viajes espaciales

en 2020 la carrera al espacio cambió de marcha. El lanzamiento de mayo del vehículo SpaceX Crew Dragon fue la primera vez que un vehículo privado había entregado astronautas a la Estación Espacial Internacional (ISS)., Fue profundamente impresionante, pero también sin rasgos distintivos: las paredes interiores blancas y elegantes reemplazaron los complejos paneles de instrumentos de antaño, y estaba claro que los dos pilotos de prueba a bordo eran en su mayoría pasajeros, sin control directo sobre el vuelo. En noviembre, Crew Dragon se convirtió en la primera nave espacial privada totalmente certificada por la Nasa para transportar humanos a la ISS y más tarde ese mes entregó cuatro astronautas a la estación orbital. Este taxi puede no ser barato, pero está aquí para quedarse y es un cambio de juego.

la cuestión de quién es el dueño de los cielos también está en un momento crítico., En abril de 2020 había 2.666 satélites en órbita alrededor de la Tierra. Pero la era de la mega-constelación está amaneciendo. El proyecto Starlink de Elon Musk alcanzó 955 satélites en órbita este año, con 11.000 o 41.000 más en los próximos seis años. Estas mega-constelaciones ofrecen grandes beneficios: mejor conectividad a internet en lugares remotos, servicios de datos más accesibles de manera uniforme y más., Pero a medida que esta red de satélites rodea la Tierra, tendremos que lidiar con un riesgo cada vez mayor de colisiones, desechos espaciales, interferencia de ancho de banda que afectará a los telescopios basados en la Tierra y la contaminación lumínica. Uno de los ganadores más llamativos de este año del Royal Observatory Greenwich Astronomy Photographer of the Year competition se llamó la prisión de la tecnología, mostrando un impresionante cielo nocturno superpuesto por pistas satelitales. La cuestión de quién decide, y si la regulación puede mantenerse al día con la realidad, se hará cada vez más fuerte en 2021., Helen Czerski

Helen Czerski es física, oceanógrafa y presentadora de televisión

Predictores de proteínas

Imagine leer partituras y saber cómo suena una melodía, pero sin tener mucha idea de cómo tocar los instrumentos., Ahí es donde estábamos en Biología, hasta el mes pasado, cuando la compañía de inteligencia artificial DeepMind se abalanzó y, por pura fuerza computacional, crujió un problema que de otra manera sería intratable.

La hoja de música aquí es que los fundamentos de la genética. Los Genes están hechos de ADN, y codifican proteínas, y toda la vida está hecha de o por proteínas. Podemos leer el código genético fácilmente, y podemos traducir un gen en la proteína básica. Pero las proteínas trabajan en tres dimensiones, precisamente dobladas en grumos y manchas., Estas son las enzimas que digieren, las estructuras que construyen los huesos, los músculos y el cerebro, ese es el rendimiento. Este paso crucial es con el que luchamos: comprender cómo se crea una proteína 2D en su versión funcional 3D. El programa AlphaFold de DeepMind fue validado en noviembre, superando todas las otras técnicas conocidas para predecir estructuras proteicas.

es un trabajo impresionante. Cuando se trata de diseñar medicamentos, o simplemente entender cómo funciona una proteína – o cómo va mal en una enfermedad – entender la proteína en tres dimensiones es esencial., Tenga en cuenta que debido a que esta es una solución de IA, todavía no entendemos realmente el proceso, pero al menos podemos predecir cómo se desarrollará. Mi predicción es que este será el Primer Premio Nobel para una IA. Adam Rutherford

Adam Rutherford es el presentador de Inside Science De Radio 4 y el autor de How to Argue With a Racist

Genome-editing technology

Este año finalmente recibió el Premio Nobel de química a Emmanuelle Charpentier y Jennifer a Doudna por su descubrimiento de la tecnología de edición del genoma Crispr/Cas9. Crispr / Cas9 era originalmente un sistema inmune bacteriano, detectando y destruyendo secuencias genéticas específicas transmitidas por virus que infectaban bacterias.,

después de su primera descripción por Charpentier y Doudna en 2012, investigadores de todo el mundo se dieron cuenta rápidamente del potencial revolucionario de este sistema: en lugar de apuntar al ADN viral, Crispr/Cas9 podría reutilizarse para ubicarse precisamente en cualquier ubicación en el genoma de casi cualquier organismo, específicamente cortando y modificando el genoma para una gama cada vez más diversa de aplicaciones., La versatilidad y facilidad de uso de esta tecnología hizo posible la ingeniería genética de organismos que durante mucho tiempo habían sido inaccesibles a las herramientas tradicionales para la manipulación genética.

por ejemplo, este año la caja de herramientas Crispr/Cas9 se ha ampliado para permitir la modificación genómica de alta precisión de plantas de cultivo como el arroz y el trigo., Como los métodos basados en Crispr no dejan cicatrices ni material genético extraño en el genoma de la planta, este enfoque es óptimo para introducir rasgos favorables, por ejemplo, utilizando secuencias de variedades tradicionales para producir cultivos tolerantes a la sequía, resistentes a los insectos y otros cultivos de alto rendimiento.

Por supuesto, Crispr / Cas9 también se ha abierto camino en la clínica para el tratamiento de enfermedades humanas. Por ejemplo, en 2020 se han realizado los primeros ensayos clínicos para la reprogramación basada en Crispr de células sanguíneas humanas para combatir cánceres que de otro modo serían intratables.,

y, finalmente, la tecnología Crispr/Cas9 ha cerrado el círculo, volviendo a sus raíces como respuesta inmune para la destrucción del virus: múltiples grupos de investigación están explorando la posibilidad de introducir un sistema Crispr/Cas9 en las células humanas, especialmente en los revestimientos epiteliales de los pulmones, para destruir el material genético de los virus respiratorios invasores. Eriko Takano

Eriko Takano es profesora de biología sintética, Universidad de Manchester

Tackle poverty, reduce deforestation

décadas de experiencia han hecho que los que trabajamos en la conservación de los bosques tropicales nos sintamos escépticos de «ganar-ganar» (donde salvar el medio ambiente también ayuda a reducir la pobreza). Un nuevo estudio sorprendente ha demostrado que un plan diseñado para reducir la pobreza, como efecto secundario, ha reducido sustancialmente la deforestación.,

muchos países de ingresos bajos y medianos condicionan los pagos de asistencia social a los hogares pobres a que garanticen que sus hijos asistan a la escuela, a exámenes médicos, etc. La idea es que, además de aumentar los ingresos, estas «transferencias monetarias condicionadas» ayuden a romper el ciclo de la pobreza.

Los investigadores analizaron la introducción del esquema de transferencia de efectivo condicional de Indonesia en más de 7,000 aldeas rurales boscosas. Encontraron que los pagos (que no tienen nada que ver con los objetivos ambientales) redujeron la deforestación en aproximadamente un 30%., Este sería un resultado impresionante tenido el esquema sido destinadas a evitar la deforestación.

abordar la pobreza global y frenar la deforestación tropical son dos de los mayores desafíos que enfrentamos. Aunque no es una panacea, este estudio ofrece la esperanza de que, al menos en algunas circunstancias, aliviar la pobreza puede contribuir a frenar la deforestación, vital si queremos evitar un cambio climático catastrófico y reducir la pérdida de biodiversidad., Julia PG Jones

Julia PG Jones es profesora de Ciencias de la conservación en la Universidad de Bangor

cero emisiones netas de gases de efecto invernadero

en junio de 2019, cuando el Gobierno del Reino Unido aprobó su objetivo de emisión neta cero de gases de efecto invernadero para 2050, se le habría perdonado por preguntarse si esta última legislación del gobierno de Theresa May marcaría la diferencia. Sin embargo, lo hizo. Las Juntas Directivas, los alcaldes y los gobiernos no solo comenzaron a establecer objetivos, sino que también elaboraron planes para llegar a ellos. En febrero, el análisis mostró que casi la mitad del PIB mundial estaba cubierto por objetivos netos cero., Luego, en septiembre pasado, China declaró un objetivo neto cero, con Japón y Corea Del Sur siguiéndole los talones. Estos objetivos están informados por la última ciencia del clima, que durante el mismo período ha sido capaz de confirmar las predicciones del calentamiento futuro y detallar los riesgos cada vez mayores que enfrentamos a medida que el mundo se calienta. Esto ha hecho del cero neto un imperativo global: ya no es una cuestión de si, es una cuestión de cuándo. La próxima batalla será con nuestros coches; no ganaremos luchando contra los cabezas de gasolina, simplemente tenemos que hacer pequeños coches eléctricos y bicicletas la norma aceptada., Es una batalla que el mundo no puede permitirse perder, y esta vez es personal. Piers Forster

Piers Forster es profesor de cambio climático físico y director del Centro Internacional Priestley para el clima en la Universidad de Leeds

New hope for PTSD treatment

el maltrato infantil es malo para la salud mental de los adultos., Pero lo que más importa: ¿qué nos sucede a nosotros como niños, o lo que recordamos que sucedió? Un estudio longitudinal con una cohorte única en el medio oeste de los Estados Unidos arrojó hallazgos sorprendentes en 2020: los niños que fueron abusados o descuidados, como lo confirman los registros judiciales contemporáneos, solo tenían peor salud mental más tarde si recordaban el trauma en la edad adulta. Y los adultos que recordaron el maltrato infantil tenían riesgos igualmente elevados de depresión, ansiedad, trastorno de estrés postraumático y abuso de sustancias, independientemente de que hubiera o no evidencia objetiva de que el abuso o la negligencia ocurrieron., Los niños que sufrieron malos tratos pero no lo recordaron cuando se les preguntó aproximadamente 20 años después no tenían mayor riesgo de problemas psiquiátricos que los niños que nunca fueron maltratados o descuidados.

¿podría recordar el maltrato infantil ser el resultado, más que la causa, de la mala salud mental de los adultos? Una persona deprimida puede sentirse negativa acerca de su vida y estar sesgada para recordar los malos eventos. Sin embargo, los autores, los profesores Danese y Widom, consideraron que sus conclusiones se mantenían firmes si excluían a las personas con dificultades psiquiátricas en el momento del retiro.,

aunque sorprendente, la fuerte asociación entre el recuerdo subjetivo del maltrato y la mala salud mental ofrece una nueva esperanza para el tratamiento. Nuestras percepciones y recuerdos, que dan forma a cómo pensamos sobre nosotros mismos y sobre los demás, pueden ser moldeados, como en los tratamientos para el trastorno de estrés postraumático. En última instancia, dice el profesor Danese, este trabajo muestra que los jóvenes no se definen por sus experiencias de vida negativas, un mensaje más importante hoy que nunca., Francesca Happé

Francesca Happé es profesora de neurociencia cognitiva y directora del MRC social, Genetic and Developmental Psychiatry Centre en King’s College London

¿hay vida en Venus?

Mi historia científica favorita del año llegó en septiembre, con el anuncio del descubrimiento de la fosfina, un gas tóxico, en la atmósfera de Venus. Esto causó un gran revuelo más allá de la comunidad científica planetaria, porque la fosfina puede ser un indicador de la presencia de vida. Nadie había considerado seriamente la posibilidad de la vida extraterrestre en Venus – es un lugar tan horrible (para nosotros los terrícolas de todos modos)., La fosfina no necesariamente ha sido producida por organismos vivos, después de todo, hay fosfina en Júpiter, donde la temperatura y la presión son lo suficientemente altas como para que se produzca por procesos químicos antiguos (no biológicos). Pero Venus no es lo suficientemente masivo como para que tales procesos ocurran, de ahí la excitación.

en noviembre, los datos iniciales se volvieron a analizar y la cantidad de fosfina (en partes por mil millones) se revisó a la baja, pero todavía está ahí y sigue siendo desconcertante., A pesar de esto, el dinero inteligente no está en que sea producido por Venusianos, sino más mundanamente a partir de compuestos a base de fósforo hechos en la superficie por procesos geológicos, que luego pueden formar fosfina, a medida que se elevan a la atmósfera.

sin embargo, si bien esta noticia no confirma la existencia de alienígenas, es probable que si descubrimos vida en otras partes del universo, sea de esta manera: analizando la luz que pasa e interactuando con los llamados químicos «biosignatura» en las atmósferas de los exoplanetas., Jim Al-Khalili

Jim Al-Khalili es presentador del Life Scientific, y profesor de Física Teórica y presidente en el compromiso público en la ciencia en la Universidad de Surrey

Black scientists advance

después de la muerte de George Floyd, 2020 será el año en que el mundo escuchó las palabras » Black Lives Matter!»El racismo tiene sus consecuencias., Los Gigantes estadísticos Karl Pearson y Ronald Fisher se celebran en toda la comunidad científica de todo el mundo. Sin embargo, sus obras se basan en la eugenesia, cuya premisa es que los negros son intelectualmente inferiores.

algunos han argumentado que las opiniones racistas de Pearson y Fisher no importan, pero la muerte de George Floyd obligó al mundo, incluida la comunidad científica, a mirarse bien a sí misma. El legado de Pearson y Fisher es que los científicos negros tienen que seguir demostrando ser dignos a pesar de los estudios que muestran que a menudo son más innovadores., Por otra parte, el campo de la eugenesia ha entrado en el campo político, como lo ha expuesto recientemente la renuncia de un asesor de Boris Johnson que cree que la raza y la inteligencia están vinculadas.

a pesar de los desafíos y el legado de Pearson/Fisher, ha habido éxitos. El profesor Christopher Jackson se convertirá en el primer científico negro en dar la Conferencia de Navidad de la Royal Institution en casi 200 años. En cuanto a mí, me convertí en el primer presidente negro del Instituto de matemáticas y sus aplicaciones. Así que, dilo alto, soy negro y estoy orgulloso., Nira Chamberlain

La Dra. Nira Chamberlain es presidenta del Instituto de matemáticas y sus aplicaciones y miembro visitante de la Universidad de Loughborough

carne cultivada en laboratorio

a mediados de siglo habrá 9 mil millones de personas en la Tierra., ¿Cómo pueden alimentarse adecuadamente, sin invadir la biodiversidad y sin utilizar demasiada energía? Ya hay más biomasa en pollos y pavos que en todas las aves silvestres del mundo. Y la biomasa en los animales que comemos es más de 10 veces mayor que en los mamíferos silvestres.

la Dieta se necesitan innovaciones. Algunos de ellos son factibles sin la ciencia de la «frontera»: por ejemplo, la conversión de insectos – altamente nutritivos y ricos en proteínas – en alimentos apetecibles, y la fabricación de carne artificial a partir de proteínas vegetales., En cuanto a este último, las hamburguesas de «carne de res» (hechas principalmente de trigo, coco y Papa) se han vendido desde 2015 por una compañía de California llamada Impossible Foods. Sin embargo, pasará un tiempo antes de que estas hamburguesas satisfagan a los gourmands carnívoros para quienes el jugo de remolacha es un pobre sustituto de la sangre.

Pero los bioquímicos han estado haciendo avances. Es posible «cultivar» carne tomando algunas células de un animal y luego estimulando el crecimiento con nutrientes apropiados. El mes pasado, la agencia reguladora de Alimentos De Singapur aprobó la venta de esta carne» cultivada», desarrollada por la startup estadounidense Eat Just., Los sustitutos aceptables de la carne crean un cambio benigno en la forma en que nos alimentamos. Son un beneficio ecológico-y, para muchos de nosotros, un avance ético también; las generaciones futuras mirarán hacia atrás con horror a las técnicas de «agricultura industrial» que prevalecen hoy en día. Podemos ser optimistas en cuanto al rápido progreso en este frente. Martin Rees

Martin Rees es un astrofísico y el astrónomo real

el primer superconductor de temperatura ambiente

desde que se aprovechó por primera vez la electricidad, un gran santo grial científico ha sido la búsqueda de un superconductor a temperatura ambiente. Los superconductores son materiales que exhiben resistencia eléctrica cero, lo que podría abrir la puerta a líneas eléctricas de baja pérdida o trenes de levitación magnética. Pero estos materiales típicamente solo muestran esta propiedad notable a temperaturas extremadamente frías, más de 50 ° C Por debajo de la temperatura ambiente.,

en octubre llegó el emocionante informe del primer superconductor a temperatura ambiente de un equipo dirigido por Ranga Dias en la Universidad de Rochester en el norte del Estado de Nueva York, basado en el trabajo del grupo dirigido por Mikhail Eremets en el Instituto Max Planck de Química en Maguncia.

pero hay un problema serio. Usando una celda de yunque de diamante, se necesitaron presiones extremadamente altas de alrededor de 270 gigapascales – más de 2 millones de veces la de la atmósfera de la tierra – para exprimir un compuesto de carbono, azufre e hidrógeno para mostrar superconductividad., Si bien tales presiones extremas significan que no podemos dejarnos llevar por ninguna aplicación práctica, este descubrimiento sigue siendo un logro científico importante.

Este tema me lleva atrás en el tiempo: tengo buenos recuerdos de estudiar superconductores de óxido de cobre a finales de la década de 1980 como investigador postdoctoral de rostro fresco en los laboratorios Eastman Kodak, también en Rochester. El avance de este año es un hito importante, y la esperanza ahora es que se encuentre un superconductor a temperatura ambiente a presiones mucho más bajas en un futuro cercano., Saiful Islam

Saiful Islam es profesor de las materias de química en la Universidad de Bath

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