było za pomocą optonu. Był nawet podobny do książki, ale o jednej, jedynej stronicy między okładkami. Za dotknięciem pojawiały się na niej kolejne kartki tekstu – prorokował Lem. 

Powyższy cytat można potraktować jako jeden z wielu przykładów na to, że pisarz miał nieprzeciętne zdolności profetyczne i śmiało patrzył w przyszłość wtedy, gdy inni grzęźli w teraźniejszości. Sprawę viralowego zdjęcia da się jednak śmiało odnieść do innych zaskoczeń, jakimi regularnie częstuje nas nauka. Coraz częściej okazuje się, że coś, co stanowiło wynaturzoną wizję z najbardziej marzycielskich sci-fi, okazuje się być jak najbardziej realne. Podsumowując technologiczne, astronomiczne czy medyczne osiągnięcia ubiegłego roku, szukaliśmy właśnie takich odkryć. Eksperci, którzy za nimi stoją, udowodnili, że pokonywanie pozornie nieosiągalnych granic dzieje się na naszych oczach i będzie tylko postępować. Przed nami bowiem eksploracja Marsa, Księżyca, a także dalszy rozwój VR-u czy transhumanizmu. 

luty: na Marsie wylądował łazik Perseverance 

Jego nazwę wyłoniono w konkursie, w którym wzięło udział ponad 28 tysięcy uczestników. Pojawienie się łazika Perseverance i towarzyszącego mu helikoptera Ingenuity na Marsie miało bez wątpienia popkulturowy wymiar. Transmisję live z lądowania oglądały miliony fanów astronomii na całym świecie, a pierwsze zdjęcia z powierzchni Czerwonej Planety rozprzestrzeniły się po sieci z prędkością światła. Misja zorganizowana przez NASA ma jednak przede wszystkim merytoryczną nadbudowę. Dzięki niej eksperci poznają specyfikę marsjańskiego krateru Jezero, który znajduje się na granicy wyżynnych i nizinnych terenów ciała niebieskiego bliskiego Ziemi. Zebrane tam dane oraz próbki skał pomogą zaś prześledzić, na jaką eksploatację surowców naturalnych mogą pozwolić sobie przyszli kolonizatorzy planety. W działaniu Perseverance kluczowe jest wreszcie prześledzenie dostępnych opcji pozyskiwania tlenu do oddychania oraz utleniania paliwa rakietowego. Wszystko to ma pójść sprawnie dzięki sprzętom, w które wyposażono łazika – wśród nichfigurują m.in. zestaw czujników, zaawansowany system kamer oraz spektrometr. 

kwiecień: powstał embrion będący hybrydą małpy i człowieka 

Po jednej stronie barykady – ludzkie komórki macierzyste, czyli takie, które mogą budować tkanki pełniące różne funkcje w organizmie. Po drugiej – embriony małp z rodzaju makaków. Ich połączenie poskutkowało stworzeniem sztucznej, zdolnej do rozwoju (jedna z nich przeżyła 19 dni) chimery, co może zrewolucjonizować współczesną medycynę. Kreacja podobnych organizmów daje szanse na pozyskiwanie organów do przeszczepów i badanie progresji poszczególnych, nieodkrytych jeszcze chorób. Otwiera też drogę do przeprowadzania wybranych eksperymentów, od których odchodzi się ze względu na okrucieństwo względem zwierząt. Osiągnięcie zespołu dowodzonego przez prof. Juana Carlosa Izpisua Belmonte z amerykańskiego Salk Institute nieprzypadkowo wzbudziło jednak wiele kontrowersji. Nad udanym eksperymentem wisi jednak pytanie dotyczące tego, czy krzyżowanie gatunków nie krzywdzi niczego nieświadomych istot żyjących. Podobnych dylematów moralnych związanych z nauką w przyszłości pojawi się jeszcze więcej. 

czerwiec: w Izraelu powstała pierwsza na świecie fabryka sztucznego mięsa 

Wegetarianizm bez wątpienia rośnie w siłę. Plusów tego, żeby zrezygnować z mięsa i zastąpić je roślinami, nie brakuje – wśród nich wymienia się nie tylko zmniejszenie okrucieństwa zwierząt w fermach przemysłowych, ale i ograniczenie emisji gazów cieplarnianych oraz zużycia wody. Kilogram wołowiny zdatnej do spożycia to koszt rzędu nawet 15 tysięcy litrów H20. Za zwolennikami diety jarskiej stoi więc sporo argumentów, którym w sukurs przychodzą producenci alternatyw dla produktów odzwierzęcych. Wegetariańskie burgery, kotlety, parówki i kiełbasy wypełniają półki sklepowe, a już wkrótce na szeroką skalę może dołączyć do nich sztuczne mięso. Choć wieści o jego laboratoryjnej produkcji pojawiały się już od jakiegoś czasu, pierwsza fabryka wytwarzająca je na szeroką skalę powstała dopiero kilka miesięcy temu. Future Meat Technologies ma w swojej ofercie drób, wieprzowinę, jagnięcinę i wołowinę. Z komórek macierzystych żywych zwierząt wytwarza nawet 500 kg mięsa dziennie. Izraelskie przedsiębiorstwo rozpoczęło działalność z przytupem i zapowiada szybką ekspansję na zagraniczne rynki. Nabywców z pewnością skusi smakiem imitującym dobrze wysmażonego steka i niską ceną. 

lipiec: sztuczna inteligencja rozszyfrowała struktury niemal wszystkich ludzkich białek 

Więzi łączące AI z medycyną zacieśniają się coraz bardziej. Raz za razem dowiadujemy się o algorytmach wykrywających choroby na podstawie objawów, symulujących operacje chirurgiczne albo trafnie odczytujących wyniki badań diagnostycznych. W tym roku sztuczna inteligencja wsparła też człowieka na polu określenia struktury aż 98,5% białek występujących u człowieka. Stało się to dzięki wykorzystaniu systemu AlphaFold opartego na działaniu uczenia maszynowego. Naukowcy działający bez pomocy komputera nie byliby w stanie osiągnąć takiego tempa i precyzji. Dlaczego osiągnięcie brytyjskiej firmy DeepMind należy zaliczyć do przełomowych? Udostępniona nieodpłatnie baza danych dotyczących protein otwiera drogę do opracowywania receptur znacznie skuteczniejszych leków. Co więcej, niektóre z nieopisanych wcześniej białek mogą posłużyć za enzymy rozkładające plastik. W dobie nadprodukcji tworzyw sztucznych, poszukiwanie sposobu na ich ograniczenie zdaje się być dużym wyzwaniem dla tych, którym nieobojętna jest przyszłość środowiska naturalnego. 

wrzesień: odkryto odciski dłoni dzieci sprzed ponad 220 tysięcy lat 

W 2021 roku zaskoczeń nie brakowało także na polu archeologii. Świat dowiedział się o skupisku dinozaurów na Mazowszu, drewnianych nartach sprzed 1300 lat, wnętrznościach faraona Amenhotepa I i doskonale zachowanym embrionie owiraptorozaura z okresu kredy. Nie mniej emocjonujące okazało się odkrycie z Wyżyny Tybetańskiej. Zespół ekspertów w jednym z tamtejszych skupisk skalnych wpadł na trop pięciu odcisków dłoni i stóp zachowanych w trawertynie – porowatej skale osadowej, która najczęściej występuje na wapiennym podłożu. Ich analiza wykazała, że należały do dzieci w wieku 7-12 lat. Ówcześni mieszkańcy Azji najprawdopodobniej bawili się w taki sposób, jak dziś korzysta się z modeliny albo cementu. Znalezisko nazywa się najstarszym na świecie udokumentowanym przykładem sztuki prehistorycznej. Dzięki niemu historycy są o krok bliżej od określenia, kiedy wśród ludzi zaczęły pojawiać się konkretniejsze wzorce estetyczne i kulturowe. Wiedzy na ten temat nie trzeba pozyskiwać już jedynie z malowideł z Lascaux, jaskini Chauveta czy indonezyjskiej wyspy Celebes.  

październik: WHO oficjalnie rekomenduje pierwszą szczepionkę na malarię 

W tym roku bezsprzecznie najwięcej mówiło się o szczepionce na koronawirusa COVID-19, którego pandemia nadal paraliżuje świat. A jeśli już mowa o szczepionkach, nie należy zapominać o równie przełomowym wydarzeniu, jakim pozostaje jesienna decyzja Światowej Organizacji Zdrowia. W październiku WHO oficjalnie zaleciło stosowanie pierwszej w historii szczepionki na malarię. Choć recepturę Mosquirix opracowano już ponad trzydzieści lat temu, dopiero teraz środek pomyślnie przeszedł serię testów i badań klinicznych. Jego upowszechnienie może ograniczyć liczbę zgonów w krajach strefy subtropikalnej, gdzie na zakażenie są szczególnie narażone dzieci. Tylko w 2019 roku walkę z podstępną pasożytniczą chorobą przegrało 409 tysięcy mieszkańców na całym świecie. Większość z nich żyła w Afryce. 

listopad: opracowano roboty zdolne do samodzielnego rozmnażania 

Na łamach Papaya.Rocks często dzielimy się filmami dokumentującymi rozwój robotów z Boston Dynamics. Ich modele potrafią tańczyć twista, przenosić nieskomplikowane przedmioty i sprawnie poruszać się po torze przeszkód. Obserwując je, można śmiało przypuszczać, że automatyzacja świata nastąpi szybciej niż ktokolwiek mógł podejrzewać. I mimo że proces ten niesie za sobą wiele potencjalnych problemów, trudno nie uśmiechnąć się na widok humanoidalnych androidów pląsających do piosenki Micka Jaggera. W przypadku xenobotów, czyli robotycznego wynalazku naukowców z Uniwersytetu Vermontu, zachwyt może jednak ustąpić miejsca przerażeniu. Okazuje się bowiem, że organizmy powstałe z komórek macierzystych pobranych z ciała żaby mieszkającej w Afryce potrafią samodzielnie się rozmnażać. Ich reprodukcja nie przypomina w niczym procesów opisywanych wcześniej przez zoologów. „Spontaniczna kinematyczna samoreplikacja" była dotąd zauważalna jedynie u pojedynczych molekuł. Właściwość tę można wykorzystać na korzyść człowieka, ale w głowach wielu komentatorów zakiełkowała myśl dotycząca tego, że kolejny etap ewolucji xenobotów otworzy puszkę Pandory. 

grudzień: start Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba 

To projekt z rzędu tych, o których mogłaby powstać niejedna książka fantastycznonaukowa. Prace nad konstrukcją Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba rozpoczęły się bowiem już na początku XXI wieku. Maszyna nabierała kształtów z pomocą rzeszy wykwalifikowanych ekspertów i inżynierów, od samego początku budząc podziw m.in. za sprawą układanki osiemnastu berylowych luster pokrytych złotem. Jej zadaniem będzie obserwacja Wszechświata w podczerwieni, w czym zastąpi zasłużony, choć wysłużony teleskop Hubble'a. Dzięki olbrzymiej precyzji astronomowie z jego pomocą poznają skład atmosfer planet poza Układem Słonecznym oraz poszerzą zakres badawczy dotychczasowych poszukiwań. Pierwsze zdjęcia z teleskopu mają trafić do nich już za pół roku. Na razie narzędzie zostało wyniesione w przestrzeń pozaziemską przez rakietę nośną Ariane 5.