قافله علم در سالی که گذشت

هر ساله جهان علم رویدادهای فراوانی را تجربه می کند و اوج و فرودهای گوناگونی را پشت سر می گذارد.

کد خبر: ۱۳۰۰۳۵

زمانی بود که می شد پیشرفت های علمی یک سال را چون کارنامه ای دقیق به حساب آورد و فهرست کرد اما این روزها این قافله آنقدر شتاب گرفته است که دیگر نمی توان سخن از این کارنامه به میان آورد. هر مروری که صورت گیرد، تنها نگاه به بخش کوچکی از رویدادهایی است که از پیش چشم ما گذشته است و قطعا سلیقه شخصی در آن بسیار موثر است. این مقاله مروری است بر برجسته ترین عناوین رویدادهایی که جهان علم در سال 85 شاهد آن بود.

پیشروی مهندسی بافت راه طولانی دارد، اما این علم با وجود محققان بسیار شاهد پیشرفت های شگرفی است که آینده ای روشن را نوید می دهند. یکی از اتفاقاتی که امسال در این خصوص افتاد، کاشت موفقیت آمیز مثانه مصنوعی بود. این کار از سوی آنتونی آتالا و همکارانش در دانشگاه ویک فارست واقع در کارولینای شمالی انجام شد. آنها توانستند داربستی از کلاژن را به همراه سلولهایی که از بقایای مثانه خود بیماران گرفته شده بود، کشت دهند و سپس این اندام مصنوعی را به بدن همان بیماران پیوند بزنند. این گیرنده ها در حال حاضر وضعیت خوبی دارند؛ اما برخی اورولوژیست ها معتقدند با استفاده از جراحی های سنتی هم می توان نتایج مشابه این کار را کسب کرد.
از زاویه دید مهندسی بافت ، کشت مثانه کار زیاد سختی نیست و هدف نهایی این علم رشد اندام هایی مثل کبد و کلیه است. شاید نتوان این کار را با تکنیکی که درخصوص مثانه انجام شده بود، تکرار کنند یعنی یک داربست کلاژنی برای کلیه و کبد تولید کنند. بنابراین تحقیقاتی روی تکنیک های چاپ سه بعدی سلولی در حال انجام است.

تکامل در عمل

مطالعه روی سیر تکاملی موجودات بسیار شباهت دارد به مطالعه ببرها و پلنگها. ردپاهایشان را می بینید، پس آنجا هستند؛ اما در بیشتر موارد نمی توانید آنها را ببینید. اما امسال اتفاق جالبی برای زیست شناسان تکاملی افتاد. آنها نه یکی ، بلکه چندین شاهد در این خصوص پیدا کردند.
یکی از این شاهدان مارمولکی کوچک با نام Anolis Sagrei بود. وقتی محققان یکی از این مارمولک های بزرگ و شکارچی را به زیستگاه مارمولک کوچکتر یعنی جزایر کارائیب بردند، مارمولک کوچکتر بسرعت تکامل یافت و صاحب پاهایی بلندتر شد تا بتواند سریع تر فرار کند، اما به محض این که مارمولک کوچکتر فراگرفت در موقع حمله مارمولک بزرگتر به سمت شاخ و برگ ها و بوته ها فرار کند، در عرض 6 ماه این سیر عکس شد و دوباره صاحب پاهایی کوچکتر شد. گفتنی است ، داشتن پاهایی کوچکتر باعث می شود مارمولک راحت تر از دیوار و... بالا برود.
شاهد دیگری که زیست شناسان تکاملی با آن روبه رو بودند، ایجاد ناگهانی دو گونه پروانه از پیوند بین دو گونه موجود بود. یعنی اتفاقی که تا پیش از این فقط در گیاهان رخ داده بود.

ماهی ها روز به روز کمتر می شوند

به قول معروف ، سال به سال دریغ از پارسال. سرمایه جهانی ماهی امسال با سرعتی زیاد روال کاهشی خود را طی کرد. این را تعداد زیادی از محققان دنیا تایید کرده و هشدار داده اند صنعت ماهیگیری جهانی تا سال 2050 از بین خواهد رفت.
این دانشمندان معتقدند باید کل شبکه غذایی دریایی را حفاظت کرد. چون هرگونه دریایی ، هرچه هم پست و به درد نخور باشد، باز هم گوشه ای از شبکه غذایی را به خود اختصاص داده است.
آنها در گزارش خود ذکر کرده اند که باید نقاطی حفاظت شده در دریاها ایجاد شود تا کمک کند کل زنجیره موجودات دریایی بازیافت شود.
اما متاسفانه آنچه در دنیا رخ می دهد، بر انهدام روزافزون تنوع زیستی دریایی اشاره دارد مثل ازسرگیری صید نهنگ در ایسلند، شکار فکها در کانادا، ادامه رد هشدار دانشمندان اروپایی مبنی بر توقف صید نوعی ماهی در خطر انقراض از دریای جنوب و... و بدترین آنها هم این که از ذخایر در خطر دریایی در بیشتر موارد حفاظت هم نمی شود.
اما گویا امسال نشانه هایی از امید به وجود آمده است. مثلا این که استرالیایی ها یاد گرفتند چگونه به صورت مصنوعی کوسه ماهی پرورش دهند یا این که سازمان ملل صید عمیق از برخی دریاها را تحریم کرده است ؛ گرچه این تصمیم با مخالفت اسپانیا، کانادا و روسیه روبه رو شده است.
ضمنا دانشمندان درپی تهیه نقشه ای برای سرشماری جمعیت دریایی هستند. پس بهتر است تا هنوز چیزی در دریاها باقی است ، سرشماری را آغاز کنند.

از WWW چه خبر؛

به گزارش نیوساینتیست ، ژولای امسال و تنها 7 ماه پس از گشایش سایت YouTube.com ، کاربران این سایت بیش از 65 هزار ویدئو جدید را پست کرده اند و روزانه 100 میلیون کلیپ از این سایت مشاهده می شود. در این سایت انواع کلیپ ها با هر موضوعی از سوی کاربران آپلود شده است. در ماه اکتبر گوگل این سایت را با قیمت 1.65 میلیارد دلار خریداری کرد.
از دیگر پدیده های وب امسال می توان به MySpace.com اشاره کرد که به کاربرانش این امکان را داده بود اطلاعات شخصی خود را پست کرده و با دیگران به اشتراک بگذارند. این سایت بخصوص مورد توجه نوجوانان قرار گرفته بود و در ماه ژولای یکی از نشانی هایی بود که توانسته بود بیشترین تعداد کاربران امریکایی را به خود اختصاص دهد. این سایت حتی در یک دوره یک هفته ای توانست بازدیدکنندگان بیشتری نسبت به گوگل داشته باشد.
نکته نگران کننده این سایت این بود که با وجود این همه اطلاعات خودمانی و شخصی در یک شبکه جهانی نه تنها تبهکاران و شکارچیان اینترنتی ، بلکه دولت و کافرمایان هم براحتی به گنجینه ای طلایی از اطلاعات دسترسی خواهند داشت. مثلا کارفرمایان می توانند بررسی کنند که کارمندان آنها در اوقات فراغتشان به صورت آنلاین چه چیزهایی را راجع به شرکت می نویسند.
پنتاگون هم روی تحقیقاتی سرمایه گذاری کرده است که بتوانند اطلاعات شخصی افراد را از سایتها برداشت کنند. شاید برای این که مطمئن باشید حریم خصوصی تان محفوظ می ماند، بد نباشد همیشه آف لاین باشید.

بازگشت نئاندرتال ها

ما انسان ها مجرم هستیم. می پرسید در رابطه با چی؛ خیلی چیزها که یکی از آنها انقراض گونه هاست. اما شاید وقت آن رسیده باشد که خوشامدی به ناندرتال ها بگوییم.
امسال دانشمندان موفق شدند ژنوم 2 ناندرتال را مشخص کنند. این ناندرتال ها یک میلیون سال پیش می زیسته اند. تا چند سال پیش حتی فکر این را هم نمی شد کرد که بتوان DNA های قدیمی را از هسته سلول استخراج و توالی آن را مشخص کرد؛ اما به خاطر روشهای پیشرفته و نیز یافتن 2 فسیل استثنایی ، ژنوم ناندرتال ها مشخص شد.
امروزه می دانیم اجداد ما در جمعیتی 3 هزار نفری می زیسته اند و جدایی بین ما و ناندرتال ها از 600 هزار سال پیش آغاز شده است.
ناندرتال ها از توانایی های عجیبی مثل ساخت ابزار و ادوات و نیز روشهای عجیب شکال برخوردار بوده اند. آنها حتی مردگانشان را دفن می کردند.

حالت جدید ماده ، تداعی 3 تفنگدار: همه برای یکی و یکی برای همه

سال 1970 یک دانشمند روسی نوعی خاص و جدید از ماده را پیشنهاد کرده بود؛ اما نتوانسته بود در عمل به آن دست یابد. تا این که امسال یک تیم بین المللی از فیزیکدانان موفق شدند 3 اتم طبیعی را به این نوع جدید از ماده تبدیل کنند.
در این حالت جدید، هر دو اتم همدیگر را دفع می کنند؛ اما اگر 3 اتم کنار هم قرار بگیرند، همدیگر را جذب می کنند و حالتی جدید را به وجود می آورند.
گزارش این کار که از سوی محققان دانشگاه شیکاگو و نیز محقق اتریشی ا نجام شده بود، در شماره 16 مارس نشریه نیچر به چاپ رسید. آنها این آزمایش را در اتاقک خلاء و در دمایی بیش از حد سرد یعنی یک میلیاردم درجه بالای صفر مطلق (459.6- فارنهایت) و با 3 اتم سزیوم انجام دادند. سزیوم فلزی است که در ساعتهای اتمی استفاده می شود.
به این ترتیب ، دیگر نیازی نیست خود را محدود به خواص آلومینیوم و یا مس این ذرات بکنیم ؛ بلکه می توانیم حالت جدیدی از ماده را بسازیم که در آن می توانیم خواص ذرات را هم کنترل کنیم.
امروزه محققان نانوفناوری می توانند اتمها را ترکیب کنند و موادی با خواصی جالب بسازند، اما نمی توانند فعل و انفعالات اساسی و بنیادی این اتمها را تغییر دهند.

ردیف شدن ژنوم موش

گرچه این اتفاق نسبت به اتفاق مشابهی که سال پیش در رابطه با ژنوم انسان افتاده بود، زیاد نتوانست توجه افراد عادی را به خود جلب کند، اما در جوامع تحقیقاتی توانست همان توجه و اشتیاق را ایجاد کند.
موش یکی از مهمترین حیواناتی است که در تحقیقات بیومدیکال از آن استفاده می شود. علاوه بر این ، موش سردسته پستاندارانی است که از زمان کشف ژنتیک مندل در اوایل دهه 1900 ، کاربرد تحقیقاتی داشته است.
ژنوم انسان و موش به طرز عجیبی شبیه هم است . 99 درصد ژنهای کدکننده پروتئینی در موش با انسان مطابقت دارد، گرچه در سطح پروتئینی ، تفاوت ها واضح ترند. با وجود این ، همان تفاوت های بسیار کوچک در سطح ژنتیک ، توضیحی است برای تفاوت هایی به این بزرگی در فنوتیپ موش و انسان.

کشف سرنوشت اقیانوس ها

امسال دانشمندان دانشگاه منچستر موفق شدند اولین مدرک از وجود آب دریا را در اعماق زمین کشف کنند و به این ترتیب توانستند پاسخی برای سرنوشت اقیانوس های زمین پیدا کنند. مقاله آنها در مجله نیچر به چاپ رسید.
این موضوع سالها مورد بحث زمین شناسان بود، این که آیا آب دریا جذب اعماق زمین می شود یا این که یک لایه عایق و مانع جذب در کف دریاها وجود دارد که نمی گذارد آب دریا جذب زمین شود.

یک پرسش بزرگ در زیست شناسی حل شد

تیمی از محققان استرالیایی امسال موفق شدند یکی از اساسی ترین پرسشهای زیست شناسی را پاسخ دهند. این که چرا نرها اسپرم و ماده ها تخم می سازند. این پاسخ می تواند به بهبود روشهای درمانی ناباروری ، سرطان و نیز مدیریت آفات در کشاورزی منجر شود.
این محققان کشف کردند که مشتقات ویتامین A باعث تولید تخم و اسپرم در ماده ها و نرها می شود، فرآیندی که به نام میوز شناخته می شود.
سلولهایی که در نهایت به تخم یا اسپرم تبدیل می شوند، در جنین (رویان) نر و ماده کاملا یکسان و مشابه هستند؛ به این سلولها، سلولهای جنینی گفته می شود. این که سلولهای جنینی به شکل تخم یا اسپرم رشد کنند، بستگی دارد به زمانی که در آن ، میوز رخ می دهد. در ماده ها میوز قبل از تولد رخ می دهد و تخم تولید می شود؛ در حالی که در نرها میوز بعد از تولد رخ می دهد و باعث تولید اسپرم می شود.
آنها دریافتند که اسید رتینوئیک که یکی از مشتقات ویتامین A است ، باعث می شود سلولهای جنینی در ماده ها شروع به میوز کنند و در نتیجه تخم ساخته شود. آنها همچنین آنزیمی را در جنین نرها پیدا کردند که رتینوئیک اسید را از بین می برد و در نتیجه میوز را تا پس از تولد متوقف می کند و نتیجه آن ، تولید اسپرم است .به گفته سرپرست این تیم ، پروفسور کوپمن فرآیندی که آنها موفق به کشف آن شده اند، بی نهایت مهم است و تا به حال هیچ کس نتوانسته آن را کشف کند.
این دانش به محققان کمک می کند تا باروری را بهبود بخشند. به عنوان مثال می توان در رابطه با زوجی که نابارور و خواهان بچه دار شدن هستند یا در مدیریت آفات برای توفق باروری از آن استفاده کرد.
این محققان همچنین دریافتند که سیگنال نامناسب رتینوئید ممکن است راهنمایی غلطی به سلولهای جنینی بدهد و در نتیجه به شکل گیری تومورهای سلول جنینی منجر شود که این نتایج می تواند در درمان سرطان بیضه کاربرد داشته باشد

این دانشمندان توانستند برای اولین بار مقادیری از آب دریا را در نمونه های گاز آتشفشانی که از ناحیه ای درست در زیر پوسته زمین گرفته شده بود، تشخیص دهند و با این یافته حدس زدند که آب دریاها باید به اعماق زمین نشت کند.
آنها همچنین دریافتند که 10 درصد اقیانوس های زمین از ابتدای شکل گیری ، جذب اعماق زمین شده اند. این محققان برای کار خود از گازهای نادر استفاده کردند. آنها این کار را با شمردن تقریبی تعداد اتمهای آرگون ، کریپتون و گزنون در این نمونه ها انجام دادند. نتایج این تحقیق می تواند بر یافته های باارزشی درباره چگونگی شکل گیری و نیز تغییر سیاره زمین در طول زمان منجر شود. همچنین می تواند توضیحی باشد برای این که چرا اقیانوس های آتشفشانی مثل هاوایی و ایسلند که منشاء آنها از محل تلاقی زیر پوسته زمین با هسته است ، آب بیشتری نسبت به اقیانوس های آتشفشانی دارند که منشاء آنها مناطق کم عمق تر زیر پوسته است .زمین شناسان تصور می کنند که دلیل این موضوع این باشد که این مناطق از سیاره در طول شکل گیری زمین ، آب و گاز بیشتری را به دام انداخته باشند.

فلفل ، قاتل سرطان پروستات

کسپایسین همان ماده موجود در فلفل است که نه تنها باعث سوزاندن زبان می شود؛ بلکه می تواند سلولهای سرطانی پروستات را وادار به خودکشی کند. این نتیجه از پژوهش یک تیم از محققان از انستیتوی سرطان ساموئل اوشین و با همکاری UCLA به دست آمده است و در نشریه 15 مارس تحقیقات سرطان امسال به چاپ رسیده است.
آنها دریافتند که کسپایسین دارای تاثیر عمیق ضد تکثیر بر سلولهای سرطانی پروستات انسان است. این ماده همچنین به طرز عجیبی رشد تومورهای پروستات را در موشها کند می کرد. بنابراین تحقیق کسپایسین مانع از فعالیت مکانیسم ملکولی می شود که از آن طریق سلولها از بین می روند. پدیده مرگ سلولی اتفاقی است که در بافتها رخ می دهد تا بین سلولهای جدید و سلولهای پیر تعادلی برقرار شود. در مقابل سلولهای سرطانی هم براحتی نمی میرند و از مرگ فرار می کنند.
هر ساله بیش از 232 هزار نفر در امریکا و بیش از 680 هزار نفر در سراسر دنیا به سرطان پروستات مبتلا می شوند. حدود 30 هزار مرد در امریکا هر سال بر اثر این بیماری ، جان خود را از دست می دهند. در سراسر جهان هم این تعداد به 221 هزار نفر می رسد.

علوم شناختی در ایران جان می گیرد

امسال یک اتفاق بسیار مهم در جامعه علمی ایران افتاد. دکتر حسین استکی توانست مقاله ای در زمینه علوم شناختی در مجله معتبر نیچر به چاپ رساند.
دکتر استکی ، دانشیار دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی و مسوول پژوهشکده علوم شناختی پژوهشگاه دانشهای بنیادی همراه همکاران دیگرش توانست اثبات کند که یک رابطه علمی بین پدیده های اتفاق افتاده در مغز با قابلیت های شناختی وجود دارد.
قابلیت شناختی که آنها در این مطالعه استفاده کردند، تشخیص چهره از غیر چهره است. آنها پس از یک سال آموزش به میمون های رسوس آنها را تحت آزمونی قرار دادند. در این آموزش به میمون ها یاد داده شد با دیدن تصاویر مختلف اگر تشخیص دادند آن تصویر چهره است ، چشم خود را یک نقطه روی مانیتور رایانه به سمت راست حرکت دهند و وقتی تشخیص دادند تصویر چهره نیست ، به سمت چپ بنگرند. در آزمون هم تصاویری به مدت 50 میلی ثانیه به آنها نشان داده می شد که شامل تصاویری مبهم از چهره و اشیای دیگر بود و درجه ابهام آنها با هم فرق می کرد. قبل از آن هم در قشر تمپورال مغز این میمون ها میکروالکترودی وارد کرده بودند و طی آزمون از طریق تجهیزاتی که داشتند فعالیت الکتریکی تک سلول ها را ثبت کردند و فهمیدند چه سلولهایی به چه تصاویری پاسخ می دهند و در نهایت توانستند سلولهایی را که به صورت اختصاصی به تصاویر چهره پاسخ می دهند و به آنها نورون های چهره می گویند، پیدا کنند.آنها همچنین نشان دادند با تزریق جریان حتی وقتی حیوان چیزی هم نمی بیند و تصویر کاملا مبهم و برفکی است ، یا وقتی تصاویر غیر چهره را می بیند، می توان تصویر دیدن چهره را در او ایجاد و القا کرد، به طوری که حیوان فکر کند چهره دیده است.
در واقع آنها توانستند ذهن این موجود را به صورت مصنوعی کنترل و از بیرون به او القا کنند که چه چیزی را ببیند و چون این کار در چنین سطحی در دنیا اتفاق نیفتاده بود، این مقاله به عنوان مقاله برگزیده نیچر به چاپ رسید و استقبال فراوانی از آن شد.
همکاران دکتر استکی ، دکتر آرش افراز و دکتر روزبه کیانی بوده اند. این تحقیق آثار وسیعی از فلسفه ذهن تا علوم پزشکی و علوم بینایی خواهد داشت و یکی از کاربردهای احتمالی آن می تواند این باشد که در آینده ای دور افراد نابینا، بینایی مصنوعی به دست آورند.

رویانا متولد شد

کار روی کلونینگ گوسفند از سال 1383 با حمایت سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران در دو سایت تهران و اصفهان آغاز شد. مطالعه در دو فاز لقاح خارج رحمی (IVF) و کلونینگ در پژوهشکده رویان انجام گرفت.
به این ترتیب در راستای دستیابی به فناوری شبیه سازی ، ساخت موجودات ترانس ژن و تولیدات حاصل از آنها، اصلاح نژاد به روش نوین و مطالعات بین نژادی ، دو بره شبیه سازی شده حاصل شد. بره اول 11 مرداد 85 از یک راس گوسفند - که فاز بارداری را به پایان رسانده بود - با وزن حدود 3 کیلوگرم و کاملا سالم به دنیا آمد که البته 5 دقیقه بعد از تولد به دلیل مشکلاتی که به طور کلی در بره های کلون شده که طی بارداری و پس از تولد وجود دارد، از بین رفت ؛ ولی بره دوم یا رویانا، با وزن حدود 4 کیلوگرم با نژاد افشار روز شنبه 9 مهر 1385 به دنیا آمد و در حال حاضر نیز در سلامت کامل به سر می برد.