ده رخداد از مهم‌ترین رخداد‌های علمی سال ۲۰۲۳
از بینش نسبت به اصل و نسب انسان و پیشرفت‌ها در ماه گرفته تا شکوفایی هوش مصنوعی و پیشرفت‌های چشمگیر در زمینه آب و هوا سال ۲۰۲۳ میلادی سالی سرشار از اخبار و گزارش‌های علمی بود.
در ادامه به ده مورد از مهم‌ترین رخداد‌های علمی سال ۲۰۲۳ میلادی خواهیم پرداخت:
۱-فرودگر ماه هند به نیمه تاریک ماه می‌رسد
علیرغم آن که میلیاردر‌های غربی مشغول فرستادن موشک به فضا بودند صرفا برای سقوط و سوختن آن ها، دانشمندان در هند بی سر و صدا کاری را انجام می‌دادند که پیش‌تر هیچ کس نجام نداده بود.
کاوشگر ماه چاندرایان – ۳ در اولین ماموریت خود به قطب جنوبی ماه رسید منطقه‌ای ناشناخته که گمان می‌رود مخازن آب یخ زده در آن وجود داشته باشد.
به یاد داریم زمانی که تصاویر اتاق کنترل در هند در رسانه‌های اجتماعی پخش شد و دانشمنان ارشد زن را در حال جشن گرفتن دستاورد باورنکردنی شان نشان می‌داد، بسیاری از مردم جهان نیز غرق در شادی شدند.
موفقیت کاوشگر چاندرایان – ۳ به جهان نشان داد که نه تنها هند یک بازیگر اصلی در عرصه فضایی می‌باشد بلکه یک فرودگر ماه می‌تواند با موفقیت ۷۵ میلیون دلاری (۶۰ میلیون پوندی) به فضا پرتاب شود.
جولای ۲۰۲۳ یک ماه بسیار شلوغ برای اولین بار در عرصه فضایی بود. این کار با پرتاب ماهواره اقلیدس آغاز شد که برای کشف ماده تاریک و انرژی تاریک با جزئیات بی سابقه طراحی شده بود. تنها دو هفته پس از آن چین اولین موشک سوخت متان ژوک – ۲ را با موفقیت به فضا پرتاب کرد که روشی سبزتر برای انجام سفر‌های فضایی را با هزینه بسیار کم نشان داد.
دو هفته پس از فرود آن چاندرایان – ۳ در طول شب بسیار سرد قمری، به خواب فرستاده شد تا هرگز بیدار نشود، اما کاری که برای انجام آن فرستاده شده بود را انجام داده بود: شناسایی گوگرد در سطح ماه بود تا نشان دهد خاک ماه عایق خوبی محسوب می‌شود.
به نظر می‌رسد بشریت می‌تواند با تنوع بیش تر، هزینه‌های کمتر و موشک‌های سبزتر در آستانه یک دوره جدید و قابل دسترس‌تر اکتشاف فضایی قرار داشته باشد.
۲- هوش مصنوعی در نهایت آن گونه که باید احساس شد
صعود چشمگیر چت جی پی تی (Chat GPT) توسط شرکت Open AI در سال جاری باعث ایجاد بحث‌های داغی در مورد نقش هوش مصنوعی در آینده و پیامد‌های آن برای همه حوزه‌ها شده است.
تشخیص حوزه‌های مهم فناوری تا مدت‌ها دشوار بود، اما سال ۲۰۲۳ یکی از آن سال‌های نادری است که در آن می‌توانیم با قاطعیت بگوییم که جهان تغییر کرده است.
۲۰۲۳ سالی بود که سرانجام هوش مصنوعی به جریان اصلی تبدیل شد. البته اشاره به چت جی پی تی و همتایان پایدار آن مدل‌های زبان بزرگ است. چت جی پی تی که اواخر سال ۲۰۲۲ منتشر شد در سال ۲۰۲۳ میلادی وایرال شد و کاربران را با روانی و دانش ظاهرا دایرة المعارفی خود خیره کرد. صنعت فناوری تحت رهبری شرکت‌های تریلیون دلاری با موفقیت محصولی از شرکتی که فقط چند صد کارمند داشت اشتباه گرفته شد. اکنون تکاپوی ناامیدانه‌ای برای به دست گرفتن رهبری در بازار جدید "هوش مصنوعی مولد" که توسط چت جی پی تی اعلام شده وجود دارد.
اما چرا چت جی پی تی تا این اندازه تماشایی آغاز شد؟ نخست آن که این ابزار مبتنی بر هوش مصنوعی بسیار در دسترس است. هر فردی که یک مرورگر وب داشته باشد می‌تواند به پیچیده‌ترین هوش مصنوعی روی سیاره زمین دسترسی داشته باشد. دوم آن که به نظر می‌رسد هوش مصنوعی که مشابه آن در فیلم‌ها وعده داده شده بی موقع نخواهد بود. با این وجود، این پایان راه برای هوش مصنوعی نیست بلکه در واقع آغاز یک راه بزرگ است.
۳- دخترانی که معادلات سخت ریاضی را انجام می‌دهند
کلیسا جانسن و انکیا جکسن دو دختر نوجوان از نیواورلئان یک اثبات ریاضی جدید از قضیه فیثاغورث با استفاده از مثلثات را در جلسه منطقه‌ای انجمن ریاضی آمریکا ارائه کردند. اما چه چیز در این مورد خاص است؟
خب، الیشا لومیس در اثر کلاسیک خود به این نکته اشاره کرده بود که هیچ برهان مثلثاتی وجود ندارد چرا که تمام فرمول‌های اساسی مثلثات به خودی خود بر پایه قضیه فیثاغورث بنا شده اند. اکنون این دو دانش آموز دبیرستانی در نیواورلئان این ناممکن را ممکن ساخته اند.
این دو دانش آموز دبیرستانی از دبیرستان سنت مری شواهد جدیدی را به کنفرانس سالانه جنوب شرقی انجمن ریاضی آمریکا ارائه دادند که در آن به این نکته اشاره شده که چطور می‌توان از قانون سینوس‌ها برای اثبات قضیه فیثاغورث که ۲۶۰۰ ساله است بهره برد. جانسون و جکسون با بهره‌گیری از قانون سینوس‌ها و اجتناب از هویت قضیه فیثاغورث (sin²α + cos²α = ۱) این قضیه را بدون استفاده از استدلال دایره‌ای اثبات کردند.
این دو معادله یک رابطه دایره‌ای دارند. به عنوان مثال: اگر A درست است اگر B درست است و B درست است اگر A درست است پس چگونه می‌توانیم بفهمیم که A و B واقعا درست هستند؟ اگرچه این اثبات یک اتفاق بزرگ در دنیای ریاضیات است، اما پیش از این نیز برخی دیگر از ریاضیدانان از رویکرد‌های مشابهی بهره برده اند و با بهره گیری از سینوس و کسینوس به صورت مستقل و بدون اتکا به sin²α + cos²α =۱ برای اثبات مستقل قضیه فیثاغورث اقدام کرده اند. با این وجود، جدای از تمام این تلاش‌ها دستاورد بزرگ جانسون و جکسون بسیار چشمگیر بوده است.
۴-بینش در مورد مهاجرت قبلی ما به خارج از آفریقا
ما یک گونه آفریقایی هستیم. این به طور کلی بدان معناست که هوموساپینس (انسان خردمند) در سرزمینی که اکنون آفریقا می‌باشد ظهور کرده و بخش عمده تکامل ما در نیم میلیون سال گذشته در آنجا رخ داده است. زمانی که تعداد کمی آن گهواره پان آفریقایی را در ۱۰۰۰۰۰ سال گذشته ترک کردند بقیه جهان پر جمعیت بود. تا همین اواخر این موضوع تا حد زیادی از روی استخوان‌های قدیمی مردگان طولانی شناخته شده بود. با این وجود، بازیابی DNA از آن استخوان‌های قدیمی مثمر ثمر شده است.
در ماه اکتبر مطالعه‌ای تحت رهبری "سارا تیشکوف" در دانشگاه پنسیلوانیا نشان داد که مقدار کمی از DNA نئاندرتال در آفریقایی‌های زنده امروزی از ۲۵۰۰۰۰ سال پیش در جایی در اوراسیا وارد دودمان هومو ساپینس شده است بدان معنا که ما چندین بار آفریقا را ترک کرده ایم و این امر حتی زودتر از آن چه تصور می‌شد رخ داده است. این موضوع چگونه فاش شد؟ با انجام کاری که به طور متناقضی در مطالعات ما در مورد منشاء آفریقایی مان نادیده گرفته شده است: در واقع از طریق نگاه کردن به ژنوم مردم آفریقا.
۵- گرم‌ترین سال ثبت شده جهان
همان طور که تشبیه می‌شود قورباغه‌ای که در آب داغ انداخته می‌شود خود را نجات می‌دهد. قورباغه در آبی که به شکل آهسته به جوش می‌آید تا زمانی که دما به سطوح کشنده نرسد متوجه وضعیت نمی‌شود. سال ۲۰۲۳ گرم‌ترین سال تاریخ بوده است. این رکورد پیش‌تر هفت سال پیش در سال ۲۰۱۶ میلادی ثبت شده بود. اثرات گرما در حال افزایش است. دریا‌ها و جو گرم‌تر به بروز حوادثی دامن زد که ویرانی را با سرعتی نگران کننده به بار اورد.
در لیبی بیش از ۱۰۰۰۰ نفر گرفتار سیل شدند. هم چنین، آتش سوزی در جزایر یونان و در جنگل‌های کانادا خساراتی را برجای گذاشت. طوفان استوایی فردی جوامعی را در شرق آفریقا که پیش‌تر از فقر رنج می‌بردند تحت تاثیر قرار داد. خشکسالی و گرما برخی از مناطق را غیر قابل سکونت ساخته است.
خبر خوب آن است که پاسخ‌ها از پیش وجود داشته است. بریتانیا در سال گذشته بیش از هر زمان دیگری انرژی سبز تولید کرد. پیش بینی‌های هوش مصنوعی شروع به انجام کار‌هایی کردند که میلیون‌ها پیش بینی کننده انسانی قادر به مدیریت آن نبودند و داده‌های آب و هوا را با سرعتی بی‌سابقه مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.
ماهواره SWOT ناسا برای اولین بار تقریبا تمام آب موجود روی سطح زمین را مورد بررسی قرار داد و به جلوگیری از بروز بلایای آینده کمک کرد. این ماهواره ارتفاع سطح آب در منابع آب شیرین و آب اقیانوس را اندازه گیری کرده و با این کار دید وسیع تری به دانشمندان در این باره می‌بخشد که اقیانوس چگونه بر تغییرات آب و هوایی تاثیرگذار است، جهان در حال گرم شدن چگونه بر دریاچه ها، رودخانه‌ها و منابع آبی تاثیر می‌گذارد و این که جوامع (انسانی) چگونه می‌توانند آمادگی بهتری برای فجایعی مانند سیلاب‌ها داشته باشند؟
۶- درمان جدید مبتنی بر فناوری کریسپر (CRISPR) برای بیماری سلول داسی شکل و بتا تالاسمی
در سالیان اخیر نابرابری‌های نژادی در مراقبت‌های بهداشتی بسیار مورد بحث قرار گرفته است. برای برخی این موضوع باعث کاهش اعتماد به علوم و خدمات بهداشتی از جمله اقدامات پیشگیرانه مانند واکسن شده است. بنابراین، دلیلی برای خوشحالی وجود دارد که بریتانیا در حال دنبال کردن یک روش درمانی بیوتکنولوژیک برای بیماری سلول داسی شکل و بتا تالاسمی است.
این بیماری‌های ناتوان کننده و گاه کشنده به ترتیب بیش‌تر به سیاه پوستان و افرادی که خاستگاه شان از جنوب مدیترانه، خاورمیانه، جنوب آسیا و آفریقا می‌باشد آسیب می‌رساند. برای اولین بار در جهان تنظیم کننده دارو‌های بریتانیا ابزار ویرایش ژنوم Crispr-Cas۹ به نام Casgevy را برای درمان بیماری تایید کرده است. مشخص شده که درمان دوره‌های ناتوان کننده درد در بیماری سلول داسی شکل را تسکین می‌دهد و نیاز به تزریق گلبول‌های قرمز در تالاسمی را برای دست کم یک سال حذف کرده یا کاهش می‌دهد.
علیرغم آن که این موضوعی دلگرم کننده است باید دید که خطرات بالقوه ناشی از آن چگونه عمل خواهند کرد این که آیا نتایج مثبت در بلندمدت ادامه خواهد داشت؟ و آن که پیامد‌های ایمنی ناشی از آن چیست؟ برای مثال، این احتمال وجود دارد که Crispr-Cas۹ گاهی اوقات بتواند تغییرات ژنتیکی ناخواسته با اثر ناشناخته ایجاد کند. به همین ترتیب، این درمان ممکن است تا ۲ میلیون دلار (۱.۶ میلیون پوند) برای هر نفر هزینه داشته باشد. آیا بیماری‌های مذکور در تعیین بودجه هم چنان مورد توجه قرار خواهند گرفت؟ با این وجود، این تایید دلیلی برای خوش بینی محتاطانه ایجاد می‌کند به طور خاص بدان خاطر که شامل گروه‌هایی می‌شود که اغلب نادیده گرفته شده اند و می‌تواند تغییر کوچک، اما مهمی را به سمت عادلانه‌تر ساختن مراقبت‌های بهداشتی نشان دهد.
۷-خوردن کیک و مصرف داروی ویگووی
داروی ویگووی که برای اولین بار برای افراد مبتلا به دیابت تجویز شد می‌تواند به صد‌ها میلیون نفری که با چاقی دست و پنجه نرم می‌کنند کمک نماید و به نظر می‌رسد خطر حملات قلبی و سکته را کاهش می‌دهد. جهان دچار مشکلات غذایی است. ۶۵۰ میلیون بزرگسال چاق هستند به این معنی که شاخص توده بدنی (BMI) بیش از ۳۰ کیلوگرم بر متر مربع دارند و کالری بیش تری نسبت به بدن شان مصرف می‌کنند. از سوی دیگر، ۷۳۵ میلیون نفر در سراسر جهان از گرسنگی می‌میرند. با این وجود، افراد بیش تری به دلیل چاقی جان خود را از دست می‌دهند تا بر اثر سوء تغذیه. بنابراین، کشف گروهی از دارو‌ها که به عنوان محرک گیرنده پپتید-۱ شبه گلوکاگون (GLP-۱) شناخته می‌شوند مورد استقبال قرار گرفته است.
این دارو‌های GLP-۱ در ابتدا برای کنترل دیابت مجوز کسب کرده بودند و بعدا به عنوان دارو‌های کاهش وزن مجوز دریافت کردند. ویگووی از جمله مهم‌ترین این دارو‌ها با کاهش گلوکز خون و ایجاد احساس سیری سریع‌تر در هنگام خوردن عمل می‌کند. در یک کارآزمایی بالینی دو ساله ۳۰۴ نفر افراد تحت درمان با ویگووی ۱۵ درصد وزن بدن شان را از دست دادند در حالی که افراد تحت کنترل تنها ۳ درصد از وزن شان را از دست داده بودند.
جالب است که در سال جاری نتیجه یک مطالعه بزرگ و سه ساله که بیماران قلبی را شامل می‌شد نشان داد که ویگووی هم چنین خطر بروز سکته مغزی، حملات قلبی و مرگ ناشی از بیماری قلبی را کاهش می‌دهد. ممکن است گمان کنیم که می‌توانیم هر اندازه که می‌خواهیم غذا بخوریم و برای تناسب اندام و حفظ وزن ثابت ویگووی مصرف کنیم، اما واقعیت آن است که مصرف ویگووی عوارض جانبی‌ای مانند تهوع، استفراغ، سردرد، خستگی و خطر احتمالی ابتلا به برخی سرطان‌های تیروئید دارد. علاوه بر آن، ما هنوز باید راهی برای تغذیه گرسنگان پیدا کنیم.
۸-مقاومت در برابر ادعای ابررسانایی
برای دهه‌های متمادی دانشمندان در جستجوی یک ابررسانا در دمای اتاق بوده اند. ابررسانا ماده‌ای است که جریان الکتریکی را بدون مقاومت حمل می‌کند، اما این خاصیت قابل توجه فقط در دمای بیش از ۱۰۰ درجه سانتیگراد زیر دمای اتاق مشاهده می‌شود.
در ماه ژوئیه ادعای خارق العاده‌ای از سوی یک تیم کره جنوبی به رهبری سوکبا لی و جی هون کیم مبنی بر اولین یافتن ابررسانای دمای اتاق در فشار معمولی با ترکیبی مبتنی بر سرب به نام LK-۹۹ مطرح شد. چنین پیشرفتی می‌تواند کابل‌های برق بدون تلفات و اسکنر‌های MRI کوچکتر را فعال کند. لی، کیم و همکاران اش دو مقاله را در وب سایت arXiv درباره نتایج بررسی شان منتشر کردند. این داده‌ها منجر به ایجاد شور و هیجان و شک و تردید شد، زیرا آزمایشگاه‌ها در سرتاسر جهان برای تکرار یافته‌ها دست به کار شدند.
با این وجود، در اواخر آگوست آزمایشگاه‌های پیشرو اعلام کردند که نتوانستند نتایج را تکرار کنند. اجماع کنونی بر آن است که شواهد کافی از علائم مهم ابررسانایی دمای اتاق وجود ندارد. با این وجود، حتی اگر LK-۹۹ جام مقدس نباشد نباید از جستجوی یک ابررسانای واقعی در دمای اتاق جلوگیری کند و ممکن است مسیر‌های غیرمنتظره‌ای را برای تحقیقات جدید هیجان انگیز باز کند.
۹- کاهش پرندگان مرتبط با علف کش‌ها و آفت کش‌ها
امسال از نظر زیست محیطی سال چندان خوبی نبود. در کنار گرمایش جهانی فاجعه زیست محیطی دیگری نیز در حال رخ دادن است: از بین رفتن سریع حیات وحش. از جمله تحقیقاتی که در سال جاری میلادی در این حوزه صورت گرفته کاهش تعداد پرندگان اروپایی بوده است. طی چهار دهه گذشته تعداد پرندگان در سراسر اروپا به میزان خیره کننده ۵۵۰ میلیون کاهش یافته است. تاکنون اعتقاد بر این بود که دلایل اصلی از بین رفتن زیستگاه و آلودگی بوده است. با این وجود، یک تیم تحقیقاتی به رهبری استانیسلاس ریگال داده‌های ۱۷۰ گونه پرنده را در ۲۰۰۰۰ مکان در ۲۸ کشور از جمله سوابق جمع‌آوری شده توسط شهروند دانشمندان را مورد بررسی قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که قاتل اصلی پرندگان تشدید کشاورزی بوده است. به طور دقیق‌تر افزایش استفاده از آفت کش‌ها و کود‌ها است که نه تنها پرندگان را از غذا محروم می‌کند بلکه به طور مستقیم بر سلامت آنان تاثیر می‌گذارد. چنین مطالعات گسترده‌ای برای تاثیرگذاری بر تصمیم گیری و اولویت‌های خط مشی بسیار مهم هستند. بیایید امیدوار باشیم که سال ۲۰۲۴ میلادی یک تغییر مثبت در آن بخش‌ها به همراه داشته باشد.
۱۰- امید به مدل‌های جنینی مبتنی بر سلول‌های بنیادی
سال ۲۰۲۳ سالی بود که نشان داد مدل‌های جنینی مبتنی بر سلول‌های بنیادی ممکن است در درک آینده ما از سقط جنین و اختلالات ژنتیکی نقشی حیاتی داشته باشند. امید است که مدل‌های جنین مبتنی بر سلول‌های بنیادی جایگزینی عملی و اخلاقی‌تر برای کار با جنین‌های معمولی باشد. دانشمندان ممکن است بتوانند چیز‌های زیادی در مورد چگونگی رشد ما و مشکلات مادرزادی، سقط جنین، و لقاح آزمایشگاهی (IVF) که اغلب با شکست مواجه می‌شود بیاموزند و شاید راه حل‌هایی برای این مشکلات بیابند.
با این وجود، نکته واضح آن است که بهترین مدل‌ها معادل جنین‌های طبیعی انسان نیستند و سخت‌ترین آزمایش برای پرسیدن این که آیا می‌توان آن‌ها را در رحم مورد کشت قرار داد یا خیر موضوعی است که همگان موافق هستند نباید انجام شود.
