چشم‌انداز مهم‎ترین رویدادهای علمی سال ۲۰۲۱

آنقدر که حتی به جست‌وجوی حیات در سیاره سرخ بپردازند و اگر همه چیز خوب پیش برود بالاخره پس از سال‌ها وعده و وعید، تلسکوپ فضایی جیمز وب را در مدار زمین قرار دهند. این چکیده مقاله‌ای است که به‌تازگی در وبگاه نشریه نیچر منتشر شده است.

در یک کلام باید بگویم پیشرفت در حوزه‌های پزشکی، داروسازی، اخترشناسی و دانش فضایی انتظار می‌رود چهار رکن مهم رویدادهای علمی سال۲۰۲۱ را تشکیل دهند. حوزه‌هایی که تحت‌تأثیر خروج انگلیس از اتحادیه اروپا ممکن است بر روندها و جهت‌گیری رویدادهای پیش‌رو اثرگذار باشد. منبع: Nature

به‌سوی زمین عاری از کربن

به نظر می‎رسد ۲۰۲۱سال مهمی برای مبارزه با تغییرات اقلیم خواهد بود. پس از توافق اقلیمی پاریس سال ۲۰۱۵ بار دیگر کشورها آبان سال آینده برای برگزاری اجلاس تغییرات اقلیم سازمان ملل و بستن دور جدیدی از تعهدات مبنی بر توقف انتشار گازهای گلخانه‎ای در گلاسگو، بزرگ‎ترین شهر اسکاتلند، دور هم جمع خواهند شد.

چین که بزرگ‎ترین تولیدکننده دی‌اکسیدکربن دنیاست و همین‌طور اتحادیه اروپا تصمیم دارند تا ۴۰-۳۰سال آینده از نظر میزان انتشار کربن به سطح خنثی برسند یعنی میزان تولید گازهای گلخانه‎ای برابری کند با میزان جذب این گاز از جو زمین با استفاده از جنگل‎کاری و فناوری‎های جذب و ذخیره‎سازی کربن. حالا دانشمندان منتظرند ببینند آیا جو بایدن، رئیس‌جمهوری منتخب ایالات متحده نیز چنین هدف مشابهی را برای آمریکا تعیین خواهد کرد یا خیر. بایدن پیش‎تر گفته بود که به توافق اقلیم پاریس برای مقابله با گرمایش زمین بازخواهد گشت.

سالی حساس برای داروهای آلزایمر

با وجود سال‎ها پژوهش و هزینه برای کشف دارویی برای آلزایمر، هنوز هیچ شرکتی درخواست تایید دارویی به سازمان غذا و داروی آمریکا نداده است ولی به‌تازگی شرکت بایوژن (Biogen) قصد دارد به‌زودی دارویی به نام آدوکانوماب (aducanumab) را برای درمان آلزایمر تولید و به بازار عرضه کند.

آدوکانوماب اولین دارویی است که سازندگان آن ادعا می‎کنند می‎تواند سرعت پیشرفت بیماری آلزایمر و روند از دست دادن حافظه و توان تکلم را کاهش دهد. آدوکانوب، آنتی‌بادی‌ای است که به پروتئین‎های چسبناک مغز به نام آمیلوئید، متصل می‎شود.

دانشمندان حدس می‎زنند همین آمیلوئیدها عامل ایجاد عارضه آلزایمر هستند. پیش‌تر فاز سوم کارآزمایی بالینی این دارو نتایج متناقضی را نشان می‎داد، ولی روند آزمایش‎های جدیدتر نتایج مثبت و امیدوارکننده‌ای را نشان می‎دهد، به طوری که نمی‌توان نتیجه ناموفق آزمایش قبلی را مبنای ناموثر بودن آن قلمداد کرد. حال باید دید در سال جدید آیا تنها داروی شناخته‌شده آلزایمر، تاییدیه‌های لازم را دریافت خواهد کرد یا خیر؟

واکسن‎ها و همه‎گیری

سال ۲۰۲۰ این شانس را داشت که شاهد رونمایی از اولین واکسن کووید-۱۹ دارای مجوز باشد. اوایل سال ۲۰۲۱ نیز اثربخشی و کارآمدی چند واکسن جدید دیگر هم مشخص خواهد شد.

در سراسر جهان همکاری‎های بین‎المللی بین جامعه علمی و صنعت داروسازی در مقیاسی که قبلا هرگز دیده نشده بود، قرار است آغاز شود.

واکسن‎های شرکت‎های فایزر-بایون‎تک و مدرنا که به‌تازگی نتایج فاز سوم آنها مشخص شده است، مبتنی بر فناوری آران‎آی پیام‌رسان هستند و برای همین باید در دمای بسیار پایین نگهداری شوند.

همین امر توزیع آنها را دشوار کرده است. گرچه فایزر در بعضی از کشورها مجوز استفاده اضطراری را هم دریافت کرده است.

سوی دیگر جالب توجه داستان واکسن‎ها، مشخص شدن نتایج فاز سوم کارآزمایی بالینی واکسن‎های ساخت شرکت‎های دارویی آمریکایی جانسون‌اندجانسون (Johnson & Johnson) و نوواواکس (Novavax) است، زیرا توزیع آنها بسیار ساده‎تر است. اواخر سال گذشته میلادی، فاز سوم کارآزمایی بالینی واکسن نوواواکس در ایالات متحده و انگلستان شروع شد و نتایج آن تا اوایل سال ۲۰۲۱ به دست خواهد آمد. این واکسن بر اساس پروتئین اسپایک‌ویروس توسعه یافته است.

در صورت موفقیت‎آمیز بودن نتایج واکسن نوواواکس، این شرکت می‎تواند دومیلیارد دوز از آن را در هر سال آماده کند. شرکت جانسون‌اندجانسون نیز در حال آزمایش واکسن تک‌دوزی خود است، برخلاف واکسن‎های فایزر و مدرنا که در دو مرحله باید تزریق شوند.

روسیه و چین نیز در زمینه تولید واکسن پیشرفت‌های خوبی نشان داده‌اند و کشورهای دیگری نظیر هندوستان و ایران نیز در پی دستیابی به واکسن ساخته‌شده در کشور خود هستند.

تجدیدنظر در دستورالعمل‎های حوزه سلول‎های بنیادی

زیست‌شناسان با استفاده از سلول‎های بنیادی انسانی می‎توانند در آزمایشگاه، ساختاری را شبیه به مراحل اولیه جنین بسازند که هرگز به یک انسان تبدیل نخواهد شد، ولی ویژگی‎های مراحل رشدش مانند رشد جنین در انسان است.

طبق قوانین انجمن بین‌المللی تحقیقات سلول‎های بنیادی (ISSCR) محققان نمی‎توانند جنین متولدشده در آزمایشگاه را بیشتر از ۱۴ روز پس از لقاح نگه‌دارند.

پژوهشگران سلول‎های بنیادی مشتاقانه منتظر بازنگری این قوانین و تمدید این زمان در محدوده دوهفته‎ای هستند، زیرا این مطالعات به آنها کمک می‎کند تا بدانیم چرا بسیاری از حاملگی‎های زودرس به سقط جنین منجر می‎شود. بعلاوه شرکت‎های دارویی ممکن است روزی از این آزمایش‎ها برای اثبات بی‎خطر بودن داروها برای زنان باردار استفاده کنند.

پایان انتظار برای پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب

ناسا تصمیم دارد بزرگ‌ترین، قدرتمندترین و پیچیده‌ترین تلسکوپی را که زمین به خود دیده است در آبان ۱۴۰۰ پس از انتظارها و به تعویق افتادن‌های فراوان بالاخره پرتاب کند. چالش‌های فنی و تأثیرات همه‌گیری کووید ۱۹ دلایل تأخیر در پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب است.

۳۰ سال پیش تلسکوپ فضایی هابل در سال ۱۳۶۹پرتاب شد و با بیشتر از یک‌میلیون و ۳۰۰ هزار رصد، دانش اخترشناسی را چند گام به‌پیش برد.

حالا هابل در آستانه بازنشستگی است و می‌خواهد تلسکوپ فضایی جیمز وب با توانایی رصد در طول‌موج‌های بیشتر را جایگزین آن کند. اخترشناسان به کمک این پروژه ۹ میلیارد دلاری به رصد اعماق کیهان می‌پردازند.

این تلسکوپ مجهز به آینه‌ای ۵/۶ متری است که پس از مستقر شدن در فاصله ۵/۱میلیون کیلومتری زمین در فضا بازخواهد شد.سپس با جمع‌آوری نور از اعماق کیهان، یافتن نور اولین نسل کهکشان‌هایی که پس از مهبانگ به وجود آمدند و همین‌طور کاوش جو سیاره‌های فراخورشیدی برای یافتن نشانه‌هایی از حیات، دور از انتظار نیست که انقلاب جدیدی در اخترشناسی ایجاد شود.

مریخ، شلوغ‌تر از همیشه

اکنون فضاپیماهای ناسا، چین و امارات متحده عربی درراه رسیدن به مریخ هستند و به مقصد خیلی نزدیک شده‌اند.

کاوشگر چینی که برای کاوش سطح مریخ طراحی‌شده، قرار است در بهمن‌ماه سطح سیاره سرخ را لمس کند. این مأموریت که تیان‌ون-۱ نام دارد با ۱۳ ابزار تخصصی خود شامل دوربین‌ها، رادارها و آنالیزگر ذرات به دنبال آب و نشانه‌هایی از حیات است.

در صورت موفقیت این مأموریت، چین برای اولین بار به مریخ خواهد رسید و اولین باری خواهد بود که یک کاوشگر حامل مدارگرد، سطح‌نشین و مریخ‌نورد در مریخ فرود آمده است.

فضاپیمای امارات بانام الامل یا هوپ (Hope) به معنی امید و مریخ‌نورد استقامت (Perseverance) ناسا نیز دیگر مسافران درراه مریخ هستند که در همین بازه زمانی مشابه تیان‌ون-۱ به مقصد خواهند رسید.

فضاپیمای الامل چرخه‌های جوی روزانه و فصلی مریخ را زیر نظر خواهد گرفت و استقامت نیز مانند تیان‌ون-۱ به دنبال آب و نشانه‌هایی از حیات درگذشته مریخ است. بعلاوه این‌که استقامت برای اولین بار با خود پهپاد نیز به مریخ می‌برد. در اواسط تابستان امسال هر سه مأموریت مریخی بافاصله کمی از هم پرتاب شدند.

پنجره‌ای جدید رو به کیهان

درنتیجه برخورد دو جسم پرجرم مانند دو سیاهچاله یا دوستاره نوترونی یا یک سیاهچاله و ستاره نوترونی، امواج گرانشی به وجود می‌آیند. بیشتر امواج گرانشی ثبت‌شده تا به امروز درنتیجه برخورد دو سیاهچاله با جرم تقریبا یکسان بوده‌اند.

بعلاوه ستاره‌های نوترونی، مانند فانوس‌های راهنمایی هستند که اخترشناسان با زیرنظر گرفتن آنها می‌توانند امواج گرانشی بیشتری با منشأ ستاره‌های نوترونی آشکارسازی کنند. وقتی دو سیاهچاله در مدارهایی نزدیک به دور یکدیگر می‌چرخند، کم‌کم دوره تناوب مداری‌شان کاهش می‌یابد و در هم ادغام می‌شوند.

گروه‌هایی از اروپا، آمریکای شمالی و استرالیا به دنبال ثبت طول‌موج‌های بلند حاصل از این برخوردها در مرکز کهکشان‌های دوردست هستند.

آنها ممکن است حتی موفق به ثبت نمونه‌های نادری مثل برخورد سیاهچاله‌هایی با تفاوت جرمی زیاد شوند. آشکارسازی چنین مواردی امکان سنجش نظریه نسبیت‌عام اینیشتین را با روش‌های جدید فراهم می‌کند.

تأثیرات غیرقابل‌ پیش‌بینی برگزیت

پایان برگزیت- خروج انگلیس از اتحادیه اروپا- تغییرات زیادی را در زندگی مردم انگلیس و سیاست‌های اروپا به همراه دارد و براین اساس حتی پژوهش‌های علمی نیز دستخوش این تغییرات خواهند شد.

آینده ادامه همکاری‌های علمی بین دانشمندان انگلیس با اتحادیه اروپا، راه‌های تأمین بودجه پژوهش‌های مشترک و امکان استفاده از آزمایشگاه‌ها و تجهیزات مشترک تحقیقات هسته‌ای و آب‌وهوا فعلا در هاله‌ای از ابهام قرار دارند.

بعلاوه اگر انگلیس و اتحادیه اروپا توافقی برای پذیرش استانداردهای یکدیگر در رابطه با داروها و کارآزمایی‌های بالینی نداشته باشند، میلیون‌ها دوز دارو و کارآزمایی‌های بالینی با کنترل‌های کیفی و ایمنی اضافه‌تری روبه‌رو و دراین‌بین بیماران متضرر خواهند شد.

به‌این‌ترتیب برگزیت بر روند تحقیقات علمی سال ۲۰۲۱ تأثیر خواهد گذاشت.

اما و اگرهای دسترسی آزاد به مقالات علمی

پلان اس (Plan S) برنامه‎ای است برای دسترسی آزاد به مقالات علمی که از سال ۲۰۱۸ با حمایت آژانس‎های تحقیقاتی از ۱۲ کشور اروپایی آغاز شده است.

این برنامه از دانشمندان و پژوهشگرانی که برای پیشبرد مطالعات‌شان از بودجه‎های دولتی استفاده کرده‎اند، می‎خواهد تا نتایج و مقالات خود را در مجلات و پایگاه‎هایی منتشر کنند که دسترسی به آنها تا سال ۲۰۲۱ برای همه ممکن باشد.

بیش از ۲۰سازمان مانند صندوق حمایت مالی ولکام تراست (Wellcome Trust) در لندن و خیریه بنیاد بیل و ملیندا گیتس (Bill & Melinda Gates Foundation) در سیاتل آمریکا نیز از این برنامه حمایت می‎کنند. اما این فقط روی مثبت سکه است، طرف دیگر آن مخالفت ناشران با این برنامه است.

آنها معتقدند پلان اس علاوه‌بر این‌که سامانه انتشار مقالات را تضعیف می‎کند و به ضرر پژوهشگران هم هست، مقالات چاپ‌شده هم از فرآیند داوری همتا (peer-review) و با کیفیت بالا برخوردار نخواهند بود.

کارآگاهان به دنبال کووید

گروهی از همه‌گیرشناس‎ها، ویروس‌شناس‎ها و پژوهشگران حوزه سلامت عمومی و حیوانات از طرف سازمان جهانی بهداشت (WHO) برای شناسایی منبع همه‎گیری کووید-۱۹ عازم چین شده‎اند. آنها کارشان را از ووهان چین شروع خواهند کرد؛ اولین شهری که در آن عفونت کووید-۱۹در اواخر سال ۲۰۱۹ شناسایی شد.

در مرحله اول این پروژه آنها سراغ بازار هوانان می‎روند، جایی که بسیاری از اولین افرادی که به کووید ۱۹ مبتلا شدند، گوشت و حیواناتی را از آنجا خریده بودند. سپس سفر تحقیقاتی خود را در چین و مرزهای این کشور ادامه می‎دهند.

شناسایی منشأ ویروس کرونا ممکن است سال‎ها به طول انجامد، اما پژوهشگران امیدوارند تا پایان سال جدید میلادی اطلاعات جدیدی به‌دست آید.

ریحانه رادی - دانش / روزنامه جام جم