ده رخداد از با اهمیت ترین رخداد‌های علمی سال ۲۰۲۳

در ادامه به ده مورد از با اهمیت ترین رخداد‌های علمی سال ۲۰۲۳ میلادی خواهیم پرداخت:

۱-فرودگر ماه هند به نیمه تاریک ماه می‌رسد

 علیرغم آن که میلیاردر‌های غربی مشغول فرستادن موشک به فضا بودند فقط برای سقوط و سوختن آن ها، دانشمندان در هند بی سر و صدا کاری را انجام می‌دادند که پیش‌تر هیچ کس نجام نداده می بود.

کاوشگر ماه چاندرایان – ۳ در اولین ماموریت خود به قطب جنوبی ماه رسید منطقه‌ای ناشناخته که گمان می‌رود مخازن آب یخ زده در آن وجود داشته باشد.

به یاد داریم وقتی که تصاویر اتاق کنترل در هند در رسانه‌های اجتماعی پخش شد و دانشمنان ارشد زن را در حال جشن گرفتن دستاورد باورنکردنی شان نشان می‌داد، تعداد بسیاری از مردم جهان نیز غرق در نشاط شدند.

پیروزی کاوشگر چاندرایان – ۳ به جهان نشان داد که نه تنها هند یک بازیگر مهم در عرصه فضایی می‌باشد بلکه یک فرودگر ماه می‌تواند با پیروزی ۷۵ میلیون دلاری (۶۰ میلیون پوندی) به فضا پرتاب بشود.

جولای ۲۰۲۳ یک ماه زیاد شلوغ برای اولین بار در عرصه فضایی می بود. این کار با پرتاب ماهواره اقلیدس اغاز شد که برای کشف ماده تاریک و انرژی تاریک با جزئیات بی سابقه طراحی شده می بود. تنها دو هفته بعد از آن چین اولین موشک سوخت متان ژوک – ۲ را با پیروزی به فضا پرتاب کرد که روشی سبزتر برای انجام سفر‌های فضایی را با هزینه زیاد کم نشان داد.

دو هفته بعد از فرود آن چاندرایان – ۳ در طول شب زیاد سرد قمری، به خواب فرستاده شد تا هیچ زمان بیدار نشود، اما کاری که برای انجام آن فرستاده شده می بود را انجام داده می بود: شناسایی گوگرد در سطح ماه می بود تا نشان دهد خاک ماه عایق خوبی محسوب می‌بشود.

به نظر می‌رسد بشریت می‌تواند با تنوع بیش تر، هزینه‌های کمتر و موشک‌های سبزتر در اغاز یک دوره تازه و قابل دسترس‌تر اکتشاف فضایی قرار داشته باشد.

۲- هوش مصنوعی در نهایت آن گونه که باید حس شد

صعود دیدنی چت جی پی تی (Chat GPT) توسط شرکت Open AI در سال جاری علتایجاد او گفت و گو‌های داغی در رابطه نقش هوش مصنوعی در آینده و پیامد‌های آن برای همه حوزه‌ها شده است.

تشخیص حوزه‌های مهم فناوری تا زمان‌ها دشوار می بود، اما سال ۲۰۲۳ یکی از آن سال‌های نادری است که در آن می‌توانیم با قاطعیت بگوییم که جهان تحول کرده است.

۲۰۲۳ سالی می بود که سرانجام هوش مصنوعی به جریان مهم تبدیل شد. یقیناً اشاره به چت جی پی تی و همتایان پایدار آن مدل‌های زبان بزرگ است. چت جی پی تی که اواخر سال ۲۰۲۲ انتشار شد در سال ۲۰۲۳ میلادی وایرال شد و کاربران را با روانی و دانش انگار دایره المعارفی خود خیره کرد. صنعت فناوری تحت رهبری شرکت‌های تریلیون دلاری با پیروزی محصولی از شرکتی که فقط چند صد کارمند داشت نادرست گرفته شد. اکنون تکاپوی ناامیدانه‌ای برای به دست گرفتن رهبری در بازار تازه “هوش مصنوعی مولد” که توسط چت جی پی تی اظهار شده وجود دارد.

اما چرا چت جی پی تی تا این اندازه دیدنی اغاز شد؟ نخست آن که این ابزار مبتنی بر هوش مصنوعی زیاد در دسترس است. هر فردی که یک مرورگر وب داشته باشد می‌تواند به پیچیده‌ترین هوش مصنوعی روی سیاره زمین دسترسی داشته باشد. دوم آن که به نظر می‌رسد هوش مصنوعی که شبیه آن در فیلم‌ها وعده داده شده بی موقع نخواهد می بود. با این وجود، این آخر راه برای هوش مصنوعی نیست بلکه در واقع اغاز یک راه بزرگ است.

۳- دخترانی که معادلات سخت ریاضی را انجام خواهند داد

کلیسا جانسن و انکیا جکسن دو دختر نوجوان از نیواورلئان  یک اثبات ریاضی تازه از قضیه فیثاغورث با منفعت گیری از مثلثات را در جلسه منطقه‌ای انجمن ریاضی آمریکا اراعه کردند. اما چه چیز در این مورد خاص است؟

خب، الیشا لومیس در تاثییر کلاسیک خود به این مسئله اشاره کرده می بود که هیچ برهان مثلثاتی وجود ندارد چرا که همه فرمول‌های اساسی مثلثات به خودی خود بر پایه قضیه فیثاغورث بنا شده اند. اکنون این دو دانش آموز دبیرستانی در نیواورلئان این ناممکن را ممکن ساخته اند.

این دو دانش آموز دبیرستانی از دبیرستان سنت مری شواهد جدیدی را به کنفرانس سالانه جنوب شرقی انجمن ریاضی آمریکا اراعه دادند که در آن به این مسئله اشاره شده که چطور می‌توان از قانون سینوس‌ها برای اثبات قضیه فیثاغورث که ۲۶۰۰ ساله است منفعت برد. جانسون و جکسون با منفعت‌گیری از قانون سینوس‌ها و اجتناب از هویت قضیه فیثاغورث (sin²α + cos²α = ۱) این قضیه را بدون منفعت گیری از استدلال دایره‌ای اثبات کردند.

این دو معادله یک رابطه دایره‌ای دارند. به گفتن مثال: اگر A درست است اگر B درست است و B درست است اگر A درست است بعد چطور می‌توانیم بفهمیم که A و B واقعا درست می باشند؟ اگرچه این اثبات یک اتفاق بزرگ در دنیای ریاضیات است، اما پیش از این نیز برخی دیگر از ریاضیدانان از رویکرد‌های شبیهی منفعت برده اند و با منفعت گیری از سینوس و کسینوس به طور جدا گانه و بدون اتکا به sin²α + cos²α =۱ برای اثبات جدا گانه قضیه فیثاغورث عمل کرده اند. با این وجود، جدای از همه این کوششها دستاورد بزرگ جانسون و جکسون زیاد دیدنی بوده است.

۴-بینش در رابطه مهاجرت قبلی ما به خارج از آفریقا

ما یک گونه آفریقایی هستیم. این به طور کلی بدان معناست که هوموساپینس (انسان خردمند) در سرزمینی که اکنون آفریقا می‌باشد ظهور کرده و قسمت عمده تکامل ما در نیم میلیون سال قبل در آنجا رخ داده است. وقتی که تعداد مقداری آن گهواره پان آفریقایی را در ۱۰۰۰۰۰ سال قبل ترک کردند بقیه جهان پر جمعیت می بود. تا همین اواخر این نوشته تا حد بسیاری از روی استخوان‌های قدیمی مردگان طویل شناخته شده می بود. با این وجود، بازیابی DNA از آن استخوان‌های قدیمی مثمر ثمر شده است.

در ماه اکتبر مطالعه‌ای تحت رهبری “سارا تیشکوف” در دانشگاه پنسیلوانیا نشان داد که مقدار مقداری از DNA نئاندرتال در آفریقایی‌های زنده امروزی از ۲۵۰۰۰۰ سال پیش در جایی در اوراسیا داخل دودمان هومو ساپینس شده است بدان معنی که ما چندین بار آفریقا را ترک کرده ایم و این کار حتی سریعتر از آن چه فکر می‌شد رخ داده است. این نوشته چطور آشکار شد؟ با انجام کاری که به طور متناقضی در مطالعات ما در رابطه منشاء آفریقایی مان نادیده گرفته شده است: در واقع از طریق نگاه کردن به ژنوم مردم آفریقا.

۵- گرم‌ترین سال ثبت شده جهان

همان طور که تشبیه می‌بشود قورباغه‌ای که در آب داغ انداخته می‌بشود خود را نجات می‌دهد. قورباغه در آبی که به شکل آهسته به جوش می‌آید تا وقتی که دما به سطوح کشنده نرسد فهمید حالت نمی‌بشود. سال ۲۰۲۳ گرم‌ترین سال تاریخ بوده است. این رکورد پیش‌تر هفت سال پیش در سال ۲۰۱۶ میلادی ثبت شده می بود. اثرات گرما در حال افزایش است. دریا‌ها و جو گرم‌تر به ابراز حوادثی دامن زد که ویرانی را با سرعتی دلواپس کننده به بار اورد.

در لیبی بیشتر از ۱۰۰۰۰ نفر دچار سیل شدند. هم این چنین، آتش سوزی در جزایر یونان و در جنگل‌های کانادا خساراتی را برجای گذاشت. طوفان استوایی فردی جوامعی را در شرق آفریقا که پیش‌تر از فقر رنج می‌بردند تحت تاثییر قرار داد. خشکسالی و گرما برخی از مناطق را غیر قابل سکونت ساخته است.

خبر خوب آن است که جواب‌ها از پیش وجود داشته است. بریتانیا در سال قبل بیشتر از هر زمان فرد دیگر انرژی سبز تشکیل کرد. پیش بینی‌های هوش مصنوعی اغاز به انجام کار‌هایی کردند که میلیون‌ها پیش بینی کننده انسانی قادر به مدیریت آن نبودند و داده‌های آب و هوا را با سرعتی بی‌سابقه مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.

ماهواره SWOT ناسا برای اولین بار تقریبا همه آب حاضر روی سطح زمین را مورد بازدید قرار داد و به جلوگیری از ابراز بلایای آینده پشتیبانی کرد. این ماهواره ارتفاع سطح آب در منبع های آب شیرین و آب اقیانوس را اندازه گیری کرده و با این کار دید گسترده تری به دانشمندان در این باره می‌بخشد که اقیانوس چطور بر تغییرات آب و هوایی تاثیرگذار است، جهان در حال گرم شدن چطور بر دریاچه ها، رودخانه‌ها و منبع های آبی تاثییر می‌گذارد و این که جوامع (انسانی) چطور می‌توانند آمادگی بهتری برای فجایعی همانند سیلاب‌ها داشته باشند؟

۶- درمان تازه مبتنی بر فناوری کریسپر (CRISPR) برای بیماری سلول داسی شکل و بتا تالاسمی

در سالیان تازه نابرابری‌های نژادی در مراقبت‌های بهداشتی زیاد مورد او گفت و گو قرار گرفته است. برای برخی این نوشته علتکاهش مطمعن به علوم و خدمات بهداشتی از جمله عمل های پیشگیرانه همانند واکسن شده است. به این علت، دلیلی برای خوشحالی وجود دارد که بریتانیا در حال جستوجو کردن یک روش درمانی بیوتکنولوژیک برای بیماری سلول داسی شکل و بتا تالاسمی است.

این بیماری‌های ناتوان کننده و گاه کشنده به ترتیب بیش‌تر به سیاه پوستان و افرادی که خاستگاه شان از جنوب مدیترانه، خاورمیانه، جنوب آسیا و آفریقا می‌باشد صدمه می‌رساند. برای اولین بار در جهان تنظیم کننده دارو‌های بریتانیا ابزار ویرایش ژنوم Crispr-Cas۹ به نام Casgevy را برای درمان بیماری تایید کرده است. اشکار شده که درمان دوره‌های ناتوان کننده درد در بیماری سلول داسی شکل را تسکین می‌دهد و نیاز به تزریق گلبول‌های قرمز در تالاسمی را برای دست کم یک سال حذف کرده یا افت می‌دهد.

علیرغم آن که این موضوعی دلگرم کننده است باید دید که خطرات بالقوه ناشی از آن چطور عمل خواهند کرد این که آیا نتایج مثبت در طویل مدت ادامه خواهد داشت؟ و آن که پیامد‌های ایمنی ناشی از آن چیست؟ برای مثال، این گمان وجود دارد که Crispr-Cas۹ بعضی اوقات اوقات بتواند تغییرات ژنتیکی ناخواسته با تاثییر ناشناخته تشکیل کند. به همین ترتیب، این درمان امکان پذیر تا ۲ میلیون دلار (۱.۶ میلیون پوند) برای هر نفر هزینه داشته باشد. آیا بیماری‌های مذکور در تعیین بودجه هم چنان مورد دقت قرار خواهند گرفت؟ با این وجود، این تایید دلیلی برای خوش بینی محتاطانه تشکیل می‌کند به طور خاص بدان خاطر که شامل گروه‌هایی می‌بشود که زیاد تر نادیده گرفته شده اند و می‌تواند تحول کوچک، اما مهمی را به سمت عادلانه‌تر ساختن مراقبت‌های بهداشتی نشان دهد.

۷-خوردن کیک و مصرف داروی ویگووی

داروی ویگووی که برای اولین بار برای افراد مبتلا به دیابت تجویز شد می‌تواند به صد‌ها میلیون نفری که با چاقی دست و پنجه نرم می‌کنند پشتیبانی نماید و به نظر می‌رسد خطر حملات قلبی و سکته را افت می‌دهد. جهان دچار مشکلات غذایی است. ۶۵۰ میلیون بزرگسال چاق می باشند به این معنی که شاخص توده بدنی (BMI) بیشتر از ۳۰ کیلوگرم بر متر مربع دارند و کالری بیش تری نسبت به بدن شان مصرف می‌کنند. از نظر دیگر، ۷۳۵ میلیون نفر در سراسر جهان از گرسنگی می‌میرند. با این وجود، افراد بیش تری به علت چاقی جان خود را از دست خواهند داد تا بر تاثییر سوء تغذیه. به این علت، کشف گروهی از دارو‌ها که به گفتن محرک گیرنده پپتید-۱ شبه گلوکاگون (GLP-۱) شناخته خواهد شد مورد استقبال قرار گرفته است.

این دارو‌های GLP-۱ در ابتدا برای کنترل دیابت مجوز کسب کرده بودند و بعدا به گفتن دارو‌های افت وزن مجوز دریافت کردند. ویگووی از جمله با اهمیت ترین این دارو‌ها با افت گلوکز خون و تشکیل حس سیری سریع تر در زمان خوردن عمل می‌کند. در یک کارآزمایی بالینی دو ساله ۳۰۴ نفر افراد تحت درمان با ویگووی ۱۵ درصد وزن بدن شان را از دست دادند در حالی که افراد تحت کنترل تنها ۳ درصد از وزن شان را از دست داده بودند.

دلنشین است که در سال جاری نتیجه یک مطالعه بزرگ و سه ساله که بیماران قلبی را شامل می‌شد نشان داد که ویگووی هم این چنین خطر ابراز سکته مغزی، حملات قلبی و مرگ ناشی از بیماری قلبی را افت می‌دهد. امکان پذیر گمان کنیم که می‌توانیم هر اندازه که می‌خواهیم غذا بخوریم و برای تناسب اندام و نگه داری وزن ثابت ویگووی مصرف کنیم، اما حقیقت آن است که مصرف ویگووی عوارض جانبی‌ای همانند تهوع، استفراغ، سردرد، خستگی و خطر احتمالی ابتلا به برخی سرطان‌های تیروئید دارد. علاوه بر آن، ما تا این مدت باید راهی برای تغذیه گرسنگان اشکار کنیم.

۸-مقاومت در برابر ادعای ابررسانایی

برای دهه‌های متمادی دانشمندان در جستجوی یک ابررسانا در دمای اتاق بوده اند. ابررسانا ماده‌ای است که جریان الکتریکی را بدون مقاومت حمل می‌کند، اما این خاصیت قابل دقت فقط در دمای بیشتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد زیر دمای اتاق مشاهده می‌بشود.

در ماه ژوئیه ادعای خارق العاده‌ای از سوی یک تیم کره جنوبی به رهبری سوکبا لی و جی هون کیم مبنی بر اولین یافتن ابررسانای دمای اتاق در سختی معمولی با ترکیبی مبتنی بر سرب به نام LK-۹۹ نقل شد. این چنین پیشرفتی می‌تواند کابل‌های برق بدون تلفات و اسکنر‌های MRI کوچکتر را فعال کند. لی، کیم و همکاران اش دو مقاله را در وب سایت arXiv درمورد نتایج بازدید شان انتشار کردند. این داده‌ها تبدیل تشکیل شور و شوق و شک و تردید شد، چون آزمایشگاه‌ها در سرتاسر جهان برای تکرار یافته‌ها دست به کار شدند.

با این وجود، در اواخر آگوست آزمایشگاه‌های پیشرو اظهار کردند که نتوانستند نتایج را تکرار کنند. اجماع جاری بر آن است که شواهد کافی از علائم مهم ابررسانایی دمای اتاق وجود ندارد. با این وجود، حتی اگر LK-۹۹ جام مقدس نباشد نباید از جستجوی یک ابررسانای واقعی در دمای اتاق جلوگیری کند و امکان پذیر مسیر‌های غیرمنتظره‌ای را برای تحقیقات تازه شوق انگیز باز کند.

۹- افت پرندگان مرتبط با علف کش‌ها و آفت کش‌ها

امسال از نظر زیست محیطی سال چندان خوبی نبوده است. در کنار گرمایش جهانی فاجعه زیست محیطی فرد دیگر نیز در حال رخ دادن است: از بین رفتن سریع حیات وحش. از جمله تحقیقاتی که در سال جاری میلادی در این حوزه صورت گرفته افت تعداد پرندگان اروپایی بوده است. طی چهار دهه قبل تعداد پرندگان در سراسر اروپا به مقدار خیره کننده ۵۵۰ میلیون افت یافته است. تا بحال باور بر این می بود که دلایل مهم از بین رفتن زیستگاه و آلودگی بوده است. با این وجود، یک تیم تحقیقاتی به رهبری استانیسلاس ریگال داده‌های ۱۷۰ گونه پرنده را در ۲۰۰۰۰ مکان در ۲۸ سرزمین از جمله اسبق جمع‌آوری شده توسط شهروند دانشمندان را مورد بازدید قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که قاتل مهم پرندگان تشدید کشاورزی بوده است. به طور دقیق‌تر افزایش منفعت گیری از آفت کش‌ها و کود‌ها است که نه تنها پرندگان را از غذا محروم می‌کند بلکه به طور مستقیم بر سلامت آنان تاثییر می‌گذارد. این چنین مطالعات گسترده‌ای برای تاثیرگذاری بر تصمیم گیری و برتری‌های خط مشی زیاد مهم می باشند. بیایید امیدوار باشیم که سال ۲۰۲۴ میلادی یک تحول مثبت در آن قسمت‌ها به همراه داشته باشد.

۱۰- امید به مدل‌های جنینی مبتنی بر سلول‌های بنیادی

سال ۲۰۲۳ سالی می بود که نشان داد مدل‌های جنینی مبتنی بر سلول‌های بنیادی امکان پذیر در فهمیدن آینده ما از سقط جنین و اختلالات ژنتیکی نقشی حیاتی داشته باشند. امید است که مدل‌های جنین مبتنی بر سلول‌های بنیادی جایگزینی عملی و اخلاقی‌تر برای کار با جنین‌های معمولی باشد. دانشمندان امکان پذیر بتوانند چیز‌های بسیاری در رابطه چگونگی رشد ما و مشکلات مادرزادی، سقط جنین، و لقاح آزمایشگاهی (IVF) که زیاد تر با ناکامی روبه رو می‌بشود بیاموزند و احتمالا راه حل‌هایی برای این مشکلات بیابند.

با این وجود، مسئله آشکار آن است که بهترین مدل‌ها معادل جنین‌های طبیعی انسان نیستند و سخت‌ترین آزمایش برای پرسیدن این که آیا می‌توان آن‌ها را در رحم مورد کشت قرار داد یا خیر موضوعی است که همگان موافق می باشند نباید انجام بشود.