پزشکان گیل

۱۰ کشف مهم علمی سال ۲۰۰۹/ دکتر علیرضا مجیدی

بدست پزشكان گيل • 27 ژوئن 2010 • دسته: يک پزشک

در شماره‌ی ۷۴ «پزشکان گیل» مهم‌ترین رویدادهای جهان پزشکی را از نگاه مجله‌ی «تایم» با هم خواندیم. در این شماره به بررسی مهم‌ترین رخدادهای علمی سال ۲۰۰۹ می‌پردازیم:

۱٫ آردی، کهنسال‌ترین نیای انسان
با داشتن انگشتان کلفت و دراز و قامت ۴ فوتی و سری کوچک، «آردی» (Ardi) قدیمی‌ترین اسکلت موجودی شبه‌انسانی است که تابه‌حال پیدا شده است. قطعات این فسیل در سال ۱۹۹۲ پیدا شد و سپس طی ۱۷ سال با تحمل رنج و دشواری زیاد و با کنار هم چیدن قطعاتش که در میان ۱۰۰ فسیل دیگر در زیر خاک اتیوپی پراکنده بود، شکل گرفت.

این اسکلت متعلق به یک زن از گونه‌ی آردی و به‌عبارت صحیح Ardipithecus ramidus بود و ۴/۴ میلیون سال پیش می‌زیست.
بعد از ۱۷ سال پژوهش، گروهی از دانشمندان به رهبری تیم د. وایت از دانشگاه برکلی کالیفرنیا، ماه اکتبر امسال نتایج تحقیقات خود را به‌صورت چند مقاله در مجله‌ی Science منتشر کرد.
در میان نکات برجسته‌ی منتشر شده در این مقالات، دو چیز بیش از همه جلب توجه می‌کرد:
– آردی با این‌که کهنسال‌ترین موجود حد واسط بین انسان و شامپانزه به‌شمار می‌رود، اما بیشتر ویژگی‌های انسانی دارد تا ویژگی‌های مختص شامپانزه‌ها.
– آردی با این‌که در جنگل می‌زیست قادر به راه رفتن روی دو پا بود. پیش از این تصور می‌شد انسان در مناطق مسطح پوشیده از چمن قادر به راه رفتن شده است.

۲٫ اپی‌ژنوم‌های انسان رمزگشایی شد
یک دهه قبل، رمزگشایی از ژنوم انسان این امید را زنده کرده بود که همه‌ی بیماری‌های ارثی انسان از این راه قابل فهم ‌شوند. اما ارتباط بین ژن و بیماری‌ها، از چیزی که تصور می‌رفت، پیچیده‌تر بود. دانشمندان دریافتند که رفتار ژن‌ها به‌وسیله‌ی عوامل محیطی قابل تغییر هستند و این تاثیرات طی نسل‌ها کاهش می‌یابند. به این عوامل «اپی‌ژنوم» گفته شد.

به‌عنوان مثال، افرادی که در جوانی که سیگار می‌کشند، دچار تغییرات اپی‌ژنتیکی می‌شوند که می‌تواند احتمال بلوغ زودرس نوه‌های‌شان را افزایش دهد!
در ماه اکتبر امسال، یک گروه از دانشمندان به رهبری جوزف اکر (Joseph Ecker) در کالیفرنیا، نخستین نقشه‌ی تفصیلی اپی‌ژنتیکی انسان را منتشر کردند. با مقایسه‌ی این نقشه با نقشه‌ی اپی‌ژنتیکی سلول‌های سرطانی، دانشمندان می‌توانند نقایص کوچکی را که منجر به سرطانی شدن و دیگر بیماری‌ها می‌شوند، کشف کنند. این پژوهش در مجله‌ی Nature به چاپ رسید.

۳٫ درمان ژنتیکی، کوررنگی را شفا می‌دهد
دانش مدرن پیش از این توانسته راه‌هایی برای درمان افسردگی، افزایش تمایل جنسی، بهبود عملکرد ورزشی، افزایش میزان تمرکز و سلامتی عمومی انسان پیدا کند. اما در ماه سپتامبر پیشرفتی حاصل شد که پیش از این در حد داستان‌های علمی- تخیلی بود:

گروهی از چشم‌پزشک‌ها ژن‌های تولیدکننده‌ی پروتئین تشخیص‌دهنده‌ی رنگ را به چشم دو میمون کوررنگ تزریق کردند که باعث شد این دو حیوان برای نخستین بار قادر به دیدن رنگ‌های سرخ و سبز شوند.

۴٫ روبوت دانشمند
شاید پیدا کردن نقش یک دوجین ژن در یک سلول مخمر، کشف علمی ارزشمندی محسوب نشود. اما چیزی که این کشف را مهم کرد، دانشمندی بود که این کشف را انجام داده بود: روبوتی به نام «آدام» (Adam)! این روبوت در دانشگاه Aberystwyth ولز ساخته شده و نخستین سامانه‌ی روبوتیک است که موفق شده یک کشف علمی را بدون مداخله‌ی انسان به‌انجام برساند. این روبوت مراحل یک تحقیق علمی را، از نظریه تا انجام آزمایش و فرموله کردن نهایی نظریه، انجام داده است.

در آینده هوش مصنوعی ظرفیت‌های نامحدودی در زمینه‌های علمی خواهد داشت. شاید روزی برسد که به‌یاری هوش مصنوعی به اکتشافاتی در حد نسبیت خاص اینشتین نایل آییم.

۵٫ اصلاح نژاد ماهی تن در خشکی
دانشمندان استرالیایی موفق به اصلاح نژاد ماهی تن شدند.

۶٫ آب روی ماه
در نهم ماه اکتبر، ناسا با شلیک راکتی به سطح ماه حفره‌ای ۱۰۰ فوتی روی آن ایجاد کرد و سپس موفق شد ۲۵ گالن آب را به‌صورت بخار آب و یخ در غبار حاصل از این انفجار شناسایی کند. بعضی از دانشمندان معتقد هستند که در قطب‌های ماه، آب کافی برای سکونت فضانوردانی که در آینده به ماه سفر خواهند کرد، وجود دارد. بعضی هم این کشف را تنها از لحاظ کشف تاریخچه‌ی منظومه‌ی شمسی دارای اهمیت می‌بینند.

ناسا اولویت فعالیت‌های آینده‌اش را کشف مبدا این آب و میزان آن قرار داده است. ماه، این همسایه‌ی فراموش‌شده، با این کشف دوباره اهمیتش را برای ما بازمی‌یابد.

۷٫ اصل «لما» حل شد
در سال ۱۹۷۹ یک ریاضی‌دان کانادایی- آمریکایی به نام روبرت لنگلندز (Robert Langlands) تئوری جاه‌طلبانه و انقلابی‌ای ارایه کرد که دو شاخه‌ی ریاضیات، یعنی تئوری اعداد و گروه را به هم متصل می‌کرد. لنگلندز می‌دانست که روند اثبات فرضیه‌اش کار چند نسل از ریاضی‌دانان را طلب می‌کند. ولی در این میان، مانع بزرگی که در برابر راه این دانشمندان بود، اثبات یک اصل اساسی به نام اصل «لما» (Lemma) بود. لنگلندز به همراهی همکاران و شاگردانش توانستند این اصل را در حالات خاص به‌اثبات برسانند، اما اثبات آن در حالت کلی بسیار دشوارتر از چیزی شد که لنگلندز تصور می‌کرد؛ آن‌چنان دشوار که اثباتش ۳۰ سال طول کشید.

چند سال پیش، یک ریاضی‌دان ویتنامی به نام Ngo Bao Chau که در دانشگاه Paris-Sud و بنیاد مطالعات پیشرفته‌ی IAS در پرینستون کار می‌کرد، موفق شد این اصل را به‌صورت برهان مبتکرانه‌ای فرموله کند. این برهان امسال به‌اثبات رسید و بعد از اثبات آن، دانشمندان نفس راحتی کشیدند.

۸٫ تله‌پورت
دانشمندان انستیتوی کوانتوم مریلند موفق شدند اطلاعات را از یک اتم به اتم دیگری که در فاصله‌ی یک متری قرار داشت، منتقل و اصطلاحاً تله‌پورت کنند. این موفقیت رویداد شاخصی در یک رشته‌ی علمی به نام «پردازش اطلاعات کوانتومی» محسوب می‌شود.

گرچه این کشف ربطی به تله‌پورت کردن بدن انسان، چیزی که در فیلم‌ها و داستان‌های علمی- تخیلی می‌بینیم و می‌خوانیم، ندارد، اما تله‌پورت کردن اتم به اتم می‌تواند کاربردهای عمده‌ای در ایجاد کامپیوترهای بسیار سریع با امنیت بالا داشته باشد.

۹٫ شروع دوباره‌ی کار LHC
ربع قرن طول کشید تا «سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای» موفق به طراحی و ساخت بزرگ‌ترین شتاب‌دهنده‌ی ذرات روی زمین یعنی LHC شود؛ کار بزرگی که ۱۰ میلیارد دلار هزینه صرفش شد و منجر به ساخته شدن ساختمان عظیم حلقه‌مانندی به‌طول ۱۷ مایل زیر سطح زمین شد. در این شتاب‌دهنده ذرات در دمایی پایین‌تر از دمای عمق فضا به سرعتی نزدیک به نور می‌رسند. در ۲۹ نوامبر بعد از یک تاخیر ناشی از خرابی، دانشمندان موفق شدند یک پروتون را به انرژی ۱/۰۵ تریلیون الکترون ولت برسانند که بسیار بیشتر از انرژی‌ای بود که بزرگ‌ترین شتاب‌دهنده‌ی قبلی، یعنی شتاب‌دهنده‌ی Tevatron در ایلینویز، می‌توانست به ذرات بدهد.

در نهایت، شتاب‌دهنده‌ی LHC می‌تواند به ذرات تا ۷ تریلیون الکترون ولت انرژی بدهد و سپس با برخورد دادن این ذرات به هم، شرایطی را که ثانیه‌هایی بعد از انفجار بزرگ (Big Bang) وجود داشت، بازسازی کند.
دانشمندان امیدوارند بتوانند به این وسیله نشانه‌هایی از ذرات زیراتمی به نام ذرات «هیگز بوسون» (Higgs boson) بیابند. دانشمندان دیگری هم امیدوارند به‌کمک LHC تئوری جاه‌طلبانه‌ای به نام تئوری «ابرتقارن» (Supersymmetry) را تایید کنند.

۱۰٫ سیاره‌ی جدید یا کوتوله‌ی قهوه‌ای کشف شد
در ماه دسامبر گروهی از اخترشناسان خبر دادند که یک شیی سیاره‌مانند را کشف کرده‌اند که دور ستاره‌ای شبیه خورشید می‌چرخد. این ستاره ۳۰۰ تریلیون مایل، یعنی حدود ۵۰ سال نوری، از زمین فاصله دارد و این جسم سیاره‌مانند ۱۰ تا ۴۰ برابر مشتری اندازه دارد. دانشمندان با کمک یک ابزار جدید که برای کشف سیارات دور به‌کار می‌رود و در تلسکوپ Subaru در هاوایی جاسازی شده، موفق شدند عکس‌های مستقیمی از این سیاره‌مانند بگیرند. محتمل است که این شیی سیاره‌مانند یک کوتوله‌ی قهوه‌ای یا یک ستاره‌ی تکوین‌نیافته باشد. گرچه قبلاً هم عکس‌های مستقیمی از منظومه‌های دیگر گرفته شده بود، اما برای نخستین بار است که اخترشناسان موفق شده‌اند عکس‌هایی از ستاره‌ای شبیه خورشید- از لحاظ دما و اندازه- بگیرند.