از نوترينوهاي فوق‌سريع تا سلول‌هاي بنيادي: مروري بر رويدادهاي مهم دنياي علم در سال ۲۰۱۱ / پرونده هفته

واضح آرشیو وب فارسی:خبر آنلاين: از نوترينوهاي فوق‌سريع تا سلول‌هاي بنيادي: مروري بر رويدادهاي مهم دنياي علم در سال ۲۰۱۱ / پرونده هفته
دانش‌هاي بنيادي - آغاز سفر به مريخ، موفقيت در كاهش مبتلايان به ايدز و شناخت بهتر تاريخچه انسان به كمك تعيين توالي ژنتيكي تنها يك روي سكه دستاوردهاي دنياي علم در سال 2011 ميلادي است.

مجيد جويا، محبوبه عميدي: سال 2011 همانند سياست و اقتصاد، براي دانش نيز سال تغييرات بنيادي بود كه تاثيرات آن تا ده‌ها سال برجا مي‌ماند. ايالات متحده سه نشان باارزش قدرت علمي خود را از دست داد: برنامه شاتل‌هاي فضايي، برخورددهنده ذرات تواترون و سود بي‌شمار پرفروش‌ترين داروي جهان، هر سه به پايان رسيد.

ولي اين سال همچنين شاهد نشانه‌هايي از آينده دانش هم بود: اميد به اين كه بعد از بهار عربي پژوهش‌ها غنچه كنند، واكسن‌هاي ارزان‌قيمت راه خود را به آفريقا باز كنند و اولين محصولات توالي ژني در بيمارستان‌ها به كارگرفته شوند. البته همه اين‌ها تحت‌الشعاع شوك‌هاي سه‌گانه زمين‌لرزه، سونامي و ذوب جزئي راكتور هسته‌اي در ژاپن و كاهش پيوسته حمايت مالي از سرمايه‌گذاري‌هاي علمي در كشورهاي درگير بحران مالي قرار گرفت. نيچر، معتبرترين نشريه علمي جهان مسير پيشرفت دانش را در سال 2011 ميلادي چنين روايت مي‌كند:

برترين كشورها در توليد علم

براي مشاهده اينفوگراف در ابعاد بزرگ، اينجا را كليك كنيد.

ترن هوايي سلول‌هاي بنيادي
2011، سالي احساسي براي حاميان و منتقدان پژوهش‌هاي سلول‌هاي بنيادي جنيني بود. در ماه جولاي / تير، هنگامي كه يك قاضي فدرال، شكايتي را كه براي تعليق حمايت مالي دولت ايالات متحده از تحقيق بر روي سلول‌هاي بنيادي جنين انسان بود، نپذيرفت، پژوهشگران نفس راحتي كشيدند. اما در ماه اكتبر / مهر، دادگاهي اروپايي ثبت حقوق معنوي مبتني بر سلول‌هاي بنيادي جنين انسان را ممنوع كرد، هرچند اثر اين راي بر پژوهش‌هاي اروپايي نامشخص است. اما ماه نوامبر / آبان آبستن شوك ديگري بود و آن هنگامي بود كه شركتي كه براي اولين بار محصولات سلول‌هاي بنيادين جنيني را بر روي بيماران آزمايش كرده بود (شركت ژرون از منلوپارك كاليفرنيا) از ميدان رقابت خارج شد. ولي در آزمايشگاه، سلول‌هاي بنيادي جنيني در يك ظرف آزمايشگاهي هم‌محور شدند تا بافت‌هاي پيچيده سه بعدي از جمله شبكيه و يك غده هيپوفيز را شكل دهند. دانشمندان همچنين تصميم گرفتند كه با استفاده از فناوري شبيه‌سازي بر روي يك بيضه انساني (تنها جايي كه سلول‌ها حاوي يك سري كروموزوم اضافي هستند)، يك خط از سلول‌هاي بنيادي خلق كنند. هم‌زمان، علاقه اوليه دانشمندان به سلول‌هاي بنيادين تحريك شده (iPS)، منجر به تشخيص دقيق‌تر و جزئي‌تر از قابليت‌هاي آنها گرديد. در نيمه اول سال، زنجيره‌اي از مقاله‌هاي پژوهشي نگران‌كننده نشان داد كه سلول‌هاي برنامه‌ريزي شده بالغ مي‌توانند سبب شروع واكنش‌هاي ناسازگار سيستم ايمني در موش شوند و شايد حاوي اختلالات ژنتيكي باشند. ولي ديگر تحقيقات نشان از فوايد بالقوه داشت: سلول‌هاي iPS گرفته شده از بيماران را مي‌توان براي بررسي بيماري آنها در لوله آزمايشگاه به كار برد كه چند نمونه از آن نيز منتشر شد، مانند يك حالت نادر مرتبط با پيرشدگي شتاب يافته و اختلالات عصبي مانند شيزوفرني.

معماي ذرات زيراتمي
چه داستان جالبي! بعد از جمع كردن شواهدي از تقريبا 420 هزار ميليارد برخورد پروتون-پروتون در ال.اچ.سي (برخورددهنده بزرگ هادرون در سرن، آزمايشگاه فيزيك ذرات اروپا در نزديكي ژنو سوئيس) فيزيكدان‌ها در دسامبر / آذر اعلام كردند كه هنوز نمي‌توانند با اطمينان اعلام كنند كه بوزون هيگز وجود دارد يا خير (هرچند كه محتمل‌ترين مكان اختفاي آن را در جرم تقريبي 125 گيگاالكترون‌ولت تعيين كرده‌اند). اين معما به ديگر معماي فيزيك نوين پيوست، اين ادعاي حيرت‌انگيز كه نوترينوها مي‌توانند سريع‌تر از نور حركت كنند. در ماه سپتامبر / شهريور، گروهي در آزمايش OPERA (يك حسگر نوترينو در آزمايشگاه ملي گران‌ساسو در نزديكي لاكويلاي ايتاليا) ادعا كرد كه پرتوي از نوترينو را مشاهده كرده كه سفر 730 كيلومتري از سرن را 60 نانوثانيه سريع‌تر از نور طي كرده و احتمالا ركورد سرعت كيهاني را شكسته است. به رغم اين‌كه فيزيكدان‌ها تلاش كرده‌اند تا نتايج اين تحقيق را زير سوال ببرند، تاكنون كسي نتوانسته ايراد مشخصي در آن پيدا كند و گروه‌هاي مستقل ديگري از دانشمندان درتلاشند تا با تكرار اين آزمايش، به صحت و سقم آن پي ببرند. معماها با ماده تاريك ادامه پيدا كرد و باراني از نتايج آزمايش‌هاي اخترفيزيكي، تركيبي از سيگنال‌هاي گيج‌كننده و متناقض را فراهم كرده است. ولي در سال جاري دست كم يك داستان به پايان خود رسيد: بعد از 25 سال برخورد دادن ذرات، شتاب‌دهنده بزرگ تواترون در آزمايشگاه فرمي در باتاوياي ايلينويز، به كار خود پايان داد.

شهرت بربادرفته
هيچ سالي خالي از رسوايي‌هاي علمي نيست، ولي سال 2011 از اين حيث نيز پربار بود. در ماه اكتبر / مهر، روانشناس برجسته دريك استيپل از دانشگاه تيلبورگ هلند اخراج شد، چرا كه يك كميته تحقيق به تقلب‌هاي گسترده در كار وي پي برد. سه ماه پيش از آن نيز، مارك هاوسر روانشناس تكاملي، پس از افشاي تخلف از دانشگاه هاروارد استعفا داد، ولي در حالي كه اداره اخلاق پژوهشي ايالات متحده به بررسي اين پرونده ادامه مي‌دهد، جزئيات دقيق كاري كه وي انجام داده به خوبي پنهان مانده است. پرونده رسوايي آنيلو پوتي، ژنتيك‌شناس سرطاني كه به استعفاي او از دانشگاه دوك در دورهام كاليفرنياي شمالي در سال 2010 منجر شد، در ماه سپتامبر / شهريور وارد مرحله جديدي شد و آن، هنگامي بود كه بيماراني كه در جريان تحقيقات وي، روي آنها آزمايش صورت گرفته بود، پرونده‌اي حقوقي را عليه دانشگاه و دانشمندان درگير آزمايش به جريان انداختند و ادعاي ضرر و زيان كردند. و ماه نوامبر / آبان نيز شاهد دستگيري دراماتيك جودي ميكوكويتز بود، كه شهرتش را (البته تا پيش از اين پرونده) مديون كارش در ارتباط دادن سندروم خستگي مزمن با يك ويروس بود.

بيداري عربي
دانشمندان برجسته در روز 11 فوريه / بهمن 1389، پس از اين‌كه حسني مبارك پس از 30 سال از سمت رياست‌جمهوري مصر استعفا داد، به انقلابيون شادمان پيوستند. استعفاي او چند هفته پس از آن بود كه قيام مردم تونس، موجب فرار زين‌العابدين بن‌علي رئيس‌جمهور اين كشور عربي شد. با خروج ديكتاتورها، خيلي از پژوهشگران خوشبين بودند كه آزادي جديد بهار عربي منجر به پيشرفت علمي، آموزشي و دموكراسي خواهد شد. ولي زماني كه معمر قذافي رهبر ليبي در ماه اكتبر / مهر كشته شد، روشن شده بود كه تغييرات پيش رو بسيار كند خواهد بود و بستگي به افرادي خواهد داشت كه قدرت را در دست مي‌گيرند. يك تاثير آني انقلاب‌ها، آشفته كردن كار باستان‌شناسي بود: باستان‌شناسان خارجي مجبور شدند كه ليبي و مصر را ترك كنند و شوراي عالي آثار باستاني مصر هم پس از آن‌كه زاهي حواس، رئيس جنجالي و در عين حال كاريزماتيكش (عكس مقابل)، مجبور شد كه در ماه جولاي / تير دفتر خود را ترك كند، عملا فلج شد.

خط لوله خشكيده دارو
پرفروش‌ترين داروي جهان، ليپيتور (با آتورواستاتيت)، در 14 سال گذشته بيش از 100 ميليارد دلار امريكا را به حساب پي‌فايزر؛ شركت سازنده دارو ريخت. ولي اين دوران طلايي با انقضاي دوران اعتبار حق مالكيت اين دارو در 30 نوامبر / اوايل آذر به پايان رسيد و در حالي كه در آينده نزديك تعداد بيشتري از داروهاي پرفروش به چنين سرنوشتي دچار مي‌شوند، يك پرسش آشنا مطرح مي‌شود: چرا پژوهش‌گران داروهاي سودآور كافي براي پر كردن جاي اين داروها توليد نمي‌كنند؟ مطابق معمول، استراتژي‌هاي جبراني در سال جاري قابل مشاهده بود: شركت‌ها بودجه‌هاي پژوهشي را كاهش دادند و به همكاري‌هاي خارجي با دانشگاه‌ها و ديگر شركت‌ها روي آوردند. در قابل ذكرترين مورد، در ماه فوريه / بهمن 1389 شركت سانوفي در معامله‌اي 20 ميليارد دلاري، يك شركت پيشروي بيوتكنولوژي به نام جنزيم را در كمبريج ماساچوست خريد. ولي برخي از روش‌هاي درماني نوآورانه هم بود كه چشم‌انداز آينده را روشن كنند: بوكپروير و تلاپروير، اولين داروهايي از موج داروهاي هپاتيت سي بودند كه موفق به دريافت تاييديه شدند. پس از آنها، بليموماب اولين داروي تاييد شده براي درمان بيماري لوپوس در نيم قرن گذشته؛ و ايپيليموماب، درماني براي ملانوماي پيشرفته (تومور قشر عميق پوست) آمدند كه خانواده كوچك داروهاي ضد سرطان را براي بيماران با شرايط خاص ژنتيكي گسترش دادند. يك پيشرفت بنيادين هم به لطف پژوهشگراني به رهبري برايان كوبيلكا از دانشگاه استنفورد در كاليفرنيا اتفاق افتاد. آنها ساختار بلوري بازيگري كليدي در سطح سلول‌ها را تصوير كردند (گيرنده زوج شده با پروتئين جي) كه در يك جنين با زوج خود قفل شده بود. بين يك سوم و يك دوم تمام داروها اين گيرنده‌ها را هدف قرار مي‌دهند، در نتيجه دانستن اين كه آنها چگونه كار مي‌كنند مي‌تواند به تحقيق و توسعه اين صنعت كمك شاياني كند.

محققان، سانسور و فشارهاي سياسي
در سالي كه گذشت، تعدادي از محققان تحت فشار قرار گرفتند تا ‌حقوق انساني‌شان را از كار روزمره تحقيق جدا كنند. به عنوان مثال آدلين هيچر، فيزيكدان فرانسوي- الجزايري كه بدون اينكه در دادگاهي شركت كرده باشد، سومين سال حضورش را در زندان‌هاي فرانسه آغاز كرده است. در ايالات متحده نيز باراك اوباما دارد تلاش مي‌كند با ايجاد تغييراتي در خط مشي اين كشور در قبال علم و ارائه آزادي بيان بيشتر به محققان براي بحث و تبادل نظر بيشتر در مورد زمينه‌هاي كاري آنها، هزينه‌هاي سانسور محققان در دوران رياست‌جمهوري جرج بوش را به شكلي جبران كند.

پيش به سوي افق‌هاي تازه
پس از 30 سال و انجام 135 مأموريت، دوران شاتل‌هاي فضايي با فرود آتلانتيس در تاريخ 21 جولاي 2011 / 31 تيرماه 1390 به پايان رسيد و از اين به بعد ناسا بايد براي جابجايي فضانوردان و محموله‌هاي متعدد به ايستگاه فضايي بين‌المللي به كپسول‌هاي سايوز روسي اكتفا كند. اين سازمان علاوه بر اين بايد با هزينه رو به افزايش چند ميليارد ميليارد دلاري ساخت تلسكوپ جيمز وب و كاهش بودجه كه تكميل آن‌را به تعويق انداخته، دست‌وپنجه نرم كند. شكست مأموريت گلوري در مارس گذشته كه قرار بود تعاملات انرژي خورشيدي را بررسي كند، يكي از ناكامي‌هاي ناسا به شمار مي‌رود. در كنار آن كيورياسيتي، پيشرفته‌ترين كاوشگر اين سازمان به مقصد مريخ پرتاب شده و فضاپيماي جونو، سفر 5 ساله خود به مشتري را آغاز كرده است. فضاپيماي مسنجر وارد مدار عطارد شده و مأموريت علمي فضاپيماي داون به دور سيارك وستا آغاز شده است. نزديك‌تر به زمين، آكواريوس شوري اقيانوس‌ها را از مدار زمين رصد مي‌كند. همزمان با ايالات متحده، چين براي ورود به رقابت فضايي گام‌هاي بلندي برمي‌دارد و تلاش‌هاي روسيه براي سفر به مريخ با شكست مواجه شده است. اروپا هم بالاخره سيستم ناوبري ماهواره‌اي خود موسوم به گاليله را به فضا پرتاب كرد، اما شگفت‌انگيزترين دستاورد فضايي سال متعلق به تلسكوپ فضايي كپلر است كه با هدف كشف سيارات فراخورشيدي مشابه زمين به فضا پرتاب شده است. تاكنون بيش از 700 دنياي جديد شناخته‌شده اند اما هيچ‌كدام دقيقا مانند زمين نيستند.

تعيين ارزان توالي ژنتيكي به كمك تراشه‌ها
توالي ژنتيكي گياهان و جانوران متعددي طي سال‌هاي گذشته شناسايي شده، اما مطمئنا جالب‌ترين توالي‌هاي كشف‌شده توالي‌هايي هستند كه از تاريخ انساني و مهاجرت‌هاي اجداد ما پرده برمي‌دارند. به عنوان مثال اولين ژنوم كشف‌شده از بومي‌هاي ساكن استراليا نشان مي‌دهد اجداد آنها حدود 60هزار سال پيش آفريقا را به مقصد سرزمين‌هاي جنوبي ترك كرده‌اند يا استخراج يرسينيا پستيس - باكتري عامل طاعون – از دندان‌هاي يك قرباني نشان مي‌دهد مرگ سياه چطور در قرن چهاردهم ميلادي به اروپا رسيد. در حال حاضر ژنتيك ميكروبي به‌قدري پيشرفت كرده كه جهش‌هاي تازه ژنتيكي با فاصله كوتاهي پس از رخ دادن شناسايي مي‌شوند. نمونه اين موفقيت را مي‌توان كشف توالي ژنتيكي نمونه تازه‌اي از اشريشياكولاي عنوان كرد كه در بهار گذشته قربانيان متعددي در اروپا گرفت. محققان براي كشف اين توالي از نسل تازه‌اي از تعيين‌كننده‌هاي توالي ژنتيكي استفاده كردند كه مبتني بر تراشه‌ها هستند. سازندگان اين تراشه‌ها مي‌گويند هزينه تعيين توالي ژنتيكي توسط آنها زير 1000 دلار خواهد بود. اين سازندگان علاوه بر اين به بازار اين تراشه‌ها در آينده براي تعيين توالي ژنتيكي كامل افراد و تخمين احتمال ابتلاي آنها به بيماري‌هاي گوناگون چشم دوخته‌اند.

كاهش مداوم بودجه
به نظر مي‌رسد دوران رياضت براي مراكز تحقيقاتي و محققان آغاز شده است. در سالي كه گذشت، بسياري از دولت‌ها در انديشه كاهش بودجه بودند و در نتيجه محققان تلاش كردند تا حد امكان بودجه را براي انجام تحقيقات بنيادي استفاده كنند. در ايالات متحده بسياري از مراكز پژوهشي با حداقل افزايش ممكن در بودجه 2012 مواجه شده‌اند و سال 2013 به مراتب سال سخت‌تري خواهد بود. در انگلستان كاهش بودجه‌اي كه از سال 2010 آغاز شده و باعث شده بسياري از ساختمان‌هاي پژوهشي و تجهيزات اصلي در انتظار بودجه بمانند، با كاهش بودجه سال‌هاي بعد شديد و شديدتر مي‌شود. در اسپانيا بزرگترين مركز زيست‌پزشكي اين كشور دچار كاهش بودجه شديد شده و مؤسسه تحقيقاتي سن‌رافائل در والنسيا، ايتاليا پس از بدهي 1.5ميليارد دلاري به كمك بودجه كمكي واتيكان سر پا باقي‌مانده است. در مورد سازمان‌هاي غيردولتي نيز شرايط به همين شكل است: سازمان جهاني مبارزه با ايدز، سل و مالاريا مي‌گويد به دليل كاهش بودجه تا سال 2014 نمي‌تواند كمك‌هاي تازه‌اي را در برنامه خود بگنجاند. از طرف ديگر كشور چين با وجود رشد اقتصادي پرشتابش، افزايش بودجه 12.5درصدي براي تحقيقات را پيش‌بيني كرده و اتحاديه اروپا بسيارخوش‌بينانه بودجه‌اي 104ميليارد دلاري را تا سال 2020 براي تحقيقات در نظر گرفته است.

سايه فوكوشيما بر سر انرژي هسته‌اي
زلزله 9 ريشتري و سونامي مارس / اسفند گذشته، ژاپني‌ها را كه بيشتر از هر نقطه جهان در برابر سونامي و زلزله آمادگي داشتند در بدترين شرايط ممكن قرار داد. با اينكه ده‌هاهزار نفر كشته و صدها هزار نفر ديگر ناچار به ترك خانه و شهرهايشان شدند، هيچ چيز نتوانست به اندازه ذوب جزئي هسته رآكتورهاي داي‌ايچي در فوكوشيما جهان را نگران كند. اين فاجعه هسته‌اي پس از چرنوبيل بدترين فاجعه هسته‌اي جهان بود و حدود 9 ماه طول كشيد تا خاموشي سرد اين رآكتورها اعلام شود. با اينكه باد بخش بزرگي از مواد راديواكتيو را به دريا ريخته اما سال‌ها تلاش و ميلياردها دلار هزينه لازم است تا منطقه، آب و خاك پاكسازي شود. اين فاجعه باعث شد خط مشي انرژي در ژاپن، آلمان، ايتاليا و سوئيس به شكل ناگهاني تغيير كند و اين كشورها به فكر جايگزيني با آلايندگي پايين براي انرژي هسته‌اي باشند. بسياري از كشورها به استخراج گاز طبيعي ذخيره شده در لايه‌هاي زيرين زمين به كمك فرايند fracking رو آورده‌اند اما امكان آلودگي آب و هوا به وسيله اين فرايند اعتراضات گوناگوني را به دنبال داشته است. از سوي ديگر توليدكنندگان تجهيزات دريافت انرژي خورشيدي به دليل عدم استقبال بازار و عرضه بيش از حد پنل‌هاي خورشيدي دچار مشكلات مالي شده‌اند و شركت‌هاي متعددي اعلام ورشكستگي كرده‌اند اما خبر خوب براي خريداران اينكه پنل‌هاي خورشيدي به سرعت ارزان مي‌شوند.

زندگي در عصر زمين‌شناسي انسان
جمعيت انسان‌هاي روي زمين در حال عبور از مرز 7ميليارد نفر است و افزايش گازهاي گلخانه‌اي همراه با آن ادامه دارد. اين بخشي از دلايل زمين‌شناسان براي پايان دادن به دوره هولوسن - دوره زمين‌شناسي كنوني – و اعلام آغاز دوره آنتروپوسن كه دوره استيلاي انسان بر زمين و منابع طبيعي آن است، به شمار مي‌رود.

كشورهاي شركت‌كننده در اجلاس تغييرات آب‌وهوايي در دوربان، آفريقاي جنوبي در توافقي براي كاهش توليد گاز دي‌اكسيدكربن، براي آلايندگي هوا در استراليا ماليات كربن تعيين كرده‌اند و خواستار كاهش جنگل‌زدايي در منطقه آمازون شده‌اند تا به اين شكل روند تأثيرات انساني بر كره زمين را كندتر كنند. با اين حال براي 3.4ميليارد نفر از انسان‌هاي روي زمين كه كمتر از 2 دلار در روز درآمد دارند، هنوز هم دسترسي به آب سالم و غذاي كافي در كنار عدم ابتلا به بيماري‌ها اولويت اول است و از سوي ديگر خشكسالي‌هاي اخير و روند صعودي قيمت نفت باعث شده كمك به اين انسان‌ها روزبه‌روز دشوارتر شود. در حوزه سلامت اما نتايج باارزشي به دست آمده و واكسيناسيون عليه ذات‌الريه و روتاويروس كه عامل اسهال در كودكان و مرگ‌ومير كودكان زير 5 سال است، در سطح گسترده‌اي در آفريقا انجام شده است. با اينكه نتايج فاز سوم باليني مالاريا در مهرماه گذشته، مأيوس‌كننده بود، اما در زمينه مبارزه با گسترش اچ.آي.وي نتايج رضايت‌بخشي بدست آمده است. آزمون‌ها نشان مي‌دهند مصرف داروهاي ضد رتروويروس در افراد آلوده به اچ.آي.وي مي‌تواند احتمال انتقال آلودگي توسط آنها را كم كند و بعضي از پژوهشگران مي‌گويند استفاده از اين داروها در افراد سالم نيز مي‌تواند شانس ابتلا به اين ويروس را در آنها كاهش دهد.
53271273/56

پنجشنبه|ا|8|ا|دي|ا|1390

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: خبر آنلاين]

[مشاهده در: www.khabaronline.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 257]