Untitled 58 Soá 1 naêm 2018 KH&CN nước ngoài 1 Sự hội tụ trong vũ trụ Ngày 17/8/2017, lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà khoa học đã chụp được ảnh sự va chạm giữa 2 ngôi sao neutron cách trái đất 130[.]
kh&Cn nướC KH&CN nước 10 thành tựu khoa học lớn giới năm 2017 Hàng năm, Tạp chí Science (Hoa Kỳ) tổ chức bình chọn 10 thành tựu khoa học lớn giới, có thành tựu coi đột phá năm Năm 2017, việc lần quan sát va chạm ngơi neutron bình chọn bước đột phá khoa học năm Dưới xin giới thiệu kiện thành tựu bật khác Science bình chọn Sự hội tụ vũ trụ Ngày 17/8/2017, lần lịch sử, nhà khoa học chụp ảnh va chạm neutron cách trái đất 130 triệu năm ánh sáng, kiện tạo sóng hấp dẫn tiên đốn từ lâu chưa quan sát trực tiếp Vụ nổ xác nhận số mơ hình thiên văn học quan trọng, cho thấy điểm khởi tạo nhiều nguyên tố nặng, giúp thử nghiệm thuyết tương đối tổng quát Albert Einstein Lần thứ cho thấy, hố đen va chạm phát lượng hấp dẫn, neutron phát ánh sáng quan sát tạo vụ nổ tia gamma với nhiều lượng bùng phát Sao neutron cịn sót lại ngơi siêu nặng hồn thành chu trình sống Ngôi tự sụp đổ vào lõi, ép proton electron vào notron neutrino; neutrino thoát bên ngoài, notron bị nén lại vùng khơng gian có đường kính từ 10 đến 20 km Nếu lõi có khối lượng nhỏ lần khối lượng mặt trời áp suất mật độ khiến trở thành neutron; cịn lớn trở thành hố đen hút tất vật chất xung quanh vào bên Sự sống cấp độ nguyên tử Sự va chạm neutron Điểm đáng ý cách phát kiện nhờ gợn sóng li ti khơng gian gọi sóng hấp dẫn Để thực quan sát này, khoảng 70 trạm quan sát trái đất ngồi khơng gian tham gia với Đài quan trắc Sóng hấp dẫn giao thoa kế Laser (LIGO - Hoa Kỳ) Giao thoa kế VIRGO (Ý) để quét vùng không gian thuộc chòm Hydra, cạnh thiên hà NGC 4993 Đây lần thứ sóng hấp dẫn phát hiện, lần vào tháng 2/2016 từ va chạm hố đen (sự kiện bình chọn đột phá khoa học năm 2016) Ba lần xác định sóng hấp dẫn sau xuất phát từ hố đen sáp nhập vào 58 Soá năm 2018 Quan sát hình ảnh thực thể sinh học siêu nhỏ virus, vi khuẩn, protein thách thức lớn với nhà sinh học Do kích thước chúng q nhỏ nên khơng thể quan sát công cụ hiển vi thông thường Trong đó, kính hiển vi điện tử - cơng cụ tối tân nhà vật lý thường dùng để quan sát vật liệu rắn kích thước nhỏ (nguyên tử, hạ nguyên tử), lại quan sát tế bào sinh học chùm tia điện tử chúng phá hủy tế bào mong manh Việc phát triển kính hiển vi điện tử nghiệm lạnh (cryo electron microscopy - Cryo-EM) nhà khoa học: Jacques Dubochet, Joachim Frank, Richard Henderson (đã trao giải Nobel Hóa học năm 2017) giúp đơn giản hóa việc quan sát, đồng thời tăng độ nét hình ảnh sinh vật cấp độ phân tử, nhờ nhà nghiên cứu dễ dàng quan sát cấu trúc không gian chiều phân tử sinh học KH&CN nước sử dụng để phát neutrino Thay vào đó, nhà nghiên cứu thực công việc máy dị di động có trọng lượng tương đương lị vi sóng Một hình ảnh từ Cryo-EM cho thấy độ phân giải cải thiện đáng kể Cryo-EM sử dụng ethane lỏng để đông lạnh phân tử, sau nhà nghiên cứu quan sát chúng kính hiển vi điện tử, sử dụng chương trình máy tính để xếp hình ảnh lắp ráp liệu Kỹ thuật có từ hàng thập kỷ qua, cải tiến thiết bị đo đạc, phần mềm xử lý phân tích hình ảnh… có tiến vượt bậc Cryo-EM giúp làm sáng tỏ nhiều vấn đề nghi vấn sinh hóa di truyền hàng thập kỷ qua Năm 2017, thiết bị đưa nhìn cách xử lý chức ARN, cách protein tái tạo màng tế bào cách enzyme cắt ADN, đồng thời tạo mơ hình có độ phân giải cao đám xơ rối mảng bám não bệnh nhân Alzheimer cho thấy kỹ thuật CRISPR chỉnh sửa ADN Được tạo trình hạt nhân, neutrino tương tác yếu với vật chất nên khó phát Đa số neutrino lượng thấp sinh từ mặt trời bay xuyên qua trái đất mà không bị tác động, đặn giây có 40 tỷ neutrino bay qua cm2 Vào năm 1974, người ta dự đoán lượng neutrino đủ thấp, hoạt động sóng lượng tử phản xạ tất proton neutron hạt nhân, làm tăng đáng kể xác suất tương tác, khó phát Năm 2017, thành viên Coherent (Santa Clara, California, Hoa Kỳ) phát neutrino máy dò nặng 14,6 kg làm từ viên pha lê lớn với chất nhấp nháy Cesium Iodide (CsI) phát sáng hạt nhân co lại Các neutrino phát nguồn Neutron Spallation Phịng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge Tennessee, lượng đủ thấp để tạo tán xạ đủ cao để phát hồi phục Các máy dò neutrino nhỏ giúp giám sát hoạt động lò phản ứng hạt nhân; cách so sánh tán xạ neutrino từ hạt nhân khác nhau, nhà vật lý thăm dò cấu trúc hạt nhân theo phương thức Máy dò mini phát hạt hạ nguyên tử Nguồn gốc xa xưa người Homo sapiens Năm 2017, nhà vật lý phát hạt hạ nguyên tử neutrino mở việc thăm dò hạt nhân nguyên tử theo cách Đây kết nhiệm vụ nghiên cứu kéo dài thập kỷ; đặc biệt khơng địi hỏi phần cứng khổng lồ thường Năm 2017, việc phân tích hộp sọ cổ xưa tìm thấy hang động Ma-rốc đặt yêu cầu xem xét lại hồ sơ hóa thạch người Homo sapiens, đặt thách thức nghiên cứu nguồn gốc người đại Các nhà nghiên cứu xác định hộp sọ có niên đại 300.000 năm tuổi, 100.000 năm so với hóa thạch Ethiopia cổ xưa Hộp sọ thợ mỏ phát năm 1961, từ lâu lầm tưởng chi người Neandertal (châu Phi) có số đặc điểm ngun thủy tìm thấy Neandertals thành viên cổ xưa khác chi Homo Nhưng hộp sọ cho thấy số tiến hóa đại, khn mặt giấu hộp sọ khơng hướng phía trước, khiến nhà nhân chủng học Jean-Jacques Hublin thuộc Viện Nghiên cứu nhân chủng tiến hóa Max Planck Leipzig, Đức khơng khỏi nghi vấn Máy dò mini phát tán xạ neutrino Số năm 2018 59 KH&CN nước ngồi Mơ hình hóa thạch 300.000 năm tuổi người Jebel Irhoud Nhóm nghiên cứu Hublin tiếp tục khai quật hang động bị sập Jebel Irhoud, cách Marrakesh, Ma-rốc 100 km phía tây tìm nhiều hóa thạch xương sọ, hàm, xương chi người dụng cụ đá lửa Bằng kỹ thuật nhiệt phát quang, nhà khoa học xác định dụng cụ có từ 280.000 đến 350.000 năm trước, phù hợp với nghiên cứu ADN cho biết người Homo sapiens xuất từ 300.000 năm trước Nhóm nghiên cứu Hublin giả thiết rằng, người sinh sống Jebel Irhoud phần quần thể người Homo sapiens châu Phi, di cư khắp giới từ 300.000 đến 330.000 năm trước phát triển thành người đại Điều làm cho nhận định nguồn gốc người bắt nguồn từ châu Phi sâu rộng so với tin tưởng trước đây, thúc đẩy việc tìm kiếm hóa thạch thành viên cổ xưa loài người gen, giúp khắc phục rối loạn di truyền đột biến điểm, thay bốn nucleotide ADN (A, C, T, G) nucleotide khác Năm 2016, Liu cộng biến đổi C thành T, năm họ thành công việc thay G (điểm đột biến sai lầm phổ biến nhất) thành A Trong 2017, nhà nghiên cứu Trung Quốc chứng minh sức mạnh việc chỉnh sửa gen cách điều chỉnh khiếm khuyết gen gây bệnh phôi người, mở tiềm to lớn việc điều trị bệnh liên quan đến rối loạn di truyền Sinh học preprint cất cánh Trong nhiều thập kỷ, nhà sinh vật học ngồi bên lề đồng nghiệp họ lĩnh vực vật lý thường chia sẻ thảo trực tuyến trước chúng xuất tạp chí Nhưng chia sẻ preprint sinh học diễn năm 2017, hàng ngàn nhà khoa học sống đăng tải báo chưa kiểm tra trực tuyến Chỉnh sửa gen xác cao Hơn 60.000 rối loạn di truyền liên quan đến bệnh người, gần 35.000 lỗi nhỏ thay đổi điểm AND cụ thể gen Năm 2017, nhà nghiên cứu công bố cải tiến lớn kỹ thuật, để điều chỉnh điểm đột biến, khơng ADN, mà cịn với ARN Tiên phong TS David Liu - nhà hóa học Đại học Harvard (Hoa Kỳ), người ứng dụng kỹ thuật Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) tạo “kéo phân tử” vào năm 2012 CRISPR phương pháp cắt đoạn ADN với độ xác cao công nghệ chỉnh sửa gen khác Họ dùng CRISPR cắt ADN địa điểm cụ thể đưa lỗi làm tắt 60 Số năm 2018 Sự kiện thiết lập từ cách năm Phịng thí nghiệm Cold Spring Harbor New York (Hoa Kỳ) cho mắt máy chủ preprint sinh học miễn phí, có tên bioRxiv giúp số lượng nghiên cứu KH&CN nước ngồi Phong trào preprint cịn chặng đường dài để đi, 1.500 thảo sinh học đăng tháng bioRxiv, 1,5% số 100.000 công bố bổ sung vào thư viện PubMed; phải khẳng định thay đổi lớn văn hoá nghiên cứu khoa học Một bước đột phá vào năm 2015, bác sỹ Đại học Johns Hopkins Baltimore, Maryland, dẫn đầu Luis Diaz nghiên cứu pembrolizumab bệnh nhân ung thư ruột kết Họ nhận thấy khối u số 13 người thu nhỏ, người khác khối u không phát triển, chứng tỏ pembrolizumab làm tăng khả hệ miễn dịch chống lại ung thư Một nghiên cứu Diaz, Dung Le Johns Hopkins công bố vào tháng 6/2017, nhiều nghiên cứu mở rộng cho 86 bệnh nhân giai đoạn di 12 loại ung thư khác cho thấy, 53% có tác dụng tích cực với thuốc Sự chấp thuận FDA cho thấy thay đổi lớn cho lĩnh vực này, hy vọng tạo bước tiến chiến chống ung thư Hướng điều trị ung thư Loài đười ươi xuất Đã đến thời kỳ loại thuốc chống ung thư không dựa quan phát sinh bệnh, mà dựa đột biến gen mã hóa tế bào ung thư Vào tháng 5/2017, Cơ quan Quản lý thực phẩm dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) công bố trường hợp điều trị thuốc có tên pembrolizumab - Đã gần 90 năm kể từ nhà khoa học khám phá lồi Hominidae Vì vậy, việc phát lồi Pongo Tapanuliensis (vào tháng 11/2017) cịn số lượng nhỏ sống sót khu rừng bị đe dọa Indonesia mang đến nhiều lo lắng công tác nghiên cứu, bảo tồn Pongo Tapanuliensis loài đười ươi địa Sumatra, Indonesia, quần thể biệt lập Batang Toru, Tapanuli Selatan, ghi nhận lần đầu chuyến khảo sát vào năm 1997, dù vào thời điểm chúng chưa coi loài riêng biệt Pongo Tapanuliensis xác nhận loài sau hoàn thành nghiên cứu chi tiết liệu di truyền 37 cá thể thực phân tích hình thái 34 mẫu đười ươi đực trưởng thành Loài có bề ngồi khác biệt so với đồng loại, hộp sọ, thành viên thứ chi đười ươi (cùng với đười ươi Sumatra - Pongo Abelii, tây bắc Sumatra đười ươi Borneo - Pongo Pygmaeus) lĩnh vực tăng lên nhanh chóng Đầu năm 2017, tổ chức Hoa Kỳ Anh ban hành sách khuyến khích chia sẻ trước in, làm cho preprint tăng cường mạnh mẽ Vào tháng 4/2017, tổ chức từ thiện có tên Sáng kiến Chan Zuckerberg cơng bố khoản đầu tư lớn cho bioRxiv, nhằm nâng vị trí lên thành máy chủ phổ biến lĩnh vực sinh học Các tế bào ung thư điều trị pembrolizumab chất ức chế kiểm soát, giúp hệ thống miễn dịch công khối u Được sản xuất Merck nhãn hiệu Keytruda, loại thuốc nhắm vào protein có tên PD-1 tế bào thuộc hệ miễn dịch sản sinh Khi bị ung thư, loại protein kết hợp với loại khác PD-L1 để tạo thành điểm miễn dịch, khiến hệ miễn dịch không hoạt động tốt để chống lại tế bào ung thư Thuốc thiết kế nhằm ngăn chặn kết hợp PD-1 PD-L1 Những người có mức PD-L1 cao dường có phản ứng tốt với phương pháp miễn dịch trị liệu Tuy nhiên, có trường hợp có mức PD-L1 thấp có đáp ứng với thuốc Loài đười ươi Theo kết nghiên cứu nhà khoa học (TS Alexander Nater Đại học Zurich - Thụy Soá năm 2018 61 KH&CN nước ngồi Sỹ, GS Serge Wich Đại học Liverpool John Moores - Anh, TS Marina Davila-Ross Đại học Portsmouth - Anh), khoảng 3,4 triệu năm trước, đười ươi Borneo nam Sumatra tách để đến vùng tây bắc Sumatra; đến 674.000 năm trước, đười ươi nam Sumatra tách khỏi đười ươi Borneo để trở thành Pongo Tapanuliensis Hiện nay, có khoảng 800 cá thể Pongo Tapanuliensis khu rừng bị cô lập Các nhà bảo tồn hy vọng việc nhận quần thể bị bao vây thu hút ý quan tâm nhiều cộng đồng Khí trái đất 2,7 triệu năm trước 10 Thắng lợi liệu pháp gen Một thành công ngoạn mục thử nghiệm lâm sàng Jerry R Mendell cộng Bệnh viện Nhi Columbus, Ohio (Hoa Kỳ) giúp nâng cao vị lĩnh vực liệu pháp gen năm 2017 Các nhà khoa học cho biết họ cứu mạng sống đứa trẻ sinh trước bệnh thần kinh bẩm sinh cách thêm gen thiếu vào tế bào thần kinh cột sống Nếu không điều trị, em bé tử vong vào khoảng tuổi Thành công mở cánh cửa việc sử dụng liệu pháp gen để điều trị bệnh thối hóa thần kinh khác Những bí ẩn lưu giữ trong khối băng cổ đại cánh cửa để khám phá thời điểm khác, chẳng hạn bong bóng nhỏ bé khơng khí trái đất thời cổ đại Tháng 8/2017, nhóm nghiên cứu nhà khoa học thuộc Đại học Princeton Đại học Maine Orono (Hoa Kỳ) cơng bố tìm thấy mẫu băng cổ đại Nam Cực cách 2,7 triệu năm (lớn 1,7 triệu năm so với mẫu băng trước đó), bọt khí giúp khám phá khí trái đất thời xa xưa Thêm gen thiếu vào tế bào thần kinh cột sống Khối băng phát Allan Hills, vùng đất hoang vắng Nam Cực, nơi gió mạnh tuyết băng trẻ để lộ lớp băng đá cổ đại Bảng đo lượng khí thu lõi băng rằng, vào đầu thời kỳ băng hà, mức độ CO2 300 phần triệu (ppm) - thấp 400 ppm ngày Các nhà khoa học dự kiến trở lại Allan Hills để thu thập thêm nhiều lõi băng hy vọng tìm thấy băng đá cách triệu năm 62 Số năm 2018 Chìa khóa kỹ thuật loại virus vơ hại, có tên virus adeno (AAV), sử dụng rộng rãi để chuyển gen tới tế bào đích Hiện nay, nhà nghiên cứu rằng, liệu pháp gen AAV9 tiêm tĩnh mạch ngăn chặn thối hóa tủy loại (SMA1), loại rối loạn di truyền gây tử vong phổ biến trẻ sơ sinh Trẻ sơ sinh bị SMA1 thiếu protein cần thiết cho neuron tủy sống vận động, bắp bé dần yếu khiến chúng thở Kết điều trị SMA1 coi tiến liệu pháp gen năm 2017 Vào ngày 19/12/2017, Cơ quan Quản lý thực phẩm dược phẩm Hoa Kỳ chấp nhận liệu pháp gen cho việc điều trị rối loạn di truyền gặp gây chứng mù ? Mạnh Quân (nguồn: http://www.sciencemag.org) ... 8/2017, nhóm nghiên cứu nhà khoa học thuộc Đại học Princeton Đại học Maine Orono (Hoa Kỳ) công bố tìm thấy mẫu băng cổ đại Nam Cực cách 2,7 triệu năm (lớn 1,7 triệu năm so với mẫu băng trước đó),... nghiên cứu nhà khoa học (TS Alexander Nater Đại học Zurich - Thụy Số năm 2018 61 KH&CN nước ngồi Sỹ, GS Serge Wich Đại học Liverpool John Moores - Anh, TS Marina Davila-Ross Đại học Portsmouth... công bố bổ sung vào thư viện PubMed; phải khẳng định thay đổi lớn văn hoá nghiên cứu khoa học Một bước đột phá vào năm 2015, bác sỹ Đại học Johns Hopkins Baltimore, Maryland, dẫn đầu Luis Diaz nghiên