Müüonieksperimendi ebakõla võib juhatada uue füüsikani

Aprillis teatasid füüsikud, et on leidnud võimaliku juhtlõnga senitundmatute osakeste ja loodusjõudude otsimiseks. USA-s Fermilabis tehtud mõõtmised osutasid, et elektronide raskemad kaksikvennad – müüonid – käituvad tugevas magnetväljas oodatust teistmoodi. Piltlikult võbelesid need kiirendis ringeldes ennustatust veidi rohkem.

Tulemuste kinnitamisel annaks see hoobi standardmudelile. Füüsikud on kasutanud üliedukat, kuid ebatäielikku teooriat kasutanud mikromaailmas nähtava selgitamiseks juba poolsada aastat. Samas teavad teadlased, et mudel pole täielik. Müüonite veidi erinev käitumine annab vihje, kust hakata mõistatust lahti harutama.

Näiteks on Eesti teadlased eesotsas Martti Raidaliga tulemuste põhjal välja pakkunud, et neid mõjutavad ebaosakesed. Teadlaste silmis vahendavad need uudset vastastikmõju, mis pärast oma ülesande täitmist kaovad.

Iseõppivad algoritmid ennustasid täpselt valkude kuju

Iseõppivad algoritmid ehk argikeeli tehisintellektid on muutunud viimastel aastatele üha osavamaks. Seejuures pole piirdunud edusammud vaid inimeste tuntud keerukates mängudes seljatamisega. Käesoleva aasta suvel tegid kaks sõltumatut töörühma teadlaskonnale kättesaadavaks oma arvutiprogrammid, millega saab ennustada valkude kolmemõõtmelist kuju.

AlphaFold 2 taga on Google'i all tegutseva ettevõtte Deepmind, RoseTTaFold-i lõid Seattle'i Ülikooli teadlased. Praeguseks on ennustanud need juba sadade tuhandete valkude ruumilist struktuuri.

Saavutus on oluline, sest just ruumiline strukruur määrab suuresti, kuidas valgud täpselt käituvad ja mida teevad. Nõnda saaksid uusi ravimeid otsivad firmad uute teadmiste alusel juba eos ennustada, kas nende toimeaine mõjutab valke õiges kohas ja õigel viisil. Selle eksperimentaalselt välja selgitamine on olnud aja- ja töömahukas. Seeläbi võiksid kiirendada iseõppivad algoritmid näiteks ravimiarendust.

mRNA-vaktsiinid tõestasid oma ohutust ja tõhusust

Turule tulles lõid uued ettevõtete Moderna ja Pfizer/BioNTech vaktsiinide tõhusus ja selle välja töötamise kiirus lõi mitmed teadlased pahviks. Rakkudesse koroonaviiruse ogavalgu valmistamiseks tarvilike juhiste viimine hoidis sümptomite tekke ära enam kui 90 protsendil vaktsineeritutel ja haiglasse sattumise enam kui 95 protsendil nakatunutest.

Uute viirusevariantide, eriti omikroni variandi tulekuga on kaitse nakatumise eest mõnevõrra vähenenud. Nakatunute haiglasse jõudmise hoiab aga isegi Pfizeri vaktsiin endiselt ära neljal juhul viiest, Moderna vaktsiin veelgi paremini. Omikroni variandi vastu kaitse taastamiseks on vaja lisadoosi. Samas on rikastes riikides vaktsineeritute osakaal rahvastikust viimastel kuudel vaevu kasvanud. Aafrikas on see veelgi väiksem, kuid see pole tingitud enam vaktsiininappusest.

Vahepeal on suutnud ravimifirmad lisaks näidata, et spetsiaalselt uute variantide vastu mõeldud koroonavaktsiinide loomiseks kulub mõni kuu. Edust inspireerituna kavandatakse mRNA vaktsiine muu hulgas gripi, HI-viiruse, Zika ja tsütomegaloviiruse vastu. Loomkatsetes on aidanud mRNA-l põhinev vaktsiin kaitsta merisigu ka näiteks puukborrelioosi eest.

CRISPR-i geenimuutmistehnikat kasutati edukalt inimkehas

Sageli lõika-ja-kleebi tööriistaga võrreldavast geenimuutmistehnikast CRISPR/Cas9 on loodetud pärilike haiguste vastu abi juba alates selle loomisest saadik. Inimembrüote ja sugurakkude geenide muutmist peetakse aga praegu ebaeetiliseks. Nõnda on teraapiate käiku laskmist pidurdanud teadlaste võimetus toimetada geenikäärid vajalike rakkudeni.

Juunis teatasid biotehnoloogiaettevõtted Itellia Therapeutics ja Regeron, et suutsid leevendada geeniteraapia abil kuue transtüretiini amüloidoosi põdeva patsiendi sümptomeid. Südame ja närvide tööd häirivate valkude eemaldamiseks piisas maksarakkudes vastava geeni rivist välja löömisest. Vigase valgu hulk langes see peale hulk kehas rohkem, kui parima heakskiidu saanud ravimi mõjul.

Sama geenitehnika andis sel aastal lootuskiire ka Leberi tüüpi päriliku amauroosi tõttu pimedaks jäänud inimesele.

Marss sai portsu uusi kaaslasi

Soodsa planeetide seisu tõttu asus möödunud aastal punase planeedi suunas teele käputäis tehiskaaslasi. Kui kaugemasse ajalukku vaadates on ebaõnnestunud ligi pooled Marsi-missioonid, siis nüüd läks paremini. Veebruaris maandus planeedil NASA Perseverance kulgur.

Aprillis tõusis sellelt edukalt õhku väike helikopter. Varem polnud kunagi keegi teise planeedi uurimiseks sellist aparaati kasutanud. Septembris kogus Perseverance edasiseks uurimiseks selle edasiseks esimese puursüdamiku.

Marss on püüdnud ka teiste riikide tähelepanu. Veebruaris õnnestus Araabia Ühendemiraatidel panna planeedi ümber tiirlema tehiskaaslane Hope. Mais maandus Marsil aga esimene Hiina Marsi-kulgur Zhurong. Seni kogutud andmed heitsid uut valgust planeedi põhjapoolkerale.

WHO andis rohelise tule esimesele malaariavaktsiinile

Ajalukku vaadates pole olnud inimkonna suurim tapja mitte koroonaviirus ega isegi must surm ehk katk, vaid malaaria. Isegi viimasel kümnendil on malaariaparasiidi tõttu surnud igal aastal 400 000–1 000 000 inimest, kellest suure osa moodustasid lapsed. Oktoobris soovitas Maailma Terviseorganisatsioon hakata pärast aastaid kestnud kliinilisi uuringuid hakata vaktsineerima Sahara-taguses Aafrikas elavaid lapsi malaaria eest kaitsva RTS,S-vaktsiiniga.

Nelja doosi nõudva vaktsiini tõhusus pole kiita. Ent isegi juhul, kui see vähendab raskete malaariajuhtumite arvu vaid 30 protsendi võrra, jääb ellu kümneid tuhandeid lapsi. Ühtlasi uuritakse praegu veel mitme teise malaariavaktsiini tõhusust ja ohutust. Esialgsete uuringute põhjal võib neist mõne tõhusus küündida enam kui 70 protsendini.

Teadlased järjestasid enam kui miljoni aasta elanud mammuti DNA

Käesoleval aastal õnnestus Rootsi teadlastel järjestada esimeste korda enam kui miljoni aasta eest elanud loomade DNA. Üks uuritud mammutitest heitis Siberis hinge umbes 1,65 miljonit aastat tagasi, teine 1,34 miljoni aasta eest. Järjestatud pärilikkusaine võrdlemine pelgalt 680 000 aasta eest elanud mammuti omaga võimaldas aimu saada nende põlvnemissuhetest ja evolutsioonist.

Projektiga seotud teadlaste sõnul on neil veel arenguruumi. Vanim planeedil püsivalt külmunud olekus olnud igikelts moodustus umbes 2,5 miljoni aasta eest. Kui sealt samast õnnestub leida mõni fossiil, saab hea õnne korral DNA abil paremat aimu pleistosteeni alguse faunast. Teadmistest oleks kasu enamike tänapäeval elavate linnu- ja loomaliikide tekke mõistmiseks.

Teadlased suudavad üha osavamalt ammutada infot ka setetesse talletunud DNA-st. Selle ühe näitena õnnestus Saksa teadlastel välja selgitada, millal ja millised inim- ja loomaliigid elasid viimase 300 000 aasta vältel Siberi asuvas Denissi koopas.

Kosmoseturism sai tuule tiibadesse

Juulis said esimest korda kosmosest Maa kumerust kaeda kahe tuntud kosmoselendudele pühendunud firma juhid. Ettevõtet Virgin Galactic juhtiv Richard Branson lendas oma oluliselt täiustatud kosmoselaeva SpaceShipTwo pardal 86 kilomeetri kõrgusele. Veidi enam kui nädal aega hiljem saatis ettevõte Blue Origin oma kosmoselaeva 106 kilomeetri kõrgusele. Teiste seas oli selle pardal Amazoni asutamisega tuntuks saanud Jeff Bezos.

Septembris laskis enda ja veel kolme kaaslast SpaceX-i Dragon kapslis orbiidile saata miljardär Jared Isaacman. Kolm päeva kestnud lend oli esimene kosmosemissioon ajaloos, mille meeskonnaliikmed olid vaid eraisikud. Isegi kosmose ääre kompamise eest tuleb aga välja käia vähemalt 200 000 dollarit, muute selle vaid rikaste lõbuks.

Samas loodavad nii suuremad kosmoseettevõtted kui ka mitmed riiklikud kosmoseagentuurid, sh ESA, muuta oma kanderaketid võimalikult suures osas taaskasutavaks. Viimane vähendaks oluliselt lendude hinda.

Järjekordne kliimaraport maalib tulevikust sünge pildi

Enne Šotimaal Glasgows toimunud kliimakohtumist avaldatud IPCC kliimaraporti sõnastus oli kindlamas kõneviisis kui kunagi varem. Alates tööstusajastu algusest nähtud kliimamuutuse taga on ühemõtteliselt inimene. Alates sellest ajast on tõusnud planeedi keskmine temperatuur 1,1 °C võrra. Praeguse süsinikuheitmete hulga juures ületatakse 1,5 °C piir tõenäoliselt järgmise kümne aasta jooksul.

Kui temperatuuritõus peaks ulatuma 2 °C-ni, näeb muu hulgas eelnevalt kord 50 aasta tagant ette tulnud äärmuslikke õhutemperatuure keskmiselt kord kahe aasta tagant. Kuigi kliimamuutuse mõju tuli sel aastal Saksamaad tabanud üleujutuste ja Põhja-Ameerika loodeosa tabanud rekordilise kuumalaine näol kätte isegi rikastesse riikidesse, soojeneb Glasgow kliimakohtumisel riikide antud lubaduste täitmisel planeet selle sajandi lõpuks 2,4 °C.