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os avanços científicos livres de vírus de 2020, escolhidos pelos cientistas

viagens espaciais

em 2020, a corrida para o espaço mudou de velocidade. O lançamento em maio do “SpaceX vehicle Crew Dragon” foi a primeira vez que um veículo privado havia entregue astronautas à Estação Espacial Internacional (ISS)., Foi profundamente impressionante, mas também sem proezas… paredes interiores brancas e elegantes substituíram os complexos painéis de instrumentos antigos, e ficou claro que os dois pilotos de teste a bordo eram principalmente passageiros, sem controle direto sobre o voo. Em novembro, a Crew Dragon tornou-se a primeira nave privada totalmente certificada pela Nasa a transportar humanos para a ISS e mais tarde naquele mês entregou quatro astronautas para a estação orbital. Este táxi pode não ser barato, mas está aqui para ficar e é uma mudança de jogo.

a questão de quem possui os céus também está em um momento crítico., Em abril de 2020 havia 2.666 satélites em órbita ao redor da Terra. Mas a era da mega-constelação está a nascer. O projeto Starlink de Elon Musk alcançou 955 satélites orbitando este ano, com 11.000 ou 41.000 mais devido nos próximos seis anos. Estas mega-constelações oferecem grandes benefícios: melhor conectividade à internet em lugares remotos, serviços de dados mais acessíveis, e muito mais., Mas à medida que esta rede de satélites rodeia a Terra, teremos de enfrentar um risco cada vez maior de colisões, detritos espaciais, interferência da largura de banda que afectará os telescópios terrestres e a poluição luminosa. Um dos vencedores mais marcantes deste ano do Royal Observatory Greenwich Astronomy Photographer of The Year competição foi chamado de Prison of Technology, mostrando um céu noturno deslumbrante sobreposto por faixas de satélite. A questão de saber quem decide e se a regulamentação pode acompanhar a realidade vai tornar-se cada vez mais forte em 2021., Helen Czerski

Helen Czerski é uma física, oceanógrafa e apresentadora de televisão

predictores de proteínas

a rede de Inteligência Artificial Alpha Fold de DeepMind é capaz de inferir a forma 3D de uma proteína a partir da sua sequência de aminoácidos. Fotografia: DeepMind

Imagine ler partituras, e saber como soa uma melodia, mas não ter muita pista de como tocar os instrumentos., Era onde estávamos em biologia, até o mês passado, quando a empresa de inteligência artificial DeepMind apareceu e, por pura força computacional, criou um problema de outra forma intratável.

a partitura aqui é o básico da genética. Os Genes são feitos de DNA, e codificam proteínas, e toda a vida é feita de ou por proteínas. Podemos ler o código genético facilmente, e podemos traduzir um gene para a proteína básica. Mas as proteínas funcionam em três dimensões, precisamente dobradas em grumos e bolhas., Estas são as enzimas que digerem, as estruturas que constroem osso, músculo e cérebro – que é o desempenho. Este passo crucial é aquele com o qual lutamos – entendendo como você cria uma proteína 2D em sua versão funcional 3D. O programa AlphaFold de de DeepMind foi validado em novembro, batendo todas as outras técnicas conhecidas para prever estruturas proteicas de mãos para baixo.é um trabalho impressionante. Quando se trata de projetar drogas, ou simplesmente entender como uma proteína funciona – ou corre mal em uma doença – compreender a proteína em três dimensões é essencial., Tenha em mente que, como esta é uma solução de IA, ainda não entendemos verdadeiramente o processo, mas pelo menos podemos prever como ele se desdobrará. A minha previsão é que este será o primeiro Prémio Nobel de IA. Adam Rutherford

Adam Rutherford é o apresentador de Rádio 4 Dentro de Ciência e autor de Como Argumentar Com um Racista

Genoma tecnologia de edição

Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier foram premiados com a 2020 prémio Nobel da química para o desenvolvimento da Crispr/ Cas9 genoma ferramenta de edição., Fotografia: Alexandre Heinl/AP

Este ano, finalmente, viu o prêmio Nobel de química concedido à Emmanuelle Charpentier e Jennifer Um Doudna para a sua descoberta do Crispr/Cas9 genoma tecnologia de edição. Crispr / Cas9 era originalmente um sistema imunitário bacteriano, detectando e destruindo sequências genéticas específicas transmitidas por vírus que infectavam bactérias.,

Subseqüente ao de sua primeira descrição por Charpentier e Doudna em 2012, pesquisadores de todo o mundo rapidamente percebeu o potencial revolucionário do sistema: em vez de segmentação do DNA viral, Crispr/Cas9 poderia ser reaproveitado, precisamente casa, em qualquer local no genoma de qualquer organismo, especificamente de corte e modificar o genoma de uma cada vez mais diversa gama de aplicações., A versatilidade e a facilidade de uso desta tecnologia tornaram possível aos organismos geneticamente engenheiros que há muito eram inacessíveis às ferramentas tradicionais de manipulação genética.

por exemplo, Este ano a caixa de ferramentas Crispr/Cas9 foi expandida para permitir a modificação do genoma de alta precisão de plantas vegetais como o arroz e o trigo., Uma vez que os métodos baseados em Crispr não deixam cicatrizes ou material genético estranho no genoma da planta, esta abordagem é óptima para introduzir características favoráveis, por exemplo, utilizando sequências de variedades tradicionais para produzir culturas tolerantes à seca, resistentes a insectos e outras culturas de elevado desempenho.é claro que Crispr/Cas9 também entrou na clínica de tratamento de doenças humanas. Por exemplo, em 2020 foram realizados os primeiros ensaios clínicos para a reprogramação baseada no Crispr de células sanguíneas humanas, a fim de combater cancros que, de outro modo, não poderiam ser tratados.,

E, finalmente, o Crispr/Cas9 tecnologia tem vindo círculo completo, de volta às suas raízes como uma resposta de imunidade para o vírus da destruição: vários grupos de pesquisa estão a explorar a possibilidade de introduzir um Crispr/Cas9 sistema em células humanas, especialmente em revestimentos epiteliais dos pulmões, para destruir o material genético de invasão de vírus respiratórios. Eriko Takano é professor de biologia sintética, Universidade de Manchester, luta contra a pobreza, redução da desflorestação, id = “d52dd8eff0” >

terras retiradas para plantação de óleo de palma na Indonésia., Este ano, um estudo mostrou que os pagamentos para aliviar a pobreza tiveram o efeito colateral não intencional de reduzir o desmatamento. Fotografia: Ulet Ifansasti/Getty Images

Décadas de experiência de ter feito aqueles de nós que trabalham na conservação de florestas tropicais, céptico em relação “ganha-ganha” (onde salvar o meio ambiente também ajuda a reduzir a pobreza). Um novo estudo surpreendente mostrou que um esquema destinado a reduzir a pobreza reduziu substancialmente a desflorestação, como efeito secundário.,muitos países de baixos e médios rendimentos fazem com que os pagamentos de assistência social às famílias pobres dependam da garantia de que os seus filhos frequentam as escolas, frequentam exames de saúde, etc. A ideia é que, além de aumentar os rendimentos, estas “transferências condicionais de dinheiro” ajudam a quebrar o ciclo da pobreza.os investigadores analisaram a introdução do esquema de transferência de dinheiro condicional da Indonésia em mais de 7 000 aldeias rurais florestadas. Constataram que os pagamentos (que nada têm a ver com objectivos ambientais) reduziram a desflorestação em cerca de 30%., Este seria um resultado impressionante se o esquema tivesse como objetivo evitar o desmatamento.combater a pobreza global e reduzir a desflorestação tropical são dois dos maiores desafios que enfrentamos. Embora não seja uma panaceia, este estudo dá esperança de que, pelo menos em algumas circunstâncias, a redução da pobreza possa contribuir para travar a desflorestação – vital se quisermos evitar alterações climáticas catastróficas e reduzir a perda de biodiversidade., Julia PG Jones é professora de ciência da conservação na Universidade de Bangor.4 Carro Eléctrico. Os compromissos de muitos governos para emissões líquidas de gases de efeito estufa zero dependem da absorção maciça de veículos elétricos., Fotografia: Sebastião Kahnert/AP

Em junho de 2019, quando o governo BRITÂNICO passou a 2050 líquido de zero emissão de gases com efeito de destino em lei, que teriam sido perdoados por se perguntando se este último golo da legislação de Theresa may governo iria fazer a diferença. Mas aconteceu. Os conselhos de administração, os presidentes de câmara e os governos não só começaram a estabelecer metas, como também elaboraram planos para a sua chegada. Em fevereiro, a análise mostrou que quase metade do PIB mundial estava coberto por metas nulas líquidas., Então, em setembro passado, a China declarou um alvo zero líquido, com o Japão e a Coreia do Sul seguindo em seus calcanhares. Estas metas são informadas pela mais recente ciência climática, que ao longo do mesmo período tem sido capaz de firmar previsões de aquecimento futuro e detalhar os riscos cada vez maiores que enfrentamos como a Guerra Mundial. Isso fez do net zero Um imperativo global: não é mais uma questão de se, é uma questão de quando. A próxima batalha será com os nossos carros; nós não venceremos lutando contra os cabeças de gasolina, nós simplesmente temos que fazer pequenos carros elétricos e bicicletas a norma aceita., É uma batalha que o mundo não pode perder, e desta vez é pessoal. Piers Forster é professor de mudanças climáticas físicas e diretor do Centro Internacional de clima de Priestley na Universidade de Leeds. Fotografia: urbazon / Getty Images/

Childhood maltrated is bad for adult mental health., Mas o que mais importa: o que nos acontece quando crianças, ou o que nos lembramos de acontecer? Um estudo longitudinal com uma coorte única no Centro-Oeste dos EUA produziu descobertas surpreendentes em 2020: crianças que foram abusadas ou negligenciadas, como confirmado por registros judiciais contemporâneos, só tiveram pior saúde mental mais tarde se lembrassem do trauma na idade adulta. E os adultos que recordaram os maus tratos infantis tinham igualmente riscos elevados de depressão, ansiedade, stress pós-traumático e abuso de substâncias, quer houvesse ou não evidência objetiva de que o abuso ou negligência ocorreu., As crianças que sofreram maus-tratos, mas que não se lembraram quando perguntadas cerca de 20 anos mais tarde, não tinham maior risco de problemas psiquiátricos do que as crianças nunca abusadas ou negligenciadas.pode recordar-se de maus tratos infantis ser o resultado, mais do que a causa, de uma má saúde mental adulta? Uma pessoa deprimida pode sentir-se negativa sobre a sua vida e ser tendenciosa para se lembrar de eventos ruins. No entanto, os autores, professores Danese e Widom, descobriram que seus achados se levantaram se excluíssem aqueles com dificuldades psiquiátricas no momento da convocação.,embora surpreendente, a forte associação entre a evocação subjetiva de maus-tratos e a má saúde mental oferece uma nova esperança de tratamento. Nossas percepções e memórias, que moldam como pensamos sobre nós mesmos e sobre os outros, podem ser moldadas – como em tratamentos para TEPT. Em última análise, diz O Professor Danese, este trabalho mostra que os jovens não são definidos pelas suas experiências de vida negativas – uma mensagem mais importante hoje do que nunca., Francesca Happé é professora de neurociência cognitiva e directora do centro de Psiquiatria Social, genética e de desenvolvimento do MRC no King’s College London. existe vida em Vénus?

Um artista ilustração da superfície de Vênus com moléculas de fosfina na atmosfera acima. A presença do gás tóxico pode indicar a vida., Fotografia: ESO/Reuters

a minha história científica favorita do ano veio em setembro, com o anúncio da descoberta da fosfina, um gás tóxico, na atmosfera de Vénus. Isso causou uma grande agitação além da comunidade científica planetária, pois a fosfina pode ser um indicador da presença da vida. Ninguém tinha seriamente entretido a possibilidade de vida alienígena em Vênus – é um lugar tão horrível (para nós terráqueos de qualquer maneira)., A fosfina não precisa necessariamente ter sido produzida por organismos vivos-afinal, há fosfina em Júpiter, onde a temperatura e pressão são altas o suficiente para ser produzida por processos químicos antigos (não biológicos). Mas Vênus não é massivo o suficiente para que tais processos ocorram, daí a excitação.

Em novembro, os dados iniciais foram reanalisados e a quantidade de fosfina (em partes por mil milhões) revista para baixo, mas ainda está lá e continua intrigante., Apesar disso, o dinheiro inteligente não está sendo produzido por Venusianos, mas mais mundanamente a partir de compostos à base de fósforo feitos na superfície por processos geológicos, que podem então formar fosfina, à medida que eles sobem para a atmosfera.

no Entanto, ainda que esta notícia não se confirme a existência de alienígenas, é provável que, se e quando o fazemos descobrir vida em outros lugares do universo que será desta forma: analisando a luz passando através de e interagindo com os chamados “bioassinatura” produtos químicos em atmosferas de exoplanetas., Jim Al-Khalili

Jim Al-Khalili é apresentador da Vida Científica, e professor de física teórica e a cadeira em que o envolvimento do público na ciência, na Universidade de Surrey

Preto cientistas antecedência

Prof Cristóvão Jackson, que vai dar este ano, Royal Institution de Natal Palestras. Fotografia: Paul Wilkinson

após a morte de George Floyd, 2020 será o ano em que o mundo ouviu as palavras “Vidas Negras importam!”O racismo tem as suas consequências., Os gigantes estatísticos Karl Pearson e Ronald Fisher são celebrados em toda a comunidade científica mundial. No entanto, suas obras são baseadas na eugenia, cuja premissa é que os negros são intelectualmente inferiores.

alguns argumentaram que as opiniões racistas de Pearson e Fisher não importam, mas a morte de George Floyd obrigou o mundo, incluindo a comunidade científica, a olhar bem para si mesmo. O legado de Pearson e Fisher é que os cientistas negros têm de continuar a provar que são dignos, apesar dos estudos mostrarem que são muitas vezes mais inovadores., Além disso, o campo da eugenia entrou no campo político, como recentemente exposto pela demissão de um conselheiro Boris Johnson que acredita que a raça e a inteligência estão ligadas.apesar dos desafios e do legado de Pearson/Fisher, houve sucessos. Prof. Christopher Jackson se tornará o primeiro cientista Negro a dar a palestra de Natal da Royal Institution em quase 200 anos. Quanto a mim, tornei-me o primeiro presidente negro do Instituto de Matemática e suas aplicações. Fala alto, sou negro e orgulho-me., Nira Chamberlain é presidente do Institute of Mathematics and its Applications e membro visitante da Universidade de Loughborough. A agência reguladora alimentar de Singapura aprovou recentemente o produto da startup dos EUA para venda. Fotografia: Eat Just, Inc / Reuters

em meados do século haverá 9 bilhões de pessoas na Terra., Como podem ser adequadamente nutridas, sem invadir a biodiversidade e sem utilizar demasiada energia? Já há mais biomassa em galinhas e perus do que em todas as aves selvagens do mundo. E a biomassa dos animais que comemos é mais de 10 vezes superior à dos mamíferos selvagens.são necessárias inovações dietéticas. Alguns deles são viáveis sem a Ciência da “fronteira”: por exemplo, converter insetos – altamente nutritivos e ricos em proteínas – em alimentos palatáveis, e fazer carne artificial a partir de proteínas vegetais., Quanto a este último, hambúrgueres de “carne” (feitos principalmente de trigo, coco e batata) foram vendidos desde 2015 por uma empresa da Califórnia chamada Impossible Foods. Vai demorar um pouco, no entanto, até que estes hambúrgueres satisfaçam gourmands carnívoros para quem o suco de beterraba é um pobre substituto para o sangue.mas os bioquímicos têm feito progressos. É possível “cultivar” carne tirando algumas células de um animal e, em seguida, estimular o crescimento com nutrientes apropriados. Ainda no mês passado, a Agência Reguladora alimentar de Singapura aprovou a venda desta carne “culta”, desenvolvida pela US startup Eat Just., Substitutos de carne aceitáveis criam uma mudança benigna na forma como nos alimentamos. Eles são um benefício ecológico-e, para muitos de nós, um avanço ético também; as gerações futuras olharão horrorizados para as técnicas de “agricultura de fábrica” que prevalecem hoje. Podemos estar optimistas quanto a progressos rápidos neste domínio. Martin Rees

Martin Rees é um astrofísico e astrônomo real

O primeiro quarto de temperatura supercondutor

Um artista representação do material magnético levitando acima de um supercondutor de alta temperatura., Vai ser encontrado um supercondutor à temperatura ambiente? Fotografia: Kiyoshi Takahase Segundo / Alamy

desde que a eletricidade foi pela primeira vez aproveitada, um grande santo graal científico tem sido a busca por um supercondutor de temperatura ambiente. Supercondutores são materiais que apresentam resistência elétrica zero, que podem abrir a porta para linhas de baixa perda de energia ou levitar trens Maglev. Mas estes materiais tipicamente só mostram esta propriedade notável a temperaturas extremamente frias – mais de 50C abaixo da temperatura ambiente.,

In October came the exciting report of the first room-temperature superconductor from a team led by Ranga Dias at the University of Rochester in upstate New York-building on the work of the group led by Mikhail Eremets at the Max Planck Institute for Chemistry in Mainz.mas há uma captura grave. Usando uma célula Anvil de diamante, pressões extremamente altas de cerca de 270 gigapascais – mais de 2m do que a atmosfera da Terra-foram necessárias para espremer um composto de carbono, enxofre e hidrogênio para mostrar supercondutividade., Enquanto tais pressões extremas significam que não podemos nos deixar levar por nenhuma aplicação prática, esta descoberta ainda é uma conquista científica importante.este tópico me leva de volta no tempo – tenho boas memórias de estudar supercondutores de óxido de cobre no final da década de 1980 como um pesquisador pós-doutorado recente nos laboratórios Eastman Kodak, também em Rochester. O avanço deste ano é um marco importante, e a esperança agora é que um supercondutor de temperatura ambiente em pressões muito mais baixas será encontrado em um futuro próximo., Saiful Islam

Saiful Islam é professor de materiais de química na Universidade de Bath

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