بزرگترین یافته های علم و فناوری سال 2023 از نگاه مجله ساینس

مجله معتبر ساینس به رسم هر ساله خود، بزرگترین دستاوردها و یافته های دنیای علم و فناوری در سال 2023 را معرفی کرده که در ادامه به این یافته‌های مهم می‌پردازیم.

سال 2023 را می‌توان اوج شکوفایی هوش مصنوعی و پیشرفت در حوزه‌های مهم تکنولوژی دانست. دانشمندان ثابت کردند که در سال‌های آتی هوش مصنوعی جایگزین انسان در انجام بسیاری از امور خواهد شد و نقش پررنگ‌تری به خود خواهد گرفت. علم روز به روز در حال تکامل است و پژوهشگران تلاش خود را در راستای توسعه آن می‌کنند.

بزرگترین یافته های علم و فناوری 2023

در سال میلادی قبلی (2023) دستاوردهای بزرگ و شگرفی در حوزه‌های متنوعی حاصل شده و بشریت یک گام رو به جلو برداشته است. در مطلب پیش رو قصد داریم با چند دستاورد مهم و بزرگ محققان آشنا شویم و آنها را در صفحه‌ای از تاریخ ثبت کنیم تا با پایان سال 2024 میلادی به مقایسه‌ای دقیق بپردازیم. با بزرگترین یافته های علم و فناوری 2023 آشنا شوید.

1. سقوط توییتر و ظهور ایکس

توییتر تا زمانی که تحت سیطره و کنترل جک دورسی بود، به‌عنوان یک پلتفرم هیجان‌انگیز و کاربردی برای کاربران به‌شمار می‌رفت و میزان رضایت از آن بالا بود. درست حوالی اکتبر سال 2022 بود که ماسک توییتر را خریداری کرده بود و با یک سینک به دفتر مرکزی این شرکت رفت.

اقدام ایلان ماسک، کارآفرین بزرگ دنیا و مالک شرکت‌های اسپیس ایکس و تسلا نوعی تهدید برای کارمندان بود که البته با چاشنی شوخی همراه شده بود. بعد از آن نام توییتر به ایکس تغییر یافت و اوضاع نسبت به آنچه پیش‌تر دیده بودیم، متفاوت شد. پیش از تغییرات عمیق ماسک، دانشمندان و صاحب‌نظران این شبکه اجتماعی را مکانی برای انتشار یافته‌ها و گفتگو در مورد مسائل مهم می‌دانستند و بعد از تغییر مالکیت، احساس نارضایتی داشتند.

یکی از مهم‌ترین مشکلاتی که توییتر با آن درگیر بود، نفرت‌پراکنی و انتشار اطلاعات نادرست بود و با مدیریت ماسک این مشکل بیشتر شد. به همین خاطر بسیاری از پژوهشگران و محققان از این پلتفرم برای همیشه کوچ اجباری کردند. طی یک نظرسنجی که به‌تازگی انجام شده، 7 درصد از جامعه علمی، اکانت توییتر خود را حذف کرده‌اند که خبر بدی برای ماسک به‌حساب می‌آید.

به هر حال ماسک بعد از ماجرای انتشار اطلاعات نادرست، پستی در صفحه خود منتشر کرد و توانست بسیاری از پژوهشگران را راضی کند تا از شیوه‌ای که او در پیش گرفته تبعیت کنند. برخی از دانشمندان اقدام به ایجاد گروه‌هایی در ماستودون، بلواسکای و تردز کرده و به‌کلی جوامع علمی آنلاین دچار فروپاشی شده‌اند.

علاوه بر این، شبکه اجتماعی ایکس دسترسی دانشمندان به داده‌های خود را محدود و پولی کرد و رابط برنامه‌نویسی رایگان خود را به کلی خاموش کرد. با این حرکت چندین پروژه و پژوهش علمی به حالت تعلیق درآمد و در خوش‌بینانه‌ترین حالت به پلتفرم‌های دیگر منتقل شدند. توییتر سخاوتمندانه‌تر از آن چیزی بود که الان می‌بینیم.

دانشمندان و محققان یک امیدواری پیش روی خود دارند که قانون خدمات دیجیتال اتحادیه اروپا برای سال 2024 میلادی است. این قانون پلتفرم‌هایی نظیر ایکس را ملزم می‌کند به پژوهشگران حق دسترسی مستقل به داده‌ها را بدهند. پیش از این عده‌ای درخواست خود را ثبت کرده‌اند، اما مشخص نیست این ایده تا چه اندازه مفید خواهد بود.

2. ماجرای ابررسانای کریستال آبی

اوایل سال 2023 میلادی بود که گروهی از پژوهشگران خبره به سرپرستی فیزیکدان دانشگاه راچستر، رانگا دیاس، اعلام کردند که موفق به کشف ترکیبی جالبی به‌نام کریستال آبی شده‌اند. اگرچه سال گذشته با این ادعا آغاز شد، اما شوربختانه پایان آن به شکست انجامید و تمام نقشه‌های این گروه تحقیقاتی نقش بر آب شد.

به‌گفته دانشمندان، وقتی ترکیب فوق تحت فشار متوسط قرار می‌گیرد به رنگ قرمز در می‌آید و از خود ویژگی به نمایش می‌گذارد که محققان مدت‌ها است دنبال آن هستند. به‌عبارت دیگر، رانگا دیاس و تیم تحقیقاتی‌اش موفق به کشف الکتریسیته‌ای شدند که بدون مقاومت در دمای اتاق هدایت می‌شود.

متاسفانه پس از مدتی از گروه یازده نفری تحقیقات راجع به کریستال آبی، هشت نفر آنها خواستار بازگشت پروژه و ترک آن شدند و دیاس نظر موافق یا مخالف خودش را اعلام نکرد.

موضوع کلی این تحقیق پیرامون ابررساناها است که به‌طور وسیعی در اسکنرهای ام آر آی، تجهیزات الکترونیکی تخصصی و شتاب‌دهنده‌های ذرات به‌کار می‌روند. اغلب ابررساناها تنها در دماهای فوق سرد کار می‌کنند و به همین خاطر نیاز به تجهیزاتی گران‌قیمت برای خنک کردن دارند.

حال ابررساناهای دمای اتاق قادر به انتقال نیروی الکتریکی و متحول کردن آن هستند و می‌توانند از خرج شدن میلیاردها دلار و همچنین انتشار گازهای گلخانه‌ای جلوگیری کنند. دیاس و گروهش نه‌تنها با عقب‌نشینی که کردند شکست خوردند، بلکه در حوزه‌های دیگری هم طعم شکست را چشیدند.

یکی از نشریه‌های معتبر در سال گذشته به اتهام ساختن داده‌های ظاهری، مقاله 2021 دیاس را پس گرفت و ضربه مهلکی به این محقق زد. علاوه بر این، اخباری مبنی بر سرقت اطلاعات و استفاده از داده‌ها در تز دکتری دیاس در سال 2013 منتشر شد که دامنه آن به سال‌های آتی نیز بسط یافت. با این حال، رانگا دیاس تمامی اتهاماتی که به او زده شده را رد کرده است.

ماه آگوست سال 2023 هم یک گروه تحقیقاتی از کره‌جنوبی ادعا کردند ابررسانایی در دمای اتاق پیدا کرده‌اند؛ اما دیری نپایید که کاربران و دانشمندان بدبین با دیده شک و تردید به آن نگریستند و واکنش شدیدی به آنها نشان دادند. با این همه مشخص نیست رویای ابررسانا به حقیقت می‌پیوندد یا خیر!

3. اختلاف بر سر علت‌یابی کووید 19

از روزی که کرونا گسترش یافت و کشورهای زیادی را درگیر کرد و قربانی‌های زیادی گرفت، موجی از بدبینی و شک بین دانشمندان به راه افتاد. علت پاندمی کویید 19 با این گمانه‌زنی آغاز شد که این ویروس از آزمایشگاهی دولتی در ووهان چین به بیرون نشت پیدا کرده و سپس به سایر شهرها و کشورها رسیده است.

علاوه بر این برخی با استناد به شواهد و قرائن خود معتقدند که علت همه‌گیری کرونا، خرید و فروش حیوانات آلوده به این ویروس در بازارچه‌های محلی بوده است. دولت چین نه‌تنها اجازه بررسی بازار ووهان را نداده، بلکه اجازه بررسی و ارزیابی مستقل آزمایشگاه دولتی‌اش را نیز صادر نکرده است.

سال گذشته میلادی گروهی از پژوهشگران غیر چینی با جمع‌آوری نمونه‌های محیطی موفق به توالی‌یابی ژنتیکی شدند؛ این جمع‌آوری را محققان چینی در بدو همه‌گیری انجام داده بودند. به‌اعتقاد دانشمندان، توالی‌ها با حضور حیوانات آلوده در بازار مطابقت و سازگاری دارند. تیم محققان چینی که به جمع‌آوری نمونه‌ها مشغول بودند در ابتدا وجود حیوانات را تأیید نکردند و بعد هم با نتیجه به‌دست آمده مخالفت کردند.

با این همه، 9 نهاد اطلاعاتی فدرال آمریکا برای این‌که توضیح مشخصی راجع به منشأ این بیماری همه‌گیر ارائه دهند تلاش‌های زیادی انجام دادند؛ اما نتایج به‌دست آمده آنها وضوح بسیار پایینی دارد. اغلب این نهادها بر این باورند که سرایت طبیعی باعث پاندمی کویید 19 شده است؛ حال آن‌که در این رابطه اطمینان کمی وجود دارد.

در کنگره آمریکا جمهوری‌خواهان جلسات استماع تندی برگزار کردند و در آن مقامات بهداشتی این کشور متهم به پنهان‌کاری در رابطه با نشت ویروس از آزمایشگاه ووهان به‌منظور دریافت بودجه از آمریکا شدند. هیچ مدرک و شاهد محکمی پیدا نشد. در حال حاضر دانشمندان برای تحقیق روی ویروس‌های عفونی ترس از حوادث آزمایشگاهی دارند که مبادا مثل چین و پاندمی کرونا شود.

4. پروژه‌های قطب جنوب

ایالات متحده آمریکا موافق سرسخت انجام تحقیقات در قاره یخ زده و منجمد قطب جنوب است و تلاش‌های زیادی در راستای پیشرفت پروژه‌های آنجا می‌کند. متاسفانه اجرای پروژه‌های این نقطه از کره زمین همراه یا یک‌سری از مشکلات است که یکی از مهم‌ترین آنها آزار جنسی زنانی است که در آنجا کار می‌کنند.

مدیریت اجرایی پروژه قطب جنوب با بنیاد ملی علوم آمریکا است و وقتی با گزارش آزار جنسی فراگیر در سال 2022 مواجه شد، باید به سوالات مهم قانون‌گذاران پاسخ می‌داد. یکی از پیمان‌کاران خارجی که گزارش موثقی دارد اعلام کرده 72 درصد از زنانی که طی سال‌های اخیر در قطب جنوب کار کرده بودند مورد آزار جنسی قرار گرفته و با این قضیه مشکل داشته‌اند.

به همین خاطر است که نیم بیشتری از پروژه‌های برنامه‌ریزی شده برای سال‌های 2023-2024 لغو شده یا شدت آنها کاهش یافته‌اند. محققان قطب جنوب با شنیدن این اخبار حیرت‌زده شده‌اند. حال استدلال و دفاعیه مقامات بنیاد علوم آمریکا مقصر اصلی این اتفاقات را پاندمی کرونا می‌دانند و به تعویق افتادن پروژه نوسازی 500 میلیون دلاری ایستگاه مک موردو اشاره می‌کنند.

از دیگر چالش‌های اجرای پروژه در قطب جنوب می‌توان به تهیه و تولید یک یخ شکن قدرتمندتر و جدیدتر اشاره کرد که منجر به افزایش هزینه‌های دولت آمریکا خواهد شد. قرار است این یخ شکن قوی جایگزین یک کشتی قدیمی شود. چالش بعدی تمام شدن مدت قرارداد آمریکا با کشتی دومی است که به‌منظور سفرهای دریایی از آن استفاده می‌شد.

قطب جنوب آمریکا اهمیت بسیار زیادی برای دولت دارد؛ چرا که هشدارهای اولیه‌ای که از این مکان دریافت می‌شود از تغییرات آب و هوایی روی کره زمین اطلاع می‌دهد. دانشمندان اعتقاد دارند مجموعه چالش‌ها و مشکلات قطب جنوب می‌تواند میزان نظارت آنها را روی پروژه‌ها کاهش دهد. همچنین این نگرانی وجود دارد که محققان تازه‌کار به سمت شغل‌های آینده‌دار دیگر بروند و پیشرفت کار متوقف شود.

5. رایانش اگزامقیاس

گفته شده که چین فناوری رایانش اگزامقیاس را سال‌ها پیش در اختیار داشته و از آن استفاده می‌کرده، اما جزئیاتی از سخت افزار آن منتشر نکرده است. به هر حال در سال 2023 میلادی و پس از یک دهه تلاش گسترده محققان، عصر رایانش اگزامقیاس فرا رسید. فرانتیر (Frontier) نام رایانه‌ای است که به‌کمک دانشمندان و جوامع علمی آمده تا بتوانند چالش‌های آشکار و پنهان آب و هوا تا مواد را با سرعت اگزافلاپس حل کنند.

انتشار نتایج اولیه این کامپیوتر آغاز شده و مطابق انتظار تا سال 2024 میلادی حدود 60 تیم در فرانتیر ثبت نام می‌کنند. گروهی از پژوهشگران مواد از دانشگاه میشیگان به‌لطف پردازش سریع فرانتیر موفق به پیش‌بینی رفتار حداکثر 600 هزار الکترون در یک ماده شدند. تا قبل از این تنها 1000 الکترون قابل پیش‌بینی بود.

علاوه بر این، فرانتیر افسانه‌ای به دانشمندان کمک کرد تا بتوانند به شبیه‌سازی نحوه شکل‌گیری و پیشروی عیب‌های آلیاژ منیزیم بپردازند. پیشرفت‌های رایانش اگزامقیاس می‌تواند باعث توسعه و گسترش مواد فوق سبکی شود که بعدا در ساخت خودرو و هواپیماهای کم‌مصرف مورد استفاده قرار بگیرد.

محققان آزمایشگاه ملی سندیا و آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور با استفاده از رایانش اگزامقیاس فرانتیر موفق به تقویت وضوح و کیفیت مدل اولیه آب و هوای جهان شدند. چنین پیشرفت و توسعه‌ای می‌تواند به پیش بینی تغییرات آب و هوایی کمک کند و باعث بهبود آن شود.

به‌کارگیری روش اگزامقیاس، تازه آغاز شده و همچون کودکی نوپا نیازمند تکامل است. در حال حاضر یک دستگاه اگزامقیاس در آزمایشگاه ملی آرگون در حال آماده‌سازی است تا در دسترس کاربران قرار بگیرد. امکان دارد تا پایان سال جاری یا اوایل سال آینده میلادی، کشور آلمان و آمریکا ابررایانه‌های اگزامقیاس را به‌صورت آنلاین در اختیار عموم بگذارند.

6. افزایش حقوق محققان

یکی از اخبار ناگوار دنیای علم و فناوری، پایین بودن دستمزدها و حقوق دانشجویان تحصیلات تکمیلی و پسادکتری است. درآمد کم و شرایط کاری سخت و بد منجر به شکایت و نارضایتی اغلب آنها شده؛ به‌حدی که سال 2023 را می‌توان سال سرخوردگی آنها دانست. دانشمندان تازه‌کار طی یک اتحاد زیبا تصمیم گرفتند تغییراتی در این رویه ایجاد کنند.

اعتصاب، یکی از بهترین راهکارها برای حل مشکل پایین بودن دستمزد بود؛ به همین خاطر زمستان سال گذشته حدود 48 هزار کارمند دانشگاهی که در دانشگاه کالیفرنیا مشغول بودند، دست به اعتصابی بزرگ در تاریخ این کشور زدند. این اقدام همگانی باعث افزایش حقوق محققان تازه‌کار شد.

بعد از کالیفرنیا نوبت به کارکنان دانشگاهی کانادا رسید که در یک اعتراض یک‌روزه خواستار افزایش دستمزد شدند. گروهی از دانشجویان تحصیلات تکمیلی و پسادکتری در آلمان نیز کمپینی در راستای افزایش حقوق تشکیل دادند. ایجاد تشکل‌ها و اتحادیه‌ها و اجرای اعتصاب در آمریکا، دانشگاه‌ها را مجبور به پذیرش افزایش حقوق و در نظر گرفتن مزایای دیگری نظیر کمک هزینه‌های مراقبت از کودک و بهبود سیاست‌های آزار و اذیت در محل کار کرده است.

یکی از اعضای هیئت اجرایی اتحادیه افزایش حقوق و دستمزد گفته ما این کار را هم برای خودمان و هم برای مردمی انجام می‌دهیم که بعد از ما خواهند آمد. ما باید شرایط بهتری را برای نسل آینده دانشمندان فراهم کنیم. دانشمندان اول از همه روی دانشگاه‌ها فشار آوردند تا به تغییرات مدنظرشان برسند.

تحقیقات نشان می‌دهند که دانشجویان تحصیلات تکمیلی بعد از این‌که فارغ‌التحصیل می‌شوند به‌سمت مشاغل صنعتی پردرآمد می‌روند و همین موضوع باعث شده استادان طی سال‌های اخیر برای پر کردن موقعیت‌های خالی پسادکتری تلاش کنند. مدیران ارشد دانشگاه‌ها با اعمال یک‌سری تغییرات موافق هستند؛ اما به‌اعتقاد آنها فشار بیش از حد روی بودجه عواقب پسینی به‌همراه دارد.

7. ادغام سیاه چاله‌های غول پیکر

یکی از رازآلودترین پدیده‌های جهان خلقت، سیاه چاله‌ها هستند که تا به امروز اطلاعات ناقصی از آنها می‌دانیم. جالب‌تر از سیاهچاله‌های عادی، نمونه‌های غول پیکر یا کلان جرم آنها هستند که گاها در یکدیگر ادغام می‌شوند. سال 2023 همراه با کشف نشانه‌هایی از یک غرش کیهانی ضعیف بود که دانشمندان را برای مدت‌ها سرگرم خود کرد.

اخترشناسان پس از جستجوهای فراوان، بالاخره در سال گذشته میلادی متوجه شدند صدای ساطع شده در کیهان لایتناهی از سیاه چاله‌های کلان جرمی است که در جفت‌های مداری خود به دور یکدیگر در گردش هستند. دانشمندان تا زمانی که اطلاعات تکمیلی و یقینی راجع به مشاهدات خود پیدا نکنند، نام آن را کشف نمی‌گذارند.

جالب است بدانید که یافته‌های کنونی از چنین اجرام چگال و غول‌پیکری در کیهان، پشتوانه قدرتمندی برای وجود دو هیولای کلان جرم و یک نمایش قوی از روشی هستند که می‌توان به‌کمک آنها سیگنال‌های منقطع از ستاره‌های دور را برای تخشیص امواج گرانشی به‌کار برد.

در قلب برخی کهکشان‌ها سیاهچاله‌های کلان جرمی وجود دارد که وزن هر یک از آنها میلیون‌ها یا شاید هم میلیاردها برابر خورشید منظومه ما است. هنگامی که کهکشان‌ها با یکدیگر برخورد کرده و ادغام می‌شوند، سیاه چاله‌های مرکزی آنها در یک مدار فشرده‌سازی شده قفل خواهند شد.

دانشمندان هنوز قادر به تماشای مرگ سیاه چاله‌ها نشده‌اند و فناوری‌های زمینی نتوانسته به این مهم دست یابد؛ اما وقتی این پدیده‌های نسبتاً ناشناخته در فاصله چند سال نوری از یکدیگر قرار می‌گیرند، حرکت دایره‌وار آنها امواج گرانشی آهسته، اما قدرتمندی منتشر می‌کند.

در سال 2015 میلادی بود که اخترشناسان سعی کردند به‌کمک رصدخانه امواج گرانشی تداخل‌سنج لیزری برای اولین مرتبه، امواج گرانشی که از ادغام دو سیاه چاله منتشر شده بود را شناسایی کنند. آنها موفق عمل کردند، اما امکان ثبت مشاهدات وجود نداشت. اگرچه رصدخانه فوق توانست مسافت طی شده توسط پرتوهای لیزری را در لوله‌های چهار کیلومتری خالی اندازه‌گیری کند، اما موفق به گیر انداختن این امواج چندساله نشد؛ چرا که نیاز به شبکه بزرگ‌تری برای این کار بود.

به همین خاطر بود که ستاره‌شناسان تصمیم گرفتند از روی تپ اخترها به نتیجه برسند؛ تپ اختر، ستاره سوخته‌ای است که در ثانیه حدود صد بار یا بیشتر می‌چرخد و ذرات ساطع‌کننده امواج رادیویی را پرتاب می‌کند. گاهی تپ اخترها همچون یک فانوس دریایی از کنار سیاره ما عبور می‌کنند و تلسکوپ‌ها موفق به ثبت پالس‌های آنها می‌شوند.

طی بیست سال گذشته، اخترشناسان موفق به ثبت چند تپ اختر شده و انحرافات کوچک در ضرب‌آهنگ آنها را زیر نظر گرفته‌اند. نتایج نشان داده که موج گرانشی گذرا فضای بین تپ اختر و زمین را فشرده یا کشیده می‌کند و وقتی پالس‌ها از راه می‌رسند، به‌صورت نامحسوس جابه‌جایی انجام می‌شود.

در سال گذشته گروه‌های مختلفی از پژوهشگران از کشورهای سراسر دنیا که به بررسی و رصد تپ اخترها مشغول بودند اعلام کردند که پس از یک و نیم دهه رصد دقیق به قدری نویز داده‌ها کم شده که می‌توان از ازدحام داده‌ها ترکیبی از سیاه چاله‌های کلان جرم را مشاهده کرد. هم‌اکنون گروه‌های بیشتری مشغول بررسی تپ اخترها هستند تا بتوانند از رهگذر فعالیت آنها به ترسیم کهکشان‌هایی بپردازند که در مرکز آنها سیاه چاله‌ها در حال رقصیدن هستند.

8. بررسی تاریخچه حضور مردم در قاره آمریکا

شاید واقعا مشخص نیست که انسان‌ها از چه زمانی وارد قاره آمریکا شدند! این امکان وجود دارد که داستان مردمان این قاره فصل اول جدیدی پیدا کرده باشد که در صورت صحت این موضوع باید داستان را یک مرتبه دیگر از اول خواند. پژوهشگران تاریخ در سال 2023 میلادی به کشفیاتی رسیدند که نشان می‌دهد داستان به 5000 سال پیش بازمی‌گردد.

یک‌سری تحقیقات انجام شده در گذشته نشان می‌داد که امکان حضور مردم در قاره آمریکا زودتر از آنچه هم‌اکنون تصور می‌شود، وجود دارد. باستان‌شناسان از روی سنگ‌های پوسته‌پوسته شده و استخوان‌های حیوانات سوخته که در جنوب شیلی یافت شده به این نتیجه رسیدند که قدمت حیات انسانی در این قاره به 18500 سال پیش بازمی‌گردد. همچنین در کشور مکزیک یک‌سری ابزار سنگی کشف شده که سن آنها به 26 هزار سال قبل می‌رسد. البته هیچ‌یک از این تحقیقات به اثبات دقیق فعالیت‌های انسانی در قاره آمریکا دامن نزدند.

سه سال پیش بود که محققان پارک ملی وایت سندز واقع در نیومکزیکو، موفق به کشفی بالقوه شدند که می‌توانست همه چیز را تغییر دهد. شواهد آنها نشان می‌داد که در یکی از سواحل گل‌آلود دریاچه‌ای باستانی رد پای انسان مشاهده کرده‌اند و این موضوع را غیر قابل انکار می‌دانستند. آنها بر اساس دانه‌های یک گیاه آبزی که اطراف رد پاها پیدا شده بود و به‌کمک رادیو کربن سعی کردند قدمت آن را اندازه‌گیری کنند، اما یک مشکل وجود داشت؛ دانه‌ها می‌توانستند کربن باستانی را از رسوبات محلول در آب دریاچه جذب کنند و بدین ترتیب سن اندازه‌گیری شده را افزایش دهند.

به همین دلیل پژوهشگران پارک ملی وایت سندز به دانه‌های کف دریاچه بسنده نکرده و گرده گیاهان موجود در خشکی را با رد پاها مطابقت دادند و سپس به بررسی دوباره پرداختند. نتیجه قطعی و تازه بود و با اعدادی که اعلام شده بود مطابقت داشت. اگر واقعا این قضیه حقیقت داشته باشد و تاریخ‌ها درست باشند، به این معنی است که انسان‌ها قبل از تشکیل صفحات یخی به قاره آمریکا کوچ کرده‌اند.

با انتشار نتایج جدید محققان، عده‌ای بدبین به راه آمده و قانع شدند؛ اما برخی همچنان سعی می‌کنند بهانه بیاورند و می‌گویند شاید باد رسوبات را روی ردپاها گذاشته و سن آنها را قدیمی‌تر از آنچه واقعا هست، نشان می‌دهد. به هر حال برای این‌که اطمینان از نتایج به دست آمده بیشتر شود، همه منتظر هستند گروه وایت سندز یک آتش‌دان یا ابزار سنگی قدیمی در آنجا پیدا کنند.

9. درمانی برای بیماری فراموشی

یکی از بیماری‌هایی که با رسیدن به پیری و کهنسالی گریبان‌گیر افراد می‌شود، آلزایمر یا همان فراموشی است. در حال حاضر مطابق آمار رسمی حدود ده میلیون و بیشتر مبتلا به این بیماری در سراسر جهان وجود دارند و متاسفانه تا پیش از 2023 درمانی قطعی برای آن کشف نشده بود.

دانشمندان آمریکایی، سال گذشته میلادی را با خبری خوش برای مبتلایان به آلزایمر به پایان رساندند. داروی تولید شده می‌تواند با زیست‌شناسی زمینه‌ای بیماری مقابله کند و زوال شناختی آن را کاهش دهد؛ توجه کنید که می‌تواند کاهش دهد، نه این‌که از بین ببرد! همان‌طور که ملاحظه می‌کنید دو روش پیدا شده برای مبارزه با فراموشی درمان قطعی نیستند و حتی ممکن است خطرات جدی داشته باشند؛ اما امیدی برای بیماران مبتلا خواهند بود.

افرادی که مبتلا به بیماری فراموشی یا آلزایمر هستند در مغز خود توده‌های پروتئینی به‌نام آمیلوئید بتا دارند که ممکن است حذف آنها به بیماران کمک کند؛ مسئله‌ای که مورد مناقشه بین دانشمندان است. محققان با مبنا قرار دادن این موضوع سعی کردند درمان‌های موثری ایجاد کنند، اما همگی شکست خوردند تا این‌که درمان جدید سال 2023 موفق به گرفتن نتیجه شد. در کارآزمایی بالینی مشخص شده که 27 درصد زوال شناختی بیماران کاهش یافته است.

با انتشار نتایج، مقامات آمریکایی و ژاپنی متقاعد شدند که این شیوه درمان جواب می‌دهد. همچنین طی یک کارآزمایی دیگر آنتی بادی دیگری به‌نام دونانماب به بیماران تزریق شد و توانست تا 35 درصد زوال شناختی مبتلایان به آلزایمر را کاهش دهد. اگرچه این خبر خوشحال‌کننده و مسرت‌بخش است، اما باید به یک عارضه جانبی جدی این درمان اشاره کرد!

ممکن است درمان زوال شناختی باعث تورم مغز و خونریزی مغزی شود که در برخی موارد نادر، کشنده است. البته بیشتر افرادی در معرض این عارضه هستند که ژن آنها مستعد ابتلا به آلزایمر است. همچنین آن دسته از بیمارانی که به مصرف داروهای ضد لخته شدن خون مشغول هستند بیشتر در معرض خطر هستند.

اگرچه درمان فراموشی مبتنی بر آمیلوئید نتیجه داده و ثمربخش است، اما دانشمندان این حوزه هنوز در آغاز راه هستند و امیدوارند که بتوانند سال آینده مزایای درمان را به حداکثر برسانند و عوارض جانبی را تا حد ممکن کنترل کنند.

10. مقابله با مالاریا

مالاریا سالانه قربانیان زیادی از بین کودکان می‌گیرد و عامل کشنده و خطرناکی محسوب می‌شود. خوشبختانه در سال 2023 واکسن موثری برای مالاریا ساخته شد و امیدها برای کاهش مرگ و میرهای ناشی از آن را افزایش داد. موسکیریکس نخستین واکسن مالاریا در جهان است که طبق آمارهای رسمی میزان مرگ و میر خردسالان را به‌طور قابل توجهی کاهش داده است.

بیشترین قربانیان مالاریا در جهان، کودکان هستند و این عامل کشنده فقط در آفریقا 470 هزار جان بی‌گناه را در سال می‌گیرد. سال گذشته سازمان جهانی بهداشت از دومین واکسن مالاریا به‌نام آر 21 ماتریکس ام رونمایی کرد. شباهت‌های زیادی بین این دو واکسن وجود دارد و تفاوت آنها در هزینه کمتر واکسن دومی و تولید انبوه آن است. با فراوانی آر 21 ماتریکس ام سالانه از مرگ ده‌ها هزار کودک جلوگیری خواهد شد.

البته شواهد و قرائن نشان می‌دهند که موسکیریکس تأثیر کمتری در قیاس با ماتریکس ام دارد و اثر حفاظتی آن به‌زودی کاهش خواهد یافت. سال 2019 میلادی بود که دو میلیون نوزاد موفق به دریافت دوز واکسن موسکیریکس شدند و نتایج تا سال 2021 سازمان بهداشت جهانی را راضی کرد که اثربخشی و ایمنی واکسن تأیید شده است.

نتایج منتشر شده نشان می‌داد که واکسن مالاریا تا 22 درصد باعث کاهش علائم تشدید بیماری شده و تا 13 درصد مرگ و میر ناشی از آن را کاهش داده است. با بررسی شواهد می‌توان به این نتیجه رسید که حتی همین واکسن ناقص هم قادر به نجات دادن کودکان در معرض مالاریا خواهد بود. تنها مشکل شرکت تولیدکننده موسکیریکس این است که تا سال 2025 می‌تواند تنها 18 میلیون دوز ارائه کند که در مقابل 40 میلیون کودک متولد شده ناکافی به‌نظر می‌رسد.

موجودی ناکافی واکسن مالاریا را آر 21 ماتریکس ام می‌تواند از بین ببرد و بین عرضه و تقاضا، تعادل برقرار کند. طبق ادعای شرکت سازنده، آنها می‌توانند سالانه 100 میلیون دوز واکسن با قیمت دو تا چهار دلار تولید کنند. نتایج استفاده از این واکسن در کارآزمایی بالینی نشان می‌دهد که حداقل در 18 ماهه اول میزان اثرگذاری آن بیشتر از موسکیریکس است.

11. هواشناسی به کمک هوش مصنوعی

پیش بینی آب و هوا نیاز به ابزارهای رایانه‌ای و پردازش‌های پیچیده دارد و درست از زمانی که پای رایانه‌های مدرن به میدان آمده، هواشناسی از آنها استفاده می‌کرده است. نخستین باری که از رایانه‌ها برای پیش بینی وضعیت جوی و آب و هوایی استفاده شد، در خلال جنگ جهانی دوم بود.

کشورهای درگیر جنگ از رایانه‌های نوپا به‌منظور شبیه‌سازی تسلیحات هسته‌ای و مسیرهای توپخانه و شبیه‌سازی وضعیت جوی منطقه استفاده کردند. روش کار پیش بینی آب و هوا از آن زمان تا به امروز تقریبا ثابت مانده و فقط پیچیدگی‌ها و دقت تشخیص افزایش یافته است.

در سال 2023 هوش مصنوعی پیشرفت‌های زیادی را تجربه کرد و یکی از حوزه‌هایی که از هوش مصنوعی به‌طور فزاینده‌ای کمک گرفت، هواشناسی بود. شرکت‌هایی نظیر گوگل، هواوی و انویدیا اقدام به طراحی مدل‌های هوش مصنوعی برای پیش بینی آب و هوا از ده روز قبل کردند که مزایای جالبی مثل کاهش هزینه‌های محاسباتی و افزایش دقت داشت.

نحوه عملکرد این مدل‌های هوش مصنوعی مبتنی بر یادگیری عمیق است و به‌جای این‌که به حل معادلات بپردازد، الگوهای 40 ساله را آموخته و مطابق با آنها پیش‌بینی می‌کند که در آینده قرار است وضعیت جوی به چه صورتی باشد. به این ترتیب که وقتی هوش مصنوعی آموزش دید، به‌جای این‌که ساعت‌ها روی یک مدل پیش‌بینی کار کند تنها در یک دقیقه پیش بینی را منتشر خواهد کرد.

نخستین مرکزی که موفق به استفاده از هوش مصنوعی برای پیش بینی آب و هوا شده، مرکز پیش بینی‌های هوای میان‌برد اروپا است. آژانس‌های دیگری که کارشان این است در تلاش برای رسیدن به این فناوری مفید و سودمند هستند. امید محققان این است که هوش مصنوعی بتواند هر چه سریع‌تر مشاهدات مستقیم خود را از طریق سنسورها شروع کند و صرفا به داده‌های از پیش داده شده به آنها تغذیه نکند.

با این‌که هوش مصنوعی و یادگیری ماشین به‌کمک هواشناسی آمده، اما دانشمندان انتظار ندارند این تکنولوژی بتواند جایگاه پیش بینی‌های عددی را بگیرد؛ چرا که مدل‌های اقلیمی بر همان پارادایم حل معادله تکیه می‌کنند. مشکل اینجاست که ممکن است این مدل‌ها طوری باشند که در آینده تکرار نشوند!

12. هیدروژن طبیعی

یکی از مخترعان آمریکایی در سال 1859 میلادی 20 متر لوله چدنی را زیر زمین تیتوسویل ایالت پنسیلوانیا فرو برد و با چاه نفت روبه‌رو شد. بعد از این اکتشاف، آمریکا شاهد هجوم گسترده برای استخراج بود تا این‌که در سال 2023 میلادی محققان موفق به شکار هیدروژن طبیعی شدند. گاز هیدروژن کشف شده برای آب و هوا مفید است و بر خلاف نفت باعث آلودگی هوا نمی‌شود.

یکی دیگر از مکان‌هایی که احتمالا زادگاه این گاز خواهد بود، بوراکبوگو در مالی است. حدود 12 سال پیش بود که مهندسان موفق شدند چاه سرپوشیده‌ای را پیدا کنند که با سیمان مسدود شده بود. یک نخ سیگار باعث انفجار این چاه شد و گازهایی از آن به بیرون نشت کرد که 98 درصد آنها هیدروژن بود.

این کشف ناگهانی تبدیل به منبع الهامی شد برای کاوشگران هیدروژن و خوشبختانه جز قطب جنوب تا به امروز در سایر قاره‌ها علامت‌هایی از ذخایر قابل توجه هیدروژن یافته‌اند. سرمایه‌گذاران خطرپذیر سعی می‌کنند روی استارتاپ‌هایی سرمایه‌گذاری کنند که شانس بیشتری برای کشف دارند. برای مثال سازمان زمین شناسی آمریکا طی سال گذشته با کمک شرکت‌های شورون، بریتیش پترولیوم و مرکز تحقیقات پیشرفته انرژی آمریکا نزدیک به 20 میلیون دلار سرمایه‌گذاری کردند تا اکتشافات حوزه هیدروژن طبیعی آغاز گردد.

البته مشخص نیست که آیا سیاره ما هیدروژن را در دل خود نگه می‌دارد یا خیر و این موضوع دانش زمین‌شناسی محققان را به چالش می‌کشد. همان‌طور که می‌دانیم هیدروژن ترکیبات غنی دارد و دانشمندان تصور می‌کردند میکروب‌ها این منبع انرژی را در پوسته زمین می‌خورند یا نهایتا آنها تبدیل به ترکیبات دیگر می‌شوند.

از آنجایی که هیدروژن طبیعی در مکان‌های بسیاری کشف شده این تصور را به‌وجود آورده که از هسته زمین بیرون می‌آید، ولی پژوهشگران معتقدند هیدروژن وقتی ایجاد می‌شود که آب با مواد معدنی سرشار از آهن در دما و فشار بالا واکنش نشان می‌دهند. یک تحقیق غیر رسمی گزارش می‌دهد که زمین میزبان یک تریلیون تن هیدروژن است که این اندازه می‌تواند برای هزاران سال نیاز به کود و سوخت بشریت را تأمین نماید.

13. پمپاژ کربن

قلب تپنده اقیانوس‌های کره زمین، اقیانوس منجمد جنوبی است. در برخی از مناطق دورافتاده و مهجور قطب جنوب، آب‌های شور به بستر اقیانوس‌ها می‌ریزند و وقتی آب در حال پیشروی به سمت پایین است، گرما، اکسیژن و دی اکسید کربن را از جو بیرون می‌کشد و جایی در شمال آرام می‌گیرند.

مراحل فوق در اتصال تمامی اقیانوس‌های کره زمین نقش دارند و یکسان هستند؛ به همین دلیل است که یک‌سوم از کربن سالانه بشر از طریق اقیانوس‌ها جذب می‌شود. فزونی یا کاهش پمپاژ کربن توسط اقیانوس‌ها منجر به تغییرات آب و هوایی در سطح جهانی می‌شود.

متاسفانه طی سال گذشته چندین پژوهش مهم اعلام کردند که وضعیت پمپاژ کربن بحرانی است و شرایط نگران‌کننده‌ای دارد. این مسئله زمانی شدت گرفت و بغرنج شد که کاوشگرهای رباتیک دیپ آرگو تا فاصله 4 کیلومتری پیش رفتند. پژوهشگران متوجه شدند که آب‌های پایین دست قطب جنوب در حال گرم شدن هستند و حجم آنها کم می‌شود؛ این دو نشانه یعنی این‌که جریان در حال کند شدن است.

ماجرا وقتی جدی‌تر شد که محققان اندازه‌گیری‌های پراکنده‌ای از اقیانوس‌ها داشتند و سپس سلسله یافته‌های خود را در مدل رایانه‌ای آب و هوا وارد کردند و متوجه شدند که جریان آب و هوایی از دهه 1970 تا به امروز قریب به 20 درصد کاهش یافته است. پس از آن دانشمندان استرالیایی از اندازه‌گیری‌های کشتی‌ها و شناورها مجددا استفاده کردند تا ثابت کنند که از سال 1992 میلادی تا 2017 جریان آب حدود 30 درصد کاهش داشته است.

مطابق با داده‌های تازه به‌دست آمده، تهدیدی که فکر می‌کردیم از ما دور است، نزدیک‌تر از هر زمانی به ما شده است. آیا بشر باعث هدایت این جریان شده؟ کندی جریان آب چطور روی آب و هوا تأثیر می‌گذارد؟ این‌ها سوالاتی هستند که پاسخ آنها به‌زودی مشخص خواهد شد.

14. درمان چاقی

بزرگترین یافته های علم و فناوری 2023

یکی از بحران‌های حوزه بهداشت عمومی که کشورهای زیادی از جمله آمریکا و اروپا را درگیر خود کرده، چاقی است. آمارها نشان می‌دهند که در آمریکا قریب به 70 درصد افراد جامعه اضافه وزن دارند و 50 الی 60 درصد اروپایی‌ها چاق به‌حساب می‌آیند. اگر فکری به حال چاقی نکنید، خطرات جدی مثل دیابت نوع دو، بیماری قلبی و کبد چرب شما را تهدید خواهد کرد.

مصرف داروهای چاقی سابقه درخشانی در جامعه ندارد و مردم تصور می‌کنند اضافه وزن داشتن به این معنی است که اراده ضعیفی دارید. متاسفانه در دهه 1940 میلادی دانشمندان اقدام به عرضه قرص‌های رژیمی کردند که سرشار از آمفتامین‌ها و دیورتیک‌ها بود و سپس در دهه 1990 داروهایی تولید شد که بیماری‌های قلبی و ریوی ایجاد می‌کردند.

خوشبختانه در سال 2023 میلادی و با پیشرفت علم، امید به ساخت و تولید داروهایی برای درمان چاقی افزایش یافت. انتظار می‌رود میزان چاقی با مصرف این داروها کاهش یافته و بیماری‌های مزمن همراه با اضافه وزن ناپدید یا کم‌رنگ شوند. داروهای درمان چاقی جدید از یک هورمون روده الهام می‌گیرند و در ابتدا برای دیابت ساخته شده بودند.

طی سال گذشته کارآزمایی بالینی این درمان نشان داد که می‌تواند نشانه‌های نارسایی قلبی و سکته‌های مرتبط را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. با این اوصاف مزایای این داروها بیشتر از کاهش وزن ساده هستند و عوارض جانبی را نیز حل خواهند کرد. به همین دلیل است که یافته های این حوزه جزو مهم ترین دستاوردها و یافته های علم و فناوری سال 2023 بوده است.

هورمون روده‌ای که ذکر آن رفت، GLP-1 نامیده شده و داستانی ده ساله دارد. وقتی برای اولین بار از GLP-1 نام برده شد تصوری برای استفاده از آن در درمان چاقی نداشتیم. در دهه 1980 بود که محققان این هورمون را به هنگام بررسی دیابت و تنظیم قند خون کشف کردند.

پس از بررسی‌های طولانی مشخص شد که GLP-1 باعث کاهش قند خون می‌شود و شرکت‌های دارویی از این هورمون به‌منظور کنترل دیابت بهره بردند. در دهه 1990 بود که محققان با تزریق این ماده به موش‌ها دریافتند که پس از دریافت دوز مشخصی، موش‌ها کمتر غذا می‌خورند. سپس دانشمندان این آزمایش را روی 20 جوان سالم انجام دادند و مشخص شد که آنها پس از صرف صبحانه و تزریق GLP-1، کمتر ناهار خورده‌اند.

نظر شما درباره بزرگترین یافته های علم و فناوری در سال 2023 چیست؟