Iza nas je godina velikih otkrića u znanosti, a u jednom od najvećih uspjeha sudjelovali su i - Hrvati

ilustracija

Najspektakularnije znanstveno dostignuće svakako je dokaz o postojanju gravitacijskih valova, a većina specijaliziranih znanstvenih medija slaže se da na »top listu« ulaze i genetske studije o porijeklu modernog čovjeka u kojima su sudjelovali i hrvatski znanstvenici

Za razliku od geopolitičkih prilika koje su u 2016. godini definitivno donijele neuobičajeno burne događaje, teško da u moderno doba ijedna godina u znanosti može proći bez nevjerojatnih postignuća. U skladu s tim ni 2016. nije razočarala brojem značajnih znanstvenih otkrića od kojih će više njih najvjerojatnije na neki način izmijeniti našu budućnost.

Globalno zatopljenje

Ako se 2015. godine moglo mirne duše u jedan od najvećih uspjeha na području znanosti svrstati obećanje svjetskih čelnika u Parizu o smanjenju stakleničkih plinova, ova će godina ostati upamćena po »cementiranju« globalnog zatopljenja na vrhu liste najvećih izazova s kojima se čovječanstvo trenutno susreće. Početkom rujna NASA je izdala jedno od svojih dosad najdramatičnijih priopćenja upozorivši da se »Zemlja zagrijava brzinom nikad doživljenom u posljednjih najmanje 1000 godina«. Praktički nema nikakve šanse, slažu se stručnjaci, da svijet ispuni cilj Pariškog dogovora i zaustavi rast prosječnog zagrijavanja planeta na 1.5 stupnja Celzija. Prosječni rast temperature iznad prosjeka zabilježenih »prije industrijskog doba« ovom je godinom, naime, već dostigao 1,38 stupnja Celzija. Zadnja u nizu loših vijesti kad je riječ o globalnom zatopljenju došla je potom pri samom kraju godine – novoizabrani predsjednik najmoćnije tehnološke sile na svijetu, Donald Trump, već je najavio da misli srezati budžet namijenjen spašavanju Zemlje od ekološke katastrofe.

Najspektakularnije dostignuće u 2016. pri tome je bez konkurencije – slaže se znanstvena zajednica – dokaz o postojanju gravitacijskih valova. Sto godina nakon što ih je Albert Einstein predvidio u svojoj Općoj teoriji relativnosti, znanstvenici su napokon uspjeli dokazati da Einsteinovi poremećaji u »matrici« vremena i prostora uistinu postoje. Einstein je, naime, još 1916. godine predložio postojanje gravitacijskih valova koji zakrivljuju prostor i vrijeme pod utjecajem mase i transportiraju energiju u obliku gravitacijske radijacije. Sve do ove godine, međutim, nije bilo potvrde da oni uistinu postoje. Veliki međunarodni znanstveni tim otkriće je izveo pomoću najsofisticiranijeg uređaja te vrste na svijetu čiju bazu čine dva ogromna laserska detektora smještena na dvije lokacije laboratorija LIGO u američkoj državi Louisiani, a fenomen je zamijećen kao rezultat sudara dviju masivnih crnih rupa, mase 30 puta veće od Sunca, na lokaciji udaljenoj 1.3 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje. Fizičari su zaključili da su gravitacijski valovi, opaženi još u rujnu 2015. godine, stvoreni tijekom posljednjeg djelića sekunde sudara koji je rezultrao jednom, još masivnijom crnom rupom. Zanimljivo je i da je tim uspio pri tome »uhvaćeni« signal konvertirati u zvuk, što bi značilo da su znanstvenici doslovno mogli slušati sudar dvaju crnih rupa.

Uzbudljivo otkriće koje mnogi već sad smatraju znanstvenim pomakom stoljeća rezultat je 25 godina usavršavanja instrumenata sposobnih da identificiraju minijaturne vibracije u vremenu i prostoru, čime je znanost ujedno dobila i posve novi način za istraživanje svemira. Znanstvenici smatraju da je ovime rođeno i posve novo znanstveno polje – astronomija gravitacijskih valova.

Druga Zemlja u »susjedstvu«

I drugo epohalno otkriće iz ove godine »stiglo« je s područja astrofizike i astronomije, a vezano je za vruću potragu za planetom nalik Zemlji koji orbitira oko svoje zvijezde u tzv. »nastanjivoj zoni« koja garantira uvjete slične onima na našem planetu.

Znanstvenici procjenjuju da Mliječna staza, dakle naša galaksija sadrži na milijarde takvih planeta, a možda i najbolji dosadašnji rezultat potrage predstavlja ovogodišnje otkriće planeta na mitskoj lokaciji koja već dugi niz godina budi maštu SF pisaca – »susjednom« sazviježđu Alpha Centauri. Planet je otkrio međunarodni tim s Europske zvjezdarnice u Čileu, opazivši dokaze o utjecaju koje postojanje svemirskog tijela vrši na zvijezdu oko koje orbitira. Iako Proxima b nije prvi otkriveni planet sličan Zemlji s uvjetima koji bi moglo jamčiti postojanje tekuće vode, uzbuđenje nastalo njegovim otkrićem vezano je za njegovu lokaciju – Proxima b, naime, orbitira oko zvijezde najbliže našem Suncu – crvenog patuljka Proxima Centauri udaljenog »tek« 4.24 svjetlosne godine. Blizina je, međutim, u ovom slučaju krajnje relativan pojam, obzirom da bi trenutno najbržoj letjelici napravljenoj na Zemlji trebalo oko 70 tisuća godina da stigne do ove potencijalne »nove Zemlje«. Ipak, neke najave govore da bi ljudska vrsta uskoro mogla stvoriti i brže letjelice i svesti taj put na nekoliko desetljeća. Ukoliko se to dogodi, Proxima b mogla bi se pokazati ključnim ciljem.

Globalno afričko porijeklo

Među najznačajnija znanstvena dostignuća godine na većini se popisa relevatnih specijaliziranih znanstvenih medija nalazi i jedno u kojem su sudjelovali i – Hrvati. Tri zasebna velika međunarodna tima uspjela su ove godine odgovoriti na pitanje koje već desetljećima intrigira znanstvenike – na koji se način anatomski moderni čovjek koji je u Africi evoluirao još prije 200 tisuća godina proširio svijetom. Sve tri studije su dokazale da su praktički svi današnji stanovnici Zemlje potomci pripadnika homo sapiensa koji su se svijetom proširili u tzv. prvom valu migracije iz Afrike. Hrvatski znanstvenici prof. dr. Dragan Primorac i njegova suradnica dr. sc. Vedrana Škaro, te njihovi bosanskohercegovački kolege prof. dr. Damir Marjanović i dr. sc. Lejla Kovačević Mulahasanović sudjelovali su u jednoj od spomenute tri genetske studije i pomogli u sekvencioniranju 483 ljudska genoma iz 148 svjetskih populacija. Najznačajniji rezultat njihovih analiza bilo je otkriće da moderni Papuanci sadrže oko 2 posto genetskog materijala koji potječe iz perioda prve migracije anatomski modernog čovjeka.

– To su dosad bile samo pretpostavke, a mi smo prvi put potvrdili pomoću genetike da se ta prva migracija anatomski modernog čovjeka iz Afrike uistinu dogodila. Drugi iznanađujući rezultat je da genom današnjih Papuanaca, osim genoma anatomski modernog čovjeka, sadrži i mješavinu genoma neandertalca, ali i Denisovske populacije o čijem su postojanju dokazi pronađeni tek unatrag nekoliko godina, što bi značilo da se moderni čovjek prilikom prve, te kasnije i druge migracije iz Afrike prije 75 tisuća godina na svom putu susretao s te dvije populacije, te da su se te populacije miješale. Upravo je ta količina DNA koja je u našu »euroazijsku« populaciju ušla u toj drugoj migraciji iz Afrike, zaslužna za glavninu genetskog materijala danas prisutnog kod te iste populacije pojasnio je prof. dr. sc Primorac za naš list nakon objave rezultata u prestižnom časopisu »Nature«.

Moć umjetne inteligencije

Ova je godina donijela i velika uzbuđenja na području umjetne inteligencije. Program AlphaGo koji je razvio tim stručnjaka kompanije DeepMind iz Londona prvi je put u četiri od pet igara pobijedio vrhunskog svjetskog natjecatelja drevne igre Go. Tim predvođen Demisom Hassabisom pokazao je time nevjerojatnu moć prilagodbe umjetne inteligencije na nove strategije, što bi, kako se nada Hassabis, uskoro moglo rezultirati programima koji su u stanju rješavati najkompleksnije globalne probleme. Ista tvrtka u listopadu je predstavila i softver koji je u stanju navigirati londonskim metroom bez prethodnog znanja, kombinirajući dostupne informacije i znanje pohranjeno u memoriji, sa sposobnošću učenja iz novih iskustava. Njihovo postignuće dovelo je područje umjetne inteligencije na korak bliže do izvođenja specifičnih ljudskih sposobnosti kao što je, primjerice, zaključivanje.

Tim sa Sveučilišta u Pittsburghu uspio je pak ove godine kirurški povezati robotsku ruku direktno s mozgom pacijenta, omogućivši mu dvostruki »feedback«. Drugim riječima, kontrolirajući vlastitim umom robotsku ruku, pacijent je bio u stanju ponovo osjetiti dodir.

Pristup znanju

Borba za slobodan pristup znanju ove je godine više no ikada prije dobila novi zamah zahvaljujući ponajviše tvrdoglavoj Alexandri Elbakyan. Mlada Kazahstanka poznata i kao »Robin Hood akademske zajednice« u posljednje je četiri godine putem svoje stranice Sci-Hub – svojevrsnog ilegalnog servisa za »downloadanje« – omogućila slobodan pristup do otprilike 47 milijuna objavljenih znanstvenih radova. Njezin projekt vođen je pobunom protiv trenutnog sustava u kojem su znanstvenici na neki način prisiljeni objavljivati znanstvene radove u časopisima čiji izdavači po objavi preuzimaju sva autorska prava na rad i »zaključavaju« ga sustavom naplate. Izdavači štoviše neprekidno dižu cijene pretplate i pojedinačnih radova, čiji autori, da ih se kojim slučajem pita, uglavnom ne bi imali problema da se ti materijali distribuiraju besplatno. Zbog svega toga i unatoč tome da je zaradila nekoliko tužbi jednog od najvećih svjetskih izdavača, Elseviera, Elbakyan ima podršku velikog broja znanstvenika, a njena upornost osnažila je i pobunu unutar znanstvene zajednice. Tako je ove godine, veliki broj njemačkih znanstvenih instutucija odlučio da neće obnoviti pretplatu Elsevierovim bazama. U razgovoru za Novi list Elbakyan je izrazila svoju uvjerenost u budućnost slobodnog pristupa znanosti:– Izdavači cijelo vrijeme govore da je ta ideja mit, no neka vrsta »slobodnih radova« funkcionira još od 2003. Smatram da je savršeno moguće da znanost postane potpuno dostupna već sutra. Moj pristup je da se dozvoli projektima poput Sci-Huba da postoje legalno. Sve što moramo učiniti je da napustimo trenutno zastarjele zakone vezane za autorska prava.

Tri roditelja, jedno dijete

Iako je izazvala i dosta oprečnih reakcija, te prozivke za kontroverznost postupka, prilično revolucionarnom smatra se i činjenica da je ove godine na život došla prva beba rođena tehnikom mitohodrijskog transfera, odnosno mitohondrijske donacije. Sin iranskog bračnog para jedinstven je po činjenici da ima genetski materijal troje roditelja, a uspješno izvedeni postupak smatra se prvim jasnim dokazom da bi ova i dalje nedovoljno istražena (i praktički i dalje ilegalna) tehnika uistinu mogla funkcionirati, čime bi se moglo zaustaviti naslijeđivanje nekih teških genetski uvjetovanih bolesti. Radi se o tehnici kojom se jezgra izvađena iz jajašca žene koja želi začeti stavlja u jajašce donorice (iz kojeg je također izvađena jezgra), a potom to jajašce biva oplođeno spermom oca. Time se izbjegava naslijeđivanje majčinih mitohondrijskih gena koji nose određenu bolest, a začeto dijete nosi genetski materijal tri osobe.

Navedena postignuća, naravno, samo su neka od velikih otkrića koja su obilježila svijet znanosti u godini na izmaku. Bila je to primjerice i godina u kojoj su lukavo osmišljenim eksperimentom znanstvenici dokazali da čimpanze, orangutani i bonobo majmuni znaju prepoznati kada netko krivo doživljava stvarnost – što je ponašanje koje se dosad smatralo isključivo ljudskom privilegijom. Bila je to i godina u kojoj su znanstvenici proizveli protein nikad dosad zabilježen u prirodi, dokazali da uklanjanje oštećenih stanica iz tijela štakora može životinji produžiti život i proizveli leće tanje od papira koje mogu fokusirati vidljivu svjetlost. Bila je to i godina u kojoj je NASA-ina sonda Juno došla do Jupitera, dok je ESA, unatoč možda i najvećem znanstvenom podbačaju 2016. – neuspješnom spuštanju rovera na mjesec – ipak uspjela »ubaciti« svoju letjelicu u Marsovu orbitu. Elon Musk i njegov SpaceX također su otišli još jedan korak dalje u svojim planovima za »osvajanje« svemirskih prostranstava – pogonsku raketu FalconX ovog su puta uspješno prizemljili na minijaturnu plutajuću platformu u moru, dokazavši da će let u orbitu uistinu moći uvelike pojeftiniti.