Ülevaade: teadusmaailma säravamad hetked 2019 ({{contentCtrl.commentsTotal}})

Kuigi teadusmaailma kimbutasid nii mõnedki vastuolud, nägi maailm nii mõningaidki murdelisi saavutusi,
Kuigi teadusmaailma kimbutasid nii mõnedki vastuolud, nägi maailm nii mõningaidki murdelisi saavutusi, Autor/allikas: ERR

Sarnaselt elu teistele sfääridele kimbutasid teadust poliitiline ebastabiilsus ja eetilised konfliktid. Sellegipoolest nägi maailm nii mõningaidki murdelisi saavutusi, alates tohutust mustast august tehtud pildist, lõpetades esimese tavaarvutist kiiremini töötava kvantarvuti prototüübiga.

Kosmiline saavutus

Aprillis esitlesid Sündmuste Horisondi Teleskoobi teadlased esimest musta augu varjust tehtud ülesvõtet. Üks projekti juhtivteadlastest ERR Novaatorile, et sellele eelnenud kaks aastat oli kõige stressirikkam periood tema elus. Powehi (lõputu loomise tume allikas, havai k) varju pildile püüdmiseks muutis töörühm neljal õhtul kaheksa raadioteleskoobiga sisuliselt terve planeedi hiidteleskoobiks. Andmeid kogunes nii palju, et nende valguskaabliga ühte kohta saatmine oleks võtnud 25 aastat.

Analüüsi põhjal ulatub Maast 500 miljoni triljoni kilomeetri kaugusel asuva musta augu läbimõõt 40 miljardi kilomeetrini. Keha mass ületab Päikese oma 6,5 miljardit korda. Saavutuse toel muutus sündmuste horisont ehk must augu näiv piir puhtalt matemaatilisest ideest päris elu mõõdetavaks ja kirjeldatavaks suuruseks.

Powehi - esimene must auk, mille vari pildile püüti. Autor/allikas: Akiyama et al./ApJL

Kuu lummus

Lõppeval aastal möödus 50 aastat Apollo programmi kõrghetkest – esimeste inimeste Kuule laskumisest. Selle lummus pole aga kadunud. Jaanuaris sai hiinlaste sondist Chang'e-4 esimene pehmelt kaaslase tagaküljele laskunud uurimisaparaat. Taimi seekord Kuul kasvatada ei õnnestunud. Ühe puuviljataime seemnel jõudis tärgata kaks idulehte. Sondi pardal olnud kulgur uurib kaaslase pinda tänaseni päevani.

India ja Iisraeli uurimisaparaatidel nii hästi ei läinud. Beresheet ja Vikram purunesid kokkupõrkel Kuu pinnaga. Osaliselt vastuseks Hiina edule teatas USA kavast saata astronaudid uuesti Kuule 2024. aastaks. Hiina ja Venemaa ühisprojekti raames loodetakse teha sama 2029. aastaks.

Maale saadetud andmete põhjal jõudis Chang'e-4 pardal tärgata üks puuvillataim. Pildi näol on tegu rekonstruktsiooniga. Autor/allikas: Chongqingi ülikool

Tähtis kosmose kribu-krabu

Ühtlasi pommitasid inimesed sel aastal esimest korda selle koostise määramiseks asteroidi ja märkasid teisest planeedisüsteemist pärit komeeti. Aasta esimesel päeval sai Neptuuni-tagusest objektist Ultima Thulest kõige kaugem inimeste poolt põhjalikult uuritud taevakeha. Natsiseose tõttu otsustati see nimetada see hiljem Arrokothiks.

Vastuolusid tekkis ka praktilisematel põhjustel. Eraettevõte SpaceX saatis orbiidile 120 läikivat sidesatelliiti, tekitades astronoomides hirmu astronoomiliste vaatluste tuleviku pärast.

Kliimast pole pääsu

Möödunud aastal alanud kliimastreigid kasvasid plahvatuslikult. Septembri lõpus protestis kliimamuutuste otsustavama aeglustamise nimel 6–7 miljonit inimest, kellest suurema osa moodustasid koolinoored. Novembris avaldatud 11 000 teadlase ühispöördumises soovitati tervet planeeti haarava hädaolukorra väljakuulutamist ja kuue valdkonna põhjalikku ümberkorraldamist.

Mure tuleviku pärast on põhjendatud. Valitsustevahelise kliimapaneeli kahe raporti kohaselt võib tõusta senisel kursil jätkates maailmamere tase sajandi lõpuks kuni 1,1 meetri võrra. Gröönimaad ja Antarktikat liustikud on arvatust ebastabiilsemad. Planeedi soojenemine tõotab kergitada ka toidu hinda ja vähendada selle toitainete sisaldust. Käesolev aasta paigutub oma keskmise temperatuuri poolest alates regulaarsete mõõtmiste algusest teisele või kolmandale kohale.

Kliimahädaolukorra oli kuulutanud aasta lõpuks välja teiste seas Euroopa Parlament, paavst Franciscus, Kanada, Argentina, Bangladesh ning kohalikul tasemel mitmed USA, Austraalia ja Jaapani linnad. Kliimast on saanud nii värskelt ametisse määratud Euroopa Komisjoni kui ka USA valimiste üks kesksetest teemadest. Sellele vaatamata ei õnnestunud detsembri alguses Madridis toimunud üleilmsel kliimakohtumisel siduvate kokkulepeteni jõuda.

Võti võib peituda kodanikuaktivismis. Detsembri lõpus kohustas Hollandi ülemkohus seitse aastat kestnud kohtuvaidluse mõjul riiki vähendama kasvuhoonegaaside hulka 2020. aasta lõpuks võrreldes 1990. aastaga 25–40 protsenti.

Otsiõnade "Greta Thunberg", "Fridays for Future", "Klimastreik", "Climate Strike" ja "School Strike for Climate" populaarsus alates 2018. aasta septembrist. Graafik: Joerg Pfeiffer

Surm surmale ja haigustele

Sel aastal avaldatud teadustulemuste põhjal saavutati läbimurre ka mitmete raskete või isegi ravimatuks peetud haiguste leevendamises. Kui veel jaanuaris sai öelda, et Aafrikas tuhandeid inimesi tapnud Ebola vastu puudub huvi, siis augustis kirjeldati kahte tõhusat ravimit. Kiire ravi korral suri vaid iga kümnes nakatunu. Detsembris sai ametliku heakskiidu esimene Ebola vaktsiin Haigusest puudutatud riikides, sh Kongo Demokraatlikus Vabariigis rünnatakse tervishoiutöötajaid sellele vaatamata ikka ja jälle.

Märtsi alguses kinnitasid Briti arstid, et vähki põdenud mehele luuüdi siirdamisel tervenes ta ka HIV-st. Viimati nähti midagi sellist 12 aasta eest. Laiemat leevendust ravivõte ilmselt ei paiku. Protseduur on riskantne ja kaitset nautivaid doonoreid ehk delta-32 homosügoote leidub väga vähe. Samal ajal paistab, et murre saavutati ka pikatoimeliste HIV ravimite vallas. Viiruse kontrolli all hoidmiseks võib piisata lähitulevikus vaid kaks korra aastas tehtavast süstist.

Oktoobri lõpus teatati ka läbimurdest tsüstilise fibroosi ravis. Kolmest ravimist koosnev kokteil kasvatas kõige levinumat mutatsiooni kandvate patsientide kopsumahtu enam kui kümme protsenti. Kuna tegu oli kolmanda faasi kliinilise katsega, võib jõuda ravimikokteil õige pea ka laiemate massideni.

Inimgeenid pole enam pühad

Aasta üks kõige enam kõneainet leidnud konflikte lahvatas juba 2018. aasta novembris, kui Hiina teadlane He Jiankui teatas inimembrüote geenide muutmisest. Teadlane lootis muuta tüdrukud HIV suhtes resistentseks. Selle aasta märtsis kutsus Maailma Terviseorganisatsioonile nõuandev komitee üles looma sama iseloomuga uuringutest üleilmselt registrit ja loobuma sugurakkude geneetiliselt muutmisest. Täpsemat raamistikku esitletakse järgmisel aastal.

Huvi inimeste geneetiliselt muutmise vastu on visa kaduma. Juunis esitles Vene teadlane Denis Rebrikov plaani kasutada sama tehnikat pärilike kurtuse ravimiseks. Erinevalt oma Hiina kolleegist kavatseb ta oodata aga eetikakomiteede heakskiitu. Oktoobris tegi ta katseid juba esimeste inimembrüotega.

Samal ajal muutuvad geenide muutmiseks kasutatavad tehnikad üha täpsemaks. Oktoobris esitletud tehnika tekitab asenduste tegemisel potentsiaalselt kahjulikke mutatsioone eelnevalt populaarsust kogunud CRISPR-Cas9 tehnikast suurusjärkude võrra harvem. Nõnda oleks võimalik eemaldada sellega inimeste genoomist teoreetiliselt 89 protsenti ligi 75 000 kahjulikuks peetavast geeniteisendist.

Inimeste keharakkude DNA muutmiseks on CRISPR-Cas9 kasutamine vähem vastuolulisem. Sel aastal algasid USA-s esimesed inimesi hõlmavad kliinilised katsed vähi, verehaiguste ja ühe päriliku pimeduse vormi leevendamiseks.

Inimeste sugupuu jätkab laienemist

Jaanuaris teatasid teadlased tehisintellekti abil inimgenoomist uue geneetilise jälje leidmisest. Ilmselt elas kümnete tuhandete aastate eest koos nüüdisinimestega peale denisi ja neandertali inimeste veel üks inimlaste liik. Nendega saadi ka ühiseid järglasi.

Filipiinide saarestikus asuvalt Luzoni saarel päevavalgele tulnud leidude põhjal elas sealgi 50 000 aasta eest senitundmatu kääbuskasvu inimliik. Teisisõnu on inimeste sugupuu arvatust veelgi rikkalikum. Paleogenoomika rajaja Svante Pääbo sõnul on seetõttu erinevatest inimliikidest rääkimine mõttetu akadeemiline harjutus.

Apidima 1, ligikaudu 210 000 aasta vanuse nüüdisinimese kolju ja selle rekonstruktsioon. Autor/allikas: Katerina Harvati/Eberhard Karlsi Ülikool

Tiibeti pühast koopast päevavalgele tulnud lõualuu annab seevastu esimese aimduse, millised nägid välja denisi inimesed. Piltlikult võrdlevad arheoloogid seda Rosetta kiviga, mis võib võimaldada siduda Siberist leitud pärilikkusaine ja sõrmeluu mitmete Kagu-Aasiast leitud fossiilidega.

Esimesed nüüdisinimesed võisid jõuda aga värskete leidude põhjal Euroopasse juba 210 000 aasta eest, seniarvatust enam kui neli korda varem.

Tehisintellekti ja masinõppe võidukäik

Sarnaselt möödunud paarile aastale muutusid nupukamaks tehisintellekti erinevad vormid. Juulis esitletud programm suutis võita professionaale järjepidevalt piiramata panustega ja mitme mängijaga Texas Hold'em pokkeris. Saavutus vihjab, et tehisintellekt on võimeline lahendama edukalt triljonite lõpplahendustega ülesandeid, kus teada pole kogu selleks tarvilik info.

Veelgi paremini ilmestab seda DeepMind algoritm AlphaStar. Oktoobris esitletud töö põhjal suutis lüüa see populaarses reaalaja strateegiamängus Starcraft II suurt osa inimestest tipptasemel mängijatest.

Reaalsuse ja valede eristamine võib muuta masinõppe ning tehisnärvivõrkude tõttu tulevikus üha raskemaks. Samsung muutis mais masinõppealgoritmi abil elavaks Mona Lisa ja Einsteini portreed. Piiratud info põhjal valevideote koostamine muutub seetõttu üha lihtsamaks.

Tehisintellekti arendamisega tegelev OpenAI lõi seevastu tehisintellekti, mis kirjutab vaid paari lause alusel erinevatele autoritele iseloomulikku teksti. Õnneks töötasid nad seejärel välja programmi, mis suudab võltsinguid edukalt avastada.

Sammhaaval kvantüleoleku suunas

Kuuldused kvantüleoleku saavutamisest hakkasid levima juba septembris. Kuu aega hiljem kinnitasid Google'i insenerid, et nende kvantarvuti suudab lahendada ühte kindlat ülesannet miljardeid kordi kiiremini kui maailma kiireim superarvuti. Ühel praeguse aja kõige kiiremal superarvutil oleks kulunud selleks 10 000 aastat. kvantarvutil "Sycamore" võttis see vaid 200 sekundit.

Kriitikana oli väljamõeldud jõudlustest just selline, kus oleks pidanud avalduma kvantarvuti ülimuslikkus kõige kiiremini. Lisaks suudsid IBM insenerid lahendada ülesande teistsuguse lahenduskäigu abil vaid 2,5 päevaga.

Google'i insenerid märkisid vastuses, et kvantarvutite riistvara paraneb jätkuvalt. Samuti kasvab nende võimekus iga täiendava kvantbiti lisandumisel eksponentsiaalselt. Praegu laialt kasutatavate turvalahenduste lahti muukimiseks oleks tarvis aga vähemalt mõnest tuhandest kvantbitist koosnevaid arvuteid.

"RSA (krüpteeringu) murdmiseks on tarvis meie hinnangul 100 miljonit füüsilist kvantbitti ja praegu oleme 53 juures, nii et see võtab veel mõned aastad. Seega on meil aega veel sellele mõelda ja selles osas midagi ette võtta," sõnas töörühma eest vedanud John Martinis.

Kvantarvutikiip "Sycamore". Autor/allikas: Google
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: