Що є найважливішим науковим розвитком за останні 50 років?

 

Ілюстрація : Бенджамін Каррі/Gizmodo

Є люди, які переконливо стверджують, що голлівудські фільми гірші, ніж раніше. Або те, що романи повернулися всередину, від формоздатних жестів минулих десятиліть. Насправді, майже все можна вписати в розповідь про занепад - планета, очевидно, але також (на думку нашого колишнього президента) туалети та холодильники . Однією з небагатьох сфер, що не піддаються цій критиці, є наука: я сумніваюся, що є дуже багато людей, які ностальгують за днями до теорії відносності або винаходу пеніциліну. Протягом століть наука лише набирала успіхів. Але яка з цих перемог-обмежившись останнім півстоліттям-мала найбільше значення? Який найважливіший науковий розвиток за останні 50 років? Для цього тижня запитує Giz, ми звернулися до ряду експертів, щоб з’ясувати це.

Фелісітас Гессельман

Науковий співробітник, суспільні науки, Берлінський університет імені Гумбольдта

Трохи більше 50 років тому, але я б сказав, що найвпливовішими були пов'язані з цим події щодо Фактора впливу журналу та Індексу цитування науки (попередника сьогоднішньої Web of Science) Євгена Гарфілда та Ірвінга Х. Шера в період з 1955 по 1961 рік.

Ці події заклали основу для сучасних режимів управління та оцінювання в наукових колах. Їх вплив на структуру науки, як ми її знаємо, навряд чи можна переоцінити: Сьогодні важко уявити собі будь -яке рішення щодо фінансування, найму чи публікації, яке якимось чином не спирається ні на СВФ, ні на дані з Web of Science або, принаймні, на іншій формі кількісної оцінки та/або великомасштабної бази даних літератури. Крім того, те, як ми співпрацюємо з академічною літературою, а отже, як ми дізнаємось про результати досліджень та спираємось на них, також було в основному сформоване цими базами даних.

Таким чином, вони впливають на те, які інші наукові розробки стали можливими за останні 50 років. Деякі новаторські відкриття могли бути можливі лише за такого режиму оцінки СВФ та SCI, оскільки ці проекти могли б не фінансуватися за іншого режиму - але також, можливо, ми пропустили деякі дивовижні події, оскільки вони не (обіцяють) добре працювати з точки зору кількісної оцінки і були відкинуті на ранніх стадіях. Поточні дебати також висвітлюють збочені та негативні наслідки режимів кількісної оцінки, які ставлять таку премію на публікації: зміщення цілей, ігрове визначення показників та посилення тиску на публікації для дослідників на початку кар’єри. Тож хоча ці дві події надзвичайно впливові,

«Сьогодні важко уявити собі будь -яке рішення щодо фінансування, найму на роботу або публікації, яке певним чином не спирається ні на JIF, ні на дані з Web of Science, чи принаймні на якусь іншу форму кількісної оцінки та/або велику -база даних масштабної літератури ».

Роберт Н. Проктор

Професор кафедри історії науки Стенфордського університету, чиї дослідження зосереджені на науці, технології та медицині ХХ століття

Це, безперечно, було б відкриттям і доказом глобального потепління. Звісно, ​​шматочки цієї головоломки з’ясували більше століття тому: Джон Тиндал у 1850 -х роках, наприклад, показав, що деякі гази затримують промені сонця, зберігаючи нашу атмосферу в зоні підсмаженого. Сванте Арреніус у 1896 році тоді показав, що гіпотетичне подвоєння СО2, одного з основних парникових газів, спричинить передбачувану кількість потепління - що для нього, у Швеції, було добре.

Однак лише наприкінці 1950 -х років ми добре виміряли швидкість надходження вуглецю в наше повітря. Хімік на ім'я Чарльз Кілінг встановив станцію моніторингу на вулкані Мауна -Лоа на Гаваях, і незабаром після цього помітив постійне щорічне збільшення атмосферного CO2. Перші вимірювання Кілінга показали 315 частин на мільйон і зростали приблизно на 1,3 частини на мільйон на рік. Едуард Теллер, «батько Н-бомби», у 1959 р. Попередив нафтову еліту про майбутнє танення крижаних шапок та Манхеттена під водою, а в 1979 р. Таємна секта вчених, відома як джазони, підтвердила серйозність потепління, якого ми могли очікувати . Глобальний науковий консенсус щодо реальності потепління був досягнутий у 1990 році, коли Міжурядова група експертів зі зміни клімату підготувала свій перший звіт.

Сьогодні ми живемо з атмосферним СО2, що перевищує 420 частин на мільйон, і це число щороку зростає. Дослідження крижаного ядра та морського осаду показали, що зараз у нашому повітрі більше вуглецю, ніж будь-коли за останні 4 мільйони років: востаннє, коли CO2 був таким високим, більшість Флориди були підводними та 80-футовими акулами з 8-дюймовими зуби блукали по океанах.

Збігом цього доказу потепління стало визнання того, що історія Землі - це історія потрясінь. Ми дізналися, що кожні кілька мільйонів років Африка набігає на Європу біля Гібралтарської протоки, в результаті чого Середземномор’я висихає - саме тому під кожною річкою, що живить це море, є каньйони. Ми знаємо, що розрив великих льодовикових озер створив Скаблендс на сході штату Вашингтон, але також і канал, який нині відокремлює Францію від Великобританії. Ми знаємо, що Місяць утворився, коли планета розміром з Марс врізалася в землю, і що динозаври були вбиті метеором розміром з Еверест, який врізався в Юкатан близько 66 мільйонів років тому, розсипаючи мільярди тонн каменю і розсипаючи іридій по всьому світу. Усі ці речі були доведені лише нещодавно. З наукової точки зору,

У нашій нинішній кліматичній кризі дві речі відрізняються.

По -перше, це той факт, що люди керують катастрофою. Спалювання викопного палива є злочином проти всього живого на Землі або, принаймні, тих частин, які нас найбільше турбують. Тепер соснові короїди зимують, не замерзаючи, що призводить до пожовклих дерев загибелі. Коралові рифи розчиняються, коли океани підкисляються. Біо катастрофи будуть розмножуватися, коли шторми стискаються все сильніше, а кліматичні пожежі горять все спекотніше і довше. Великі та малі організми мігруватимуть, щоб уникнути спеки, з невідомими наслідками. Парадокс у тому, що всі ці хвороби можна повністю запобігти: ми не можемо передбачити наступний сплеск гамма-променів або сонячну бурю, але ми, безумовно, знаємо достатньо, щоб виправити поточну кліматичну кризу.

Друга новинка - це вбивця. На відміну від смертельних астероїдів або гамма-променів, існує група здурених корпорацій, які працюють над забезпеченням постійного спалювання викопного палива. Відповідні уряди є співучасниками цього злочину проти планети-поряд з "аналітичними центрами", такими як Американський нафтовий інститут та десяток інших "інститутів", що виставляють рахунки. Це робить кліматичну кризу відмінною від більшості попередніх катастроф чи епідемій. Це ніби у малярійного комара були лобісти в Конгресі, або у Ковіда була армія адвокатів. Ласкаво просимо в антропоцен, піроцен, епоху анототології!

Тож забудьте про останні п’ятдесят років: відкриття цього повільного кипіння з олії цілком могло б стати найважливішим науковим відкриттям у всій історії людства. Що ще наближається?

Збігом цього доказу потепління стало визнання того, що історія Землі - це історія потрясінь".

Мисливець Гейк

Професор та кафедра історії науки Університету Оклахоми

Я б сказав, що найкращим кандидатом є набір ідей та прийомів, пов’язаних із секвенуванням генів та картографуванням геномів.

Як і більшість революційних досягнень у науці, революція генетичного секвенування та картографування не була започаткована особливим відкриттям; скоріше, в той же час з’явилася група нових ідей, інструментів та прийомів, усі пов’язані з маніпулюванням та картографуванням генетичного матеріалу. Ці нові ідеї, інструменти та прийоми підтримували один одного, даючи можливість каскаду безперервних винаходів та відкриттів, закладаючи основу для таких подвигів, як картографування геному людини та розробка техніки CRISPR для генетичних маніпуляцій. Ймовірно, найважливішими з цих фундаментальних розробок були ті, що пов'язані з рекомбінантною ДНК (які дозволяють експериментувати з певними фрагментами ДНК), з ПЛР (полімеразна ланцюгова реакція, яка використовується для точного і кількісного дублювання ділянок ДНК), і з послідовністю генів (використовується для визначення послідовностей пар основ в ділянці ДНК, а отже, для ідентифікації генів та їх розташування відносно один одного). Хоча кожен із них залежав від попередніх ідей та прийомів, усі вони зробили помітні кроки вперед у 1970 -х роках, заклавши основу для швидкого зростання здатності маніпулювати генетичним матеріалом та картографувати гени у великих геномах окремих організмів. Проект «Геном людини», який офіційно тривав у 1990-2003 роках, інвестував у це підприємство величезні ресурси, стимулюючи вражаюче зростання швидкості та точності секвенування генів. закладання фундаменту для швидкого зростання здатності маніпулювати генетичним матеріалом та картографувати гени всередині більших геномів окремих організмів. Проект «Геном людини», який офіційно тривав у 1990-2003 роках, інвестував у це підприємство величезні ресурси, стимулюючи вражаюче зростання швидкості та точності секвенування генів. закладання фундаменту для швидкого зростання здатності маніпулювати генетичним матеріалом та картографувати гени в межах великих геномів окремих організмів. Проект «Геном людини», який офіційно тривав у 1990-2003 роках, інвестував у це підприємство величезні ресурси, стимулюючи вражаюче зростання швидкості та точності секвенування генів.

Розгалуження цієї групи подій, як інтелектуальних, так і практичних, були величезними. З практичної сторони, використання доказів ДНК у розслідуванні кримінальних справ (або виправдання несправедливо засудженого) зараз є рутинною справою, і потенціал точної геномної ідентифікації (та спостереження) у реальному часі реалізується надзвичайними темпами. Незважаючи на те, що генна терапія ще знаходиться в зародковому стані, потенціал, який вони пропонують, вражає, а «геномна медицина» стрімко зростає. Зараз фармацевтичні компанії вимагають у клінічних випробуваннях зразки ДНК від окремих експериментальних суб’єктів, щоб співвіднести ефективність ліків з аспектами їх геномів. І, мабуть, найважливіше з усіх, аспекти громадського здоров’я щодо секвенування та картографування генів вражають: геном коронавірусу SARS-2, що викликає Covid-19, був секвенсований до кінця лютого 2020 року, протягом кількох тижнів після усвідомлення того, що він може становити серйозну загрозу здоров'ю населення, та аналіз цілих геномів зразків вірусів з усього світу, з часом дозволили експертам у галузі охорони здоров’я скласти карту поширення та появи варіантів таким чином, який був би немислимий навіть десять років тому. Унікальні аспекти вірусу, які роблять його таким заразним, були виявлені з вражаючою швидкістю, і розпочалася робота над абсолютно новим способом розробки вакцин, що призвело до розробки, тестування та масового виробництва нового класу вакцин (вакцин з мРНК) надзвичайна ефективність, за неймовірно короткий час - менш ніж за рік від ідентифікації вірусу до схвалення та широкого застосування.

З інтелектуальної/культурної сторони, колекція прийомів маніпулювання та картографування генетичного матеріалу кидає виклик давнім уявленням про те, що є природним і про те, що робить нас людьми. Органічні, живі істоти зараз можна правдоподібно описати як технології, і це тривожна річ. Аспекти нашої індивідуальної біологічної ідентичності, які колись були «даними», все частіше стають вибором, наслідки якого ми тільки починаємо бачити. Крім того, ці ж методи використовуються для реконструкції нашого розуміння еволюційної історії, включаючи нашу власну еволюцію та розповсюдження по всьому світу, і, мабуть, ніщо не є більш значним, як змінити те, як ми розуміємо себе та свою історію.

«Як і більшість революційних подій у науці, революція генетичного секвенування та картографування не була започаткована особливим відкриттям; скоріше, в той же час з’явилася група нових ідей, інструментів та прийомів, усі пов’язані з маніпулюванням та картографуванням генетичного матеріалу ”.

Джон Агар

Професор кафедри науки та техніки Університетського коледжу Лондона, який досліджує історію сучасної науки та техніки.

Моєю відповіддю буде ПЛР - полімеразна ланцюгова реакція. Винайдений Карі Малліс у корпорації Cetus у Каліфорнії в 1985 році, він настільки ж важливий для сучасної генетики та молекулярної біології, як і тріод та транзистор для сучасної електроніки. Дійсно, він виконує ту ж роль: це підсилювач. ДНК можна розмножити. Це копіювальний апарат ДНК. Без нього, особливо після автоматизації, значна частина сучасної генетики була б надзвичайно трудомісткою, копіткою ручною роботою, шалено дорогою, і багато її застосувань були б неможливими. Він дає можливість послідовності та генетичних відбитків пальців, і ми повинні подякувати за тести на COVID та розробку вакцини. Крім того, ви можете перетворити її на фантастичну пісню, адаптувавши текст до "TCR" Sleaford Mods. Співайте зараз: P! C! R! Полімераза! Ланцюжок! Реакція!

Джерело