مروری بر برجسته‌ترین اکتشافات علمی سال ۲۰۲۴: از داروی ایدز تا قدیمی‌ترین غارنگاره جهان

سال ۲۰۲۴ میلادی مملو از اکتشافات شگفت‌انگیزی بود که منجر به پیشرفت بشر در زمینه‌های مختلف شد. از کشف سیارات و قمر‌های جدید تا پیشرفت‌های علمی در تشخیص آلزایمر و درمان ایدز، حتی پرده برداشتن از اسرار تاریخ.

کد خبر: ۱۲۱۰۱۱۱

يکشنبه - ۰۹ دی ۱۴۰۳ / December 29, 2024

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، پایان سال میلادی که نزدیک است در سالی که گذشت اکتشافات و پیشرفت های علمی به همراه داشت که در ذیل به برخی از این رویدادها اشاره می شود.

۱) داروی پیشگیری از HIV
سال ۲۰۲۲، سازمان‌های بهداشتی در سراسر جهان ازجمله سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) داروی «لناکاپاویر» (Lenacapavir) را به‌عنوان درمانی برای ایدز (HIV/AIDS) تأیید کردند. سال ۲۰۲۴، نتایج ۲ آزمایش دارویی شرکت سازنده لناکاپاویر (Gilead Sciences) نشان داد این دارو در درمان ایدز و پیشگیری از آن در یکی از آزمایش‌ها ۹۶ درصد و در دیگری ۱۰۰ درصد موفق بوده است!

لناکاپاویر می‌تواند برای پیشگیری از ابتلا به این ویروس استفاده شود و به‌شکل واکسن، ۲ بار در سال تزریق شود. این دارو مشابه ترووادا (Truvada) است، قرص روزانه‌ای که می‌تواند به پیشگیری از HIV/AIDS کمک کند. ازآنجایی‌که بسیاری از انسان‌ها نمی‌توانند مصرف روزانه قرص‌ها را منظم ادامه دهند، تزریق لناکاپاویر جایگزین مناسبی به نظر می‌رسد. این دارو یکی از مهم‌ترین اکتشافات علمی ۲۰۲۴ شناخته می‌شود.

لناکاپاویر پروتئین capsid ویروس آچ‌آی‌وی را هدف می‌گیرد؛ پوششی که از ماده ژنتیکی ویروس محافظت می‌کند. با تحقیقات بیشتر روی این دارو، احتمال دارد واکسن‌های دیگری نیز طراحی شوند که می‌توانند این پروتئین‌ها را هدف بگیرند.

مجله Science این کشف را پیشرفت بزرگ سال ۲۰۲۴ نامیده است.

۲) نقشه کامل مغز مگس میوه
اکتبر ۲۰۲۴، پژوهشگران نقشه کاملی از حدود ۱۴۰ هزار نورون در مغز مگس میوه (Drosophila melanogaster) منتشر کردند. این نقشه اتصالات عصبی یا کانکتوم می‌تواند به متخصصان کمک کند بفهمند ذهن انسان چگونه افکار را پردازش می‌کند، تصمیم می‌گیرد و خاطرات را ذخیره می‌کند.

تیم تحقیقاتی بین‌المللی فرایند این نقشه‌برداری را طی ۱۰ سال انجام داده است. این تیم علاوه‌بر شمارش تعداد نورون‌ها، میلیون‌ها اتصال سیناپسی را نیز بررسی و نقشه‌برداری کردند.

برای ترسیم نقشه مغز مگس میوه، تیم تحقیقاتی مغز مگس را که اندازه‌ای حدود یک دانه خشخاش دارد، خارج کردند، آن را در رزین پوشاندند و اجازه دادند به‌صورت بلوک سخت شود. سپس، لایه‌های بسیار نازکی از این بلوک را تراشیدند -لایه‌هایی نازک‌تر از موی انسان- و به وسیله میکروسکوپی با وضوح بسیار از هر لایه عکاسی کردند.

تیم پژوهشی به کمک بیش از یک‌میلیون تصویر نورون‌ها و سیناپس‌ها را شناسایی کردند و درنهایت با استفاده از برنامه کامپیوتری مدلی سه‌بعدی از مغز ساختند.

۳) کشف یک ابرزمین جدید در منطقه‌ای قابل‌سکونت
ژانویه ۲۰۲۴، ناسا در یکی از اکتشافات خود، از کشف یک ابرزمین در فاصله‌ای حدود ۱۳۷ سال نوری از ما خبر داد. این سیاره که «TOI-۷۱۵ b» نام دارد، ممکن است قابل‌سکونت باشد.

براساس اطلاعات ناسا، سیاره TOI-۷۱۵ b حدود یک و نیم برابر زمین است و ظاهراً در منطقه‌ای قابل‌سکونت قرار دارد. این سیاره دور خودش و ستاره‌ای کوچک می‌چرخد.

منطقه قابل‌سکونت یا کمربند حیات به فاصله‌ای از ستاره گفته می‌شود که سیاره بتواند آب را به‌جای اینکه یخ بزند یا تبخیر شود، به‌صورت مایع روی سطح خود حفظ کند.

همچنین ممکن است این ستاره سیاره زمین‌سان کوچک‌تری نیز در مدار خود داشته باشد. اگرچه هنوز تأیید نشده است، سیاره کوچک‌تر، «TIC ۲۷۱۹۷۱۱۳۰.۰۲»، کوچک‌ترین سیاره فراخورشیدی شناخته‌شده در منطقه‌ای قابل‌سکونت خواهد بود.

پژوهشگران هر ۲ سیاره‌ها را با استفاده از ماهواره «TESS» شناسایی کردند.

۴) جدول زمانی پیوند نئاندرتال‌ها و انسان‌ها
این واقعیت که انسان‌ها (Homo Sapiens) و نئاندرتال‌ها در برهه‌ای با یکدیگر آمیزش داشته‌اند، دیگر بر کسی پوشیده نیست؛ زیرا DNA نئاندرتال‌ها در ژنوم انسان‌ها یافت شده است.

تحقیقات پیشین نشان داده این ۲ گونه کجا با هم تلاقی داشته‌اند. البته یافته‌های جدید که در مجله Science منتشر شده، کمک می‌کند دقیق‌تر بفهمیم این آمیزش چه بازه‌ای از تاریخ نئاندرتال‌ها رخ‌داده است.

پژوهشگران بخش‌هایی از تاریخ نئاندرتال‌ها را با تاریخ انسان‌ها در دوره‌های مختلف مقایسه کردند.

آنها پس از تحلیل ۵۹ ژنوم از انسان‌های باستانی که بین ۲ هزار تا ۴۵ هزار سال پیش در اوراسیا زندگی می‌کردند و ۲۷۵ ژنوم از انسان‌های امروزی، توانستند بازه زمانی زندگی مشترک نئاندرتال‌ها و انسان‌ها در اوراسیا را مشخص کنند.

نتایج نشان داد این ۲ گونه حدود ۷ هزار سال -از ۵۰،۵۰۰ سال پیش تا ۴۳،۵۰۰ سال پیش- کنار همدیگر زندگی می‌کرده‌اند. پژوهشگران روی تاریخ میانه ۴۷ هزار سال پیش توافق دارند.

۵) ترکیب CRISPR با هوش مصنوعی
متخصصان ژنتیک به کمک فناوری کریسپر (CRISPR) می‌توانند بخش‌های خاصی از رشته‌های DNA را برش بدهند و ویرایش کنند. این فناوری می‌تواند به درمان افراد مبتلا به اختلالات ژنتیکی نیز کمک کند.

«امانوئل شارپنتیه» و «جنیفر دودنا» سال ۲۰۲۰ جایزه نوبل را برای ساخت قیچی‌های ژنتیکی CRISPR/Cas۹ دریافت کردند؛ ابزاری که می‌تواند زندگی بسیاری را تغییر دهد. اکنون، این فناوری ممکن است با یک تقویت مصنوعی نیز روبه‌رو شود.

پژوهشگران امیدوارند مدل‌های زبانی بزرگ (LLMs)، مشابه هوش مصنوعی پشت ChatGPT، را در این فناوری به کار بگیرند. سال ۲۰۲۴، تیم «Profluent» در یکی از اکتشافات خود فناوری جدیدی را توسعه داده و آن را «OpenCRISPR-۱» نامیده است.

تیم «Profluent» این فناوری را به‌صورت متن‌باز در دسترس دیگر تیم‌های تحقیقاتی سراسر جهان قرار داده است. آنها همچنین تأکید دارند این فناوری فقط برای استفاده‌های اخلاقی طراحی شده است.

هوش مصنوعی می‌تواند ویرایش ژنتیکی را دقیق‌تر و ایمن‌تر کند.

۶) تشخیص آلزایمر با آزمایش خون، یکی دیگر از اکتشافات علمی ۲۰۲۴
بیماری آلزایمر برای همه بیماران و اطرافیان آنها تجربه‌ای دردناک است. تماشای ازدست‌دادن تدریجی حافظه، هویت، و استقلال عزیزانمان بسیار دشوار است. علاوه‌براین، به گفته مؤسسه ملی بهداشت آمریکا (NIH)، آزمایش برای تشخیص بیماری آلزایمر نیازمند نمونه‌برداری از مایع مغزی-نخاعی یا اسکن PET (تصویربرداری مغزی) است.

این آزمایش‌ها معمولاً در درمانگاه‌های معمولی انجام نمی‌شوند و موانع موجود می‌توانند مانع تشخیص زودهنگام بیماری و دسترسی به دارو‌های مناسب برای کُندکردن روند آن شوند.

در یکی از پژوهش‌ها و اکتشافات علمی ۲۰۲۴ که NIH تأمین مالی بخشی از آن را برعهده گرفته بود، نشان داده شد آزمایش خون ساده می‌تواند بدقیق مشخص کند بیمار به آلزایمر مبتلا است یا خیر.

آزمایش‌های خون برای آلزایمر می‌توانند به تشخیص سریع‌تر این بیماری در کلینیک‌های مراقبت اولیه کمک کنند و دسترسی افراد بیشتری به درمان‌ها را امکان‌پذیر سازند.

پژوهشگران نمونه‌های خون بیش از هزار و ۲۰۰ فرد مسن را آزمایش کردند؛ برخی در مراکز مراقبت حافظه و برخی در مطب‌های معمولی. این تیم نمونه‌های خون را با آزمایش PrecivityAD۲ تحلیل کردند که میزان آمیلوئید بتا و p-tau۲۱۷ را اندازه‌گیری می‌کند. در بیماری آلزایمر آمیلوئید بتا در مغز انباشته می‌شود.

پژوهشگران این نتایج را با مایع مغزی-نخاعی و اسکن PET مقایسه کردند و به دقتی بین ۸۸ تا ۹۲ درصد دست یافتند. گرچه این آزمایش خون هنوز نیاز به بهبود دارد، این پیشرفت می‌تواند در درازمدت بهبود چشمگیری در زندگی بیماران ایجاد کند.

۷) قدیمی‌ترین پوست شناخته‌شده خزندگان کشف شد
بقایای فسیل‌شده تنها چیزی است که برای مطالعه موجوداتی که قبل از ما روی زمین زندگی می‌کردند، در اختیار داریم. این بقایا معمولاً شامل استخوان‌ها، دندان‌ها، پوسته تخم‌ها و حتی مدفوع فسیل‌شده هستند.

پژوهشگران که موجودات ماقبل تاریخ را بازسازی می‌کنند، معمولاً فقط اسکلت آنها را به‌عنوان مرجع در اختیار دارند. ازآنجاکه بافت‌های نرم به‌درستی حفظ نمی‌شوند، یافتن بافت فسیل‌شده بسیار نادر است.

سال ۲۰۲۴، پژوهشگران چیزی کشف کردند که به نظر می‌رسد قدیمی‌ترین پوست فسیل‌شده خزندگان باشد. این موجود اواخر عصر پالئوزوئیک، حدود ۲۰ میلیون سال پیش، زندگی می‌کرده و ممکن است نیمه‌آبزی بوده باشد.

به گفته پژوهشگران، تکامل فلس‌ها در ۲۰ میلیون سال گذشته تغییر چندانی نکرده است و این پوست ممکن است متعلق به Captorhinus aguti باشد، خزنده‌ای هم‌اندازه ایگوانا، البته هنوز نمی‌توانند با اطمینان این موضوع را تأیید کنند.

۸) قمر‌های جدید نپتون و اورانوس
مانند زمین، اورانوس و نپتون نیز ماه‌هایی دارند، اما برخلاف یگانه ماه زمین، این غول‌های یخی چندین ماه دارند. تا سال ۲۰۲۴، ستاره‌شناسان فقط ۲۷ قمر برای اورانوس و ۱۴ قمر برای نپتون را شناسایی کرده بودند. به گفته مرکز سیارات کوچک اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی، ۳ ماه دیگر نیز دور این ۲ سیاره می‌چرخند.

در یکی دیگر از اکتشافات علمی ۲۰۲۴، پژوهشگران با استفاده از تلسکوپ‌های قدرتمند زمینی -ماژلان در شیلی و سوبارو در هاوایی- ۲ قمر درحال گردش دور نپتون و یکی درحال گردش دور اورانوس را شناسایی کردند. قمر جدید در مدار اورانوس فقط حدود ۸ کیلومتر پهنا دارد و احتمالاً کوچک‌ترین قمر بین ۲۸ ماه شناخته‌شده این سیاره است. ستاره‌شناسان همچنین می‌گویند این قمر برای یک دور کامل دور اورانوس به ۶۸۰ روز نیاز دارد.

قمر‌های جدید در مدار نپتون کمی بزرگ‌ترند. یکی از آنها حدود ۲۲ کیلومتر پهنا دارد و ۹ سال طول می‌کشد یک دور کامل دور نپتون برچخد. پهنای دیگری نیز حدود ۱۳ کیلومتر است و برای تکمیل مدار خود ۲۷ سال نیاز دارد.

ستاره‌شناسان می‌گویند اینها کم‌نورترین قمر‌هایی هستند که تاکنون با تلسکوپ‌های زمینی شناسایی شده‌اند و برای شناسایی‌شان از فرایند تصویربرداری خاصی استفاده شده است.

۹) قدیمی‌ترین غارنگاره جهان در آرژانتین
غارنگاره‌های کشف‌شده از نیاکان نخستین انسان نمایی بی‌بدیل از گذشته ارائه می‌دهند. می‌توانیم دریابیم چه چیز‌هایی بر زندگی روزمره آنها تأثیر گذاشته و چه چیزی در فرهنگ آنها مهم بوده است.

سال ۲۰۲۴، پژوهشگران کشف نقاشی‌های غاری رنگ‌شده در غار «Cueva Huenul ۱»، پاتاگونیای آرژانتین را در نشریه Science Advances اعلام کردند. این نقاشی‌ها شامل تقریباً ۹۰۰ طرح مختلف است که از چهره گرفته تا اشکال هندسی و موجودات شبیه لاما را در بر می‌گیرد.

قدیمی‌ترین نقاشی‌های این غار مربوط به ۸ هزار و ۲۰۰ سال پیش هستند و تا ۳ هزار سال ادامه دارند که نشان می‌دهد بیش از ۱۰۰ نسل ممکن است از این غار برای نقاشی استفاده کرده باشند. این نقاشی‌ها احتمالاً اهمیت فرهنگی زیادی داشته‌اند و ممکن است این غار مکانی بوده باشد که بسیاری از نسل‌ها به آن بازگشته‌اند تا تاریخ خود را بیاموزند.