3 خبر علمی بسیار جالب

1.Cop26 زمان عمل:

گرمایش جهانی فقط داستان امسال نیست. این جانور بزرگ در پس‌زمینه (و گاهی پیش‌زمینه) هر پیشرفت علمی دیگر در این قرن است. اما برخی نقاط عطف علمی در این سال وجود داشت، و تغییر قابل توجهی از تاکیدات.

در ماه آگوست، هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC) اولین بخش از ششمین گزارش ارزیابی خود را منتشر کرد که وضعیت دانش ما در مورد سیستم آب و هوا و آنچه علم می تواند در مورد آنچه در آینده اتفاق می افتد به ما بگوید را پوشش می دهد. پیام کلی همان گزارش ارزیابی پنجم در سال 2014 بود، اما واضح تر و قوی تر: همه چیز بد است و برای جلوگیری از بدترین عواقب باید اقدامات جدی انجام شود. اما امسال تغییر قابل توجهی از دست زنی به عمل صورت گرفته است، حتی اگر پیشرفت در بخش «عمل» هنوز بسیار کند است.

تمرکز رسانه ها بر رویدادهای Cop26 به جای خود علم آب و هوا چیز خوبی است: علم بیشتر همیشه مهم خواهد بود، اما ما در حال حاضر بیش از حد کافی علم برای عمل داریم. گام های بعدی در مورد جریان پول، اولویت های سیاسی و بشردوستانه، و تجارت آشفته همکاری جهانی است. اما علم قوی این فرآیند را صادقانه نگه می‌دارد: ما می‌توانیم عواقب اقدامات خود را پیش‌بینی کنیم، و این پیش‌بینی‌ها باید به همه ما انگیزه دهند، دولت، مشاغل و افراد به طور یکسان. هلن چرسکی

هلن چرسکی فیزیکدان و اقیانوس شناس دانشگاه کالج لندن است

2.فیبرومیالژیا: درک جدید می تواند منجر به درمان درد مزمن شود

فیبرومیالژیا – که با درد گسترده، خستگی فلج کننده و ناراحتی عاطفی مشخص می شود – از هر 40 نفر 1 نفر را تحت تاثیر قرار می دهد که عمدتاً زنان هستند، اما هیچ علت یا درمان شناخته شده ای ندارد. مانند بسیاری دیگر از شرایط درد مزمن، این بیماری به عنوان یک “اختلال عصبی عملکردی” در نظر گرفته می شود که به بهترین وجه با تفاوت در نحوه پردازش مغز و توجه به سیگنال های درد توضیح داده می شود. بنابراین، درمان‌های فعلی شامل CBT و ورزش پله‌ای هستند، اما اثربخشی محدودی دارند.

یک مطالعه به رهبری کالج کینگ که در سال 2021 منتشر شد ممکن است همه اینها را تغییر دهد. محققان به موش‌ها آنتی‌بادی‌های بیماران فیبرومیالژیا را تزریق کردند و متوجه شدند که مشکلات مربوط به علائم بیماران از جمله کاهش حرکت، ضعف در چنگ زدن و افزایش حساسیت به سرما و فشار ایجاد می‌شود. موش‌هایی که آنتی‌بادی‌های بزرگسالان سالم تزریق شده‌اند، دچار این مشکلات نشدند.

نویسندگان نتیجه می گیرند که فیبرومیالژیا یک اختلال خود ایمنی است. در صورت تکرار، این یافته انقلابی در تشخیص و درمان این بیماری و احتمالاً سایر شرایط درد مزمن ایجاد خواهد کرد. موش‌های شرکت‌کننده در این مطالعه زمانی بهبود یافتند که آنتی‌بادی‌ها از سیستم‌هایشان پاک شدند، و این امید را ایجاد کرد که درمان‌هایی که آنتی‌بادی‌ها را کاهش می‌دهند، مانند تبادل پلاسما، ممکن است به مصیبت فیبرومیالژیا برای میلیون‌ها نفر در سراسر جهان پایان دهد. فرانچسکا هاپه

فرانچسکا هاپه استاد علوم اعصاب شناختی در کالج کینگ لندن است

3.رونق در پیش بینی دقیق ساختار پروتئین توسط هوش مصنوعی

در بیش از 60 سال از زمانی که اولین ساختار دقیق یک پروتئین در وضوح اتمی توسط کریستالوگرافی اشعه ایکس تعیین شد، یک سری از تکنیک‌های آزمایشی قدرتمندتر تا سال 2020 منجر به شفاف‌سازی ساختاری بیش از یک سوم از پروتئین‌های کدگذاری شده توسط ژنوم انسان با این وجود، بخش بزرگی از پروتئین‌ها برای روش‌های آزمایشگاهی سنتی غیرقابل تحمل باقی ماندند، که منجر به شکاف بزرگی در تلاش‌های ما برای درک اطلاعات توالی ژنوم کدکننده پروتئین شد. سال 2021 شاهد پیشرفت‌های عمده‌ای در غلبه بر این محدودیت بوده است، بر اساس روش‌های پیش‌بینی ساختار محاسباتی مبتنی بر هوش مصنوعی با دقت بی‌سابقه.

در ماه جولای، نسل دوم الگوریتم آلفا فولد DeepMind برای تولید یک اطلس جامع از ساختارهای پروتئینی برای تقریباً 99 درصد از پروتئین‌های انسانی، از جمله ده‌ها هزار ساختار برای اجزای حیاتی بدن انسان که از توصیفات تجربی قبلی طفره رفته بودند، استفاده شد. به طور هیجان انگیز، تمام این اطلاعات از طریق پایگاه داده آلفافولد که در آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی اروپا در کمبریج میزبانی می شود، به طور رایگان در دسترس جامعه تحقیقاتی جهانی است.

این پیشرفت با انتشار دیگری در ماه اوت دنبال شد که در آن گروهی در دانشگاه واشنگتن در سیاتل رویکرد هوش مصنوعی AlphaFold را به سطح بعدی بردند. در یک سلول زنده، پروتئین ها به ندرت وظایف خود را به صورت مجزا انجام می دهند. در عوض، آنها درگیر یک رقص مولکولی پیچیده هستند که توسط فعل و انفعالات پروتئین-پروتئین هدایت می شود. الگوریتم پیشرفته توانست جزئیات مولکولی این فعل و انفعالات را به طور دقیق پیش بینی کند و ما را گام مهمی به سوی درک پویایی فیزیولوژی سلولی انسان بردارد.

همراه با شتاب عظیم توالی‌یابی ژنوم، این ابزارهای محاسباتی جدید برای پیش‌بینی ساختار دقیق سه‌بعدی ماشین‌های سلولی به سرعت در آزمایشگاه‌های سراسر جهان مستقر می‌شوند و راهبردهای جدیدی را برای کشف دارو و درک عملکرد بدن انسان ممکن می‌سازند. و داستان کاربردهای هوش مصنوعی در زیست شناسی به اینجا ختم نمی شود. این فضا را در سال 2022 تماشا کنید. Eriko Takano

اریکو تاکانو استاد زیست شناسی مصنوعی در دانشگاه منچستر است

4.هوای شدید شدیدتر می شود

سال گذشته توسط دانشمندان آب و هوا برای مدتی طولانی پیش‌بینی شده بود، با تاخیر کنفرانس Cop26 و آخرین گزارش هیئت بین‌دولتی تغییرات آب و هوا در نهایت منتشر شد. اما این جنبه‌های غیرمنتظره طبیعت – و ناتوانی دولت‌ها در آماده‌سازی مناسب برای آن‌ها – بوده است که بررسی واقعیت خطر آب و هوا را در سال 2021 فراهم کرده است.

«گنبد گرمایی» که در تابستان امسال خود را باد کرد و بر فراز آمریکای شمالی نشست، شاید لحظه‌ای بود که دانشمندان علوم آب و هوا را وادار کرد تا چشم‌هایشان را گشاد کنند. این واقعیت که رکوردهای دما نه تنها شکسته شد، بلکه به طور کامل در مناطق وسیعی از کانادا و ایالات متحده از بین رفت، اولین نشانه ای بود که اتفاق جدیدی در حال رخ دادن است. هنگامی که گرما به آتش تبدیل شد، میلیون ها هکتار از جنگل ها را نابود کرد، کل جوامع را از بین برد، این عجیب و غریب دانشگاهی به یک واقعیت ترسناک تبدیل شد.

موج گرما و آتش‌سوزی در شرق مدیترانه تأثیر مشابهی داشت، در حالی که بخش‌هایی از استرالیا که سال‌ها از خشکسالی و آتش‌سوزی رنج می‌بردند، دچار سیل شدند. سیل ویرانگر که بیش از 200 نفر را در توسعه یافته ترین منطقه جهان در اطراف راین کشت، نشان داد که پول و دموکراسی در خشمگین ترین او محافظت در برابر طبیعت نیست. آنها همچنین نشان دادند که پیشرفت در پیش بینی آب و هوا و سیل بی فایده است مگر اینکه مقامات به هشدارهای آنها توجه کنند و سریع عمل کنند. هانا کلوک

هانا کلوک استاد هیدرولوژی در دانشگاه ریدینگ است