Von Rosetta Laufenden Liebesaffäre mit einem Kometen und die Entdeckung des pentaquark, kontrovers Durchbrüche wie gen-Bearbeitung von menschlichen Embryonen und eine mögliche neue Spezies des homo sapiens, das waren die Wissenschaft Geschichten sind in aller Munde im Jahr 2015.
Rosetta und Seine Kartoffel-Förmigen Kometen
Die Europäische Weltraumorganisation Rosetta-mission zu erkunden Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko wurde die science-y Geschenk, dass immer geben, im Jahr 2015, vor allem seine Reihe von eye-popping Bilder begeistern Raum porno-Enthusiasten überall. Es begann im Januar mit sieben Artikel in der Wissenschaft beschreibt die ersten Ergebnisse aus einer Analyse der Daten: vor allem Bilder von Wellen und Dünen auf der Kometen-Oberfläche. Das war überraschend, weil es keine Atmosphäre (und damit kein wind) auf dem Kometen, plus es hat sehr wenig mit der Schwerkraft.
Im weiteren Jahresverlauf haben wir atemberaubende neue Fotos von einer low-altitude Vorbeiflug, unseren ersten Blick auf den Kometen dunkle Seite, und neue Daten aus der lander “Philae”, nachdem er aufgewacht aus einem Monate langen Winterschlaf. Es gab viele überraschungen: zum Beispiel, der Komet hat eine kleine Wetter-system angetrieben von einem starken Tag-Nacht-Zyklus, komplexe organische Moleküle, und ur-Sauerstoff entweicht aus, was passiert, für das space-rock zarte Atmosphäre. Und Astronomen sind immer noch erstaunt, durch die sich ändernden land Funktionen einer bestimmten Stelle auf dem Kometen. Wir können nicht warten, um zu sehen, was Rosetta und seine mutigen Kartoffel-förmigen Komet auf Lager haben für uns im Jahr 2016.
[Hinweis: Pluto war auch sehr große Neuigkeiten im Jahr 2015—so sehr, dass wir geben jedermanns Lieblings-Zwerg-Planeten eine Liste, die alle Ihre eigenen. Suchen Sie in dieser Woche.]
Darstellung einer pentaquark-Teilchen. Credit: CERN.
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Der LHC Entdeckt eine Pentaquark
Die neue, verbesserte Large Hadron Collider Verschwendete keine Zeit, sich um das Geschäft in diesem Jahr: seine LHCb-experiment prompt entdeckt eine neue Klasse von subatomaren Teilchen, genannt “pentaquarks.” Um die Protonen und Neutronen, binden Sie drei Arten von quarks zusammen, aber es ist theoretisch möglich, die Partikel mit weniger als fünf quarks. Das LHCb-team fand die Signatur nur wie ein Tier, das aus zwei up-quarks, ein down-quark, ein charm-quark und einem anticharm quark.
Die ersten Beweise für eine mögliche pentaquark erschien im Jahr 2002 an der Spring-8-synchrotron in Harima, Japan, und erste re-Analyse der Daten verstärkt der Fall. Doch 2005, Physiker beendet hatte, war es nicht ein richtiges signal, und für die letzten zehn Jahre, die pentaquark wurde Häufig zitiert als Beispiel dafür, wie einfach es ist, etwas zu sehen, in der Daten, die es gar nicht gibt. Jetzt wissen wir, das pentaquark tatsächlich existiert, obwohl das LHCb-pentaquark unterscheidet sich von der angeblich gesehen 2002 (es ist drei mal schwerer und enthält verschiedene Arten von quarks). Dennoch ist es in Szene setzt für neue, spannende Entwicklungen zu kommen. Als MIT Frank Wilczek, einer der Architekten der Theorie, die beschreibt, dass die Kräfte holding quarks zusammen, sagte Natur: “Es ist wie ein Phönix aus der Asche.”
Skelett-Fossilien der hand des homo naledi. Credit: John Hawks/Wikimedia Commons
Mögliche Neue Spezies des Homo Sapiens
Die Aufregung war spürbar, wenn Forscher von der Universität von Witwatersrand in Johannesburg aufgedeckt 15 Teilskelette tief in einer Südafrikanischen Höhle system von dem, was Sie glauben, dass Sie ein völlig neues menschlichen Spezies. Genannt Homo naledi, die angezeigt bleibt, dass diese Kreatur hatte ein Affe-wie Beckens und der Schultern, mit den Füßen erinnert, dass der homo sapiens vor 200.000 Jahren, und in einem viel kleineren Schädel als der moderne Mensch. Das team hat auch hochgeladen digitale Kopien zu einem Ort namens Morphosource, so dass jeder konnte Sie diese herunterladen und drucken Sie Ihre eigenen Schädel-Fragmente mit einem 3D-Drucker.
Aber die finden umstritten von Anfang an, mit anderen paleoanthropologists behauptet, dass es war nicht wirklich eine neue Art, obwohl Sie nicht damit einverstanden, auf die vorhandenen Arten, die es am meisten ähnelt—und team-Mitglied John Hawks geschrieben, eine temperamentvolle Entgegnung auf die Kritik an seinem blog, einschließlich Zugang zu seinen Daten. Es wurden auch Vorwürfe, dass die Teamleiter Lee Berger Eilte durch die Ausgrabung und Veröffentlichung (offenbar das Papier war gespickt mit Fehlern) um besser auf die Bedürfnisse einer film-crew für National Geographic. Ob oder nicht, diese Kritik zu halten, es ist nicht zu leugnen, das war große Neuigkeiten im Jahr 2015. Und wie Gizmodo eigenen Kiona Smith-Strickland wies darauf hin, “Dass die Muttern und Schrauben, wie wissenschaftliche Argumente funktionieren soll.”
Credit: Wellcome Images.
Gen-Bearbeitung von Menschlichen Embryonen
Folgenden Wochen der Spekulation, die Nachricht brach früher in diesem Jahr, dass die chinesischen Genetiker hatte die revolutionäre neue CRISPR-gen-Methode genetisch so zu verändern, die DNA menschlicher Embryonen. Kontroverse sofort brach, vor allem, weil der ethischen Fragen rund um Ihre Nutzung der Keimbahn-änderung—im Gegensatz zu den somatischen gen-Therapien, Keimbahn-änderungen können weitergegeben werden an die nachfolgenden Generationen. Das experiment war nicht gerade ein voller Erfolg: Sie angewendet CRISPR zu 86 Embryonen; 71 überlebte den Prozess, und von denen, 54 wurden genetisch getestet. Von denen, nur 28 gespleißt erfolgreich, und nur ein Bruchteil derjenigen der Austausch genetischen Materials. Es waren auch so viele ungewollte Mutationen, die die Forscher entschieden, den Versuch beenden.
Ehrlich gesagt, das Papier selbst sich als problematisch erwiesen: es wurde abgelehnt von Natur und Wissenschaft, aus ethischen Gründen, und letztlich herausgegeben von Protein und Zelle. Aber seine breitere Wirkung war nicht zu leugnen, motivierend einige der weltweit führenden Genetiker und bioethicists die Einberufung einer Internationalen Gipfel auf die Gen-Bearbeitung mehrere Wochen. Der nachfolgende Bericht legte einige überraschend zukunftsweisende Richtlinien: es gab US-Wissenschaftler ein grünes Licht auf solchen Experimenten an menschlichen Genen, vorausgesetzt, dass diese Experimente nicht zu einer Schwangerschaft führen. Aber der Ausschuss wird auch davor gewarnt, die Aussicht von “designer-Babys”, da die Technologie noch grob verfrüht.
Einen Schritt Näher an eine Universelle Grippeschutzimpfung
Grippeimpfungen ändern sich mit den Jahreszeiten, denn es gibt so viele verschiedene Stämme; die Aufnahmen müssen angepasst werden, um welche Sorten sind dominant in jedem Jahr, auf der Grundlage der Gestaltwandlung Köder Proteine, die das virus Oberfläche. Indem Sie diese Köder Proteine in unsere Impfstoffe, wir prime unser Immunsystem gegen die Grippe. Aber jetzt sind wir einen Schritt näher an eine universal-Grippeschutzimpfung—mit einem einzigen Stoß, könnte impfen, uns für das Leben—nach zwei Forschungsgruppen kündigte neue Prototyp Impfstoffe, die Zielgruppe eine andere, stabilere “Stiel-protein” in dem virus. Der trick ist, um unser Immunsystem zu “erkennen” diejenigen, die Stiel-Proteine von Jahr zu Jahr. Die neuen Impfstoffe hatte gemischte Ergebnisse gegen die H1N1-Grippe-virus, der beim Test an Mäusen, Affen und Frettchen (die nächsten Modell für die menschliche Antwort auf die Grippe-virus): es war eine Immunantwort, aber nicht immer stark genug, um eine Infektion zu verhindern. Aber es ist ein vielversprechender Schritt vorwärts, aber trotzdem.
Die iChip, verwendet, um herauszufinden, die erste neue Antibiotika in 30 Jahren. Credit: Slava Epstein.
Erste Neue Antibiotika in 30 Jahren
Antibiotikaresistenz ist auf dem Vormarsch bei Bakterien wie MRSA. So die Ankündigung, dass die Wissenschaftler gefunden hatte, die erste neue Klasse von Antibiotika, die in 30 Jahren war eine besonders erfreuliche Entwicklung. Teixobactin Ziele der lipid-Moleküle, die Bakterien zum Aufbau neuer Zellen Wände, und erweist sich als wirksam gegen verschiedene Krankheitserreger, einschließlich hoch resistente Stämme von Staphylokokken. Es ist immer noch in der präklinischen Entwicklung, also erwarten Sie nicht, Ihren Arzt zu schreiben Verschreibungen in absehbarer Zeit. Aber es war die Technologie verwendet, um herauszufinden, teixobactin, die die Aufregung: ein praktisches gadget genannt iChip, mit Mikrobiologen wachsen Bakterien in Schmutz—ein großer Vorteil, denn die meisten Mikroorganismen im Boden nicht angebaut werden können, im Labor, sonst. Die iChip hat das Potenzial, um zu testen, Tausende, vielleicht Millionen von Bakterien auf der Suche nach Kandidaten mit guten antibiotische Eigenschaften. Teixobactin könnte nur der Anfang.
Krister Shalm passt die Photonen-Quelle in seiner Bell test-experimental set-up. Credit: Burrus/NIST
Spooky Action at a Distance Real Ist
Als “spooky action at a distance” von Albert Einstein, Verschränkung ist ein quantenmechanisches Phänomen, wobei zwei subatomaren Teilchen, die so eng verbunden, dass man scheinen einen Einfluss auf die anderen, auch über lange Strecken. Drei unabhängigen Experimenten in diesem Jahr haben endgültig gezeigt, dass das Phänomen real ist.
Physiker haben Variationen der sogenannte Bell-test für Jahrzehnte mit immer größerer Präzision, konnte aber nie ganz den Anspruch zu haben, produziert der endgültige Beweis der Spuk Aktion, da gab es noch kritische Lücken in der experimentellen design. Bis vor kurzem, Sie einfach nicht ausreichend fortgeschrittene Technologie, schließen Sie diese Lücke.
Früher in diesem Jahr, Physiker an der technischen Universität Delft in den Niederlanden geschickt zwei verschränkten Elektronen zu trennen Ecken des campus und festgestellt, dass spooky action real war. Krister Shalm und seine Kollegen vom National Institute of Standards and Technology in Colorado geschlossen, diese Lücken mit größerer Präzision als je zuvor, hämmern der Letzte Nagel im lokalen Realismus den Sarg. Ein zweites team von Physikern an der Universität Wien durchgeführt, noch eine weitere version der Bell-test mit einem NIST-single-Photonen-Detektoren. Sie berichteten über ähnliche Ergebnisse, die Vorlage Ihrer eigenen Papier der Fachzeitschrift “Physical Review Letters” in der gleichen Zeit wie Shalm und seine co-Autoren. Zusammen mit den Delft Ergebnisse, diese Lücke-frei Bell tests sollte sich die Frage ein für alle mal.
Geist-Meldungen Mit Ratten und Affen
Star-Trek-fans sind gut vertraut mit Spock ‘ s können mit der Vulcan gedankenverschmelzung. Aber Neurowissenschaftler sagen etwas ähnlich wirklich passiert, wenn Gehirne sind elektrisch verbunden zu teilen Impulse, die über ein Netzwerk. Zwei Studien veröffentlicht, die in diesem Jahr in der Zeitschrift Scientific Reports beschriebenen arbeiten verbinden Ratte und Affe Gehirn, beziehungsweise über Elektroden, wodurch Sie koordinieren Ihre Gedanken zur Durchführung von einfachen Aufgaben, wie Mustererkennung und bewegen ein Roboter des Körpers. Schließlich liegt es nahe, dass, wenn mehr Neuronen aus einem einzigen Gehirn job besser, die Verbindung von zwei oder mehr Hirn wäre noch effizienter als eine.
Der Duke University Forscher um Neurowissenschaftler Miguel Nicolelis implantiert zwei Sätze von Elektroden in das Gehirn von vier Ratten und gab Ihnen einen pattern-recognition-test zu “lösen.” Durch Versuch und Irrtum, Sie fanden, dass die Ratten herausgefunden zu synchronisieren Ihrer Gehirn Signale. Sie handelten im Konzert als ein einfacher Rechner. Die Duke-team hatte ähnliche Ergebnisse, wenn Sie manipuliert, Affen mit brain-computer-interfaces (BCIs). Die drei Gehirn verknüpft Affen waren in der Lage, um Ihre Arbeit zu koordinieren, zu manipulieren, einen Roboter-arm. Es ist noch nicht Spock-würdig ” Geist gemeldet haben, aber es ist eine spannende Voraus auf die Neurowissenschaften vor dennoch.
Bild oben: Neue Form Modell des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Credit: ESA.