Ugledni znanstveni časopis Science predstavio je svoj odabir 10 najvećih znanstvenih otkrića u 2012. godini, a listu, naravno, predvodi uspjeh u potrazi za Higgsovim bozonom
O gotovo svim otkrićima koja na svom popisu navodi Science podrobno smo vas informirali i na tportalu.
Postojanje Higgsova bozona prije više od 40 godina prvi je pretpostavio britanski teorijski fizičar Peter Higgs (desno). U medijima je dobio nadimak Božja čestica, a ključ je za objašnjenje kako druge elementarne čestice – one koje nisu sastavljene od manjih čestica – poput elektrona i kvarkova dobivaju masu.
U lipnju ove godine znanstvenici Velikog hadronskog sudarača Europskog centra za nuklearna istraživanja (CERN) u Ženevi objavili su da su otkrili česticu koja po svojim svojstvima odgovara tajnovitom Higgsu. Na detektorima LHC-a radila je i poveća skupina hrvatskih znanstvenika. Higgsov bozon bio je posljednja sličica koja je nedostajala u velikoj slagalici koja se naziva standardni model fizike. Istraživanja koja bi trebala definitivno potvrditi da je pronađeni bozon Higgs te još podrobnije utvrditi njegova svojstva nastavit će se i u 2013.
Otkriće čestica koje bi mogle djelovati kao vlastite antičestice i same sebe uništavati otvorilo je mogućnost stvaranja stabilnih kvantnih superračunala. Ideju o tome da postoje čestice koje bi mogle biti jednake svojim antičesticama prvi je predstavio Talijan Ettore Majorana, sjajni teoretičar koji je misteriozno nestao nakon što je podigao sav svoj novac da bi se otisnuo na putovanje brodicom 1938. godine.
Neki znanstvenici čak smatraju da bi masa koja nedostaje u svemiru – koju ne vidimo, ali prepoznajemo po gravitacijskom utjecaju – barem dijelom mogla biti izgrađena od čestica Majorana.
Studija nazvana Enciklopedija elemenata DNK, teška 288 milijuna dolara, koja traje već cijelo desetljeće, dešifrirala je ljudski genetski kod i nastavila njegovu analizu. Ove godine ENCODE je otkrio da veći dio našeg genoma koji se godinama smatrao smećem u DNK, odnosno beskorisnim ostacima iz prošlosti, zapravo ima ključnu ulogu u uključivanju i isključivanju gena. Znanstvenici vjeruju da bi nova otkrića trebala omogućiti bolje razumijevanje brojnih bolesti i time pronalaženje novih i boljih metoda liječenja različitih bolesti poput dijabetesa, Crohnove bolesti ili bolesti srca koje ovise o složenim interakcijama tisuća gena i njihovih odgovarajućih regulatornih elemenata. Ovo otkriće predstavlja i važan korak u razvoju nove grane znanosti, tzv. epigenetike.
Umjetni život može se stvarati lakše nego što se mislilo
Sastavni dijelovi DNA, odnosno njezine četiri baze označene slovima C, G, A i T, koje predstavljaju genetske instrukcije živog organizma, mogu se puno lakše zamijeniti neprirodnim bazama nego što se do sada mislilo, pokazalo je istraživanje objavljeno u lipnju. Proširenje abecede DNA trebalo bi imati brojne korisne primjene – od stvaranja molekularnih sondi i nanostrojeva do dizajniranja novih korisnih oblika života. Prema studiji predstavljenoj u časopisu Nature Chemical Biology, znanstvenici s Istraživačkog instituta Scripps u SAD-u, Sveučilišta Konstanz u Njemačkoj te Sveučilišta u San Diegu u SAD-u uspjeli su otkriti kako da umjetan par baza DNA prođe kroz proces replikacije gotovo jednako učinkovito kao prirodan.
Novim tehnikama dešifrirano je 99 posto genoma drevnih ljudi koji su živjeli u špilji Denisova u Sibiru prije više od 50.000 godina. Stručnjaci su pronašli tek manje dijelove prstiju i dva kutnjaka ovih bliskih srodnika neandertalaca. Istraživanja ostataka kostiju iz Rusije starih oko 40.000 godina pokazala su da su u to vrijeme na Zemlji živjele tri različite vrste ljudi – neandertalci, suvremeni ljudi i misteriozni denisovanci. Pronađeni sibirski fosili pripadaju donedavno nepoznatoj ljudskoj vrsti koja se najvjerojatnije križala i s neandertalcima i sa suvremenim ljudima. Ako se sjetimo da su genske analize utvrdile da su se neandertalci rado parili s nama, dobivamo sliku koja pokazuje da je Zemlja u to vrijeme bila znatno 'kozmopolitskije' mjesto nego što se ranije mislilo.
Uz pomoć zraka rendgenskog lasera u studenom je po prvi put otkrivena struktura proteina. Znanstvenici su laserom utvrdili strukturu neaktivnih preteča oblika enzima koji su ključni za opstanak Trypanosoma brucei, jednostaničnog parazita (slika desno) koji izaziva poznatu afričku bolest spavanja. Otkriće bi trebalo omogućiti mnogo učinkovitiju borbu protiv bolesti koju prenosi muha ce-ce, a od koje svake godine u svijetu umire oko 30.000 ljudi.
Mada nije bilo moguće u marsovskim uvjetima testirati Curiosityjev ulazak u atmosferu, silazak i spuštanje na tlo, njegova lebdjelica bez greške je obavila svoj posao. Nakon što je proputovao 563 milijuna kilometara od Zemlje, Curiosity je sletio samo 2,4 km od cilja. Curiosity, također poznat kao Mars Science Laboratory (MSL), najveće je i najsloženije vozilo koje je ikada lansirano na Crveni planet. Opremljeno je obiljem instrumenata koji će u krateru Gale, jednoj od najdubljih udubina na Marsu, potražiti znakove života. Budući da rover teži gotovo tonu, tehnika spuštanja skakutanjem uz pomoć zračnih jastuka u ovom se slučaju nije mogla primijeniti, pa je za njegovo meko pristajanje konstruiran poseban raketni nosač - lebdjelica. Nakon slijetanja rover je javio da je aterirao brzinom od samo 0,6 metara u sekundi.
Jajne stanice stvorene su iz matičnih: laboratorijski miševi rodili su mladunce koji su začeti iz jajnih stanica stvorenih iz njihovih embrijskih matičnih stanica. Prema izvješću objavljenom u časopisu Science, tim pod vodstvom Katsuhika Hayashija iz Medicinske škole Sveučilišta u Kyotu u svojem je eksperimentu koristio tzv. pluripotentne matične stanice koje se stvaraju iz odraslih stanica. Stručnjaci su krenuli od embrijskih matičnih stanica i stanica kože koje su pomladili i genetski vratili u raniju fazu razvoja – primordijalne zametne stanice (PGC) odnosno jajašca. Te su stanice spojili s tzv. gonadnim somatskim stanicama, ključnima za razvoj spolne diferencijacije. Tako stvorena jajašca okružili su drugim vrstama stanica koje se uobičajeno nalaze u jajnicima. Sve to usadili su u jajnike odraslih ženki miševa. Četiri tjedna kasnije u jajnicima su pronašli zrele jajne stanice. Kada su ih oplodili spermom i usadili u druge ženke, iz njih su se razvili embriji i potom zdrave bebe miševa.
Elektrode postavljene u mozak paralizirane osobe po prvi put su pročitale misli i pretvorile ih u komande kojima je mogla kontrolirati robotsku ruku. Dvoje ljudi koji su praktično paralizirani od vrata na dolje naučili su manipulirati robotskom rukom samo svojim mislima, koristeći je kako bi dohvatili predmete. Jedna od njih, žena, bila je u mogućnosti uzeti bočicu s kavom i piti na slamku - što je bilo prvi put da se sama poslužuje još od moždanog udara koji je pretrpjela 15 godina ranije.
Fizičari su izmjerili posljednji parametar koji opisuje kako setajnovite čestice neutrini pretvaraju iz jednog oblika u drugi. U
eksperimentu OPERA, u kojem sudjeluju i hrvatski znanstvenici s Instituta Ruđer Bošković, po prvi je put u svibnju otkriven prelazak jedne elementarne čestice - mionskog neutrina - u drugu - tau neutrino - što je za fiziku čestica važno i dugo najavljivano otkriće.
Neutrini su elementarne čestice koje često putuju brzinom blizu brzine svjetlosti, bez naboja, a masa im je minijaturna, tako da gotovo nesmetano prolaze kroz materiju. Zbog toga ih je izuzetno teško otkriti. Nastaju u nekim vrstama radioaktivnih reakcija na Suncu i u nuklearnim reaktorima ili u sudarima kozmičkih zraka s atomima. Rezultati bi mogli pomoći objasniti kako se svemir razvio na takav način da sadrži toliko mnogo materije, a tako malo antimaterije.
