مهمترین رویدادهای علمی و پزشکی سال ۲۰۱۳

26 دسامبر 2013 - 05 دی 1392 به روز شده در 20:20 گرينويچ

مهمترین رویدادهای علمی و پزشکی سال ۲۰۱۳
"ایمنی‌درمانی" سرطان را نشریه معتبر "ساینس" بعنوان بزرگترین دستاورد علمی-پزشکی سال ۲۰۱۳ معرفی کرده است. در این روش برخلاف گذشته که هدف درمان نابودی تومور بود، اساس درمان تقویت سیستم ایمنی است برای اینکه خود به تومور حمله کند. در آزمایشی موفق، سلول‌های T (نوعی گلبول سفید) مبتلایان به لنفوم را از خون آنها جدا کردند و با تغییری ژنتیکی به آنها این توانایی را دادند تا با تشخیص نوعی پروتئین که فقط در سلول‌های سرطانی یافت می‌شود به آنها حمله کنند. از موارد دیگر می‌توان به تلاش برای ساخت واکسن سرطان مغز اشاره کرد.
پرووسکایت یا تیتانات کلسیم بعنوان ماده‌ای که تحولی بزرگ در ساخت سلول‌های خورشیدی ایجاد خواهد کرد شناخته شده است. پرووسکایت می‌تواند نیمی از انرژی خورشید را مستقیما به برق تبدیل کند. به این ترتیب بهره‌وری سلول خورشید دو برابر می‌شود و هزینه ساخت و نصب (که بیشتر هزینه بکارگیری سلول‌های خورشیدی را شامل می‌شود) بسیار کاهش پیدا می‌کند. پرووسکایت برخلاف مواد دیگر برای تولید جریان برق به میدان مغناطیسی نیاز ندارد.
دانشمندان با استفاده از یک ماده شیمیایی (هیدروژل) توانستند بافت مغز را که بیشتر از جنس چربی است، حل کنند اما شبکه‌های ارتباطی اعصاب آن را در ساختاری سه بعدی حفظ کنند. به این ترتیب "شفاف‌سازی" مغز فرصتی بی‌نظیر برای مطالعه سیم‌کشی‌های بسیار پیچیده عصبی آن فراهم کرده است. در این تصویر اسکن مغز موشی که شفاف شده دیده می‌شود.
یکی از مهمترین اتفاقات سال ۲۰۱۳ این بود که محققان توانستند از سلول پوست سلول بنیادی جنینی بسازند، کاری که تقریبا ده سال پیش در حیوانات انجام شد اما در انسان تا به حال با شکست مواجه شده بود.
محققان در سال ۲۰۱۳ موفق شدند با سلول‌های بنیادی جنینی، بافت‌های مختلف مثل کبد، کلیه و مغز را در آزمایشگاه پرورش دهند. این "اندام‌واره‌ها" امید زیادی را برای تولید بافت‌های بدن در آزمایشگاه ایجاد کرده است. عکس سمت چپ مغز موش است که در آزمایشگاه تولید شده در مقایسه با مغز طبیعی (راست). سلول‌های بنیادی به رنگ قرمز و سلول‌های عصبی سبزرنگ هستند و مشخص است که بافت عصبی مغز که با بیوتکنولوژی تولید شده شباهت بسیاری به بافت طبیعی دارد.
با اینکه تقریبا یک قرن از کشف پرتوهای کیهانی می‌گذرد اما دانشمندان منشا این پرتوها را نمی شناختند. اما امسال مشخص شد منشا پرتوهای کیهانی، غبار فضایی (debris clouds) ناشی از انفجار ابرنواَخترهاست. در این تصویر سحابی خرچنگ، یکی از معروفترین سحابی‌های کهکشان راه شیری دیده می‌شود. این سحابی در واقع بقایای یک اََبَرنواَختر است.
تحقیقات نشان داده که مغز از خواب برای خانه‌تکانی استفاده می‌کند، در زمان خواب راه‌های بین سلول‌های عصبی بزرگتر می‌شوند بنابراین مایع مغزی نخاعی بیشتر جریان پیدا می‌کند و به این ترتیب مواد زائد از مغز پاک می‌شوند. این تصویر، MRI مغز حین خواب است، نقاط آبی و سبز مراکز خواب هستند و لکه صورتی مرکز رویا.
کاوشگر وویجر یک اولین ساخته بشر است که در سال ۲۰۱۳ از منظومه شمسی خارج شده است. وویجر در سفر ۳۶ ساله خود بیش از ۲۰ میلیارد کیلومتر از کره زمین دور شده است.
آرگوس II برای کسانی که بدلیل اختلالات شبکیه نابینا شده‌اند تحولی بزرگ به شمار می‌رود و مجوز سازمان غذا و داروی آمریکا را هم گرفته. یک دوربین مینیاتوری که به یک عینک متصل شده تصاویر را به ریزپردازنده‌ای که به کمربند بیمار متصل است ارسال می‌کند. ریزپردازنده تصاویر را به علائم الکتریکی تبدیل و آن را به الکترودهایی می‌فرستد که با جراحی در پشت چشم بیمار قرار داده شده‌اند. با این سیستم نابینایان می‌توانند وجود اشیا را تشخیص دهند و حروف بزرگتر از دو سانتی‌متر را بخوانند.
اخترشناسان تخمین زده‌اند ۲۲ درصد ستارگان شبیه خورشید در کهکشان راه شیری می‌توانند سیاره‌های قابل سکونت به اندازه زمین در مدار خود داشته باشند. به این ترتیب دو میلیارد سیاره می‌توانند در این کهکشان میزبان حیات باشند و نزدیکترین آنها ۱۲ سال نوری با زمین فاصله دارد.
دانشمندان موفق شدند برای اولین بار بین مغز بشر با یک موجود زنده ارتباط برقرار کنند. آنها توانستند با استفاده از کامپیوتر علائم عصبی مغز بشر را به ذهن موش صحرایی منتقل کنند و باعث شوند موش دم خود را تکان دهد.
پس از هجده ماه درمان کودکی که از مادر مبتلا به ایدز متولد شده بود، پزشکان در کمال تعجب متوجه شدند در بدن او ویروس HIV وجود ندارد. این اتفاق امید زیادی را برای درمان ایدز بوجود آورده و اگر این وضعیت ادامه پیدا کند، این کودک اولین کسی خواهد شد که درمان شده است. در این تصویر ویروس HIV (دایره‌های کوچک) در حال نفوذ به درون گلبول‌های سفید است.
مریخ نورد کیوریوسیتی شواهد قابل توجهی از وجود آب و دریاچه در میلیون‌ها سال قبل به زمین مخابره کرد. این مریخ نورد علائمی از وجود باکتری‌ نیز در مریخ یافته است. به این ترتیب در سال ۲۰۱۳ شواهد معتبری از وجود حیات در منظومه شمسی در جایی بغیر از زمین بدست آمد.
یکی از مهمترین تحولات ۲۰۱۳ امکان تغییر ژنتیکی در موجود زنده بود. محققان پیش از این می‌دانستند که باکتری‌ها با "ویرایش ژن" تغییرات ژنتیکی ایجاد می‌کنند. محققان دانشگاه هاروارد با ابداع تکنیک CRISPR این امکان را برای انسان هم ایجاد کردند و اکنون ویرایش ژن را می‌توان مثل چاقوی جراحی برای تغییر ژن بکار گرفت. به این ترتیب می‌توان ژنی را که ایجاد بیماری کرده همانطور که در تصویر دیده می‌شود جدا کرد و بجای آن ژن سالم نشاند.
نوترینوها (یکی از ذرات بنیادی اتم) همه جا هستند، تریلیون تریلیون. این ذرات مثل نور که از شیشه می‌گذرد از درون همه چیز می‌گذرند بی‌آنکه وارد هیچ کنشی با آن شوند. برای اولین بار در این مرکز تحقیقاتی در قطب جنوب حسگرهایی را به عمق یک و نیم کیلومتری یخ فرستادند و برای اولین بار نوترینوهایی را خارج از منظومه شمسی ردیابی کردند. این نخستین بار است که بشر چیزی بجز نور را از فضا ردیابی کرده، اتفاقی که عصری تازه را در اختر شناسی رقم زده است. نوترینوها در ابرنواخترها و سیاهچاله‌ها شکل می‌گیرند.
اما مهمترین دستاورد منفی بشر این بود که برای اولین بار غلظت دی اکسید کربن در جو به بیش از ۴۰۰ واحد در میلیون رسید. آخرین باری که غلظت دی‌ اکسید کربن به این حد رسید دو و نیم میلیون سال پیش بود، اما در آن زمان این اتفاق محصول فعالیت‌های بشر نبود. به نظر می‌رسد وضعیت محیط زیست هنوز نه دغدغه مردم است نه سیاستمداران. امسال گزارش جامع IPCC تردید درباره گرم شدن زمین بعلت فعالیت‌های انسانی را برطرف کرد. با این حال استفاده بی‌رویه از سوخت‌های فسیلی همچنان ادامه دارد و مثلا جنگل‌های سوماترای اندونزی با سرعت ساعتی سیصد زمین فوتبال نابود می‌شوند. این تصویر هوایی از بالای همین جنگلها گرفته شده است.