Mengingat perubahan cepat dalam teknologi dan sains, mudah untuk melupakan apa yang tidak kita ketahui beberapa tahun yang lalu. Dekade terakhir telah melihat terobosan dalam fisika, biologi dan astronomi, untuk menyebutkan beberapa saja. Yang mana dari penemuan-penemuan ini yang paling penting mungkin bagi sejarawan untuk dihakimi, tetapi beberapa konsekuensi dari penemuan di awal dekade mulai bergema. Ini adalah pilihan kami untuk kemajuan ilmiah dan penemuan mengejutkan terbesar dalam dekade ini.
2010: 'Kehidupan' Sintetis Pertama
Para ilmuwan mengaburkan batas antara alami dan buatan manusia pada 2010 dengan penciptaan organisme pertama dengan genom sintetis. Para ilmuwan di J. Craig Venter Institute mengumpulkan genom bakteri tersebut Mycoplasma mycoides dari lebih dari satu juta pasangan basa DNA. Kemudian, mereka memasukkan genom hasil rekayasa manusia ini ke dalam bakteri lain, Mycoplasma capricolum, yang telah dikosongkan dari DNA-nya. Itu M. capricolumMesin segera mulai menerjemahkan instruksi genom sintetik ini ke dalam tindakan, mereproduksi seperti M. mycoides akan.
Sejak terobosan ini, para ilmuwan terus membuat kemajuan dalam biologi sintetis. Pada 2016, para ilmuwan membangun mikroba sintetis terkecil, dengan hanya 473 gen. Pada 2017, mereka mengumumkan pembuatan lima kromosom ragi sintetis; rencananya adalah mengganti semua 16 kromosom dalam ragi dengan kromosom sintetis yang dapat diubah untuk melakukan tugas-tugas tertentu, seperti antibiotik penghasil massal atau bahkan membuat daging yang tumbuh di laboratorium.
2011: Pengobatan Pencegahan HIV
Saat ini, banyak orang yang berisiko tinggi tertular human immunodeficiency virus (HIV), yang menyebabkan AIDS, mengeluarkan pil setiap hari untuk mengurangi risiko mereka. Pada 2012, Administrasi Makanan dan Obat-obatan A.S. menyetujui obat, yang disebut Truvada, untuk tujuan ini. Tapi itu adalah penelitian besar yang dirilis pada 2011 yang mengatur panggung untuk perubahan besar dalam pencegahan HIV.
Penelitian itu, yang dijuluki jurnal Science sebagai "terobosan tahun ini," adalah yang pertama sejak 1994 untuk menunjukkan cara baru untuk mencegah penularan HIV dari satu orang ke orang lain. (Pada tahun 1994, para peneliti melaporkan bahwa mereka telah menemukan opsi farmasi untuk membantu mencegah penularan HIV dari wanita hamil ke janinnya.) Penelitian ini dimulai pada 2005, dan temuan 2011 adalah hasil sementara. Para peneliti menemukan penurunan 96% dalam penularan HIV dalam data itu. Data akhir yang mencakup seluruh studi 10 tahun, yang dilaporkan dalam The New England Journal of Medicine pada 2016, menunjukkan penurunan 93% dalam penularan HIV.
2012: Higgs Boson
Pada Juli 2012, para ilmuwan yang bekerja di akselerator partikel terbesar di dunia mengumumkan bahwa mereka akan terkena dampak buruk. Eksperimen di Large Hadron Collider (LHC) telah, pada akhirnya, menemukan bukti dari partikel yang belum ditemukan terakhir diprediksi oleh Model Standar fisika.
Boson Higgs telah ditemukan. Ini adalah partikel yang terkait dengan medan Higgs, medan energi pada akar mengapa partikel memiliki massa. Partikel-partikel mendapatkan massa dengan menebas medan tiga dimensi ini, menciptakan gangguan kecil di bidang tersebut. (Semakin kuat interaksi mereka dengan medan, semakin banyak massa yang mereka miliki.) Ketika medan mengalami energi besar yang menyala di tempat tertentu, ia memancarkan Higgs boson. Pada 2013, fisikawan mengkonfirmasi bahwa pengamatan 2012 mereka memang partikel yang sulit dipahami, kadang-kadang disebut "partikel Dewa" karena perannya dalam memberikan semua partikel lainnya.
Penemuan Higgs menimbulkan pertanyaan baru bagi fisikawan. Partikel itu sedikit lebih ringan daripada yang diperkirakan beberapa interaksinya dengan partikel elementer lainnya, yang berarti bahwa seseorang melakukan kesalahan pada matematika atau ada lebih dari satu jenis Higgs - mungkin termasuk Higgs yang lebih berat yang belum ditemukan. Fisikawan sekarang menggunakan LHC untuk mencari Higgs yang berat ini.
Lucas Taylor / CMS
Setelah hampir 35 tahun menjelajahi planet-planet dan bulan-bulan sebelumnya, wahana NASA Voyager 1 membuat sejarah pada tahun 2013, ketika para ilmuwan mengumumkan bahwa pesawat ruang angkasa secara resmi telah meninggalkan tata surya pada Agustus 2012.
Probe diluncurkan dari Bumi pada tahun 1977 dan menghabiskan dekade berikutnya menjelajahi Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus dan bulan-bulan mereka. Pada 2013, data yang dikirim kembali dari penyelidikan menunjukkan perubahan dalam kepadatan elektron di sekitar Voyager 1 - sebuah petunjuk utama bahwa pesawat ruang angkasa telah meninggalkan batas-batas tata surya. Voyager 1 akan terus mengirim informasi kembali ke Bumi tentang ruang antarbintang hingga sekitar tahun 2025. Setelah itu, akan ditetapkan untuk masa pensiun yang lama dan tenang di ruang angkasa, dengan kemungkinan bahwa suatu hari, beberapa makhluk asing akan melihat penyelidikan kecil ini. dan catatan emasnya, kapsul waktu yang menyimpan gambar orang, peta tata surya kita dan petunjuk lain tentang keberadaan peradaban di Bumi.
2014: Gelombang Gravitasi
Sebelum 2014, para ilmuwan hanya memiliki bukti tidak langsung tentang Big Bang, teori yang menggambarkan perluasan ruang yang mengejutkan yang terjadi 13,8 miliar tahun lalu dan melahirkan alam semesta kita. Tetapi pada tahun 2014, untuk pertama kalinya, para ilmuwan mengamati bukti langsung dari ekspansi kosmik ini, yang oleh sebagian orang disebut sebagai "senjata merokok" sebagai awal mula alam semesta.
Bukti ini datang dalam bentuk gelombang gravitasi, riak literal dalam ruang-waktu yang tersisa dari fraksi pertama sedetik setelah Big Bang. Riak-riak ini menghasilkan perubahan dalam polarisasi di latar belakang gelombang mikro kosmik, yang merupakan radiasi yang tersisa dari alam semesta awal. Perubahan polarisasi disebut mode-B. Ini adalah mode-B yang dideteksi oleh para ilmuwan menggunakan Latar Belakang pencitraan dari teleskopik Extragalactic Polarisasi 2 (BICEP2) Kosmik di Antartika.
Sejak itu, gelombang gravitasi terus mengungkap misteri alam semesta, seperti dinamika tabrakan lubang hitam dan tabrakan antara bintang-bintang neutron. Gelombang gravitasi bahkan dapat membantu untuk menentukan seberapa cepat alam semesta mengembang.
2015: Pengeditan CRISPR pertama untuk embrio manusia
Mungkin kisah biomedis terbesar dekade ini adalah munculnya teknologi pengeditan gen yang disebut CRISPR dari ketidakjelasan relatif. Teknologi ini muncul dari mekanisme pertahanan alami beberapa bakteri; itu adalah serangkaian urutan gen berulang yang diikat ke enzim yang disebut Cas9 yang bertindak seperti sepasang gunting molekuler. Urutan gen dapat diedit untuk menempatkan bull-eye pada segmen DNA tertentu, mengarahkan enzim Cas9 untuk masuk dan mulai memotong.
Dengan menggunakan sistem ini, para ilmuwan dapat dengan mudah menghapus dan memasukkan serpihan DNA ke dalam organisme hidup, suatu kemampuan dengan implikasi yang jelas untuk menyembuhkan penyakit genetik - dan mungkin mengarah pada bayi yang dibuat khusus. Langkah pertama di sepanjang jalan potensial ini diambil pada tahun 2015, ketika para ilmuwan di Universitas Sun Yat-sen di Cina mengumumkan bahwa mereka telah membuat modifikasi genetik pertama kalinya untuk embrio manusia menggunakan CRISPR. Embrio tidak dapat hidup, dan prosedurnya hanya berhasil sebagian - tetapi percobaan adalah yang pertama untuk mendorong garis etis yang sedang diperdebatkan oleh komunitas ilmiah hingga hari ini.
2016: Exoplanet Ditemukan di Zona Layak Huni
Tetangga planet ekstrasurya terdekat Bumi, yang ditemukan pada tahun 2016, tidak hanya berjarak 4,2 tahun cahaya saja - ia memiliki potensi untuk menampung kehidupan.
Itu tidak berarti bahwa planet itu, yang dijuluki Proxima b, pasti akan layak huni, tetapi ia berada di zona layak huni bintangnya, yang berarti ia mengorbit bintangnya pada jarak yang memungkinkan air cair berada di permukaan planet. Planet ini mengorbit Proxima Centauri; goyah dalam pergerakan bintang itu ketika planet itu melintas mengisyaratkan keberadaan Proxima b.
Sejak penemuan itu, para ilmuwan telah mengamati superflares radiasi tinggi dari Proxima Centauri yang meledakkan planet ekstrasurya, secara drastis mengurangi kemungkinan bahwa kehidupan dapat bertahan hidup di Proxima b. Namun, mereka juga menemukan bahwa mungkin ada lebih banyak planet yang mengorbit di dekat Proxima b.
2017: Fosil Homo sapiens tertua mendorong spesies kembali 100.000 tahun
Sudah berapa lama Homo sapiens menjelajahi planet ini? Sebuah penemuan yang diumumkan pada 2017 mendorong waktunya kembali ke 300.000 tahun.
Itu 100.000 tahun lebih lama dari yang diyakini sebelumnya. Para peneliti menemukan tulang berusia 300.000 tahun di sebuah gua di Maroko, di mana setidaknya lima orang mungkin berlindung selama perburuan. Situs penemuan - di Afrika utara, bukan Afrika timur, tempat tertua sebelumnya Homo sapiens fosil-fosil ditemukan - mengisyaratkan bahwa spesies kita mungkin tidak berevolusi pertama kali di Afrika timur dan kemudian menyebar di tempat lain. Sebagai gantinya, Homo sapiens mungkin telah berevolusi di seluruh benua.
2018: Bayi CRISPR pertama yang masih hidup
Hanya tiga tahun setelah pengeditan pertama embrio manusia yang tidak dapat hidup dengan CRISPR, seseorang melewati garis pengeditan gen lain. Kali ini, seorang ilmuwan Cina bernama Jiankui He mengumumkan bahwa dia telah mengedit genom dua embrio yang kemudian ditanamkan melalui IVF (fertilisasi in vitro) ke dalam rahim ibu dan lahir: gadis kembar yang merupakan bayi CRISPR pertama di dunia.
Hasil edit yang dibuatnya adalah sebuah gen yang disebut CCR5 - suatu perubahan yang, secara teoritis, seharusnya membuat anak-anak kurang rentan terhadap tertular HIV. Banyak ilmuwan terkejut bahwa Dia akan mengambil langkah pengeditan gen dalam konteks ini, terutama mengingat metode yang tersedia dan kurang intens secara teknologi untuk menghindari HIV (seperti pengobatan antiretroviral preventif). Kemudian, data yang dikeluarkan oleh para peneliti menyarankan bahwa mereka benar-benar mendorong mutasi yang sebelumnya tidak diketahui pada anak perempuan daripada mereproduksi mutasi yang diketahui.
Potensi efek samping bagi para gadis masih belum diketahui, seperti nasib ilmuwan yang melakukan penyuntingan. Pada Januari 2019, The New York Times melaporkan bahwa Ia kemungkinan akan menghadapi tuntutan pidana di Tiongkok, meskipun tidak jelas berdasarkan hukum apa ia dapat dituntut.
2019: Gambar Lubang Hitam Pertama
Lubang hitam selalu menjadi daya tarik astronomi: Kita tahu mereka ada di sana, tetapi karena cahaya tidak bisa lepas dari cakrawala peristiwa mereka, mereka juga semacam tidak terlihat.
Hingga tahun ini: Untuk pertama kalinya, para ilmuwan menangkap gambar lubang hitam. Subjek potret adalah lubang hitam di pusat galaksi Messier 87 yang selebar seluruh tata surya kita. Gambar itu tampak seperti donat bercahaya yang mengelilingi jurang kegelapan; ini adalah debu dan gas yang mengorbit titik lubang hitam tidak bisa kembali. Penemuan ini membuat para peneliti terlibat dalam Hadiah Terobosan 2020, salah satu penghargaan paling bergengsi dalam sains. Mereka sekarang bekerja untuk menangkap tidak hanya gambar, tetapi film, dari lubang hitam.
