Sort hul

Hyvää uutta vuotta! Tässä ovat tieteen suurimmat saavutukset 2010-luvulla

Uusi vuosikymmen on alkamassa. Jos se tuo mukanaan yhtä monta suurta tiedeuutista kuin edeltäjänsä, 2020-luvusta tulee todellinen tutkijoiden juhla.

Uusi vuosikymmen on alkamassa. Jos se tuo mukanaan yhtä monta suurta tiedeuutista kuin edeltäjänsä, 2020-luvusta tulee todellinen tutkijoiden juhla.

Shutterstock

Geenisakset voivat poistaa perinnölliset sairaudet

Geenitutkijoiden hartaimmin toivoma lahja 2010-luvlla oli CRISPR-tekniikka eli niin sanotut geenisakset. Sillä voidaan parantaa geneettisiä sairauksia.

Geenimuokkaustekniikka CRISPR otettiin käyttöön vuonna 2015. Sen avulla pystytään tekemään solujen dna:han muutoksia ennennäkemättömän tarkasti.

Periaatteessa sillä voidaan hävittää kaikki geneettiset sairaudet. CRISPR-tekniikka toimii siten, että niin sanottu koetin etsii perimästä geenin, jota pitää muokata, esimerkiksi sairauden aiheuttajan.

Sitten entsyymi leikkaa dna-juosteen poikki geenin molemmilta puolilta. Seuraavaksi geeni otetaan pois dna:sta ja juosteen päät kiinnitetään taas toisiinsa.

Tekniikalla voidaan tuottaa entistä terveellisempiä ruoka-aineita sekä uusia hoitoja sairauksille
Tekniikalla voidaan paitsi leikata pois sairauksia aiheuttavia geenejä myös asettaa pois otetun geenin tilalle korvaavia geenejä.

Sairauksien hoidon lisäksi geenisaksitekniikalla voidaan esimerkiksi tuottaa elintarvikkeita, joista on poistettu mahdolliset allergioita aiheuttavat geenit.

Suurimmat odotukset ovat kuitenkin lääketieteen puolella.

Testeissä on saatu viitteitä siitä, että geenisaksilla voidaan parantaa esimerkiksi joitakin syöpiä, ja eläinkokeissa on saatu lupaavia tuloksia muun muassa perinnöllisten lihassurkastumasairauksien, kystisen fibroosin ja joidenkin silmäsairauksien hoidosta.

Tekniikkaan liittyy myös huolestuttavia piirteitä, sillä sen avulla on mahdollista muokata myös muita ihmisen geneettisiä ominaisuuksia kuin alttiutta sairauksiin.

CRISPR-tekniikalla on muun muassa tuotettu apinoille perinnöllisiä sairauksia.

© China News Service/Getty Images

Gravitaatioaaltoja tähtien kolareista

Kun suuret massat liikkuvat kiihtyvällä nopeudella tai törmäävät toisiinsa, syntyy gravitaatioaaltoja, jotka kulkevat läpi maailmankaikkeuden ja saavat aika-avaruuden värähtelemään.

Vuonna 2015 LIGO-ilmaisin Yhdysvalloissa havaitsi ensimmäistä kertaa gravitaatioaaltoja, jotka olivat peräisin kaksi mustaa aukkoa yhteen sulauttaneesta törmäyksestä.

Kaksi vuotta myöhemmin havaittiin kahden neutronitähden sulautuminen mustaksi aukoksi.

Iso joukko teleskooppeja rekisteröi kolaroineista neutronitähdistä tulevat lyhyet gammasädepurkaukset.

Nämä havainnot todistivat oikeaksi Einsteinin suhteellisuusteorian, joka ennusti gravitaatioaaltojen olemassaolon yli 100 vuotta sitten.

© Claus Lunau

Neutronitähdet kiertävät toisiaan

Kaksi neutronitähteä kiertää yhä lähempänä toisiaan. Niiden liike saa aikaan gravitaatioaaltoja, jotka leviävät joka suuntaan.

©

Neutronitähtien nopeus kasvaa

Tähdet liikkuvat yhä nopeammin, ja juuri ennen kuin ne törmäävät toisiinsa, gravitaatioaallot tuntuvat Maassa asti.

© Claus Lunau

Tähdet törmäävät

Törmäyksessä neutronitähdet sulautuvat mustaksi aukoksi. Pari prosenttia niiden massasta paiskautuu avaruuteen kilonovaräjähdyksenä.

Higgsin hiukkanen antoi atomeille massan

Vuonna 2012 Cernin fyysikot havaitsivat Higgsin bosoniksi kutsutun alkeishiukkasen, joka antaa atomeille niiden massan.

Löytö vahvisti niin sanotun standardimallin, jonka mukaan kaikki aine koostuu kuudenlaisista kvarkeista, kolmen tyyppisistä elektroneista ja kolmesta erilaisesta neutriinosta, jotka välittävät eri voimia.

kaksi suurienergiaista gammafotonia paljasti higgsin hiukkasen.

© T. McCauley/CERN

Tekoäly teki läpimurron

Vuonna 2018 tietokone löi lopullisesti ihmisen šakissa, kun šakkiohjelma AlphaZero haastoi tähän asti menestyksekkäimmän šakkiohjelman Stockfishin, jota yksikään ihmispelaaja ei ollut voittanut.

Kun AlphaZeroon oli syötetty šakin säännöt ja se oli parissa tunnissa pelannut miljoona ottelua itseään vastaan, se löi Stockfishin.

© Shutterstock