Τα κορυφαία επιτεύγματα της Επιστημονικής Έρευνας για το 2009

Αντώνιος Γ. Περδικάρης

Σχολικός Σύμβουλος κλ.ΠΕ04

Ιονίων Νήσων

Προβληματισμός

Οπωσδήποτε είναι αδύνατο να υπάρξει αντικειμενική και ουδέτερη αποτίμηση των σημαντικών επιστημονικών επιτευγμάτων μιας οποιασδήποτε χρονικής περιόδου.

Όσοι το επιχειρούν κινούνται ασφαλώς με ανταγωνιστική λογική και η επιλογή γίνεται πολλές φορές με αδιαφανή ή ιδιοτελή κριτήρια (πανεπιστημιακά, οικονομικά, γεωγραφικά…)

Ωστόσο αξίζει να γνωρίζουμε ποιες από τις πολυάριθμες αξιόλογες έρευνες, άλλοι συνάδελφοί μας, συντάκτες εγκύρου επιστημονικού περιοδικού, ανέδειξαν ως «κορυφαία επιτεύγματα του 2009».

Η ΕΠΙΛΟΓΗ Το Αμερικανικό επιστημονικό περιοδικό

«Science», σε ειδικό τεύχος του που εκδόθηκε στις 18/12/2009 παρουσιάζει τα «top 10» των επιστημονικών επιτευγμάτων του λήγοντος ημερολογιακού έτους.

Ο κ. Bruce Alberts, διευθυντής σύνταξης του περιοδικού, δηλώνει στα Μ.Μ.Ε. ότι «το 2009 υπήρξε μια πολύ παραγωγική χρονιά, γεγονός που δυσκόλεψε πολύ το έργο της επιτροπής αξιολόγησης» (βλ.εφημ. «Ελευθεροτυπία» 24/12/2009)

Νο1: «Ardi»→ Η μητέρα των ανθρώπων

Πρόκειται για τον απολιθωμένο σκελετό ενός θηλυκού πιθήκου ο οποίος διαβίωνε στο έδαφος αλλά διέθετε και ικανότητες αναρρίχησης και έζησε πριν από 4,4 εκατομμύρια χρόνια.

Ανακαλύφθηκε στην Αιθιοπία το 1994 και η μελέτη του κατέστη δυνατή χάρις τις επίπονες προσπάθειες, 47 επιστημόνων από 9, συνολικά, χώρες, οι οποίοι εξέτασαν 150000 είδη απολιθωμένων οργανισμών

«Ardi»→ Η μητέρα των ανθρώπων (2)

Η «Ardi», επιστ. Ardipithecus ramidus δεν είναι ο κοινός πρόγονος του ανθρώπου και του χιμπατζή, αλλά θεωρείται ότι είναι ο κοντινότερος σ’αυτόν γνωστός πρόγονός μας, καθώς η εμφάνισή της στη Γη τοποθετείται 6 εκατ. χρόνια αργότερα.

Η «Ardi» εξέπληξε τους επιστήμονες, καθώς πολλά χαρακτηριστικά της δεν εμφανίζονται στους ζώντες οργανισμούς (ανθρώπους και πιθήκους) πράγμα που σημαίνει ότι οι κλάδοι αυτοί είχαν ήδη προκύψει από το κοινό φυλογενετικό τους δένδρο

Νο2: Τα «σιωπηρά» πάλσαρ

Το τηλεσκόπιο γ-ακτινοβολίας της NASA με

την ονομασία «Fermi L.A.T.» εντόπισε 16 νέα

pulsars (=ταχύτατα περιστρεφόμενοι αστέρες νετρονίων με ισχυρότατο

μαγνητικό πεδίο) που εκπέμπουν αποκλειστικά

στη περιοχή των ακτίνων γ και δεν είχαν εντοπιστεί από άλλα τηλεσκόπια.

Τα «σιωπηρά» πάλσαρ (2)

Τα περισσότερα από τα καινούρια αυτά άστρα, έχει βρεθεί ότι αντιστοιχούν με γνωστές από παλιά, αλλά αταυτοποίητες μέχρι σήμερα, πηγές ακτίνων γ.

Με την ανακάλυψη αυτή κατέστη δυνατή η αποσαφήνιση του μηχανισμού που επιτρέπει σε ορισμένα pulsars να εκπέμπουν έντονα στο φάσμα των ακτίνων γ.

Eυρύτερα επιστημονικά συμπεράσματα προκύπτουν, καθώς τα σώματα αυτά σχετίζονται με τους υπερκαινοφανείς αστέρες (super nova)

Νο3: Ραπαμυκίνη→ Το ελιξίριο της ζωής

Μια ομάδα13 Αμερικανών επιστημόνων απέδειξε ότι η χορήγηση της ουσίας «rapamycin» επιμήκυνε τον μέσο όρο ζωής των ποντικών κατά 9-14%.

Η «rapamycin» είχε ανακαλυφθεί στα νησιά του Πάσχα το 1964 από Καναδούς ερευνητές και πρόκειται για χημική ένωση με μυκητοκτόνες ιδιότητες, που απομονώθηκε από βακτήρια της περιοχής

Ραπαμυκίνη→ Το ελιξίριο της ζωής (2)

Φαίνεται ότι η ουσία αυτή λειτουργεί επηρεάζοντας κάποια μεταβολική λειτουργία των κυττάρων των πειραματόζωων, όπου εμπλέκονται οι πρωτεΐνες των μιτοχονδρίων.

Είναι η πρώτη έρευνα που εντοπίζει χημική ουσία με τέτοια αποτελέσματα στη ζωή θηλαστικών και δημιουργεί επιπλέον προσδοκίες καθώς τα χρησιμοποιηθέντα πειραματόζωα ήταν ηλικίας 20 μηνών, η οποία αντιστοιχεί στον άνθρωπο με την ηλικία των 60 ετών

Νο4: «Γραφένιο», το μαγικό υλικό

Πρόκειται μεμβράνη πάχους ενός ατόμου αποτελούμενη αποκλειστικά από άτομα άνθρακα που συνδέονται μεταξύ τους σχηματίζοντας επίπεδες δομές σχήματος κανονικού εξάγωνου.

Παρασκευάστηκε αρχικά το 2004 στο Πανεπιστήμιο του Manchester με μία μέθοδο που ονομάσθηκε «exfoliation» και η οποία σήμερα χρησιμοποιείται για την παρασκευή δισδιάστατων μεμβρανών γραφενίου, επιφάνιας μέχρι και 1 τ. χιλιοστό

«Γραφένιο», το μαγικό υλικό (2)

Ουσιαστικά το «graphene» είναι ημιδιαφανή, υπέρλεπτα, εύκαμπτα και μεγάλης σκληρότητας φύλλα άνθρακα που είναι πολύ καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού.

Η ταχύτατη πρόοδος που σημειώθηκε στον καθορισμό των ιδιοτήτων και στον τρόπο επεξεργασίας του προκάλεσε ήδη, το έντονο ενδιαφέρον των επιστημόνων και των επιχειρηματιών οι οποίοι το θεωρούν υλικό με αναρίθμητες δυνατότητες και προβλέπουν ότι σίγουρα μέχρι το 2020 θα έχει υποκαταστήσει πλήρως το πυρίτιο.

Νο5: Φυτά «παντός καιρού»

Τον Μάιο του 2009 στο περιοδικό «Science» δημοσιεύθηκαν 2 εργασίες ερευνητών για την ανακάλυψη κάποιων πρωτεϊνών που παίζουν ρόλο υποδοχέων στο φυτικό κύτταρο, της φυτικής ορμόνης «ΑΒΑ».

Από τότε 6 ανεξάρτητες επιστημονικές ομάδες ασχολούνται με το θέμα αυτό, προκειμένου να διευκρινίσουν την δομή των πρωτεϊνών αυτών και τον τρόπο σύνδεσής τους με το «ΑΒΑ»

Φυτά «παντός καιρού» (2)

Το Abscisic Acid (ABA), είναι γνωστό ότι συντονίζει την ανταπόκριση των φυτών στους στρεσογόνους παράγοντες του περιβάλλοντος όπως η έλλειψη ύδατος, οι υψηλές θερμοκρασίες, η αυξημένη αλατότητα του εδάφους κ.ά.

Η ανακάλυψη και η μελέτη των κυτταρικών υποδοχέων του ΑΒΑ, θεωρείται ότι ανοίγει το δρόμο στην δημιουργία φυτικών καλλιεργειών ικανών να αναπτυχθούν σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες

Νο6: Με τα μάτια του Superman

Δημιουργήθηκε από ερευνητές του Αμερικανικού επιταχυντή SLAC το πρώτο Laser ακτίνων-X.

Η ακτινοβολία παράγεται με διαβίβαση ηλεκτρονίων ενέργειας της τάξης των 17.5 GeV σε κατάλληλο μαγνητικό πεδίο.

Παρόμοια ερευνητικά προγράμματα λειτουργούν σήμερα σε Ε.Ε και σε Ιαπωνία.

Με τα μάτια του Superman (2)

Ο παλμός της παραγόμενης ακτινοβολίας είναι πολύ μικρός και επιτρέπει την παρακολούθηση ταχυτάτων χημικών αντιδράσεων που είναι αδύνατο να γίνει με χρήση άλλων μεθόδων.

Επί πλέον το μικρό μήκος κύματος των ακτίνων –Χ επιτρέπει μετρήσεις αντικειμένων μεγέθους ατόμου.

Σημαντικές προοπτικές ανοίγονται στη τροποποίηση της δομής των υλικών και στη μελέτη των (φυσιολογικών και παθολογικών) κυττάρων

Νο7: Γονιδιακή θεραπεία→ «η επιστροφή»

Το 2009 ανακοινώθηκε ότι με γονιδιακή θεραπεία θεραπεύθηκαν τρείς διαφορετικές ασθένειες: μια σπάνια θανατηφόρα μορφή εγκεφαλοπάθειας, μια μορφή κληρονομικής τύφλωσης και μια σοβαρή διαταραχή του ανοσοποιητικού συστήματος.

Η θεραπεία της εγκεφαλοπάθειας που επιστημονικά αναφέρεται ως «adrenoleukodystrophy» ανακοινώθηκε τον Νοεμβρ. του 2009 από ερευνητές του N.I.H.M.R. (Παρίσι) και έγινε με χρήση μιας τροποποιημένης μορφής του ιού HIV, ως όχημα μεταφοράς του γονιδίου στα κύτταρα των ασθενών τους.

Γονιδιακή θεραπεία→ «η επιστροφή» (2)

Η εισαγωγή, σε ασθενείς που πάσχουν από γενετικές ασθένειες, θεραπευτικών γονιδίων, που παρασκευάζονται δια της γενετικής μηχανικής, αποσκοπεί στην επιβράδυνση και ενδεχόμενα στην αντιστροφή των επιπτώσεων των ασθενειών αυτών.

Οι νέες επιτυχίες των ερευνητών αποδεικνύουν ότι το κεφάλαιο αυτό είναι ακόμα ανοικτό και οι προοπτικές άφθονες.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η επιτυχής χρήση παραγώγων του ιού HIV στη θεραπεία ασθενειών

Νο8 : Οι μαγνητικοί πόλοι δεν πάνε «δυό-

δυό» Τα μαγνητικά μονόπολα, σωματίδια-φορείς του

μαγνητισμού, που ο Paul Dirac είχε προβλέψει θεωρητικά πριν από ένα αιώνα, το Σεπτ. του 2009 παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά μέσα σε κρυσταλλικά υλικά.

Μέσα στο ίδιο έτος με άρθρο του στο περιοδικό «Nature», ο Bramwell κ.ά, απέδειξε ότι σε ένα συγκεκριμένο είδος «μαγνητικά μονωμένου» υλικού που είναι γνωστό σαν «spin ice»* είναι δυνατόν να παρατηρηθεί μια ροή μαγνητικών φορτίων, ένα φαινόμενο που αποτελεί το «μαγνητικό ανάλογο» της αγωγιμότητας των ηλεκτρολυτών

* Την ονομασία αυτή φέρουν διάφοροι κρύσταλλοι τετραεδρικής δομής. Εδώ χρησιμοποιήθηκε το dysprosium titanate pyrochlore (Dy2Ti2O7 ).

Οι μαγνητικοί πόλοι δεν πάνε «δυό-δυό» (2)

Τα αποτελέσματα των ερευνών αυτών παρουσιάζουν εξαιρετικό θεωρητικό ενδιαφέρον, καθώς η μη ύπαρξη στη φύση μαγνητικών μονοπόλων και η ύπαρξη των αντιστοίχων ηλεκτρικών, καθιστούσε ασύμμετρες τις εξισώσεις Maxwell και δυναμίτιζε τις σύγχρονες απόψεις των επιστημόνων για ταύτιση των φαινομένων του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού.

Νο9: Άφθονο νερό στη …Σελήνη

Τον Οκτώβριο του 2009 η NASA ανακοίνωσε ότι αποδείχθηκε η ύπαρξη «σημαντικών ποσοτήτων νερού» στη Σελήνη.

Η ανακάλυψη έγινε όταν ο δορυφόρος της NASA με την ονομασία “Lunar Crater Observation and Sensing Satellite” (LCROSS) συνετρίβει προγραμματισμένα στην επιφάνεια της Σελήνης την 9/10/2009 και έγινε μελέτη και ανάλυση των εκτιναχθέντων υλικών και του κρατήρα που δημιουργήθηκε

Άφθονο νερό στη …Σελήνη (2) Παρ’ όλο που η ανεύρεση νερού στο

φεγγάρι δεν αιφνιδίασε τους επιστήμονες καθώς παρόμοια ευρήματα υπήρχαν και από τον Ινδικό δορυφόρο “Chandrayaan-1” μόλις 2 μήνες νωρίτερα, ωστόσο αλλάζει τις αντιλήψεις μας για το σώμα αυτό.

Η Σελήνη δεν θεωρείται πλέον ένας νεκρός αμετάβλητος κόσμος, αλλά μεταβαλλόμενος και εξελισσόμενος.

Πολύ σημαντική είναι η ύπαρξη νερού στη περίπτωση εποικισμού της Σελήνης, καθώς αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για παραγωγή ενέργειας (καύσιμα πυραύλου).

Νο10: Διαστημικό τηλεσκόπιο «Hubble»→ώρα για αναβάθμιση

Τον Μάιο του 2009 το διαστημικό λεωφορείο «Atlantis» με πλήρωμα 5 ατόμων προσέγγισε το διαστημικό τηλεσκόπιο «Hubble» που βρίσκεται σε τροχιά 350 μιλίων από την επιφάνεια της Γης με στόχο την επιδιόρθωση και την αναβάθμιση των παρατηρησιακών δυνατοτήτων του.

Μεταξύ των οργάνων που επιδιορθώθηκαν ή προστέθηκαν, συμπεριλαμβάνονται κάμερες, φασματογράφοι, λειτουργικά συστήματα, ανιχνευτές, μπαταρίες κ.ά.

Διαστημικό τηλεσκόπιο «Hubble»→ώρα για αναβάθμιση (2)

Η αναβάθμιση του «Hubble» με νέες πολύ ισχυρές και προηγμένες τεχνολογικά κάμερες προσφέρει στους επιστήμονες ολοένα πιο εντυπωσιακές εικόνες από τα βάθη του Σύμπαντος.

Η προσθήκη νέων φασματογράφων όπως ο λεγόμενος «Cοsmic Origins Spectrograph» ανοίγουν νέες προοπτικές στην έρευνα του διαστήματος.

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ