Lugejate valik: teadusmaailma parimad palad 2017 ({{commentsTotal}})

Valik teadussaavutusi laiast maailmast.
Valik teadussaavutusi laiast maailmast.

Valisime välja rea maailmas sel aastal kõige rohkem kihinat ja kahinat tekitanud teadussaavutusi ja palusime ERR Novaatori lugejatel hinnata, kas need on olulised või mitte. Mida pidasid valikus vähim oluliseks ja mida kõige olulisemaks: tulemused on teie ees.

1. Esimene 50 kvantbitti kasutav arvuti
Novembri alguses teatas tehnoloogiahiid IBM, et on ehitanud esimese 50 kvantbitiga tehteid tegeva arvuti. Erinevalt tavalistest infot 0 ja 1 talletavatest arvutitest võivad kvantbitid võtta lisaks 0 ja 1 võtta ka kõigi nende vahele jäävaid väärtusi.

See võimaldab teha arvutusi väga suure paralleelsusastmega. Teoreetiliselt on IBM-i 50 kvantbitti kasutava kvantarvuti jõudlus võrreldav umbes 1 000 000 000 000 000 transitoriga klassikalise arvutiga. Nii võimaldab kvanttehnoloogia simuleerida nähtusi, millest jääb isegi superarvutitest väheseks.

Kuigi kvantolekut suudetakse säilitada IBM-i kvantarvutis vaid 50 mikrosekundit, on see tööstuses uus rekord. Eraettevõtetele pakub IBM pilveteenuse vahendusel ligipääsu 20 kvantbitti kasutatavale arvutitele.

2. Seitsmest Maa-sarnasest planeedist kubisev planeedisüsteem
Jaan-Juhan meenutab: "Aga kuidas siis ikkagi 40 valgusaastat ette kujutada?" – "Noh, see on nii kaugel, et...". Kolleegi lihtsale küsimusele vastamine osutus Maast kosmilises mõttes vaid kiviviske kaugusel asuva planeedisüsteemi avastamise kajastamisel üheks kõige suuremaks väljakutseks.

Ümbrikunurga peale tehtud arvutuste põhjal sain viimaks võidurõõmsalt teatada – "praegust tehnoloogiat kasutades kuluks selleni lendamiseks umbes sama palju aega, kui võttis Ida-Aafrika savannis mahakukkunud puuviljadest elatunud esimesel nüüdisinimesel tänapäevaseks tsiviliseeritud olendiks saamine“.

Planeedisüsteem asub Maale siiski piisavalt lähedal, et uue põlvkonna kosmoseteleskoopidega suudetakse tõenäoliselt lähima kümne aastaga kinnitada, kas seal leidub elu või mitte. Seejuures võib planeedisüsteemi kuuel planeedil esineda hea õnne korral vedelas olekus vett.

TRAPPIST--1 süsteem kunstniku nägemuses. Autor: ESO/M. Kornmesser/spaceengine.org

Avastus tabas teadusajakirjanikke ootamatult. Neid hoiatati avastusest vaid vähem kui 24 tundi ette. Pole ehk seega ime, et esialgne meediakajastus jäi pealiskaudseks. Järgnenud nädalatel selgus, et planeedisüsteem ei pruugi olla sugugi nii elusõbralik, kui kumas algselt läbi leiust teatanud teadlaste jutust. Eluterve kriitikameel tuleb säilitada ka teadusuudiste lugemisel!

Jõulude ajal võib lasta ehk kujutlusvõimel lennata. "Kui leiame Linnutee galaktikast teisigi sarnaseid planeedisüsteeme, leiduks Maa-sarnaseid planeete galaktikas tohutult – miljardeid. Igaüks võib juba ise mõelda, kuidas mõjutab see väljavaateid neist ühelt elu leida," ütles toona avastust kirjeldava uurimuse kaasautor Julien de Wit, Massachusettsi tehnoloogiainstituudi astronoom.

3. Teadlased nägid esimest korda ühinevaid neutrontähti
Jaan-Juhan meenutab: Ei tule vist üllatusena, et paljudel meediaväljaannetel on vanuse või tervisliku seisundi tõttu surma äärel olevate kuulsuste nekroloogid juba valmis kirjutatud. Mõnikord saab öelda sama ka rõõmsamate teemade kohta.

Neutrontähtede ühinemist kirjeldava loo mustand ootas paari lünga täitmist juba augusti lõpus. Seetõttu võisin ilmselt nii mõnelegi gravitatsioonilaineid registreeriva LIGO ja Virgo observatooriumi teadlastele paista järgnenud kahe kuu vältel loomaaeda sõitva jõmpsikana, kes hüppab autoistmel iga kahe minuti tagant üles-alla ja küsib, kas me oleme juba kohal.

"Olgu! Me nägime tõesti seda, mida sa usud, et me nägime, aga ma ei ütle sulle midagi rohkemat. Piinle nüüd selle otsas,“ sai neist ühel lõpuks kannatus otsa. Piinlesin ma tõepoolest. Isegi kolmanda mustade aukude ühinemisele viitavale signaalile pühendatud pressikonverents tõi kaasa teatava pettumuse.

Otseloomulikult olin aga 16. oktoobri saabudes muude pakilisemate tegemistega hõivatud. "Kosmoseporno“ suhtes vaid parimatel päevadel sarnast entusiasmi üles näitav kolleeg tegi ära suurepärase töö. Õige pea pärast toonast pressikonverentsi võisid kõik lugeda, kuidas:
1) avastus võimaldab uurida ainet, millest neutrontähed koosnevad ehk neutronainet.
2) Eesti füüsikute töö annab juhiseid neutrontähtede ühinemise abil tumeaine otsimiseks
3) neutrontähtede ühinemisel tekib suurel hulgal raskeid, rauast raskemaid elemente, sh kulda. Kui õnnestuks nüüd see sealt kuidagi ära tuua, oleks teaduse rahastamise probleemid lahendatud.

4. Uus-Meremaa on senitunnustamata mandri veepealne osa
Uus-Meremaa teadlased andsid veebruaris teada, et saareriik on tegelikult veealuse kontinendi üle veepinna ulatuv osa. Zealandial on olemas kõik mandrit iseloomustavad tunnused. See on ümbritsevatest aladest kõrgem, sel on selged piirid ja koosneb paksemast maakoorest kui see, mis katab ookeanipõhja.

Kuna kriteeriumite seas puudub nõue ulatuda enamalt jaolt veepinnast kõrgemale, ongi Zealandia manner. Midagi väga imelikku selles tegelikult polegi. Geoloogid peavad niigi kõigi mandrite osaks ka mandrilava, mis jääb juba mere alla. Tõendusmaterjali kogumine võttis Nick Mortimeril ja ta kolleegidel teadusasutusest GNS Science aega 20 aastat.

5. Hiina saatis orbiidile esimese kvantinfot vahendava satelliidi
Hiinlastel õnnestus maailma esimene kvantsidesatelliidiga põimida üksteisest enam kui 1200 kilomeetri kaugusel asuvad valgusosakesed. See sillutab teed üliturvalistele sidesüsteemidele ja toob lähemale kvantinterneti.

Sarnaselt valguskaablites liikuvatele osakestele saab selliseid valgusosakesi kasutada andmete krüpteerimiseks kasutatud võtmete vahetamiseks. Erinevalt tavalistest footonitest on nende põimituse tõttu teada, kui keegi neid vahepeal loeb. Omavahel suhelnud inimesed saavad võtme kasutamise siis lõpetada ja vahetada ebaturvalise kanali turvalisema vastu.

Hiinlaste katses jõudis iga sekund loodud kuuest miljonist footonipaarist kohale ainult üks. Kuigi tulemus on loodetust suurusjärgu võrra parem, on andmevahetuskiirus argikasutuseks veel liiga aeglane. Samas on tegu suurepärase näitega, kuidas murrab Hiinas tehtav teadus üha jõulisemalt nii ülejäänud maailma kui ka maailma tippteadusajakirjadesse.

6. SpaceX taaskasutas esimest korda kanderaketti
Satelliite orbiidile saatva ja rahvusvahelist kosmosejaama varustava eraettevõtte tegemised olid ettevõtte algusaastatel piisavalt harukordsed, et 2012. aastal ületas uudiskünnise sisuliselt nende iga kanderaketi start. Nüüd on saanud neist statistika.

Selle aasta juunis sattus aga ettevõtte taas tehnikamaailma tähelepanu keskpunkti. SpaceX saatis satelliidi orbiidile kanderaketiga, mille esimest astet oli juba kord kasutatud.

Kanderakettide taaskasutamine tõotab muuta kosmoselende ja kauba orbiidile saatmise suurujärgu võrra odavamaks. SpaceX-i juht Elon Musk on võrrelnud kosmosetööstuse senist praktikat iga kasutuskorra järel uhiuue lennuki ära viskamisega.

7. Putukamürkide ja mesilaste huku vaheline seos sai selgemaks
Mõned teemad on emotsionaalsed. Kellest meile mesilaste kadumine korda ei läheks? Liiatigi sobivad üleilmse haardega putukamürke tootvad keemiaettevõtted kurjaks antikangelasteks suurepäraselt. Ent teaduslikke meetodeid aluseks võttes pole populaarsete putukamürkide neonikotinodide ja mesilaste huku vahel põhjusliku seose leidmine pole olnud sedavõrd lihtne.

Nagu nentis ühe sel aastal laineid löönud uurimuse autor Amro Zayed, Kanadas asuva Yorki ülikooli teadlane: "Inimestel on olnud täielik põhjus muretseda, kas laboris kasutatavad annused vastavad päris maailmas nähtavale. Laborist väljaspool ei saa samas alati kindlustada, et nähtav seos on tõepoolest põhjuslik ja tegu pole pelga kokkusattumusega".

Autor: Pixapay

Lõppenud aasta järel ei saa pidada seda enam usu küsimuseks. Mitu enneolematult mahukat teadustööd, sh üks tööstuse enda rahastatud suuruuring kinnitas, et neonikotinoidid kasvatavad mesilaste suremust ja vähendavad nende paljunemisedukust. "Me pole poliitikud. Meie ei saa öelda, millal on õige ja sobilik hetk nende kasutamise keelustamiseks. Kuid saame öelda, et kahjulik mõju nii mets- kui ka meemesilastele nende elutsükli murrangulisel perioodil on selgelt olemas," võttis teema kokku teise uurimuse juhtivautor Richard Pywell.

Novembris avaldatud teadustöö leidis Saksamaa looduskaitsealasid uurides, et viimase 27 aasta jooksul on sealsete lendavate putukate biomass kahanenud rohkem kui 75 protsenti. "Keda huvitavad mesilased?!“ tõepoolest!

8. Elu võis tekkida Maal veelgi varem
Vähemalt esialgu on tarvis veidi rohkem usku kahe iidseid fossiile puudutav töö lugemisel. Märtsis teatati Kanada rannikult algeliste eluvormide jälgede leidmisest. Sõltuvalt dateerimismeetodist ulatus fossiilide vanus 3,77 miljardi või isegi 4,29 miljardi aastani. Septembris esitleti Kanadas Labradori poolsaarel päevavalgele tulnud grafiiti. Antud vanusehinnangu alusel tekkis elu Maal juba vähemalt 3,95 miljardi eest.

Mõlema töö juhtivautorid, vastavalt Matthew Dodd ja Tsuyoshi Komiya, nentisid ERR Novaatorile, et nad olid tulemuste üle siiralt üllatunud. Enne nende järelduste faktina meeldejätmist peavad teised sõltumatud töörühmad aga tööd põhjalikult üle vaatama. Vajadusel tuleb teha täiendavaid analüüse.

Mõlemad olid ka ühel nõu, et elu muutus selle tekkimise järel mitmekesisemaks kiiremini, kui oleks olnud kellelegi veel paari aasta eest õigust arvata.

9. Kauge külaline teisest planeedisüsteemist
Oktoobri lõpus tabasid astronoomid Päikesesüsteemist läbi vuhisemas esimese teisest planeedisüsteemist pärit taevakeha. 1I/ʻOumuamua't esimesena silmanud Hawaii ülikooli astronoom Robert Weryk ütles ERR Novaatorile, et objekti harukordsus sai selgeks juba kolme vaatlusöö jooksul. Taoliste objektide olemasolu ennustati juba mõnekümne aasta eest.

Järgnenud nädalatel leiti, et objekt on umbes 400 meetri pikkune ja 40–50 meetri laiune. Avakosmoses liikudes on tõmbunud taevakeha punakaks. Selle pinda katab soojust isoleeriv orgaanilist ainet sisaldav koorik. Välistada ei saa võimalust, et ʻOumuamua sisemus koosneb lisaks kividele ja metallidele jääst.

Ootuspäraselt pälvis asteroid maavälist ja eelistatult mõistuslikku elu otsivate astrobioloogide tähelepanu. Detsembri keskpaigas suunati objekti poole üks maailma suuremaid raadioteleskoope, et otsida sealt igaks juhuks märke tulnukate tehnikast. "Kui sellest kuulsin, oli mu esimene mõte, et tegu on reklaamitrikiga nende enda tööle ja tegevusele tähelepanu juhtimiseks. Ma ei arva, et nad leiavad midagi ebatavalist," ohkas Weryk.

10. Põhja-Aafrika fossiilid kirjutavad ümber inimese põlvnemisloo
Jaan-Juhan meenutab: Ma ei naudi klišeesid. Kodukirjutuslaua taga olevale seinale on kleebitud isegi paberileht sõnadega, mille kasutamisel vasakul õlal kümme inglit ära sureb. Vähemalt kui uskuda ühte minu suuremat eeskuju teadusajakirjanduse vallas. Sealt leiab muu hulgas väljendi õpikute ümberkirjutamise kohta.

Vahel harva on selle kasutamine aga tõesti õigustatud. Põhja-Aafrikast leiti umbes 300 000 aasta vanused fossiilid, mis ei erine oluliselt tänapäeval ringi kõndivate inimeste omast. See lükkab nüüdisinimeste liigi tekkimise vähemalt 100 000 aasta võrra kaugemale minevikku. Samuti näitavad leiud, et inimesi elas juba toona üle terve Aafrika.

Väljakaevamisi eest vedanud prantsuse paleoantropoloogil Jean-Jacques Hublinil on Põhja-Aafrikaga isiklik seos. Teadlane oli sunnitud juba kaheksa-aastaselt oma kodumaalt Alžeeriast kodusõja tõttu põgenema. Marokos Jebel Irhoudis töötamine pakkus Hublinile teatavat emotsionaalset aseainet ja tekitas paigaga isikliku sideme.

Tegu oli esimese korraga minu karjääri vältel, kui intervjueeritaval valgus minevikku meenutades silmanurka rohkem kui üks pisar...

11. Cheopsi püramiidist leiti salapärane tühimik
Tuntud muististel on maailmale veel nii mõndagi pakkuda. Kolm sõltumatut töörühma kinnitasid novembris, et leidsid Cheopsi püramiidist veel ühe seni varjatuks jäänud tühimiku. Leidu kirjeldavas töös hoidusid teadlased hoolikalt tühimiku kambriks nimetamisest. Möödunud aastal pani sarnane teade kihama veebiruumi alternatiivsemad väljaanded.

Leitud tühimik asub täpselt peagalerii kohal. Autor: HIP-i instituut

Avastuse teeb eriliseks ka see, et sisestruktuur avastati tänu kosmilistele kiirtele. Kaugelt avakosmosest lähtuvatele energeetilistele osakestevoogudele.

12. Igavesti elavad poolsünteetilised organismid
Aasta alguses esitlesid teadlased esimesi poolsünteetilist eluvorme, mis suudavad tehislikku DNA-d anda oma järeltulijatele edasi sisuliselt igavesti. Bakterite geenikood koosneb nelja n-ö tähe asemel kuuest tähest. Saavutus sillutab teed uutele ravimitele ja seninägematutele eluvormidele. Tehis-DNA abil on võimalik luua valke, mida looduses ei leia. See avardab nende funktsionaalsust ja kasutusvõimalusi.

Näiteks üritab eluvormid loonud teadlane Floyd Romesberg lisada ebaloomulikke tähti valku IL-2 kodeerivasse geeni. See reguleerib valgete vereliblede arvu. Ebaloomulikul valgul põhinev ravim võiksid rakkudes kergemini imenduda. Samuti saab vähendada selle mürgisust ja kiirendada lagunemist. Alternatiivselt saaks poolsünteetilisi organisme kasutada näiteks naftareostuste kõrvaldamiseks.

13. USA-s muudeti esimest korda inimembrüote DNA-d
Võimalus muuta inimesest inimese tegevat DNA-d pole juba enam ammu ulme. Seejuures tehtavate vigade hulk on manitsenud teadlasi seni eelnevalt ettevaatusele. Ameerika ja korea teadlased teatasid selle aasta augustis, et neil õnnestus 42 inimembrüos asendada eluohtlikku pärilikku haigust põhjustav geenilõik.

Embrüotel lasti katses areneda vaid viis päeva. Vea parandamine kulges embrüotes aga äärmiselt tõhusalt. Asendus tehti 72 protsendil juhtudest. Muudatuste tegemiseks kasutati revolutsioonilist tehnikat CRISPR/Cas9. Sama lahendust saab potentsiaalselt kasutada veel umbes 10 000 päriliku haiguse välja juurimiseks, mille taga on üks geenimutatsioon.

Novembris muutsid teadlased veidi teistsuguse tehnika abil päriliku haiguse raviks esimest korda püsivalt inimkeha sees asuvate rakkude DNA-d. Kui edukalt see kulges, pole veel teada

14. Liustikulugu: kolmandik sulas
Ärge pange pahaks metafoorset liialdust vahepealkirjas, ehkki just see väljendab ühe tänavuse olulise nähtuse ilmnemist: kliimasoojenemine muutus käega katsutavamaks, kui juulikuus eraldus Antarktika küljest seniajani üks suuremaid jäämägesid. Hinnanguliselt kuue tuhande ruutkilomeetri suurune jäälahmakas on veidi suurem kui Pärnu maakond. Või sama suur tükk kui Võru-, Valga- ja Põlvamaa kokku. Mõtlemapanev, kas pole?

Hoovused ja tuuled võivad lükata selle lõpuks Antarktikast põhjapoole, kus see võib hakata ohustama laevaliiklust.

15. Deepmind ja DeepStack – tehisintellekt muutub üha osavamaks

Ei möödu enam aastat, kui aastakokkuvõttes saaks mainimata jätta tehisintellekti ja selle kiiret arengut.

Toome ära kaks ilmekat näidet:
Tavalisel mänguarvutil jooksev arvutiprogramm DeepStack suutis seljatada piiramata panustega mees-mehe vastu pokkerimängus järjepidevalt vilunud pokkeriässi. Saavutus kuulutab tehisintellekti võidukäiku mängudes, kus pole kogu lahenduseks tarvilik informatsioon teada. Seda võib öelda enamike pärismaailmas nähtavate olukordade kohta.

Oktoobris selgus, et ettevõtte DeepMind loodud tehisintellekt õpetas endale selgeks maailma ühe kõige keerukama strateegiaga lauamängu – go. Programm edestas enda inimestest maailmameistreid löönud eelkäijat tulemusega 100:0. Selleks kasutas programm nippe, mida polnud suutnud inimesed leida paari tuhande aasta jooksul.

Ahhjaa, Oxfordi ülikooli teadlaste hinnangul suudab tehisintellekt teha kõiki täna inimeste tehtavaid töid aastaks 2136.

16. Teadlased tulid tänavatele meelt avaldama
Tänavu aprillis tuli üle maailma tänavale üle poole miljoni teadlase. Sotsiaalmeedias ühines meeleavaldusega veel sadu tuhandeid. Miks? Miks peaksid teadlased, kelle käes on tõenduspõhised relvad, tänavatele tulema?
See juhtub siis, kui poliitikud hakkavad sekkuma akadeemilisse vabadusse ja autonoomiasse. Ja see juhtuski tänavu, aastal 2017.

Põhjustest, miks teadlased peaksid end kuuldavaks tegema, kirjutas ERRi teadustoimetaja Marju Himma oma arvamusloos.

17. Katseklaasis pandi kasvama sea-inimese ristandid

Siirdamiskõlbulike organite nappusele lahendust otsivad teadlased esitlesid jaanuaris sea ja inimeste rakkudest koosnevaid embrüoid – kimääre. Valdkonna üks juhtivaid teadlasi Hiromitsu Nakauchi märkis toona veendunult, et ootamatute takistuste tekkimiseta suudetakse sel viisil inimorganeid loomades kasvatada juba 7 – 8 aasta pärast.

18. Kõige olulisem teema: rasvunud eestlased
Kuigi, head lugejad, te hääletasite selle viimasele kohale, siis tegelikult leiab ERRi teadustoimetus, et see on üks olulisemaid teemasid: lapsed on hakanud täiskasvanutest kiiremini rasvuma.

Ülekaalulisuse määr on alates 1980. aastast kahekordistunud 73 riigis ja märgatavalt kasvanud kõigis teistes riikides. Ja tegu ei ole ainuüksi USA probleemiga, nagu ehk mõni inimene tahaks tuua põhjenduseks. Näiteks Euroopa Liidu riikidest on Eesti elanikud rasvunute osas 6. kohal.



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
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: