10 đột phá khoa học năm 2014

Tạp chí Khoa học (Science) của Hiệp hội Vì sự tiến bộ Khoa học Hoa Kỳ (AAAS) vừa công bố danh sách 10 thành tựu đột phá trong khoa học thế giới năm 2014. 

1. Robot tìm hiểu sao chổi

Rosetta hiện đang quay quanh 67P, đôi khi đến gần với bề mặt sao chổi này ở khoảng cách 6,2 dặm (tương đương 10km). Camera của nó có thể phân biệt các đối tượng trên sao chổi này ở khoảng cách tính bằng centimet. Hệ thống cảm biến quỹ đạo và phân tích ion, khí trung tính (ROSINA) của Rosetta đã phát hiện nước, khí methane, hydrogen và một số loại khí hiếm như formaldehyde và hydrogen cyanide, ở sao chổi 67P. Những phát hiện này rất quan trọng vì các nhà nghiên cứu tin rằng sao chổi có thể đã hỗ trợ bắt đầu cuộc sống trên Trái Đất bằng cách cung cấp nước và các phân tử hữu cơ. Với thành tựu này, tất cả những cánh cửa khoa học đó đang dần mở ra ở phía trước. 

Năm nay, một loạt các nghiên cứu đã so sánh các hóa thạch của các loài chim và khủng long với các loài chim hiện đại cho thấy bằng cách nào đó họ khủng long biến đổi cơ thể trở nên nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, cho phép chúng phát triển thành nhiều loại chim và sống sót trong suốt thời kỳ tuyệt chủng kỷ Phấn trắng – Paleogen, khoảng 66 triệu năm trước.

Các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng, máu từ một con chuột trẻ - hay thậm chí chỉ là một yếu tố được gọi là GDF11 từ máu chuột trẻ - có thể trẻ hóa cơ bắp và não của những con chuột già. Những phát hiện này đã dẫn đến một cuộc thử nghiệm lâm sàng, trong đó bệnh nhân Alzheimer nhận huyết tương từ những người hiến máu trẻ tuổi với hy vọng cải thiện quá trình lão hóa tuổi già.

Các nhà khoa học Đại học Harvard (Mỹ) đã chế tạo thành công một đội quân 1.000 robot tí hon biết tổ chức hợp tác, làm việc theo nhóm để thực hiện những màn tạo hình thành hình vuông và các chữ cái hoặc di chuyển đồng bộ. Mỗi robot có 3 chân với kích cỡ tương đương một đồng xu, có khả năng làm việc hợp tác mà không cần bất kỳ sự giám sát nào của con người. Đội quân robot có tên gọi Kilobots này mở ra hy vọng giúp con người thực hiện các nhiệm vụ khó khăn trong tương lai.

Bắt chước kiến trúc của bộ não con người, các kỹ sư máy tính tại Tập đoàn Công nghệ IBM có trụ sở tại Mỹ lần đầu tiên đã tung ra mô hình chip vi xử lý được thiết kế để xử lý thông tin theo những cách giống như bộ não người. Bộ vi xử lý có tên TrueNorth kết hợp 5,4 tỷ bóng bán dẫn, có 1 triệu tế bào thần kinh và 256 triệu khớp thần kinh có thể lập trình với mục đích điều khiển các thiết bị như chủ động đưa ra cảnh báo sóng thần, giám sát tràn dầu hoặc thi hành qui tắc luồng tàu.

Hai nhóm nghiên cứu tiên phong đi theo hai phương pháp khác nhau nhưng đã cho thành quả là phát triển các tế bào gần giống với các tế bào beta - những tế bào sản xuất insulin của tuyến tụy. Mặc dù đây mới chỉ là kết quả trong phòng thí nghiệm, nhưng đã mở ra một cơ hội chưa từng có để nghiên cứu bệnh tiểu đường.

Những bức tranh vẽ trên hang động được tạo ra bởi người tiền sử ở đảo Sulawesi, Indonesia, được cho là cách đây ít nhất 40.000 năm, cho thấy châu Âu không phải là cái nôi duy nhất sản sinh ra khả năng sáng tạo nghệ thuật trừu tượng của con người. Tác phẩm hội họa cổ xưa này bao gồm những hình vẽ về động vật và các mẫu bàn tay trên vách các hang động đá vôi, được phát hiện cách đây 50 năm nhưng đến ngày nay các nhà khoa học Úc và Indonesia mới xác định được niên đại chính xác của chúng.

8. Xóa ký ức

Sử dụng optogenetics - một kỹ thuật sử dụng các chùm ánh sáng để thao túng hoạt động thần kinh, các nhà nghiên cứu đã cho thấy rằng họ có thể thao tác cụ thể trên ký ức chuột. Bằng cách xóa ký ức thực và cấy vào những ký ức giả, các nhà khoa học đã chuyển đổi các nội dung về tình cảm của bộ nhớ ở chuột, từ tốt thành xấu và ngược lại.

Mặc dù đã được đưa vào không gian trong hơn một thập kỷ nay, nhưng vệ tinh giá rẻ với kích thước chỉ 10cm2, được gọi là các CubeSats, thực sự “cất cánh” trong năm 2014, khi được xem xét trở thành công cụ giáo dục cho sinh viên đại học và bắt đầu thực hiện một số nhiệm vụ khoa học thực sự.