romfart

I 2020 rase i verdensrommet endret gear. Det Kan hende at lanseringen av SpaceX kjøretøyets Mannskap Dragon var første gang en privat kjøretøy hadde levert astronauter til den Internasjonale romstasjonen (ISS)., Det var dypt imponerende, men også særpreg… slanke, hvite innvendige vegger erstattet komplekst instrument paneler av gammel, og det var klart at de to test flygere om bord var for det meste passasjerer, med ingen direkte kontroll over flyet. I November, Mannskap Dragon ble den første private romskip fullt ut sertifisert av Nasa for å transportere mennesker til ISS og senere den måneden levert fire astronauter til bane stasjon. Dette taxi kan ikke være billig, men det er kommet for å bli, og det er en game-changer.

spørsmålet om hvem som eier himmel er også i et kritisk øyeblikk., I April 2020 var det 2,666 satellitter i bane rundt Jorden. Men i en alder av mega-konstellasjonen er i emning. Elon Musk er Starlink prosjektet nådd 955 satellitter som går i bane rundt dette året, med enten 11,000 eller 41,000 mer på grunn av de neste seks årene. Disse mega-konstellasjoner tilbyr store fordeler: bedre internett-tilkobling med eksterne steder, for en jevnere fordeling av tilgjengelige data tjenester, og mer., Men som denne netto satellitter som omgir Jorden, vi er nødt til å kjempe med en stadig økende risiko for kollisjoner, plass rusk, båndbredde forstyrrelser som vil påvirke Jorden-basert teleskoper og lysforurensing. En av de mest slående vinnerne av årets Royal Observatory Greenwich Astronomy Photographer of the Year konkurransen ble kalt Fengsel av Teknologi, som viser en fantastisk kveld himmelen dekket av satellitt-spor. Spørsmålet om hvem som bestemmer, og om reguleringen kan holde opp med virkeligheten, vil få stadig høyere i 2021., Helen Czerski

Helen Czerski er en fysiker, oseanograf og tv-programleder

Protein prediktorer

Tenk deg å lese noter, og vite hva en låt høres ut som, men som ikke har mye av en anelse om hvordan å spille instrumenter., Det er der vi var i biologi, inntil forrige måned, når kunstig intelligens selskapet DeepMind tok i, og av ren computational kraft, knaste en ellers vanskelig problem.

notene her er det grunnleggende genetikk. Gener er laget av DNA, og koder for proteiner, og alt liv er laget av eller med proteiner. Vi kan lese den genetiske koden lett, og vi kan oversette et gen i de grunnleggende protein. Men proteiner arbeid i tre dimensjoner, nettopp kastet opp i klumper og blobs., Dette er enzymer som digest, den strukturer som bygger bein og muskel-og hjernen – som er ytelsen. Dette avgjørende skritt er det vi slet med å forstå hvordan du kan lage en 2D-protein i sitt 3D-versjonen. DeepMind er AlphaFold programmet ble godkjent i November, slo alle andre kjente teknikker for å forutsi protein strukturer hendene ned.

Det er fantastisk jobb. Når det kommer til å designe stoffer, eller rett og slett å forstå hvordan et protein som arbeider, eller går galt i en sykdom – forståelse protein i tre dimensjoner er avgjørende., Husk at fordi dette er en AI-løsning, kan vi fortsatt ikke virkelig forstå prosessen, men i det minste kan vi forutsi hvordan det vil utfolde seg. Min spådom er at dette vil være den første Nobels fredspris for en AI. Adam Rutherford

Adam Rutherford er programleder i Radio 4 er Inne i Vitenskap og forfatter av Hvordan å Argumentere Med en Rasistisk

Genom-redigering-teknologi

Dette året endelig så nobelprisen i kjemi tildelt Emmanuelle Charpentier og Jennifer En Doudna for deres oppdagelse av Crispr/Cas9 genom-redigering-teknologi. Crispr/Cas9 var opprinnelig en bakteriell immunsystemet, oppdage og ødelegge spesifikke genetiske sekvenser som overføres av virus som infiserer bakterier.,

etter sin første beskrivelse av Charpentier og Doudna i 2012, forskere over hele verden raskt skjønte det revolusjonære potensialet i dette systemet: i stedet for å målrette viral DNA, Crispr/Cas9 kan være ombygginger til nettopp hjem på hvilket som helst sted i genomet til nesten enhver organisme, spesielt skjæring og endrer genomet til en stadig mer mangfoldig spekter av applikasjoner., Allsidighet og brukervennlighet av denne teknologien gjort det mulig å genetisk ingeniør organismer som lenge hadde vært utilgjengelige for de tradisjonelle verktøy for genetisk manipulasjon.

For eksempel, dette året Crispr/Cas9 toolbox har blitt utvidet for å gi høy presisjon genom endring av beskjære planter som ris og hvete., Som Crispr-baserte metoder ikke etterlate arr eller fremmed genetisk materiale i anlegget genom, denne tilnærmingen er den beste for å innføre gode egenskaper, for eksempel ved hjelp av sekvenser fra tradisjonelle varianter å produsere tørke-tolerant, insekt-motstandsdyktig og andre høy-ytelse avlinger.

selvfølgelig, Crispr/Cas9 har også gjort sin vei inn i klinikk for behandling av sykdommer. For eksempel, 2020 har sett de første kliniske forsøk for Crispr-basert omprogrammering av humant blod celler for å kjempe ellers ikke botemiddel kreft.,

Og, til slutt, Crispr/Cas9 teknologien har kommet full sirkel, tilbake til sine røtter som en immunrespons for virus ødeleggelse: flere forskningsgrupper er å utforske muligheten for å innføre en Crispr/Cas9 system i menneskelige celler, spesielt i epiteliale fôr av lungene, for å ødelegge det genetiske materialet til invaderende respiratoriske virus. Eriko Takano

Eriko Takano er professor i syntetisk biologi, Manchester University

Takle fattigdom, redusere avskoging

Tiår med erfaring har gjort de av oss som arbeider i tropisk skog bevaring skeptisk til «vinn-vinner» (hvor spare miljøet også bidrar til å redusere fattigdom). En overraskende ny studie har vist at en ordning som er utformet for å redusere fattigdom har, som en bivirkning, vesentlig redusert avskoging.,

Mange nedre – og mellominntektsland gjøre velferd betalinger til fattige husholdninger betinget av dem å sikre at deres barn går på skoler, delta på helse-check-ups, etc. Ideen er at i tillegg til å heve lønningene, disse «betinget pengeoverføringer» hjelp til å bryte syklusen av fattigdom.

Forskere har sett på innføring av Indonesia er betinget overføring av penger ordningen over mer enn 7000 landlige skogkledde landsbyer. De fant at betalinger (som er noe å gjøre med miljømål) redusert avskoging med ca 30%., Dette ville være et imponerende resultat hadde ordningen vært rettet mot å unngå avskoging.

å Håndtere global fattigdom og bremse tropisk avskoging er to av de største utfordringene vi står overfor. Selv ikke et universalmiddel, denne studien gir håp om at, i det minste i noen tilfeller, for å redusere fattigdom kan bidra til å bremse avskoging – som er avgjørende hvis vi skal unngå katastrofale klimaendringer og redusere tap av biologisk mangfold., Julia PG Jones

Julia PG Jones er professor i conservation science i Bangor University

Netto null klimagassutslipp

I juni 2019, da den BRITISKE regjeringen gikk sin 2050 netto null klimagassutslipp mål i loven, ville du ha blitt tilgitt for å lurer på om dette siste gispe lovgivning av Theresa Kan regjeringen ville gjøre en forskjell. Men det gjorde det. Styrerom, ordførere og regjeringer ikke bare begynte å angi mål, men trakk opp planer for hvordan å komme dit. Av februar, analyse viste at nesten halvparten av verdens BNP var dekket av netto null mål., Så, i September i fjor, Kina erklært en netto null mål, med Japan og Sør-Korea følgende varmt på sine hæler. Disse målene er informert av den nyeste klima vitenskap, som i samme periode har vært i stand til å firmaet opp spådommer om fremtidens oppvarming og detalj den stadig økende risiko vi utsettes for i en verden som varmer. Dette har gjort net zero en global viktig: det er ikke lenger et spørsmål om hvis, det er et spørsmål om når. Neste kamp vil være med bilene våre, vi skal ikke vinne ved å kjempe bensin hodet, vi har bare å gjøre små elektriske biler og sykler den aksepterte normen., Det er en kamp som verden ikke har råd til å tape, og denne gangen er det personlig. Piers Forster

Piers Forster er professor i fysisk klimaendringer og leder av Priestley International Centre for Climate ved Universitetet i Leeds

Nytt håp for PTSD behandling

Barndom mishandling er dårlig for voksne psykisk helse., Men det som betyr mest: hva skjer med oss som barn, eller hva vi husker det som skjer? En longitudinell studie med en unik kohorten i den AMERIKANSKE midtvesten gitt overraskende funn i 2020: barn som ble mishandlet eller neglisjert, som bekreftes av samtidige court records, hadde det bare verre psykisk helse senere hvis de fortalte om traumer i voksen alder. Og voksne som fortalte om barndommen mishandling hadde like forhøyet risiko for depresjon, angst, PTSD og rusmisbruk om ikke det var objektive bevis for at overgrep eller omsorgssvikt oppstått., De barna som led mishandling, men ikke husker det når du blir spurt om lag 20 år senere hadde ingen større risiko for psykiske problemer enn barn som aldri blir mishandlet eller neglisjert.

Kan huske fra barndommen mishandling bli resultatet, snarere enn årsaken, av fattige voksne psykisk helse? En deprimert person kan føle seg negativt om deres liv og være partisk til å huske dårlige hendelser. Imidlertid, forfattere, Professorer Danese og Widom, fant at deres funn sto opp hvis de ekskluderte personer med psykiatriske problemer på tidspunktet for tilbakekall.,

Selv om overraskende, den sterke sammenhengen mellom subjektive tilbakekalling av mishandling og dårlig psykisk helse tilbyr et nytt håp for behandling. Våre oppfatninger og minner, som former hvordan vi tenker om oss selv og andre, kan i seg selv være formet som behandling for PTSD. Til slutt, Professor Danese sier, dette arbeidet viser at unge mennesker er ikke definert av deres negative erfaringer i livet – en melding viktigere i dag enn noensinne., Francesca Happé

Francesca Happé er professor i kognitiv psykologi og leder av MRC, Sosiale, Genetiske og Utviklingsmessige Psykiatri Sentrum ved King ‘ s College London

Er det liv på Venus?

Min favoritt vitenskap historie av året kom i September, med kunngjøringen av den oppdagelsen av fosfin, en giftig gass i atmosfæren til Venus. Dette forårsaket oppsikt utover planetary science samfunnet, fordi fosfin kan være en indikator på tilstedeværelse av liv. Ingen hadde seriøst underholdt muligheten for fremmed liv på Venus – det er et fryktelig sted (for oss Jordboere uansett)., Fosfin trenger ikke nødvendigvis ha vært produsert av levende organismer – tross alt, det er fosfin på Jupiter, hvor temperaturen og trykket er høyt nok for at det skal være produsert av ren gamle (ikke-biologiske) kjemiske prosesser. Men Venus er ikke massive nok for slike prosesser til å skje, og dermed spenningen.

I November, den opprinnelige data ble re-analysert og mengden av fosfin (deler per milliard) revidert nedover, men det er der fortsatt, og det er fortsatt uklare., Til tross for dette, den smarte pengene er ikke på det som produseres av Venusians, men mer mundanely fra fosfor-baserte forbindelser laget på overflaten av geologiske prosesser, som kan danne fosfin, som de stiger opp i atmosfæren.

Imidlertid, mens denne nyheten ikke bekrefte eksistensen av romvesener, er det sannsynlig at hvis og når vi ikke oppdager liv andre steder i universet vil det være på denne måten: ved å analysere lyset passerer gjennom, og i samspill med såkalte «biosignature» kjemikalier i atmosfærer av eksoplaneter., Jim Al-Khalili

Jim Al-Khalili er programleder i Livet Vitenskapelig, og professor i teoretisk fysikk og stol i offentlig engasjement i science ved University of Surrey

Svart forskere forhånd

Etter døden av George Floyd, 2020 vil være året for at verden hørte ordene «Svart Livet er Saken!»Rasisme har sine konsekvenser., Den statistiske giants Karl Pearson og Ronald Fisher feires over hele den vitenskapelige samfunnet i verden. Men deres arbeid er basert på eugenikk, hvis premiss er at svarte mennesker er intellektuelt underlegen.

Noen har hevdet at Pearson og Fisher ‘s rasistiske synspunkter er ikke saken, men George Floyd’ s død tvunget verden, inkludert det vitenskapelige samfunnet, å ta en god titt på seg selv. Pearson og Fisher ‘ s legacy er at svart forskere har til å fortsette å bevise seg verdig til tross for studier som viser at de er ofte mer innovative., Videre, innen eugenikk har gått inn i det politiske feltet, som nylig utsatt ved fratredelse av en Boris Johnson rådgiver som mener rase og intelligens, er knyttet sammen.

til Tross for de utfordringer og Pearson/Fisher eldre, det har vært suksesser. Professor Christopher Jackson vil bli den første svarte forskeren til å gi Royal Institution Jul Foredrag i nesten 200 år. Som for meg, jeg ble den første svarte presidenten i Matematisk Institutt og dets Programmer. Så, si det høyt, jeg er svart og jeg er stolt., Nira Chamberlain

Dr Nira Chamberlain er leder av Institutt for Matematikk og dens Applikasjoner og en visiting fellow ved Loughborough University

Lab-vokst kjøtt

Ved midten av århundret vil det være 9 milliarder mennesker på Jorden., Hvordan kan de være riktig næring, uten encroaching på biologisk mangfold, og uten å bruke for mye energi? Allerede, det er mer biomasse i kyllinger og kalkuner enn i alle verdens ville fugler. Og biomasse i de dyrene vi spiser er mer enn 10 ganger i vill pattedyr.

Kosttilskudd innovasjoner er nødvendig. Noen av dem er gjennomførbare uten «frontier» vitenskap: for eksempel, konvertere insekter – svært næringsrik og protein-rik – i spiselig mat, og å lage kunstig kjøtt fra vegetabilsk protein., Når det gjelder sistnevnte, «beef» burgere (laget hovedsakelig av hvete, kokos og potet) har blitt solgt siden 2015 en California-selskapet heter Umulig Matvarer. Det vil bli en stund, men før disse burgere vil tilfredsstille kjøttetende matelskere som rødbeter juice er en dårlig erstatning for blod.

Men biochemists har vært å lage gjennombrudd. Det er mulig å «vokse» kjøtt ved å ta noen få celler fra et dyr, og deretter stimulere til vekst med nødvendige næringsstoffer. Bare siste måned, Singapore ‘ s mat reguleringsmyndighet godkjent salget av denne «kultivert» kjøtt, som er utviklet av OSS oppstart Spise Bare., Akseptabelt kjøtt erstatter opprette en godartet forandring i hvordan vi fôrer oss selv. De er en økologisk nytte – og, for mange av oss, en etisk forhånd også, fremtidige generasjoner vil se tilbake i skrekk på «factory farming» teknikker som rår i dag. Vi kan være optimistiske av rask utvikling på denne fronten. Martin Rees

Martin Rees er en astrofysiker og astronomer royal

De første romtemperatur superleder

siden elektrisiteten ble først utnyttet, en større vitenskapelig hellige gral har vært en søken etter en romtemperatur superleder. Superledere er materialer som skaper null elektrisk motstand, noe som kan åpne døren til low-loss kraftledninger eller som svever Maglev-tog. Men disse materialene vanligvis bare vise denne bemerkelsesverdige eiendom på ekstremt kalde temperaturer, mer enn 50C under romtemperatur.,

I oktober kom den spennende rapport for første rom-temperatur superleder fra et team ledet av Ranga Dias ved University of Rochester i delstaten New York – bygge på det arbeid som gruppe ledet av Mikhail Eremets ved Max Planck Institute for Chemistry, i Mainz.

Men det er en alvorlig fangst. Ved hjelp av en diamant ambolt celle, ekstremt høyt press på rundt 270 gigapascals – mer enn 2 ganger i Jordens atmosfære – var nødvendig for å presse en sammensatt av karbon, svovel og hydrogen for å vise superleder., Mens slike ekstreme belastninger, betyr at vi kan ikke få båret bort med noen praktiske anvendelser, dette funnet er fortsatt et viktig vitenskapelig prestasjon.

Dette emnet tar meg tilbake i tid – jeg har gode minner av å studere kobber oksid superledere i slutten av 1980-tallet som en frisk-faced postdoctoral forsker ved Eastman Kodak Labs, også i Rochester. Gjennombruddet dette året er en viktig milepæl, og håper nå er at en romtemperatur superleder på et mye lavere trykk vil bli funnet i nær fremtid., Saiful Islam

Saiful Islam er professor i materialer kjemi ved University of Bath

• Del på Facebook
• Del på Twitter
• Del via E-post
• Del på LinkedIn
• Del på Pinterest
• Del på WhatsApp
• Del på Messenger