Top 10 đột phá khoa học của năm 2013

Năm 2013 đánh dấu sự phát triển vượt bậc của khoa học trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ thiên văn, y học đến công nghệ vật liệu,…

Trong đó có nhiều đột phá khoa học mới mang tính cách mạng, có thể mở ra một tương lai hoàn toàn mới cho con người. Dưới đây là những khám phá khoa học được đánh giá cao nhất trong năm 2013.

1. Phát hiện mới về tia vũ trụ

Từ những số liệu do Đài quan sát neutrino IceCube ở Nam Cực cung cấp, các nhà khoa học đã có những bước tiến dài trong việc tìm hiểu những bí ẩn lâu nay về nguồn gốc và hoạt động của các tia vũ trụ, điều có thể giúp chúng ta bảo vệ các phi hành gia và những thiết bị điện tử khỏi các bức xạ vũ trụ.

Thực ra đây không phải là tia mà những hạt tích điện, được tạo thành chủ yếu từ các proton năng lượng cao và hạt nhân của nguyên tử, di chuyển ở tốc độ cực cao khắp không gian giữa các vì sao. Các tia vũ trụ được cho là các hạt có năng lượng cao nhất trong vũ trụ. Từ trường của Trái đất che chắn phần lớn các hạt vũ trụ, nhưng ở bên ngoài, bức xạ vũ trụ có thể là một mối đe dọa thực sự. Những hạt này rất nguy hiểm vì năng lượng cực kì cao đủ để phá các phân hủy ADN và các thiết bị điện tử.

2. Công nghệ chụp ảnh Clarity

Công nghệ chụp ảnh Clarity đã có sự cải tiến đột phá về khả năng thu nhận ánh sáng. Màng lọc đặt trên cảm biến camera có khả năng thu mọi bước sóng trong dải ánh sáng khả kiến giúp tăng độ nhạy sáng của camera. Các điểm ảnh màu xanh lá cây đã được thay bằng các điểm ảnh toàn sắc cho phép hấp thụ hết cả 3 màu ánh sáng đi qua.

Công nghệ này đã được áp dụng vào y học, dùng để chụp ảnh nội soi não bộ. Công dụng tăng độ sắc nét Clarity trong chụp ảnh cho phép các nhà khoa học để nhìn toàn bộ não nguyên vẹn, chứ không làm cắt đứt kết nối giữa các tế bào như thông qua cắt lớp.

3. Tạo tế bào gốc nhân bản

Các nhà nghiên cứu từ ĐH Y tế và khoa học Oregon (Mỹ) tuyên bố đã tạo thành công tế bào gốc phôi thai người bằng kĩ thuật nhân bản vô tính tế bào da người. Họ lấy các tế bào da trên cơ thể một người trưởng thành rồi đặt nhân của tế bào vào bên trong trứng mà họ đã bỏ nhân. Sau đó, họ dùng điện để kích thích trứng phát triển thành phôi thai.

Họ kết luận từ tế bào gốc có khả năng phát triển được thành bất cứ mô nào trong cơ thể, do đó kĩ thuật nhân bản trên có thể được sử dụng nhằm phát triển các mô thay thế và các cơ quan khác để điều trị bệnh, như giúp con người phục hồi những tổn thương ở tim hoặc dây thần kinh cột sống. Các nhà nghiên cứu cho biết kĩ thuật nhân bản này có thể hứa hẹn mang lại các phương pháp điều trị mới, được áp dụng trong lĩnh vực y tế.

4. Phát hiện mới về sự sống trên sao Hỏa

Trong năm 2013, Việc thu thập và phân tích các mẫu đất của hố Gale từ Robot thám hiểm Curiosity của NASA đã chứng minh rằng nước xuất hiện ở mọi nơi và thành một thể thống nhất trong các lớp đất mặt sao Hỏa, chứ không phải chỉ xuất hiện ở các vùng cực. Theo kết quả mà NASA đã công bố, Curiosity đã phát hiện ra khoảng 1.5- 3% trọng lượng của các mẫu đất bề măt sao Hỏa là nước.

Qua các dữ liệu này, các nhà khoa học phát hiện dấu hiệu một hồ nước ngọt từng tồn tại trên Sao Hỏa từ cách đây khoảng 3,6 tỉ năm và nằm ở vị trí gần xích đạo của hành tinh này. Các lớp đá ở đây chứa dấu hiệu của carbon, hydro, oxy, nitro và lưu huỳnh, có thể cung cấp điều kiện sống hoàn hảo cho đời sống của các vi sinh vật đơn giản. Tuy nhiên, mặc dù tìm thấy nước nhưng theo các nhà khoa học cơ hội để tìm ra sự sống vẫn còn khá khó khăn. Bởi lớp đất mặt ở sao Hỏa vẫn hoàn toàn khô cằn do không có nước ngấm vào.

5. Khám phá bí ẩn nguồn gốc loài người

Việc phát hiện một hộp sọ 1,8 triệu năm tuổi của tổ tiên loài người bị chôn vùi dưới một ngôi làng Trung cổ ở Gruzia cho thấy, nguồn gốc loài người có thể không phân nhiều nhánh, như những gì chúng ta từng biết đến.

Theo kết quả nghiên cứu hộp sọ và các phân tích khác, họ chỉ ra rằng những người Homo (Homo habilis, Homo rudolfensis, Homo erectus) đều thuộc cùng một chủng người và chỉ đơn giản là nhìn khác nhau. Trong khi đó, các kết quả nghiên cứu hóa thạch người Homo trước đây đều chỉ ra rằng họ thuộc các chủng người khác nhau.

6. Pin năng lượng mặt trời giá rẻ

Các nhà khoa học thuộc Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) của Singapore vừa phát triển cách thức mới sản xuất pin Mặt trời từ vật liệu perovskite, giúp tạo ra những tấm pin mới hiệu quả hơn và rẻ hơn. nhóm nhà khoa học của NTU cho biết các hạt điện tử electrons được tạo ra trong quá trình chuyển hóa năng lượng ở các tấm pin năng lượng Mặt trời làm từ perovskite có thể di chuyển khá xa, cho phép các nhà sản xuất có thể tạo ra những tấm pin năng lượng Mặt trời dầy hơn, hấp thụ được nhiều ánh sáng hơn và tạo ra nhiều điện năng hơn.

Theo nhóm nghiên cứu, với vật liệu perovskite, thế hệ pin năng lượng Mặt trời mới sẽ có giá thành sản xuất rẻ hơn 5 lần so với các tấm pin làm từ silicon nhờ có quy trình sản xuất đơn giản hơn.

7. Tầm quan trọng của vi khuẩn đối với con người

Các nhà nghiên cứu nhận ra tầm quan trọng của vi khuẩn đối với sức khỏe của con người. Vi khuẩn và các sinh vật khác sống trong cơ thể con người có thể tốt. Cơ thể con người có hàng nghìn tỉ các sinh vật nhỏ được gọi là vi khuẩn, nhưng phần lớn trong số đó là vô hại và thậm chí có những vi khuẩn còn mang lại lợi ích cho hệ thống miễn dịch và tiêu hóa. Năm 2013, các vi khuẩn đường ruột đã được chứng minh là có ảnh hưởng tốt đến phương pháp điều trị chống ung thư ở người và đóng một vai trò trong việc giảm cân…

8. Bộ não nhỏ phát triển trong phòng thí nghiệm

Các nhà nghiên cứu tại Viện sinh học phân tử (IMB) tại Vienna, Áo đã lần đầu tiên nuôi cấy thành công một bộ não người thu nhỏ chứa các thành phần vỏ não, hồi hải mã và thậm chí là võng mạc từ các tế bào gốc. Các cấu trúc mô 3D sẽ cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu về các giai đoạn đầu tiên trong quá trình phát triển não người với độ chi tiết cực cao.

Hiện tại, mô hình não thu nhỏ của viện IMB rất tương quan về kích thước so với não người trong giai đoạn phát triển ban đầu của thai nhi. Tuy nhiên bộ não nuôi cấy trong phòng thí nghiệm vẫn không thể có ý thức như bộ não con người. Bên cạnh đó để bộ não phát triển đến kích thước bộ não người trưởng thành là một quá trình hết sức khó khăn.

9. Phát hiện mới các hành tinh trong vũ trụ

Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ California, Mỹ (Caltech), phát hiện mới về các ngôi sao và hành tinh trong vũ trụ trong năm 2013 cho thấy vũ trụ đang ngày càng đông đúc. Trong năm 2013, các nhà khoa học phát hiện có ít nhất 100 tỉ ngôi sao trong Dải Ngân hà. Theo quan sát của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), một phần năm trong số các ngôi sao này có các hành tinh với kích thước tương đương Trái Đất quay quanh. Kepler-62f (ảnh) là một hành tinh có kích thước tương đương với Trái Đất, nằm cách hành tinh của chúng ta khoảng 1.200 năm ánh sáng.

10. Tìm ra nguyên nhân tại sao con người cần ngủ

“Tại sao chúng ta ngủ” là câu hỏi làm bối rối các nhà khoa học trong nhiều thế kỉ, và câu trả lời là “không ai thực sự biết chắc chắn”. Tuy nhiên mới đây các nhà khoa học đã tìm ra được lí do chính khiến con người cần phải ngủ.

Lí do đầu tiên khiến con người cần phải ngủ là để làm sạch não. Khi não đang ngủ, các kênh giữa các tế bào sẽ phát triển, cho phép dịch não tủy phát triển sâu trong các mô não sản sinh ra protein độc hại, là nguyên nhân đối với các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer và các bệnh khác.

Theo Genk