Da Rosetta la storia d’amore in corso con una cometa e la scoperta di un pentaquark, a controverse scoperte come gene editing di embrioni umani e di una possibile nuova specie di homo sapiens sapiens, questi sono stati la scienza storie di tutti parlavano di nel 2015.
Rosetta e la Sua Patata a Forma di Cometa
L’Agenzia Spaziale Europea Rosetta di missione per esplorare la Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko era la scienza-y dono che continua a dare nel 2015, in particolare la sua sfilza di eye-popping immagini per deliziare spazio di porno appassionati ovunque. E ‘ iniziato nel mese di gennaio con sette articoli in Scienza che descrive i primi risultati dall’analisi dei dati: più in particolare, le immagini di increspature e le dune sulla superficie della cometa. Questo è stato sorprendente, perché non c’è atmosfera (e quindi in assenza di vento) sulla cometa, in più ha molto poco di gravità.
Nel corso dell’anno, abbiamo avuto la splendida nuova foto da una bassa quota di sorvolo, il nostro primo assaggio della cometa del lato oscuro, e i nuovi dati dal lander Philae dopo si svegliò da un mese-lungo letargo. C’erano un sacco di sorprese: per esempio, la cometa ha un piccolo sistema meteo guidato da un intenso ciclo giorno-notte, molecole organiche complesse, e primordiale di ossigeno perdite da ciò che passa per lo spazio rock tenue atmosfera. E gli astronomi sono ancora perplesso dalla modifica delle caratteristiche della terra di un particolare sito sulla cometa. Non vediamo l’ora di vedere cosa Rosetta e la sua coraggiosa di patate a forma di cometa hanno in serbo per noi nel 2016.
[Nota: Plutone è stato anche molto grande novità per il 2015, tanto che abbiamo deciso di dare a tutti preferito pianeta nano una lista tutta sua. Aspetto questa settimana.]
Illustrazione di un pentaquark di particelle. Credito: il CERN.
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LHC Scopre un Pentaquark
La nuova versione migliorata del Large Hadron Collider non sprecate tempo di arrivare al lavoro di quest’anno: il suo esperimento LHCb prontamente scoperto una nuova classe di particelle subatomiche, soprannominato “pentaquarks.” Per rendere i protoni e i neutroni, che si associa tre tipi di quark insieme, ma è teoricamente possibile fare le particelle con ben cinque quark. Il LHCb squadra ha trovato la firma di una bestia, composto da due quark up, down quark, un quark charm, e uno anticharm quark.
La prima prova per un possibile pentaquark, apparso nel 2002 alla Primavera-8 sincrotrone Harima, il Giappone, e l’iniziale ri-analisi dei dati rafforzato il caso. Ma entro il 2005, i fisici avevano concluso che non era un vero e proprio segnale, e per l’ultimo decennio, il pentaquark è stata spesso citata come un esempio di come è facile vedere qualcosa nei dati che non è davvero lì. Ora sappiamo che il pentaquark esiste realmente, anche se il LHCb pentaquark è diverso da quello presumibilmente nel 2002 (è tre volte più pesante e contiene diversi tipi di quark). Ancora, si mette in scena emozionante nuovi sviluppi a venire. Come MIT, Frank Wilczek, uno degli architetti della teoria che descrive le forze che tengono insieme i quark, ha detto la Natura: “È come una fenice che rinasce dalle ceneri.”
Scheletrici fossili di mano di homo naledi. Credito: Giovanni Falchi/Wikimedia Commons
Possibile Nuova Specie di Homo Sapiens
L’eccitazione era palpabile quando i ricercatori dell’Università del Witwatersrand a Johannesburg scoperto 15 parziale scheletri nel profondo Sud Africano sistema di grotte di quello che credono sia un prodotto completamente nuovo umano, come la specie. Soprannominato Homo naledi, i resti indicato che questa creatura aveva un ape come bacino e delle spalle, con i piedi che assomiglia a quella di homo sapiens 200.000 anni fa, e una molto più piccola del cranio che gli esseri umani moderni. Il team ha anche caricato le copie digitali di un sito chiamato Morphosource, in modo che chiunque può scaricare e stampare i frammenti di cranio con una stampante 3D.
Ma il ritrovamento si è dimostrato controversa fin dall’inizio, con altri paleoanthropologists, sostenendo che non era davvero una nuova specie, anche se non erano d’accordo su che specie esistenti si avvicina di più—e membro del team di John Hawks inviato un vivace replica alle critiche sul suo blog, compreso l’accesso ai suoi dati. Ci sono state anche accuse di team leader Lee Berger si precipitò attraverso lo scavo e la pubblicazione (a quanto pare la carta è stata piena di errori), per meglio ospitare una troupe del National Geographic. Indipendentemente dal fatto che tali critiche hold up, non si può negare che questa era una grande novità per il 2015. E, come Gizmodo proprio Kiona Smith-Strickland ha sottolineato, “Che i dadi e bulloni di come argomentazioni scientifiche, sono tenuti a lavorare.”
Credito: Wellcome Images.
Gene Editing di Embrioni Umani
Dopo settimane di speculazioni, la notizia all’inizio di quest’anno che i Cinesi genetisti avevano utilizzato il nuovo e rivoluzionario CRISPR gene-metodo di editing per modificare geneticamente il DNA degli embrioni umani. Polemica immediatamente scoppiata, in gran parte a causa di questioni etiche che circondano il loro uso della linea germinale modifica, a differenza somatica del gene terapie, germinale modifiche possono essere tramandate alle generazioni successive. L’esperimento non è stato esattamente un successo straordinario: sono applicato CRISPR a 86 embrioni; 71 sopravvissuto al processo, e di quelli, 54 sono stati testati geneticamente. Di questi, solo il 28 impiombato con successo, e solo una frazione di quelli contenuti la sostituzione del materiale genetico. C’erano anche tanti involontaria mutazioni che i ricercatori hanno scelto di interrompere l’esperimento.
Francamente, la carta rivelata problematica: è stato respinto sia la Natura e la Scienza, per motivi etici, e, infine, pubblicato da Proteine e Cellule. Ma il suo impatto è stato innegabile, motivare, alcuni dei leader del mondo genetisti e bioethicists di convocare un Vertice Internazionale sul Gene Modifica di alcune settimane fa. La successiva relazione di cui alcuni sorprendentemente lungimiranti linee guida: ha dato gli scienziati americani una luce verde sul fare tali esperimenti sui geni umani, purché tali esperimenti non risultare in gravidanza. Ma il comitato, inoltre, ha messo in guardia contro la prospettiva di “designer babies,” dal momento che la tecnologia è ancora gravemente prematuri.
Un Passo in più verso un vaccino Antinfluenzale Universale
Il vaccino anti-influenzale cambia con le stagioni, perché ci sono così tanti diversi ceppi; gli scatti devono essere adattati a qualsiasi ceppi dominanti in un dato anno, sulla base del mutaforma esca proteine che la linea del virus della superficie. Mettendo quelli esca proteine nel nostro vaccini, noi applichiamo il nostro sistema immunitario contro l’influenza. Ma ora siamo un passo più vicino ad un vaccino antinfluenzale universale—un singolo colpo che potrebbe inoculare noi per la vita—dopo due gruppi di ricerca ha annunciato il nuovo prototipo di vaccini ad un target diverso, più stabile di gambo di proteine” del virus. Il trucco è quello di ottenere il nostro sistema immunitario a “riconoscere” chi gambo proteine di anno in anno. I nuovi vaccini avuto risultati misti contro l’H1N1, il virus dell’influenza, quando testato su topi, scimmie e furetti (il modello più simile alla risposta umana da virus dell’influenza): c’era una risposta immunitaria, ma non sempre abbastanza forte per prevenire l’infezione. Ma è un promettente passo in avanti, comunque.
Il iChip, utilizzato per scoprire il primo nuovo antibiotico in 30 anni. Credito: Slava Epstein.
Primo Nuovo Antibiotico in 30 Anni
La resistenza agli antibiotici è in aumento tra i batteri come MRSA. Così l’annuncio che gli scienziati avevano trovato la prima nuova classe di antibiotici in 30 anni è stato un anno particolarmente positivo. Teixobactin obiettivi di molecole lipidiche che i batteri utilizzano per costruire nuovi muri delle celle, e si è dimostrato efficace contro diversi agenti patogeni, tra cui molto ceppi farmaco-resistenti di stafilococco. È ancora in via di sviluppo preclinico, in modo da don aspettatevi che il vostro medico per essere iscritto prescrizioni in qualunque momento presto. Ma è stata la tecnologia utilizzata per trovare teixobactin che ha generato il maggior divertimento: un gadget utile chiamato iChip che consente di microbiologi crescere i batteri in dirt—un vantaggio enorme, perché la maggior parte del terreno microbi non possono essere coltivate in laboratorio, altrimenti. Il iChip ha il potenziale per test di migliaia, forse milioni, di batteri alla ricerca di candidati con buona proprietà antibiotiche. Teixobactin potrebbe essere solo l’inizio.
Krister Shalm regola la fonte del fotone nella sua Campana di test set-up sperimentale. Credito: Burro/NIST
Azione spettrale a Distanza È Reale
Soprannominato “spooky action at a distance” di Albert Einstein, l’entanglement è un fenomeno quantistico, in cui due particelle subatomiche possono essere così strettamente collegati che si può influenzare l’altro, anche su lunghe distanze. Tre esperimenti indipendenti, che quest’anno hanno definitivamente dimostrato che il fenomeno è reale.
I fisici hanno condotto le variazioni della cosiddetta Campana di prova per decenni con maggiore precisione, ma non hanno mai potuto pretendere di avere prodotto una prova definitiva di azione spettrale, perché c’erano ancora critiche le lacune nel disegno sperimentale. Fino a poco tempo fa, loro semplicemente non hanno tecnologia sufficientemente avanzata di chiudere le falle.
All’inizio di quest’anno, i fisici a Delft University of Technology nei paesi Bassi, ha inviato due elettroni entangled per separare gli angoli del campus e ha scoperto che spooky action era reale. Krister Shalm e i suoi colleghi presso l’Istituto Nazionale di Standard e Tecnologia in Colorado chiuso quelle feritoie con maggiore precisione rispetto al passato, martellare il chiodo finale nella locale realismo della bara. Un secondo team di fisici dell’Università di Vienna, condotto ancora un’altra versione della Campana test utilizzando uno dei NIST rivelatori di singolo fotone. Hanno riportato risultati simili, presentando la carta per la rivista Physical Review Letters, al tempo stesso, come Shalm e i suoi co-autori. Presi insieme con la Delft risultati, questi scappatoia-free Campana test dovrebbe risolvere il problema una volta per tutte.
La mente si Fonde Con Ratti e Scimmie
I fans di Star Trek sono ben familiarità con Spock e competenza con il Vulcan fusione mentale. Ma i neuroscienziati dire qualcosa di simile realmente accade quando il cervello sono elettricamente collegati a condividere impulsi attraverso una rete. Due studi pubblicati quest’anno nella rivista Scientific Reports ha descritto il lavoro di collegamento ratto e nel cervello di scimmia, rispettivamente, attraverso elettrodi, consentendo loro di coordinare i loro pensieri a svolgere compiti semplici, come il riconoscimento di pattern e lo spostamento di un arto robotico. Dopo tutto, è ovvio che se più neuroni da un unico cervello è in grado di fare un lavoro migliore, di collegare due o più cervelli sarebbero ancora più efficiente.
Duke University di ricercatori, guidati dal neuroscienziato Miguel Nicolelis impiantati due set di elettrodi nel cervello di quattro ratti e ha dato loro un riconoscimento di pattern di test per “risolvere”. Attraverso tentativi ed errori, hanno trovato che i ratti capito di sincronizzare i segnali del cervello. Hanno agito in concerto come un semplice computer. Il Duca, il team ha avuto risultati simili quando hanno truccato fino scimmie con il brain-computer interfaces (BCIs). I tre del cervello legata scimmie erano in grado di coordinare i loro sforzi per manipolare un braccio robotico. Non è ancora Spock degno di comunicazione mentale, ma è un emozionante anticipo sulle neuroscienze anteriore comunque.
Immagine in alto: il Nuovo modello di forma di Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Credit: ESA.