So với năm 2012, những khám phá khoa học của năm 2013 không có nhiều những sự kiện kịch tính như khám phá ra hạt Higg hay thành công của việc phóng tàu thăm dò lên sao Hỏa. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có những khám phá khoa học nổi bật như phương pháp nhìn xuyên qua hoạt động của não bộ, những cảm biến điện tử được thiết kế để hoạt động bên trong cơ thể người, hay những nghiên cứu giúp hé lộ khó khăn trong việc truy tìm vật chất tối... Dưới đây là những chọn lọc của wired về những khám phá khoa học nổi bật gây tiếng vang trong hoạt động nghiên cứu khoa học của năm qua.
Vươn tới các vì sao
Năm 2013 là năm đánh dấu mốc quan trọng trong quá trình chinh phục vũ trụ của con người khi tàu không gian vũ trụ Voyager 1 của Mỹ vượt ra khỏi vùng ảnh hưởng của hệ mặt trời và đi vào không gian vũ trụ bao la giữa các vì sao trong dải thiên hà của chúng ta. Những kết quả đo lường từ tàu không gian gửi về cho thấy nó đã vượt ra ngoài vùng ảnh hưởng trường điện từ của mặt trời. Dự kiến, điểm đến kế tiếp của Voyager 1 là đám mây Oort (tượng trưng cho phần ranh giới của vùng ảnh hưởng trọng lực của hệ mặt trời). Tuy nhiên, Voyager cần tới 30,000 năm để có thể đến được đám mây này.
Hiệu chỉnh bộ gen
Tháng 1.2013, có hai nhóm nghiên cứu đã công bố một phương pháp nhanh chóng và chính xác về việc hiệu chỉnh những phần của bộ mã gen. Phương phap này sử dụng Hệ thống CRISPR, hoạt động bằng cách lợi dụng chiến lược phòng vệ của các vi khuẩn sử dụng RNA để xác định những DNA và enzymes lạ xâm nhập cơ thể. Các nhà khoa học đã điều chỉnh hệ thống này nhỏ lại để những RNA có thể tìm thấy một chuỗi cụ thể của những DNA. Việc này có thể giúp cho chúng ta xác định được sự biến đổi gen do một loại bệnh nào đó gây ra và những RNA sẽ giúp loại bỏ những gen gây bệnh khỏi cơ thể. Những nghiên cứu này đã thu hút sự quan tâm lớn của các công ty và quỹ đầu tư.
Có hàng tỷ, hàng tỷ trái đất trong vũ trụ
Dữ liệu từ kính thiên văn không gian Kepler của NASA cho thấy có 1/5 trong số 50 tỷ ngôi sao giống mặt trời của chúng ta trong dải ngân hà mà ta đang sống có thể có những hành tinh như trái đất, với nhiệt độ êm dịu, nước ở thể lỏng và có thể có sự sống. Theo ước tính thì có khoảng 10 tỷ hành tinh giống trái đất, tính riêng trong dải ngân hà này.
Một nguyên nhân cho sự tạm dừng nóng lên của trái đất
Sau hàng thập kỷ gia tăng liên tục, sự nóng lên của nhiệt độ toàn cầu đã chậm lại kể từ cuối thập kỷ 1990. Sự tạm dừng bí ẩn này đã gây ra những cuộc tranh luận và hoài ghi về sự nóng lên toàn cầu là có thực hay không. Cuối cùng, các nhà khoa học đã tìm ra một câu trả lời đơn giản, đó là thay vào sự chậm gia tăng nhiệt độ trên bề mặt trái đất thì sự gia tăng nhiệt độ đang diễn ra nhanh chóng ở sâu trong lòng các đại dương, nơi mà sự ấm lên của nhiệt độ đã nhanh hơn 15 lần so với thời gian trong suốt 10,000 năm qua. Do đó, sự tạm ngừng gia tăng nhiệt độ trái đất cũng chỉ như một đốm sáng tạm thời.
Nhìn xuyên suốt não bộ
Hình ảnh kỳ diệu trên thể hiện những sợi dây thần kinh đan chéo nhau trong não bộ của một con chuột. Tháng 4.2013, các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Stanford đã trình bày một chuỗi những xử lý hóa học để có thể làm cho hầu hết những mô của não bộ trở nên trong suốt. Với phương pháp này, các nhà khoa học có thể sử dụng bất kỳ nhãn huỳnh quang nào để làm nổi bật những dẫn truyền tín hiệu thần kinh hay những hóa chất quan trọng khác trong não bộ để có thể theo dõi những hoạt động trong não như việc gửi thông tin giữa các bộ phận của não bộ hay sự vận động của các hóa chất. Kỹ thuật này giúp chúng ta theo dõi những hoạt động của não bộ và tìm hiểu xem điều gì đã hoạt động sai khiến gây ra những căn bệnh như Alzheimer, tự kỷ… Đây cũng là công cụ giúp chúng ta khám phá nhiều điều chưa biết về não bộ của con người và những sinh vật khác.
Hạt Nơtrinô giữa các thiên hà
IceCube là một kính thiên văn kích thước 1 km3 được đặt ở Nam cực. Nhiệm vụ của nó là chuyên tìm kiếm hạt Nơtrinô trong vũ trụ. Đây là hạt bí ẩn nhất trong số các hạt mà chúng ta biết được. Sau ba năm tìm kiếm, cuối cùng Kính thiên văn IceCube cũng đã tìm ra các hạt Nơtrinô có nguồn gốc từ bên ngoài thiên hà của chúng ta. Mặc dù các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng những hạt Nơtrinô được tạo ra bởi sự tương tác hạt trong bầu khí quyển của trái đất, nhưng họ vẫn chưa thấy được là các hạt Nơtrinô có nguồn gốc từ một số vụ nổ dữ dội nhất trong vũ trụ bao la. Những hiện tượng này, được gọi là hoạt động hạt nhân thiên hà và sự nổ tia gamma, chúng được cấp năng lượng từ những hố đen khổng lồ hay sự sụp đổ của những ngôi sao. Tuy vậy, các nhà khoa học vẫn chưa thể giải thích chính xác điều này đã diễn ra như thế nào. Bằng việc thu thập được hạt Nơtrinô, kính thiên văn IceCube có thể giúp các nhà nghiên cứu vén bức màn bí ẩn này.
Phát hiện loài động vật có vú ăn thịt mới
Các nhà khoa học dựa vào những đặc điểm giải phẫu và xét nghiệm AND để chứng minh rằng loài động vật lông màu đỏ có tên gọi Olinguito là một loài động vật có vú mới trong danh mục những loài động vật có vú mà chúng ta đã biết. Đây là loài vật đã được các nhà khoa học tìm thấy và mô tả từ 35 năm trước nhưng họ vẫn băn khoăn khi thấy dường như chúng không giống với những con vật khác của loại sinh vật này trong những cánh rừng mây phủ trên dãy núi Andes. Cho đến năm 2013, sau khi đã có những bằng chứng cụ thể thì loài vật này mới được công nhận là một loài riêng biệt.
Gia tăng tranh cãi về thuốc trừ sâu
Trong những năm qua, sự tranh cãi vẫn luôn diễn ra về tác hại của một chất hóa học được dùng làm thuốc trừ sâu rộng rãi nhất trên thế giới hiện nay là chất neonicotinoids. Quan niệm từ trước đến nay vẫn cho rằng loại hóa chất này là vô hại đối với các loài động vật có xương sống và những sinh vật khác. Sự tranh cãi chỉ tập trung vào việc loài ong mật sống trong vùng sử dụng thuốc có bị mối nguy hại nào hay không. Tuy nhiên, trong năm nay, quan điểm này đã bắt đầu thay đổi, khi các nghiên cứu cho thấy có sự liên quan giữa mức độ sử dụng hóa chất này với sự suy giảm trên diện rộng những loài côn trùng và giáp xác dưới nước. Từ đây, sự tranh cãi về tác hại của loại thuốc trừ sâu này sẽ không chỉ tập trung vào ong mật nữa mà đã lan sang sự tác hại đến các loài sinh vật khác.
Tạo ra cơ quan sinh vật từ tế bào thân
Năm 2013 các nhà khoa học đã công bố một vài bước tiến quan trọng hướng tới việc tạo ra những cơ quan sinh vật từ tế bào thân. Vật thể đầy màu sắc trong hình là một bộ não nhỏ được tạo ra từ những tế bào thân có nguồn gốc từ tế bào da người đã được lập trình lại. Chỉ bằng việc cung cấp một môi trường hóa học phù hợp, các nhà khoa học của châu Âu đã hỗ trợ tế bào thân phát triển thành tế bào thần kinh và chúng tự sắp xếp lại để tạo ra những cấu trúc khác nhau và cấu trúc này thô sơ tương tự như cấu trúc phát triển của một bộ não thai nhi.
Thiết bị điện tử có thể cấy ghép
Năm 2013 là năm đáng ghi nhớ về những thiết bị điện tử được thiết kế để hoạt động từ bên trong cơ thể con người. Những nhà khoa học đã phát triển những mạch điện tử có thể phân hủy sinh học, những mạch này một ngày nào đó có thể tiêu diệt vi khuẩn bằng nhiệt để giúp chữa lành vết thương và tự tiêu hủy sau khi hoàn thành nhiệm vụ.
Vật chất tối xuất hiện - hay không?
2013 là một năm không bằng phẳng cho những nhà nghiên cứu vật chất tối. Vào tháng 4, một thử nghiệm quan trọng được đặt tên là AMS trên trạm không gian quốc tế đã nhìn thấy những gợi ý về những gì có thể là hạt của vật chất tối tiêu diệt lẫn nhau ở trung tâm của thiên hà. Tuy vậy kết quả này đã không thuyết phục và có nhiều thứ khác có thể bắt chước một tín hiệu như vậy.
Sau đó, vào tháng 10, một thí nghiệm khác có tên LUX (thí nghiệm ở hình ảnh trên) đã tuyên bố không tìm thấy một hạt vật chất tối nào chạy qua máy dò. Những phát hiện này tương đồng với một vài thí nghiệm khác (tương tự là đã không thấy có vật chất tối). Tuy nhiên, những kết quả này lại trực tiếp mâu thuẫn với một số thí nghiệm khác đã nhìn thấy dấu vết tiềm năng của vật chất tối. Cho đến nay, chúng ta vẫn chờ một ai đó có thể giải thích tất cả những kết quả nghiên cứu trái ngược này và lĩnh vực nghiên cứu vật chất tối dường như vẫn còn nhiều chia rẽ và lúng túng đối với các nhà khoa học.
Nỗi sợ hãi có thể di truyền
Kết quả của một nghiên cứu vừa được công bố gần đây cho thấy loài chuột có thể truyền ký ức về một nỗi sợ hãi nào đó cho các thế hệ con cháu của nó. Các thế hệ sau của con chuột sẽ đóng băng nỗi sợ đó trong đầu chúng và khi bắt gặp một mùi nào đó mà các thế hệ trước đã có kinh nghiệm thì trong đầu nó sẽ xảy ra một sốc điện. Kinh nghiệm này cũng được truyền từ các chuột mẹ sang các thế hệ chuột con.
Các nhà nghiên cứu đã đảm bảo rằng những con chuột trẻ chưa bao giờ tự trải nghiệm mùi cho đến khi nó có cơ hội để kiểm tra những mùi đó, thậm chí cả con chuột được sinh ra từ thụ tinh trong ống nghiệm không bao giờ gặp cha của nó thì trong não nó đã có bộ nhớ sợ hãi. Các nhà khoa học cũng đã tìm thấy bộ não của những thế hệ chuột con cháu có nhiều tế bào thần kinh sợ hãi mùi hơn những thế hệ trước. Họ cho những thay đổi hóa học đến chuỗi DNA đã làm biến đổi cách gen làm việc. Điều này có thể giải thích cho sự tồn tại của sự nhớ qua nhiều thế hệ. Tuy nhiên, làm thế nào mà những thay đổi như vậy có thể truyền từ não, nơi ký ức hình thành đến các tinh trùng và trứng từ đó tạo ra các thế hệ tiếp theo là điều bí ẩn mà các nhà khoa học cần tiếp tục khám phá.
CT
(Lược dịch theo www.wired.com)
