10 thành tựu khoa học nổi bật trong năm 2014
Là một trong những tờ tạp chí khoa học có uy tín nhất thế giới,Tạp chí Science (thuộc Hiệp hội Khoa học Mỹ) đã bình chọn 10 thành tựu khoa học mang tính đột phá trong năm 2014.Cụ thể là:
1. Lần đầu tiên tàu thăm dò hạ cánh thành công xuống sao chổi
Sau 07 giờ tách ra từ phi thuyền mẹ Resetta của Cơ quan hàng không vũ trụ châu Âu (ESA), tàu thăm dò Philae phóng đã hạ cánh an toàn xuống sao chổi 67P/Churyumov-Gerasimenko vào ngày 12/11/2014.
Theo đánh giá của các nhà khoa học,sự kiện này là một “bước ngoặt vĩ đại lớn cho văn minh nhân loại” bởi đây là lần đầu tiên trong lịch sử tàu vũ trụ từ Trái Đất đã chạm được tới sao chổi. Thành công trên báo hiệu một thời đại mới của khoa học, tạo tiền đề cho hàng loạt các khám phá khác về sự vận hành của vũ trụ cũng như khát vọng tìm kiếm cội nguồn sự sống của loài người.
2. Sự tiến hóa của các loài chim có nguồn gốc từ khủng long
Các nhà sinh học của trường Đại học Edinburgh và đại học Oxford (Anh) đã chứng minh được quá trình tiến hóa từ khủng long đến loài chim hiện đại.Theo đó, chim thủy tổ Archaeopteryx là loài chim xuất hiện trên trái đất sớm nhất mang nhiều đặc điểm còn sót lại của loài khủng long.
Nhóm nghiên cứuđã phân tích dữ liệu trên nhiều con khủng long, đầu chim hóa thạch cũng như các loài chim còn tồn tại và phát hiện ra rằng các loài khủng long sở hữu khả năng bay cùng nhiều đặc điểm giống như loài chim. Ngoài ra, những con khủng long cuối cùng tiến hóa thành các loài chim, theo thời gian cóxương nhỏ hơn và mịn hơn.
3. Các thành phần trong máu của tuổi trẻ có thể chống lại sự lão hóa của tuổi già
Năm 2014, các nhà nghiên cứu tại Đại học Harvard đã nghiên cứu và nhận thấy rằng các thành phần máu hoặc máu từ một con chuột trẻ có thể làm trẻ hóa cơ bắp và não của một con chuột già. Khi kết nối lưu thông máu của những con chuột trẻ và chuột già, các tế bào gốc cơ bắpở những con chuột già đã trở nên tốt hơn, sức mạnh sức chịu đựng cao hơn và thúc đẩy tăng trưởng tế bào thần kinh trong não.
Trong các thử nghiệm lâm sàng đầu tiên, 18 bệnh nhân tuổi trung niên và cao tuổi mắc chứng mất trí nhớ Alzheimer đã được nhận tiêm huyết tương từ những người trẻ. Nếu nghiên cứu này được thử nghiệm thành công, các nhà khoa học hy vọng có thể giúp chữa trị được các căn bệnh về sự lão hóa của tuổi già, đặc biệt bệnh mất trí nhớ.
4. Robot hợp tác làm việc với nhau
Lấy cảm hứng từ lối sống bầy đàn có tổ chức của các sinh vật trong tự nhiên như kiến, ong và bằng những thuật toán mô phỏng hoạt động tập thể, các nhà khoa học Đại học Harvard và Học viện công nghệ MITđã đưa ra phần mềm mới về robot có khả năng hợp tác làm việc với nhau. Theo đó, một ngàn con robot có kích thước tương đương 1/4 đồng xu Mỹ đã tự động sắp xếp, tạo thành hình vuông, chữ cái và hình 2D.
Ngoài ra, trong một nghiên cứu khác, những con robot đã tự động thực hiện gọi điện, điều chỉnh đường đi để tránh va chạm và bay theo đội hình, tạo thành vòng tròn xoay. Một nhóm robot khácphối hợp với nhau để tạo thành những chiếc bè hoặc xây cầu. Bên cạnh đó, một đội quân robot thực hiện diễn tập nhóm tương đối phức tạp dưới sự chỉ huy của một máy tính trung tâm theo dõithông qua hệ thống camera đặc biệt.
Những nghiên cứu này mở ra tiền đề cho việc phát triển các loại robot có khả năng tư duy với trí tuệ nhân tạo, có thể cảm nhận môi trường xung quanh và tự ứng phó với những tình huống mới.
5. Chip điện tử bắt chước bộ não con người
Vừa qua, các kỹ sư máy tính tại IBM đã giới thiệuchip điện tử tên gọi là “TrueNorth” có cách thức xử lý thông tin giống như bộ não con người.Với 5,4 tỷ bóng bán dẫn và 256 triệu khớp thần kinh, đây làchip máy tính đầu tiên trên thế giới có thể mô phỏng hoạt động của não người trong quá trình tính toán.Hiện IBM đang hợp tác với nhiều nhà khoa học và các hãng công nghệ khác để xây dựng và phát triển chip “TrueNorth” lên mức phức tạp hơn.
Trong tương lai, việc ứng dụng chip điện tử này có thể biến đổi các lĩnh vực khoa học liên quan đến khả năng thị giác, giám sát môi trường, tích hợp dữ liệu, phát hiện và xử lý tín hiệu…từ mạng lưới các cảm biến ở khắp nơi trên thế giới.
6. Nghệ thuật hình vẽ hang động lâu đời nhất thế giới
Các nhà khoa học đã nghiên cứu và công bố những hình vẽ tiền sử trên vách đá trong hang động Maros ở đảo Sulawesi của Indonesia có niên đại ít nhất là 40.000 năm thay vì chỉ 10.000 năm như những kết quả nghiên cứu trước đây.
Điều này khiến những hình vẽ trên vách hang ở Indonesia trở thành những hình vẽ cổ xưa nhất thế giới. Theo đánh giá của các nhà nghiên cứu, phát hiện này có thể viết lại lịch sử của một giai đoạn quan trọng trong sự phát triển của con người và làm thay đổi nhận định về lịch sử thế giới.
7. Các tế bào có thể chữa bệnh tiểu đường
Các nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu tế bào Harvard tuyên bố rằng đã đạt được bước tiến quan trọng trong quá trình tìm cách chữa bệnh tiểu đường bằng tế bào gốc phôi (ES). Việc tìm ra được công thức biến tế bào gốc phôi thành các tế bào β ở tuyến tụy - là tế bào nhân tạo có chức năng phản ứng với lượng đường trong máu để làm tăng lượng insulin, cho phép tế bào hấp thu và sử dụng glucose.
Các tế bào nhân tạo này đã được cấy ghép vào cá thể chuột bệnh tiểu đường và kết quả cho thấy, nó có thể được dùng để chữa các rối loạn do tiểu đường gây ra. Tế bào β tuyến tụy nhân tạo trong phòng thí nghiệm sản xuất đủ insulin (màu xanh) để chữa trị một con chuột bị tiểu đường trong 2 tuần sau khi cấy ghép.Các nhà nghiên cứu sẽ tiếp thực hiện nhiều thử nghiệm hơn nữa, với hy vọng sẽ kiểm chứng lâm sàng trên cơ thể người và mở đường cho một phương pháp chữa tiểu đường type 1 đầy triển vọng trong tương lai không xa.
8. Thay đổi những ký ức
Năm 2013, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra cách để thay đổi các ký ức cụ thể ở chuột bằng cách sử dụng các chùm tia laser ánh sáng, một kỹ thuật mạnh mẽ mà có thể kích hoạt các tế bào thần kinh trong não của động vật. Trong một loạt các thí nghiệm, họ đã cho thấy rằng họ có thể xóa những ký ức và thay đổi các ký ức sợ hãi bằng những ký ức tốt đẹp hơn.
Trong năm 2014, các nhà nghiên cứu đã tiến xa hơn bằng việc sử dụng biện pháp tương tự để thay đổi các nội dung tình cảm bên trong ký ức của loài chuột, biến các ký ức tốt trở thành xấu và ngược lại.Mặc dù đây là kỹ thuật quá xâm lấn khi thực hiện trên cơ thể người, nhưng các nhà khoa học hy vọng rằng nó có thể mở ra các phương pháp mới để điều trị stress sau chấn thương, các dạng rối loạn lo âu hoặc xóa bỏ những ký ức gây ám ảnh và ảnh hưởng đến tâm lý.
9. Sự phát triển của dự án vệ tinh giá rẻ CubeSat
Được khởi xướng từ Đại học bách khoa California, CubeSats là công cụ sử dụng trong giáo dục, là phương pháp giúp cho sinh viên đại học có thể tự chế tạo bệ vệ tinh đơn giản trong không gian và phóng nó vào quỹ đạo với chi phí thấp.
Đến nay, nhiều trường Đại học từ khắp nơi trên thế giới đã tham gia phóng thử và một số trường đại học tại Mỹ, Đức, Nhật Bản đã thương mại hóa vệ tinh của họ.Năm 2014, vệ tinh Pico Dragon, theo chuẩn 1U do Trung tâm vệ tinh Quốc gia Việt Nam thuộc Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam chế tạo đã hoạt động được 3 tháng sau khi được thả ra từ Trạm vũ trụ quốc tế ISS.
Theo đánh giá của các nhà khoa học, CubeSats có nhiều ưu điểm nổi bật như: thiết kế nhỏ, đẹp, giá thành thấp nhưng có thể thực hiện được các chức năng giám sát, theo dõi tình trạng phá rừng, phát triển đô thị, và những thay đổi song ngòi…
10. Bổ sung bộ mã di truyền
Ở khắp mọi nơi trên Trái Đất, các sinh vật sống đều được mã hóa thông tin di truyền bằng bộ ADN với 4 loại Nucleotide ký hiệu là A, T, G và C. Các nhà nghiên cứu đã phát minh ra một số cặp Nucleotide "không tự nhiên" trong ống nghiệm có thể phù hợp trong chuỗi xoắn kép ADN. Họ đã quản lý một enzyme được gọi là ADN Polymerase để sao chép ADN của một số cặp mới.Tuy nhiên, không có ai làm cho nó xảy ra bên trong các sinh vật sống.Từ một nghiên cứu trong năm 2014, các nhà khoa học tại Đại học Texas đã tạo ra và thêm quy định vào bộ mã di truyền với sự xuất hiện của 2 Nucleotide mới là X và Y. Như vậy, đến nay, bộ mã di truyền sẽ có tổng cộng 6 Nu và 3 cặp trên chuỗi ADN.
Việc mở rộng bộ mã di truyền này được đánh giá là một bước tiến lớn trong lĩnh vực sinh học, tạo tiền đề cho sự ra đời của nhiều loại vi sinh vật mới trong tương lai cũng như tạo ra các chất xúc tác mới, nguyên liệu mới phục vụ cho việc sản xuất thuốc chữa bệnh.
Thu Hà (tổng hợp từ Internet)