Dado el rápido ritmo de cambio en la tecnología y la ciencia, puede ser fácil olvidar lo que no sabíamos hace unos pocos años. La última década ha visto avances en física, biología y astronomía, por nombrar solo algunos. Es probable que los historiadores juzguen cuáles de estos descubrimientos son los más importantes, pero algunas de las consecuencias de los descubrimientos a principios de la década están comenzando a repercutir. Aquí están nuestras elecciones para los mayores avances científicos y descubrimientos sorprendentes de la década.
2010: La primera "vida" sintética
Los científicos desdibujaron la línea entre natural y artificial en 2010 con la creación del primer organismo con un genoma sintético. Los científicos del Instituto J. Craig Venter reunieron el genoma de la bacteria Mycoplasma mycoides de más de un millón de pares de bases de ADN. Luego, insertaron este genoma diseñado por humanos en otra bacteria, Mycoplasma capricolum, que se había vaciado de su ADN. los M. capricolumLa maquinaria de pronto comenzó a traducir las instrucciones de este genoma sintético en acción, reproduciéndose exactamente como M. mycoides haría.
Desde este avance, los científicos han seguido haciendo avances en biología sintética. En 2016, los científicos construyeron el microbio sintético más pequeño hasta la fecha, con solo 473 genes. En 2017, anunciaron la creación de cinco cromosomas de levadura sintética; El plan es reemplazar los 16 cromosomas en la levadura con cromosomas sintéticos que podrían modificarse para realizar ciertas tareas, como la producción de antibióticos en masa o incluso la creación de carne cultivada en laboratorio.
2011: tratamiento preventivo del VIH
Hoy, muchas personas con alto riesgo de contraer el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), que causa el SIDA, toman una píldora diaria para reducir su riesgo. En 2012, la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos aprobó un medicamento, llamado Truvada, para este propósito. Pero fue un gran estudio publicado en 2011 que preparó el escenario para este cambio radical en la prevención del VIH.
Ese estudio, que la revista Science denominó el "avance del año", fue el primero desde 1994 en mostrar una nueva forma de prevenir la transmisión del VIH de una persona a otra. (En 1994, los investigadores informaron que habían encontrado una opción farmacéutica para ayudar a prevenir la transmisión del VIH de una mujer embarazada a su feto). El estudio comenzó en 2005 y los hallazgos de 2011 fueron resultados provisionales. Los investigadores encontraron una reducción del 96% en la transmisión del VIH en esos datos. Los datos finales que abarcan todo el estudio de 10 años, publicado en The New England Journal of Medicine en 2016, mostraron una reducción del 93% en la transmisión del VIH.
2012: bosón de Higgs
En julio de 2012, los científicos que trabajan en el acelerador de partículas más grande del mundo anunciaron que alcanzarían la tierra de pago. Los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) tuvieron, por fin, evidencia descubierta de la última partícula no descubierta predicha por el Modelo Estándar de física.
El bosón de Higgs había sido encontrado. Esta es la partícula asociada con el campo de Higgs, un campo de energía en la raíz de por qué las partículas tienen masa. Las partículas ganan masa al atravesar este campo tridimensional, creando pequeñas perturbaciones en el campo. (Cuanto más fuertes son sus interacciones con el campo, más masa tienen). Cuando el campo experimenta un gran brote de energía en un lugar en particular, emite un bosón de Higgs. En 2013, los físicos confirmaron que sus observaciones de 2012 fueron de hecho la partícula esquiva, a veces llamada la "partícula de Dios" debido a su papel en dar masa a todas las demás partículas.
El descubrimiento del Higgs planteó nuevas preguntas para los físicos. La partícula era un poco más liviana de lo que habrían predicho algunas de sus interacciones con otras partículas elementales, lo que significa que o alguien se burló de las matemáticas o hay más de un tipo de Higgs, tal vez incluyendo un Higgs más pesado que no se ha descubierto. Los físicos ahora están usando el LHC para buscar estos posibles Higgs pesados.
Lucas Taylor / CMS
Después de casi 35 años de pasar planetas y lunas, la sonda Voyager 1 de la NASA hizo historia en 2013, cuando los científicos anunciaron que la nave espacial había abandonado oficialmente el sistema solar en agosto de 2012.
La sonda fue lanzada desde la Tierra en 1977 y pasó la siguiente década explorando Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y sus lunas. En 2013, los datos enviados desde la sonda sugirieron cambios en la densidad de electrones alrededor de la Voyager 1, una pista importante de que la nave espacial había salido de los límites del sistema solar. La Voyager 1 continuará enviando información a la Tierra sobre el espacio interestelar hasta alrededor de 2025. Después de eso, se establece un retiro largo y tranquilo en el espacio profundo, con la posibilidad de que algún día, alguna forma de vida extraterrestre note la pequeña sonda. y su registro dorado, una cápsula del tiempo que contiene imágenes de personas, mapas de nuestro sistema solar y otras pistas sobre la existencia de la civilización en la Tierra.
2014: ondas gravitacionales
Antes de 2014, los científicos solo tenían evidencia indirecta del Big Bang, la teoría que describe una expansión alucinante del espacio que ocurrió hace 13.8 mil millones de años y dio a luz a nuestro universo. Pero en 2014, por primera vez, los científicos observaron evidencia directa de esta expansión cósmica, lo que algunos llamaron una "pistola humeante" para el comienzo del universo.
Esta evidencia llegó en forma de ondas gravitacionales, ondas literales en el espacio-tiempo que quedaron de la primera fracción de segundo después del Big Bang. Estas ondas generaron cambios en la polarización en el fondo cósmico de microondas, que es la radiación que queda del universo primitivo. Los cambios de polarización se llaman modos B. Fueron estos modos B los que los científicos detectaron utilizando el telescopio de imágenes de fondo de la polarización extragaláctica cósmica 2 (BICEP2) en la Antártida.
Desde entonces, las ondas gravitacionales han seguido revelando misterios del universo, como la dinámica de las colisiones de agujeros negros y los choques entre estrellas de neutrones. Las ondas gravitacionales incluso pueden ayudar a determinar finalmente qué tan rápido se está expandiendo el universo.
2015: primera edición CRISPR de embriones humanos
Posiblemente, la mayor historia biomédica de la década es la aparición de una tecnología de edición de genes llamada CRISPR a partir de la relativa oscuridad. Esta tecnología surge de los mecanismos de defensa naturales de algunas bacterias; Es una serie de secuencias de genes repetitivas ligadas a una enzima llamada Cas9 que actúa como un par de tijeras moleculares. Las secuencias de genes se pueden editar para poner un ojo de buey en un segmento particular de ADN, dirigiendo la enzima Cas9 para que entre y comience a cortar.
Usando este sistema, los científicos pueden borrar e insertar fácilmente fragmentos de ADN en organismos vivos, una habilidad con implicaciones obvias para curar enfermedades genéticas, y posiblemente conducir a bebés hechos a medida. El primer paso en este camino potencial se dio en 2015, cuando los científicos de la Universidad Sun Yat-sen en China anunciaron que habían realizado las primeras modificaciones genéticas en embriones humanos usando CRISPR. Los embriones no eran viables, y el procedimiento fue solo parcialmente exitoso, pero el experimento fue el primero en impulsar una línea ética que la comunidad científica está debatiendo hasta el día de hoy.
2016: se descubre el exoplaneta en una zona habitable
El vecino de exoplanetas más cercano a la Tierra, descubierto en 2016, no está a solo 4,2 años luz de distancia, sino que tiene el potencial de albergar vida.
Eso no significa que el planeta, denominado Proxima b, seguramente sea habitable, pero reside en la zona habitable de su estrella, lo que significa que orbita su estrella a una distancia que permitiría la existencia de agua líquida en la superficie del planeta. El planeta orbita a Proxima Centauri; se tambalea en los movimientos de esa estrella cuando el planeta pasa insinuó la existencia de Proxima b.
Desde el descubrimiento, los científicos han observado superflares de alta radiación de Proxima Centauri volando el exoplaneta, reduciendo drásticamente las posibilidades de que la vida pueda sobrevivir en Proxima b. Sin embargo, también descubrieron que puede haber más planetas orbitando cerca de Proxima b.
2017: los fósiles más antiguos del Homo sapiens retrasan las especies 100,000 años
Cuanto tiempo ha Homo sapiens vagó por el planeta? Un descubrimiento anunciado en 2017 retrasó el tiempo a 300,000 años.
Eso es 100.000 años más de lo que se creía anteriormente. Los investigadores encontraron huesos de 300,000 años en una cueva en Marruecos, donde al menos cinco personas pudieron haberse refugiado durante una cacería. El sitio de descubrimiento: en el norte de África, no en el este de África, donde se encontraba el anterior Homo sapiens se encontraron fósiles, lo que sugiere que nuestra especie puede no haber evolucionado primero en África oriental y luego irradiado a otros lugares. En lugar, Homo sapiens podría haber evolucionado en todo el continente.
2018: primeros bebés CRISPR vivos
Apenas tres años después de la primera edición de embriones humanos no viables con CRISPR, alguien cruzó otra línea de edición de genes. Esta vez, un científico chino llamado Jiankui anunció que había editado los genomas de dos embriones que luego se implantaron mediante FIV (fertilización in vitro) en el útero de la madre y nacieron: gemelas que son los primeros bebés CRISPR del mundo.
La edición que hizo fue para un gen llamado CCR5, un cambio que, en teoría, debería hacer que los niños sean menos vulnerables a contraer el VIH. Muchos científicos se horrorizaron de que tomara el paso de la edición de genes en este contexto, particularmente dados los métodos disponibles y menos intensos tecnológicamente para evitar el VIH (como el tratamiento antirretroviral preventivo). Más tarde, los datos publicados por los investigadores sugirieron que en realidad indujeron una mutación previamente desconocida en las niñas en lugar de reproducir una mutación conocida.
Los posibles efectos secundarios para las niñas aún se desconocen, al igual que el destino del científico que realizó la edición. En enero de 2019, The New York Times informó que era probable que enfrentara cargos criminales en China, aunque no estaba claro bajo qué leyes podría ser acusado.
2019: primera imagen del agujero negro
Los agujeros negros siempre han sido una fascinación astronómica: sabemos que están allí, pero como la luz no puede escapar más allá de sus horizontes de eventos, también son algo invisibles.
Hasta este año: por primera vez, los científicos capturaron una imagen de un agujero negro. El sujeto del retrato era un agujero negro en el centro de la galaxia Messier 87 que es tan ancho como todo nuestro sistema solar. La imagen parece una dona brillante de materia que rodea un abismo de negrura; Este es el polvo y el gas que orbitan alrededor del punto sin retorno del agujero negro. El descubrimiento le valió a los investigadores el Premio Breakthrough 2020, uno de los premios más prestigiosos de la ciencia. Ahora están trabajando para capturar no solo imágenes, sino también películas, de agujeros negros.
