Sáu ‘khoảnh khắc’ khoa học quan trọng trong năm 2024 sẽ định hình tương lai

Từ các đại dương trên những hành tinh xa xôi đến bản đồ chi tiết về bộ não ruồi giấm, những phát hiện này đã giúp chúng ta hiểu sâu hơn về thế giới.

Vào tháng 10, một khảo sát đã lập bản đồ toàn diện về não của ruồi giấm. Đây là một trong nhiều khám phá khoa học lớn trong năm 2024.

Năm 2024 như một năm đầy biến động, nhưng có “một chút an ủi” khi biết rằng ở thời điểm hiện tại, nhân loại hiện có thể tuyên bố biết nhiều hơn về vũ trụ hơn bao giờ hết. Những khám phá khoa học nào của năm nay được chứng minh là thú vị và “mang tính tiết lộ” nhất?

Theo National Geographic, dưới đây là những khám phá khoa học đáng kinh ngạc nhất năm 2024:

Phát hiện đại dương ẩn giấu “ở vòng ngoài” Hệ Mặt Trời

Vào tháng Hai, các nhà thiên văn học công bố họ đã tìm thấy bằng chứng về một đại dương ẩn trên vệ tinh Mimas của Sao Thổ. Sau đó, vào tháng 10, dữ liệu thuyết phục chỉ ra một đại dương khác nữa bị chôn vùi bên trong Miranda, một vệ tinh của Sao Thiên Vương.

Việc tìm ra bằng chứng cho thấy đại dương tồn tại phổ biến trong Hệ Mặt Trời là rất quan trọng.

Sự sống như chúng ta biết đều “ưa nước” và mặc dù chúng ta không biết liệu những mặt trăng mang nước này có chứa sự sống hay không (dù là vi khuẩn hay thứ gì đó giống cá), hiện chúng ta có nhiều nơi hơn để tìm kiếm sự sống trong chính vũ trụ của mình – hơn những gì các nhà khoa học có thể mơ tới.

Não của ruồi giấm được lập bản đồ

Với nhiều nhà khoa học, ruồi giấm – Drosophila melanogaster – là một trong những loài quan trọng nhất trên hành tinh. Não của ruồi giấm nhỏ bé nhưng thực hiện nhiều quá trình thần kinh cơ bản giống như não người.

Vào tháng 10, não của một con ruồi giấm trưởng thành đã được lập bản đồ toàn diện, với 50 triệu kết nối giữa khoảng 140.000 tế bào thần kinh riêng lẻ được đặt trên một loại bản đồ đặc biệt.

Bộ não của ruồi giấm ít phức tạp hơn nhiều so với não của con người, nhưng bản đồ này sẽ cung cấp những manh mối có thể giúp các nhà khoa học thần kinh hiểu được “điều gì tạo nên bạn.”

Giới hạn nóng lên toàn cầu 1,5 độ C gần như chắc chắn sẽ bị phá vỡ

Năm nay, lần đầu tiên, nhiệt độ trung bình toàn cầu có khả năng tăng vọt lên hơn 1,5 độ C so với mức trước thời kỳ công nghiệp.

Theo Thỏa thuận Paris, gần 200 quốc gia đã nhất trí ngăn nhiệt độ Trái Đất tăng không quá 2 độ C so với mức trước thời kỳ công nghiệp, lý tưởng nhất là giữ mức tăng nhiệt dưới 1,5 độ C. Hành tinh càng ấm lên, chúng ta sẽ càng phải chịu nhiều tác động có hại của biến đổi khí hậu.

1,5 độ C là mục tiêu đầy tham vọng. Vượt qua giới hạn này là một khám phá đáng buồn, nhưng là một khám phá quan trọng. “Chuông báo động đang reo to hơn bao giờ hết”: Nếu sự gia tăng nhiệt độ này không được đảo ngược, hoặc ít nhất là dừng lại, tất cả tương lai của chúng ta sẽ ngày càng gặp rắc rối bởi “cơn thịnh nộ” của biến đổi khí hậu.

Con người già đi “theo từng đợt”

Không có gì lạ khi một ngày nào đó thức dậy, bạn cố buộc dây giày, nhăn mặt vì một cơn đau lưng dưới, và đột nhiên cảm thấy mình già hơn nhiều so với ngày hôm qua.

Thật kỳ lạ, mặc dù chúng ta thực sự già đi mỗi ngày, các nhà khoa học đã phát hiện vào tháng Tám rằng cơ thể con người dường như trải qua hai đợt lão hóa nhanh chóng: Một lần vào khoảng 44 tuổi và một lần nữa khi chúng ta đến tuổi 60.

Vì những lý do chưa rõ ràng, cả nam giới và phụ nữ dường như đều trải qua sự thay đổi lớn ở độ tuổi giữa 40: Cách cơ thể chúng ta ứng phó với bệnh tim mạch và “xử lý” những thứ như rượu, chất béo và caffeine, thay đổi. Sau đó, khi bước vào độ tuổi 60, cơ thể chúng ta trải qua những thay đổi trong điều hòa miễn dịch và chuyển hóa carbohydrate. Đây là khám phá rất thú vị và hoàn toàn bất ngờ.

Các nhà khoa học “mở một rương kho báu vũ trụ”

Carl Sagan vĩ đại quá cố đã từng nói: “Chúng ta được tạo nên từ vật chất của các vì sao.” Điều này hoàn toàn đúng, vì tất cả các nguyên tố tạo nên chúng ta và các hành tinh đều bắt nguồn từ “cái chết” của vô số các vì sao cổ đại. Giờ đây, chúng ta đang gần tìm ra chính xác tất cả những vật chất của các vì sao này đến từ đâu, nhờ vào sứ mệnh OSIRIS-REx của NASA.

Vào năm 2020, sứ mệnh OSIRIS-REx của NASA đã thu thập được 12,6 gam bụi tiểu hành tinh. Năm nay, những hiểu biết sâu sắc từ mẫu vật đó cuối cùng đã được tiết lộ.

Vào năm 2020, tàu vũ trụ Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification và Security-Regolith Explorer đã hạ cánh thành công xuống tiểu hành tinh Bennu trong thời gian ngắn, “đánh cắp” một số vật liệu nguyên sơ rồi mang về Trái Đất vào tháng 9/2023.

Năm nay, các nhà khoa học đã có cái nhìn đầu tiên về mẫu vật của OSIRIS-REx và họ vô cùng kinh ngạc trước những thông tin mà nó cung cấp: Mặt Trời được hình thành thông qua “cái chết” của nhiều ngôi sao, từ những ngôi sao có khối lượng thấp đến những ngôi sao đủ lớn để phát nổ thành siêu tân tinh mạnh mẽ.

Các phân tử lạ trong mẫu vật cho thấy nó đến từ một thế giới hoạt động địa chất đã bị phá hủy; và một loạt các hợp chất tiền sinh học, bao gồm đủ loại axit amin, đã được tìm thấy trong tiểu hành tinh nguyên thủy đó.

Tóm lại, mẫu này đang “viết lại” những gì chúng ta biết về nguồn gốc của Hệ Mặt Trời – và các nhà khoa học chỉ khảo sát được 1/% trong số đó. Ai biết được nó còn chứa đựng điều gì khác?

AI khám phá bí mật của protein

Vào tháng 10, Giải Nobel Hóa học đã được trao cho một số nhà khoa học có công khảo sát về protein – những “cỗ máy” hỗ trợ phần lớn quá trình sinh hóa.

Hiểu được cách thức hoạt động của protein đồng nghĩa chúng ta biết được cách các bệnh tật – từ sốt rét đến bệnh Parkinson – phát triển, từ đó xác định cách ngăn chúng.

Đáng chú ý, hai trong số ba nhà khoa học nhận giải – Demis Hassabis và John Jumper – đều làm việc tại Google DeepMind. Họ phát hiện những “bí mật” của protein nhờ vào mô hình Trí tuệ Nhân tạo (AI) có tên là AlphaFold2.

Với hiệu quả đáng kinh ngạc, AI này có thể dự đoán cấu trúc của hầu hết 200 triệu protein mà các nhà khoa học đã tìm thấy một cách nhanh chóng và chính xác.

Khả năng giải mã nhiều khía cạnh khó hiểu của sinh hóa học, từ tình trạng kháng kháng sinh đến các bệnh thần kinh, của các nhà khoa học chưa bao giờ cấp thiết đến thế./.