지난 10 년 동안 iggs 스 보손 (Higgs boson)의 발견에서부터 공상 과학 esque 유전자 편집을위한 CRISPR의 사용에 이르기까지 과학의 진정한 혁명적 인 발전을 이끌었습니다. 그러나 앞으로도 가장 큰 혁신은 무엇입니까? Live Science는 2020 년대에 가장 흥미로운 발견, 기술 및 개발에 대해 해당 분야의 여러 전문가에게 물었습니다.
의학 : 보편적 인 독감 백신
과학자들을 수십 년 동안 피해 온 보편적 독감 예방 주사는 향후 10 년 내에 나타날 수있는 진정한 혁신적인 의료 발전 중 하나 일 수 있습니다.
볼티모어 존스 홉킨스 보건 보안 센터 (Johns Hopkins Center of Health Security)의 전염병 전문가이자 선임 학자 인 Amesh Adalja 박사는“다양한 백신이 5 년에서 10 년 만에 사라진다는 농담이되었다”고 말했다.
그러나 현재이 사실은 "실제로 사실 일 수있다"고 Adalja는 Live Science에 말했다. "범용 독감 백신에 대한 다양한 접근 방식이 발전하고 있으며 유망한 결과가 나오기 시작했습니다."
이론적으로 보편적 인 독감 백신은 독감에 대해 오래 지속되는 보호 기능을 제공하며 매년 독감 예방 주사를 맞을 필요가 없습니다.
독감 바이러스의 일부는 지속적으로 변화하는 반면, 다른 일부는 매년 변하지 않습니다. 보편적 인 독감 백신에 대한 모든 접근 방식은 덜 가변적 인 바이러스 부분을 대상으로합니다.
올해 NIAID (National Institute of Allergy and Infectious Diseases)는 인간 독감 백신에 대한 최초의 인간 시험을 시작했습니다. 면역화는 헤 마글 루티 닌 (HA) "줄기"로 알려진 독감 바이러스의 덜 가변적 인 부분에 대한 면역 반응을 유도하는 것을 목표로한다. 이 1 단계 연구는 실험 백신의 안전성과 참가자의 면역 반응에 대해 살펴볼 것입니다. 연구원들은 2020 년 초에 초기 결과를보고하기를 희망합니다.
이스라엘 회사 BiondVax가 만든 또 다른 보편적 인 백신 후보는 현재 3 단계 임상 시험 중이며, 이는 백신이 실제로 효과적인지 여부를 조사하는 고급 단계의 연구입니다. 그 과학자 후보에 따르면이 백신 후보는 독감 바이러스의 여러 부분에서 나온 9 가지의 다른 단백질을 함유하고 있다고한다. 이 연구는 이미 12,000 명 이상을 등록했으며 2020 년 말에 결과가 나올 것으로 예상된다.
신경 과학 : 더 크고 더 나은 미니 뇌
지난 10 년 동안 과학자들은 뉴런으로 분화되고 3D 구조로 조립되는 인간 줄기 세포에서 "유기체"로 알려진 미니 뇌를 성공적으로 성장시켜 왔습니다. 펜실베이니아 대학교 페럴 만 의과 대학의 신경 과학 교수 인 홍준 박사에 따르면, 현재 뇌 오가 노이드는 태아 발달 초기에 작은 뇌 조각과 비슷하게 성장할 수 있다고한다. 그러나 이는 향후 10 년 안에 변경 될 수 있습니다.
송 박사는“우리는 실제로 세포 유형 다양성뿐만 아니라 세포 구조도 모델링 할 수있다”고 말했다. 성숙한 뉴런은 뇌의 층, 열 및 복잡한 회로에 자신을 배열합니다. 현재 오가 노이드에는 이러한 복잡한 연결을 마칠 수없는 미성숙 세포 만 포함되어 있지만 송 박사는 향후 10 년 안에이 문제를 극복 할 수있을 것으로 기대했다. 뇌의 미니어처 모델을 통해 과학자들은 신경 발달 장애가 어떻게 전개되는지 추론 할 수 있습니다. 신경 퇴행성 질환이 뇌 조직을 분해하는 방법; 다른 사람들의 뇌가 다른 약리학 적 치료에 어떻게 반응 할 수 있는지.
언젠가 (10 년이되지는 않았지만) 과학자들은 뇌의 손상된 부위를 대체하기 위해 신경 조직의 "기능적 단위"를 키울 수도 있습니다. "만약 당신이 손상된 뇌를 클릭 할 수있는 미리 만들어진 기능적인 장치가 있다면 어떨까요?" 노래가 말했다. 현재이 연구는 매우 이론적 인 것이지만, 앞으로 10 년 안에 우리가 알게 될 것이라고 생각합니다.
기후 변화 : 변형 된 에너지 시스템
이 10 년 동안 해수면이 상승하고 기후 변화가 심해지면 아름다운 지구가 얼마나 취약한 지 알 수있었습니다. 그러나 향후 10 년 동안 무엇을 보유하고 있습니까?
펜 스테이트 대학교 (Penn State University)의 저명한 기상학 교수 인 마이클 만 (Michael Mann)은“기후에 대한 행동에 있어서는 획기적인 발전이있을 것이라고 생각한다. "그러나 우리는 이러한 전환을 가속화 할 정책이 필요하며 이러한 정책을 지원할 정치인이 필요합니다."라고 Live Science에 말했습니다.
다음 10 년 동안, "에너지 및 운송 시스템의 재생 에너지로의 전환이 진행될 것이며, 우리가 더 빨리 도달 할 수 있도록하는 새로운 접근법과 기술이 개발 될 것입니다"라고 대기 과학 교수 인 Donald Wuebbles는 말했습니다. 어 바나 샴페인에있는 일리노이 대학교. 그리고 "악천후와 해수면 상승으로 인한 기후 관련 영향의 증가는 마침내 기후 변화를 심각하게 받아들이 기 시작하는 사람들의 관심을 끌게되었습니다."
Wuebbles 교수는 최근의 증거에 근거하여 더욱 두껍고 투기 적이며 가능성이 있다고 과학자들은 말합니다. 열개의."
입자 물리학 : 액시온 찾기
지난 10 년 동안 아주 작은 세계에서 가장 큰 뉴스는 다른 입자들을 대량으로 빌려주는 신비한 "신 입자"인 iggs 스 보손의 발견이었습니다. iggs 스 (Higgs)는 아 원자 입자의 동물원을 묘사하는 지배 이론 인 표준 모델에서 가장 중요한 보석으로 여겨졌습니다.
그러나 iggs 스 (Higgs)가 발견 한 이후로, 다른 저명한 다른 입자들이 중심 단계를 차지하기 시작했습니다.이 10 년 동안, 우리는 아직 알기 어려운이 가설적인 입자들 중 하나 인 액시온을 찾아내는 데 합당한 기회를 가졌습니다. 매사추세츠 공과 대학에서 수상자. (1978 년에 Wilczek은 먼저 액시온을 제안했습니다). 액시온은 반드시 단일 입자 일 필요는 없으며, 보통 물질과 거의 상호 작용하지 않는 특성을 갖는 입자 클래스이다. Axions는 오랜 수수께끼를 설명 할 수 있습니다. Live Science가 이전에보고 한 바와 같이 물리 법칙이 공간 좌표가 반전 된 경우에도 물질 입자와 반물질 파트너 모두에 대해 동일한 행동을하는 이유는 무엇입니까?
액시온은 암흑 물질의 주요 후보자 중 하나이며, 은하계를 묶는 보이지 않는 물질입니다.
Wilczek 박사는“아비 온을 찾는 것은 근본적인 물리학에서 매우 큰 성과가 될 것입니다. 특히 그것이 가장 어두운 경로를 통해, 즉 '어두운 물질'을 제공하는 우주의 아 시온 배경을 관찰함으로써 일어날 수있을 것입니다. "전세계에 꽃을 피우는 야심 찬 실험 계획이 전세계에 꽃을 피우고 있기 때문에 향후 5-10 년 안에 일어날 수있는 공정한 기회가 있습니다. 저에게 발견의 중요성과 그것이 일어날 가능성을 모두 평가하는 것이 가장 좋습니다. 내기."
이러한 이니셔티브 중에는 ADMX (Axion Dark Matter Experiment)와 CERN Axion Solar Telescope가 있습니다.
윌 체크는 또 다른 가능성들도있다. 우리는 우주에서 가장 초기의 시간에서 나오는 중력파 나 시공간의 파문을 감지 할 수도 있지만, 암흑 물질을 설명 할 수있는 거대한 입자를 약하게 상호 작용하는 것으로 알려진 다른 입자도 발견 할 수 있다고 Wilczek은 말했다. .
외계 행성 : 지구와 비슷한 분위기
1995 년 10 월 6 일, 한 쌍의 천문학 자들이 태양과 같은 별을 공전하는 최초의 외계 행성의 발견을 발표했을 때 우리 우주는 더 커졌습니다. 51 페가시 (Pegasi) b라고 불리는이 오브는 단지 4.2 일의 지구 별과 목성의 질량의 반 정도의 질량을 가진 별 주위에 아늑한 궤도를 보여 주었다. NASA에 따르면, 발견은 "우리가 우주와 우주를 보는 방식"이 영원히 바뀌 었다고합니다. 10 년이 지난 후, 천문학 자들은 이제 태양계 바깥에서 별을 공전하는 4,104 개의 세계를 확인했습니다. 그것은 10 년 전에 알려지지 않은 많은 세계입니다.
그래서 하늘은 다음 10 년간의 한계입니다. 매사추세츠 공과 대학의 Sara Seager에 따르면, 행성 과학자이자 천체 물리학자인 시거는“10 년은 제임스 웹 우주 망원경이 출시 될 것으로 예상되면서 천문학 및 외계 행성에 큰 영향을 미칠 것”이라고 말했다. 허블 우주 망원경의 우주 후계자 인 JWST는 2021 년에 출시 될 예정이다. 처음으로 과학자들은 적외선으로 외계 행성을 "볼"수있게되는데, 이는 그들이 별에서 멀리 떨어져있는 희미한 행성도 발견 할 수 있다는 것을 의미합니다.
또한 망원경은이 외계 세계의 특성에 대한 새로운 창을 열 것입니다. "올바른 행성이 존재한다면 우리는 작은 바위 같은 행성에서 수증기를 감지 할 수있을 것입니다. 수증기는 액체 물의 바다를 나타냅니다. 우리가 알고있는 모든 생명체에 액체 물이 필요하기 때문에 이것은 매우 중요합니다. "라고 Seager는 Live Science에 말했습니다. "이것이 획기적인 발전의 희망입니다." (NASA에 따르면 궁극적 인 목표는 지구와 비슷한 분위기를 가진 세계, 즉 생명을 지탱할 수있는 조건을 가진 행성을 찾는 것입니다.)
그리고 물론, 점점 커지는 고통이있을 것이라고 Seager는 지적했다. "JWST와 매우 큰 지상 기반 망원경이 온라인으로 제공 될 것으로 예상되면서, 외계 행성 커뮤니티는 개인 또는 소규모 팀 노력에서 수십 또는 백 명 이상의 대규모 협력으로 전환하기 위해 고군분투하고 있습니다. 그녀는 전 세계에 1,000 명 이상의 과학자들이 참여하는 거대한 공동 작업 인 레이저 간섭계 중력-파형 관측소를 언급하면서 LIGO)는 여전히 힘든 일이라고 말했다.
