W 2021 r. naukę czeka wiele wyzwań – nie tylko tych związanych z pandemią COVID-19. Oto te najważniejsze; będzie patrzył na nie cały świat.
W ciągu ostatniej dekady nauka poczyniła gigantyczne postępy – choćby w sekwencjonowaniu genów, które są powszechnie dostępne praktycznie dla każdego. A jakie naukowe trendy będą dominować w rozpoczynającej się dekadzie? Na pewno komputery kwantowe i sztuczna inteligencja, chociaż nie można zapominać o naszych zmaganiach z wyhamowaniem globalnego ocieplenia. Oto, na jakie naukowe wydarzenia warto zwrócić uwagę w 2021 roku.
Lądowanie łazika Perseverance na Marsie
Łazik Perseverance jest szczytowym osiągnięciem NASA w kontekście badań Marsa. Lądowanie zaplanowano na 18 lutego 2021 r. i na pewno będzie to nie lada wydarzenie. Co ciekawe, sonda wcale nie podróżuje na Czerwoną Planetę po linii prostej – trajektoria jest zakrzywiona. Na orbity obu planet, a także sondy, wpływa oddziaływanie grawitacyjne Słońca. Ponieważ planety są w ciągłym ruchu, trajektorię sondy trzeba zaplanować w taki sposób, aby spotkała się w danym punkcie z Marsem.
Uruchomienie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba
Czy w 2021 r. wreszcie zostanie uruchomiony Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST)? Podobno „ostateczna” data to 31 października 2021 r., chociaż tych „ostatecznych” terminów było już więcej. To będzie oznaczało aż całą dekadę przesuwania uruchomienia JWST! Mało kto wie, że teleskop miał zostać ukończony w 2011 r., ale ciągłe poprawki konstrukcyjne datę uruchomienia systematycznie odraczały. Czy w 2021 r. JWST w końcu znajdzie się w punkcie libracyjnym L2? Czas pokaże.
Rozwój komputerów kwantowych
Na początku grudnia Chińczycy ogłosili, że osiągnęli supremację kwantową. Zbudowali komputer kwantowy Jiuzhang, który potrzebował zaledwie 180 sekund, które najszybszemu klasycznemu superkomputerowi na świecie (Fugaku) zajęłyby aż 600 mln lat. To oznacza, że Jiuzhang jest 100 bilionów razy szybszy od najszybszych superkomputerów na świecie. Takich zdarzeń w 2021 r. będzie jeszcze więcej – era komputerów kwantowych dopiero się zaczyna.
Rozwój nanotechnologii
Od lat uważa się, że nanotechnologia jest przyszłością medycyny. Ale czy mikroroboty wpuszczone do naszych krwioobiegów będą w stanie usuwać tkanki nowotworowe, naprawiać naczynia krwionośne i niszczyć patogeny? Teoretycznie jest to już możliwe, chociaż wciąż nie stosuje się ich klinicznie. Czy w 2021 r. coś się zmieni? To bardzo prawdopodobne.
Rozwój sztucznej inteligencji
Sztuczna inteligencja na dobre wdarła się do naszego życia. Przecież dzisiaj już większość smartfonów ma zaimplementowane moduły, które pozwalają na lepszy dobór parametrów aparatu, naukę naszych nawyków związanych ze spaniem, itd. Liczne badania wskazują, że sztuczna inteligencja jest niezwykle skuteczna w celach diagnostycznych, np. weryfikacji zdjęć zmian nowotworowych. Algorytmy wykorzystujące uczenie maszynowe pod względem skuteczności są lepsze od lekarzy z krwi i kości. Można się spodziewać, że w kolejnych latach trend ten będzie dominował.
Wiele szczepionek na COVID-19
Masowe szczepienia na COVID-19 już wystartowały i to bardzo dobry symptom w walce z trwającą pandemią, ale do ostatecznego zwycięstwa jeszcze daleko. W 2021 r. kluczowe będzie opracowanie kolejnych skutecznych szczepionek. Obecnie zatwierdzono trzy szczepionki na COVID-19, ale w fazie III badań klinicznych (ostatniej) jest aż 19 takich preparatów. Co więcej, w fazie I badań klinicznych są aż 44 związki, które mogą chronić przed infekcją SARS-CoV-2.
Prace nad uniwersalną szczepionką na grypę
Pamiętajmy, że SARS-CoV-2 nie jest jedynym patogenem, który zagraża ludzkości. Równie ważne są prace nad uniwersalną szczepionką na grypę sezonową. Patrząc na zdolność do mutacji wirusa grypy, czy taka szczepionka w ogóle jest realna? Naukowcy są podzieleni. Trwają prace nad preparatami zawierającymi fragmenty materiału genetycznego wirusa grypy, które są stałe, niezależnie od szczepu. Taka szczepionka dawałaby odporność na wszystkie znane nam warianty grypy. Trudno jednak o jej ustabilizowanie, więc praca wre.
Ulepszenie telemedycyny
Pandemia COVID-19 pokazała, że nie zawsze fizyczny kontakt z lekarzem jest konieczny. Przecież tak wiele spraw można załatwić za pośrednictwem telefonu czy Skype’a. Ważne jest, aby w 2021 r. rozwój telemedycyny nadal postępował, co ułatwi życie nam wszystkim, nawet w czasach postpandemicznych. Możliwe, że w przyszłości lekarz będzie w stanie jeszcze więcej zrobić na odległość, np. wykorzystując czujniki w naszych smatwatchach zmierzyć prawidłowość pracy serca, etc.
Spowolnienie globalnego ocieplenia
Niektórzy uważają, że zahamować globalnego ocieplenia już się nie da. Inni robią wszystko, by tego dokonać. Komu się uda? Trudno to przewidzieć, ale wiele dobrego już udało się zrobić. Niestety, do roku 2100 skutki globalnego ocieplenia mogą dotknąć około 2/3 populacji Europy rocznie, czyli 351 mln ludzi, powodując 152 000 ofiar śmiertelnych każdego roku. To oznacza, że z powodu zmian klimatycznych będzie umierać więcej osób niż z powodu chorób zakaźnych. Mocno wciskamy hamulec, ale może być już za późno.
Prace nad zimną fuzją
Kontrolowana synteza termojądrowa to sposób na pozyskanie nieograniczonych ilości czystej energii. Obecnie, ludzkośc potrafi wywoływać reakcje termojądrową w bombach termojądrowych oraz (na niewielką skalę) w urządzeniach badawczych. Niestety, wciąż nie udało się uzyskać dodatniego bilansu energii (większa produkcja niż zużycie). Urządzeniem mającym to osiągnąć ma być tokamak budowany w ramach projektu ITER – nie wiadomo jednak, kiedy będzie gotowy. Nad podobną elektrownią pracują także Brytyjczycy – rząd wystosował prośbę dotyczącą zgłaszania miejsc, gdzie elektrownia termojądrowa STEP mogłaby zostać zbudowana. Na razie jest w fazie projektowania.
