Cùng điểm những sự kiện khoa học nổi bật trong năm 2015

Năm 2015 sắp khép lại với những thành tựu nổi bật trong lĩnh vực khoa học, trong đó phải kể đến biện pháp chống lão hóa, tìm ra một chi mới của tổ tiên loài người, quá trình nóng lên toàn cầu…qua đó tạo ra những bước đột phá mang giá trị phục vụ đời sống.

Khám phá thêm một chi mới của tổ tiên loài người

Ở thế kỷ 21, sự tiến hóa của loài người vẫn đang được khám phá và nhiều điều bí ẩn dần được hé mở. Từ kết quả của một khám phá khảo cổ cho thấy những hóa thạch ở vùng Nam Mỹ đã hé lộ ra những thông tin cực kì quan trọng về nguồn gốc loài người. Đó chính là những hóa thạch về loài Homo, một trong các giai đoạn tiến hóa của loài người chúng ta.

Các hóa thạch cho thấy loài Homo có những đặc điểm kết hợp giữa người và khỉ, với đôi chân và bàn chân được phát triển phù hợp với hoạt động đi bộ thẳng đứng nhưng hai vai, ngực và hông lại phù hợp với việc leo cây. Đặc biệt, kích thước bộ não của loài Homo khá nhỏ là điểm nghi vấn trong giới khoa học vì theo đúng trình tự tiến hóa, não của loài homo phải lớn hơn khá nhiều so với các mẫu vật hóa thạch được tìm thấy.

Tìm thấy phương pháp chống lão hóa trong phân tử protein

Các nhà khoa học đã tìm cách xác định "tuổi sinh học" dựa trên các chỉ số sức khỏe như chỉ số cơ thể, huyết áp và mức cholesterol. Phát hiện này giúp khám phá bí mật về vấn đề lão hóa để trả lời câu hỏi “Tại sao một số người có thể sống đến 120 tuổi mà không bị mắc bệnh, nhưng có một số người chỉ vừa 70 tuổi những lại bị lão hóa rất nhanh".

Qua đó, các nhà khoa học đã phát hiện ra chính sự tàn phá của các phân tử protein trong tế bào chính là nguyên nhân gây ra sự lão hóa của cơ thể. Chúng làm ngắn đi các telomere (phần đuôi của nhiễm sắc thể), và làm ảnh hưởng đến các ty lạp thể - nhà máy năng lượng của tế bào.

Ngoài ra, một số loại phân tử đảm nhiệm chức năng truyền tín hiệu giữa các tế bào. Một số phân tử khác giúp giữ vững cấu trúc của các tế bào và mô. Khi những protein này bị lão hóa, toàn bộ cơ thể cũng sẽ dần bị bị hủy hoại.

Tranh cãi xung quanh công nghệ chỉnh sửa gen

Năm 2015 là một năm thành công về nghệ chỉnh sửa gen và đạt được nhiều thành tựu nổi bật. Tuy nhiên cùng với thành tựu trên là những tranh luận gay gắt của cộng đồng quốc tế về các vấn đề liên quan đến đến đạo đức và giá trị nhân văn có nguy cơ sụp đổ nếu áp dụng công nghệ này một cách vô tội vạ.

Song hành với những lợi ích đạt được của công nghệ gen như sửa chữa các gen gây đột biến, liệu pháp gen chữa ung thư và các căn bệnh khó chữa khác, các nhà khoa học quan ngại về tình trạng công nghệ chỉnh sửa gen đang được áp dụng ở một số nơi trên thế giới trong việc chỉnh sửa các tế bào dòng mầm như tinh trùng, trứng hoặc phôi thai. Điều này tiềm ẩn những rủi ro rất lớn về mặt di truyền. Nếu không được ngăn chặn kịp thời, hiểm họa di truyền do công nghệ chỉnh sửa gen gây ra sẽ tiêu diệt toàn bộ nhân loại.

Ngành khoa học ngoài di truyền (epigenome) đạt được những thành tựu nổi bật

Ngành khoa học ngoài di truyền nghiên cứu những sự thay đổi và khác biệt trong cấu tạo của cơ thể nhưng không do cấu trúc của gen di truyền gây ra gồm các chất hóa học tác đông đến quá trình làm nén, giãn và tháo xoắn các chuỗi DNA cũng như điều khiển hoạt động của chuỗi phân tử di truyền thông qua các hợp chất.

Qua đó, ngành di truyền ngoài đã giải quyết hiện tượng béo phì do di truyền, chữa trị bệnh Alzheimer và nhiều căn bệnh khó chữa khác.

Quá trình nóng lên toàn cầu sẽ còn tiếp tục tăng nhanh

Năm 2013, các chuyên gia khí hậu của Liên Hợp Quốc đã công bố rằng không có sự nóng lên toàn cầu trong giai đoạn 1988-2013, mặc dù lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính vẫn tăng lên liên tục. Tuyên bố này đã khiến cho các nhà khoa học lạc vì hiệu ứng nhà kính và ấm lên toàn cầu đã bị phóng đại quá mức.

Tuy nhiên, trong năm 2015, sau khi nghiên cứu lại các dữ liệu, các nhà khoa họccho biết tuyên bố của Liên Hợp Quốc là một sự sai lầm trầm trọng. Hiện tai, nhiệt độ đã tăng cao đến mức kỉ lục trên khắp hành tinh và Cục quản lý Khí hậu và Đại dương Hoa Kỳ (NOAA) đã tuyên bố rằng năm 2014 là năm nóng nhất trong lịch sử hiện đại.  

Một thế giới mới nằm ngoài sức tưởng tượng trên sao Diêm Vương

Vào ngày 14/7/2015, con tàu vũ trụ không người lái Chân Trời Mới (New Horizons) đã vượt qua chặng đường dài 5 tỉ km từ Trái Đất và tiếp cận sao Diêm Vương. Vì vậy, đây là lần đầu tiên trong lịch sử loài người, chúng ta có thể quan sát được rõ ràng bề mặt của hành tinh xa xôi này.

Qua hình ảnh cho thấy địa hình sao Diêm Vương cực kì phức tạp với những ngọn núi băng cao hàng ngàn mét và đồng bằng chứa đầy khí nitơ và mê tan đã bị đông lạnh. Đặc biệt, các dòng sông băng bị tan chảy bởi những ngọn núi lửa hoạt động ngầm bên dưới kết hợp cùng nhiều dạng địa hình phức tạp khác khiến cho các nhà khoa học cảm thấy kinh ngạc vì quá sức đa dạng và khác biệt so với bất kì hành tinh nào trong hệ Mặt Trời. Không chỉ vậy, một số dấu hiệu còn cho thấy trên sao Diêm Vương có thể có đủ điều kiện để phát sinh sự sống.

Tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh ở mặt trăng Enceladus quay xung quanh sao Thổ

Tàu thăm dò vũ trụ Cassini của NASA đã thu được lượng dữ liệu cho thấy, dưới lớp vỏ đóng băng của mặt trăng Enceladus là một đại dương ngầm khổng lồ. Đặc biệt ở phần phía nam của mặt trăng này còn có những mạch nước nóng phun trào rất thuận lợi cho các dạng sống sơ khai như các loại vi khuẩn có khả năng hình thành và sinh sôi.

Enceladus bị đóng băng ở nhiệt độ gần -200 ° C. Nhưng phần nhiệt tạo ra bởi sự ma sát trọng lực dưới tác động của sao Thổ giúp cho phần nước ngầm  không bị đóng băng. Phần nước biển tiếp xúc với tầng đá ngầm thậm chí có nhiệt độ còn đạt mức 90° C. Những suối địa nhiệt hòa tan đất đá giàu silicat tạo ra dóng suối màu trắng sữa, nhiều dinh dưỡng và ấm áp, rất thích hợp cho tiềm năng phát sinh ra sự sống.

Khám phá ra tình trạng trùng lập thông tin nghiên cứu

Trùng lập thông tin nghiên cứu đang là một khám phá gây nhức nhối  trong xã hội, đặc biệt là tại Mỹ. Tác hại của trùng lập thông tin nghiên cứu làm ảnh hưởng sâu rộng đến nhiều lĩnh vực kinh tế xã hội và y tế sức khỏe.

Qua thống kê, kết quả của 35 đến 97 cuộc nghiên cứu trong lĩnh vực phòng chống  ung thư được công bố trong năm 2008 có thể đã bị trùng lập. Trong đó, điển hình là khả năng làm thu nhỏ khối ung thư của dòng thuốc sunitinib đã bị đánh giá cao hơn mức trung bình đến 45%.

Như vậy, dữ liệu trùng lập sẽ dẫn đến sai lệch trong tính toán, làm mất đi những khoảng tiền khổng lồ mà không đem lại lợi ích nào. Ở Hoa Kỳ, ước tính thiệt hại do dữ liệu trùng lập gây ra đã hơn 28 tỷ đô la.

Tìm ra nguyên nhân khiến cho sự sống được đa dạng như hiện nay

Một loại vi khuẩn được phát hiện trong bùn Bắc Cực có thể là tổ tiên xa xưa nhất của mọi loài sinh vật đơn bào. Vào 1,8 tỷ năm trước, chúng phát triển khả năng nuốt những con vi khuẩn khác, hấp thụ DNA của nhiều loài và từ đó biến đổi đa dạng thành nhiều hình thái khác nhau của sự sống và hình thành nên các loại tế bào phức tạp với bào quan có màng bao bọc, dấu ấn của tất cả các sinh vật nhân chuẩn từ cấu trúc đơn giản như loài amip cho đến động vật bậc cao như ngựa vằn.

Vi khuẩn này được đặt tên là Lokiarchaeota và là những loại vi khuẩn cổ đại nhất từ trước đến nay. Phát hiện gây chấn động này còn khiến cho biểu đồ của cây sự sống đang được giảng dạy trong sách giáo khoa toàn thế giới hiện nay có nguy cơ phải tái cấu trúc lại.

Hiện tượng “lượng tử ma quái” là có thật

Bằng những thí nghiệm lượng tử cực kì phức tạp, các nhà khoa học đã có thể chứng minh được tính đúng đắn của lý thuyết “lượng tử ma quái” do Albert Einstein đề xuất.

ý giải một cách đơn giản, lý thuyết “ma quái lượng tử” có liên quan đến một cặp hạt lượng tử được gọi là EPR. Chúng có mọi tính chất và giá trị giống y như nhau nên còn được gọi là cặp hạt sinh đôi. Hiện tượng ma quái lượng tử diễn ra khi tách hai hạt này ra xa tới khoảng cách vô cực, tuy nhiên khi tác động làm thay đổi tính chất của một hạt thì hạt kia cũng tự nhiên xảy ra những thay đổi tương tự.

Tổng hợp