Voyage spatial

en 2020, la course à l’espace a changé de vitesse. Le lancement en mai du véhicule SpaceX Crew Dragon était la première fois qu’un véhicule privé livrait des astronautes à la Station spatiale internationale (ISS)., C’était profondément impressionnant, mais aussi sans caractéristiques… des murs intérieurs blancs et élégants ont remplacé les tableaux de bord complexes des anciens, et il était clair que les deux pilotes d’essai à bord étaient pour la plupart des passagers, sans contrôle direct sur le vol. En novembre, Crew Dragon est devenu le premier vaisseau spatial privé entièrement certifié par la Nasa pour transporter des humains vers L’ISS et plus tard ce mois-ci a livré quatre astronautes à la station en orbite. Ce taxi n’est peut-être pas bon marché, mais il est là pour rester et il change la donne.

la question de savoir à qui appartient le ciel est également à un moment critique., En avril 2020, il y avait 2 666 satellites en orbite autour de la Terre. Mais l’âge de la Méga-constellation se lève. Le projet Starlink d’Elon Musk a atteint 955 satellites en orbite cette année, avec 11 000 ou 41 000 autres attendus au cours des six prochaines années. Ces méga-constellations offrent de grands avantages: une meilleure connectivité internet dans des endroits éloignés, des services de données plus accessibles, etc., Mais comme ce réseau de satellites entoure la Terre, nous devrons faire face à un risque toujours croissant de collisions, de débris spatiaux, d’interférences de bande passante qui affecteront les télescopes terrestres et la pollution lumineuse. L’un des gagnants les plus frappants du concours de photographe astronomique de L’année de L’Observatoire royal de Greenwich cette année a été appelé la Prison de la technologie, montrant un ciel nocturne magnifique recouvert de pistes satellites. La question de savoir qui décide et si la réglementation peut suivre la réalité sera de plus en plus forte en 2021., Helen Czerski

Helen Czerski est physicienne, océanographe et présentatrice de télévision

Protein predictors

imaginez lire des partitions et savoir à quoi ressemble un morceau, mais sans avoir beaucoup d’idée sur la façon de jouer des instruments., C’est là que nous étions en biologie, jusqu’au mois dernier, lorsque la société D’intelligence artificielle DeepMind s’est lancée et, par pure force de calcul, a résolu un problème autrement insoluble.

La feuille de la musique voici les bases de la génétique. Les gènes sont faits d’ADN, et codent des protéines, et toute la vie est faite de ou par des protéines. Nous pouvons lire le code génétique facilement, et nous pouvons traduire un gène dans la protéine de base. Mais les protéines fonctionnent en trois dimensions, précisément repliées en touffes et en blobs., Ce sont les enzymes qui digèrent, les structures qui construisent les os et les muscles et le cerveau – c’est la performance. Cette étape cruciale est celle avec laquelle nous avons eu du mal – comprendre comment vous créez une protéine 2D dans sa version fonctionnelle 3D. Le programme AlphaFold de DeepMind a été validé en novembre, battant toutes les autres techniques connues pour prédire les structures protéiques.

Il est étonnant de travail. Quand il s’agit de concevoir des médicaments, ou simplement de comprendre comment une protéine fonctionne – ou va mal dans une maladie – comprendre la protéine en trois dimensions est essentiel., Gardez à l’esprit que parce qu’il s’agit d’une solution D’IA, nous ne comprenons toujours pas vraiment le processus, mais au moins nous pouvons prédire comment il se déroulera. Ma prédiction est que ce sera le premier Prix Nobel pour une IA. Adam Rutherford

Adam Rutherford est le présentateur de L’émission Inside Science de Radio 4 et l’auteur de How to Argue With a Racist

Genome-editing technology

Cette année, le prix Nobel de chimie a finalement été décerné à Emmanuelle Charpentier et Jennifer a Doudna pour leur découverte de la technologie D’édition du génome Crispr/Cas9. Crispr / Cas9 était à l’origine un système immunitaire bactérien, détectant et détruisant des séquences génétiques spécifiques transmises par des virus infectant des bactéries.,

suite à sa première description par Charpentier et Doudna en 2012, les chercheurs du monde entier ont rapidement réalisé le potentiel révolutionnaire de ce système: au lieu de cibler L’ADN viral, Crispr / Cas9 pourrait être réutilisé pour s’implanter précisément dans n’importe quel endroit du génome de presque n’importe quel organisme, en coupant et en modifiant, La polyvalence et la facilité d’utilisation de cette technologie ont permis de concevoir génétiquement des organismes longtemps inaccessibles aux outils traditionnels de manipulation génétique.

par exemple, cette année, la boîte à outils Crispr/Cas9 a été élargie pour permettre la modification de haute précision du génome de plantes cultivées telles que le riz et le blé., Comme les méthodes basées sur Crispr ne laissent pas de cicatrices ou de matériel génétique étranger dans le génome de la plante, cette approche est optimale pour introduire des caractères favorables, par exemple en utilisant des séquences de variétés traditionnelles pour produire des cultures tolérantes à la sécheresse, résistantes aux insectes et autres cultures à haute performance.

bien sûr, Crispr / Cas9 a également fait son chemin dans la clinique pour traiter les maladies humaines. Par exemple, 2020 a vu les premiers essais cliniques de reprogrammation à base de Crispr de cellules sanguines humaines pour lutter contre des cancers autrement impossibles à traiter.,

et, enfin ,la technologie Crispr/Cas9 est revenue à ses racines en tant que réponse immunitaire à la destruction des virus: plusieurs groupes de recherche explorent la possibilité d’introduire un système Crispr/Cas9 dans les cellules humaines, en particulier dans les doublures épithéliales des poumons, pour détruire le matériel génétique des virus respiratoires envahisseurs. Eriko Takano

Eriko Takano est professeur de biologie synthétique à L’Université de Manchester

lutter contre la pauvreté et réduire la déforestation

des décennies d’expérience ont rendu ceux d’entre nous qui travaillent dans la conservation des forêts tropicales sceptiques quant au « gagnant-gagnant” (où la sauvegarde de l’environnement contribue également à réduire la pauvreté). Une nouvelle étude surprenante a montré qu’un programme conçu pour réduire la pauvreté a, en tant qu’effet secondaire, considérablement réduit la déforestation.,

de nombreux pays à revenu faible et intermédiaire accordent des prestations sociales aux ménages pauvres à condition qu’ils veillent à ce que leurs enfants fréquentent l’école, assistent à des examens de santé, etc. L’idée est qu’en plus d’augmenter les revenus, ces « transferts monétaires conditionnels” aident à briser le cycle de la pauvreté.

Les chercheurs se sont penchés sur l’introduction du système de transfert conditionnel en espèces en Indonésie dans plus de 7 000 villages forestiers ruraux. Ils ont constaté que les paiements (qui n’ont rien à voir avec les objectifs environnementaux) ont réduit la déforestation d’environ 30%., Ce serait un résultat impressionnant si le programme visait à éviter la déforestation.

la lutte contre la pauvreté mondiale et le ralentissement de la déforestation tropicale sont deux des plus grands défis auxquels nous sommes confrontés. Bien que ce ne soit pas une panacée, cette étude donne l’espoir que, du moins dans certaines circonstances, la réduction de la pauvreté peut contribuer à ralentir la déforestation – essentielle si nous voulons éviter un changement climatique catastrophique et réduire la perte de biodiversité., Julia PG Jones

Julia PG Jones est professeure en sciences de la conservation à L’Université de Bangor

émissions nettes de gaz à effet de serre

en juin 2019, lorsque le gouvernement britannique a adopté son objectif d’émission nette zéro de gaz à effet de serre à l’horizon 2050, vous auriez été pardonné de vous demander si cette dernière législation du gouvernement de Theresa May ferait une différence. Pourtant il l’a fait. Les conseils d’administration, les maires et les gouvernements ont non seulement commencé à fixer des objectifs, mais ont également élaboré des plans pour y parvenir. En février, l’analyse a montré que près de la moitié du PIB mondial était couverte par des objectifs de zéro net., Puis, en septembre dernier, la Chine a déclaré un objectif net zéro, avec le Japon et la Corée du sud sur ses talons. Ces objectifs sont éclairés par les dernières sciences du climat, qui au cours de la même période a été en mesure de raffermir les prévisions du réchauffement futur et de détailler les risques toujours croissants auxquels nous sommes confrontés à mesure que le monde se réchauffe. Cela a fait du Net zéro un impératif mondial: Ce n’est plus une question de si, c’est une question de quand. La prochaine bataille sera avec nos voitures; nous ne gagnerons pas en combattant les têtes d’essence, nous devons simplement faire des petites voitures électriques et des vélos la norme acceptée., C’est une bataille que le monde ne peut pas se permettre de perdre, et cette fois c’est personnel. Piers Forster

Piers Forster est professeur de changement climatique physique et Directeur du Centre International Priestley pour le climat à L’Université de Leeds

nouvel espoir pour le traitement du SSPT

La maltraitance infantile est mauvaise pour la santé mentale des adultes., Mais ce qui compte le plus: ce qui nous arrive en tant qu’enfants, ou ce dont nous nous souvenons? Une étude longitudinale avec une cohorte unique dans le midwest américain a donné des résultats surprenants dans 2020: les enfants qui ont été maltraités ou négligés, comme le confirment les dossiers judiciaires contemporains, n’avaient une santé mentale pire que plus tard s’ils se souvenaient du traumatisme à l’âge adulte. Et les adultes qui se souvenaient de mauvais traitements pendant l’enfance avaient des risques tout aussi élevés de dépression, d’anxiété, de SSPT et de toxicomanie, qu’il y ait ou non des preuves objectives de la violence ou de la négligence., Les enfants qui ont subi des mauvais traitements mais qui ne s’en sont pas souvenus lorsqu’on leur a posé la question environ 20 ans plus tard n’avaient pas plus de risque de problèmes psychiatriques que les enfants qui n’ont jamais été maltraités ou négligés.

Peut rappeler de mauvais traitements durant l’enfance être le résultat plutôt que la cause, de pauvres adultes en santé mentale? Une personne déprimée peut se sentir négative dans sa vie et être biaisée pour se souvenir des mauvais événements. Cependant, les auteurs, les professeurs Danese et Widom, ont constaté que leurs conclusions résistaient s’ils excluaient les personnes ayant des difficultés psychiatriques au moment du rappel.,

bien que surprenante, la forte association entre le rappel subjectif de la maltraitance et la mauvaise santé mentale offre un nouvel espoir de traitement. Nos perceptions et nos souvenirs, qui façonnent notre façon de penser à nous – mêmes et aux autres, peuvent eux-mêmes être façonnés-comme dans les traitements du SSPT. En fin de compte, dit le professeur Danese, ce travail montre que les jeunes ne sont pas définis par leurs expériences de vie négatives – un message plus important aujourd’hui que jamais., Francesca Happé

Francesca Happé est professeure de neurosciences cognitives et directrice du MRC Social, Genetic and Developmental Psychiatry Centre au King’s College de Londres

y a-t-il de la vie sur Vénus?

mon histoire scientifique préférée de l’année a eu lieu en septembre, avec l’annonce de la découverte de la phosphine, un gaz toxique, dans L’atmosphère de Vénus. Cela a causé tout un émoi au-delà de la communauté scientifique planétaire, car la phosphine peut être un indicateur de la présence de la vie. Personne n’avait sérieusement diverti la possibilité d’une vie extraterrestre sur Vénus – c’est un endroit si horrible (pour nous les Terriens de toute façon)., La Phosphine n’a pas nécessairement été produite par des organismes vivants-après tout, il y a de la phosphine sur Jupiter, où la température et la pression sont suffisamment élevées pour qu’elle soit produite par de vieux processus chimiques (non biologiques). Mais Vénus n’est pas assez massive pour que de tels processus se produisent, d’où l’excitation.

en novembre, les données initiales ont été réanalysées et la quantité de phosphine (en parties par milliard) révisée à la baisse, mais elle est toujours là et elle reste déroutante., Malgré cela, l’argent intelligent n’est pas produit par les Vénusiens, mais plus banalement à partir de composés à base de phosphore fabriqués à la surface par des processus géologiques, qui peuvent ensuite former de la phosphine, à mesure qu’ils s’élèvent dans l’atmosphère.

cependant, bien que cette nouvelle ne confirme pas l’existence d’extraterrestres, il est probable que si et quand nous découvrons la vie ailleurs dans l’univers, ce sera de cette façon: en analysant la lumière traversant et interagissant avec des produits chimiques dits de « biosignature” dans les atmosphères des exoplanètes., Jim Al-Khalili

Jim Al-Khalili est présentateur du Life Scientific, professeur de Physique Théorique et titulaire de la chaire sur l’engagement du public dans la science à L’Université de Surrey

Black scientists advance

Après la mort de George Floyd, 2020 sera l’année où le monde a entendu les mots  » Black Lives Matter!” Le racisme a ses conséquences., Les géants de la statistique Karl Pearson et Ronald Fisher sont célébrés dans toute la communauté scientifique du monde entier. Cependant, leurs travaux sont basés sur l’eugénisme, dont la prémisse est que les noirs sont intellectuellement inférieurs.

certains ont soutenu que les opinions racistes de Pearson et Fisher n’ont pas d’importance, mais la mort de George Floyd a obligé le monde, y compris la communauté scientifique, à se regarder. L’héritage de Pearson et Fisher est que les scientifiques noirs doivent continuer à se montrer dignes malgré des études montrant qu’ils sont souvent plus innovants., De plus, le champ de l’eugénisme est entré dans le champ politique, comme l’a récemment révélé la démission d’un conseiller de Boris Johnson qui estime que race et intelligence sont liées.

malgré les défis et L’héritage Pearson/Fisher, il y a eu des succès. Le professeur Christopher Jackson deviendra le premier scientifique noir à donner la Conférence de Noël de la Royal Institution en près de 200 ans. Quant à moi, je suis devenu le premier président noir de l’Institut de Mathématiques et de ses Applications. Alors, dites-le fort, je suis noir et je suis fier., Nira Chamberlain

Dr Nira Chamberlain est présidente de L’Institut de mathématiques et de ses Applications et chercheuse invitée à L’Université de Loughborough

viande cultivée en laboratoire

Au milieu du siècle, il y aura 9 milliards de personnes sur Terre., Comment les nourrir correctement, sans empiéter sur la biodiversité et sans utiliser trop d’énergie? Déjà, il y a plus de biomasse dans les poulets et les dindes que dans tous les oiseaux sauvages du monde. Et la biomasse des animaux que nous mangeons est plus de 10 fois supérieure à celle des mammifères sauvages.

Diététique innovations sont nécessaires. Certains d’entre eux sont réalisables sans science « frontière”: par exemple, convertir des insectes – très nutritifs et riches en protéines – en aliments appétissants, et fabriquer de la viande artificielle à partir de protéines végétales., Quant à ces derniers, les hamburgers « bœuf » (fabriqués principalement à base de blé, de noix de coco et de pomme de terre) sont vendus depuis 2015 par une société californienne appelée Impossible Foods. Il faudra cependant un certain temps avant que ces hamburgers ne satisfassent les gourmands carnivores pour qui le jus de betterave est un mauvais substitut au sang.

Mais les biochimistes ont fait des percées. Il est possible de « cultiver” de la viande en prenant quelques cellules d’un animal, puis en stimulant la croissance avec des nutriments appropriés. Le mois dernier, L’agence de réglementation alimentaire de Singapour a approuvé la vente de cette viande « cultivée”, développée par la start-up américaine Eat Just., Les substituts de viande acceptables créent un changement Bénin dans la façon dont nous nous nourrissons. Ils sont un avantage écologique-et, pour beaucoup d’entre nous, une avancée éthique aussi; les générations futures regarderont avec horreur les techniques de « l’agriculture industrielle” qui prévalent aujourd’hui. Nous pouvons être optimistes quant à des progrès rapides sur ce front. Martin Rees

Martin Rees est un astrophysicien et l’astronome royal

le premier supraconducteur à température ambiante

Depuis que l’électricité a été exploitée pour la première fois, un saint Graal scientifique majeur a été la recherche d’un supraconducteur à température ambiante. Les supraconducteurs sont des matériaux qui présentent une résistance électrique nulle, ce qui pourrait ouvrir la porte à des lignes électriques à faible perte ou à des trains Maglev en lévitation. Mais ces matériaux ne montrent généralement cette propriété remarquable qu’à des températures extrêmement froides – plus de 50c en dessous de la température ambiante.,

en octobre est venu le rapport passionnant du premier supraconducteur à température ambiante d’une équipe dirigée par Ranga Dias à L’Université de Rochester dans le nord de L’état de New York-s’appuyant sur les travaux du groupe dirigé par Mikhail Eremets à L’Institut Max Planck de chimie à Mayence.

mais il y a une prise sérieuse. En utilisant une cellule d’enclume de diamant, des pressions extrêmement élevées d’environ 270 gigapascals – plus de 2m fois celle de l’atmosphère terrestre-ont été nécessaires pour presser un composé de carbone, de soufre et d’hydrogène pour afficher la supraconductivité., Bien que de telles pressions extrêmes signifient que nous ne pouvons pas nous laisser emporter par des applications pratiques, cette découverte reste une réalisation scientifique importante.

ce sujet me ramène dans le temps – j’ai de bons souvenirs d’avoir étudié les supraconducteurs d’oxyde de cuivre à la fin des années 1980 en tant que chercheur postdoctoral au Eastman Kodak Labs, également à Rochester. La percée de cette année est une étape importante, et l’espoir est maintenant qu’un supraconducteur à température ambiante à des pressions beaucoup plus basses sera trouvé dans un proche avenir., Saiful Islam

Saiful Islam est professeur de chimie des matériaux à l’Université de Bain

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