テクノロジーとサイエンスの急速な変化を考えると、ほんの数年前に私たちが知らなかったことを忘れがちです。過去10年間で、物理学、生物学、天文学の進歩は、ほんの数例です。これらの発見のうちどれが最も重要であるかはおそらく歴史家が判断することですが、10年の初めの発見の結果の一部は反響し始めています。ここに、10年間の最大の科学的進歩と驚くべき発見のための私たちの選択があります。
2010：最初の合成「生命」
科学者たちは、合成ゲノムを持つ初めての生物の創造により、2010年に自然と人工の境界をあいまいにしました。 J.クレイグベンター研究所の科学者が細菌のゲノムを組み立てた マイコプラズマ・ミコイデス 100万以上のDNA塩基対から。次に、この人間工学に基づいたゲノムを別の細菌に挿入し、 マイコプラズマカプリコルム、そのDNAは空にされていました。の カプリコルムの機械はすぐにこの合成ゲノムの指示を実行に移し始めました。 ミコイデス だろう。
この突破以来、科学者たちは合成生物学の進歩を続けてきました。 2016年に、科学者は473遺伝子だけで、最小の合成微生物を構築しました。 2017年に、彼らは5つの合成酵母染色体の作成を発表しました。計画は、酵母の16の染色体すべてを合成染色体で置き換えることです。合成染色体は、抗生物質の大量生産や実験室で育てた肉の作成など、特定のタスクを実行するために微調整できます。
2011：HIV予防治療
今日、エイズの原因となるヒト免疫不全ウイルス（HIV）に感染するリスクが高い多くの人々は、毎日の薬を飲んでリスクを減らしています。 2012年、米国食品医薬品局はこの目的のためにTruvadaと呼ばれる薬物療法を承認しました。しかし、2011年に発表された大規模な研究により、HIV予防におけるこの大きな変化の舞台が設定されました。
サイエンス誌が「今年の突破口」と呼んだこの研究は、1994年以来、ある人から別の人へのHIV感染を防ぐ新しい方法を示した最初の研究でした。 （1994年に、研究者たちは、妊婦から胎児へのHIVの伝染を防ぐのに役立つ薬の選択肢を見つけたと報告しました。）研究は2005年に始まり、2011年の調査結果は暫定的な結果でした。研究者たちはそのデータでHIV感染の96％の減少を発見しました。 2016年にNew England Journal of Medicineで報告された10年間の研究全体を網羅する最終データは、HIV感染の93％の減少を示しました。
2012：ヒッグスボソン
2012年7月に、世界最大の粒子加速器で働いている科学者たちは、彼らが賃金を打つと発表しました。大型ハドロン衝突型加速器（LHC）での実験では、ついに、物理学の標準モデルによって予測された最後の未発見の粒子の発見された証拠が見つかりました。
ヒッグス粒子が発見された。これは、粒子に質量がある理由の根底にあるエネルギーフィールドであるヒッグスフィールドに関連付けられた粒子です。粒子は、この3次元フィールドを横切って移動することにより質量を獲得し、フィールドに小さな外乱を作成します。 （フィールドとの相互作用が強いほど、質量が大きくなります。）フィールドが特定のスポットで大きなエネルギーのフレアアップを経験すると、ヒッグス粒子が放出されます。 2013年、物理学者たちは、2012年の観測が実際にはとらえどころのない粒子であることを確認しました。他のすべての粒子に質量を与える役割があるため、「神粒子」と呼ばれることもあります。
ヒッグスの発見は、物理学者に新たな疑問を投げかけました。粒子は、他の素粒子との相互作用の一部が予測するよりも少し軽量でした。つまり、誰かが数学を誤解したか、複数のタイプのヒッグスが存在することになります。おそらく、発見されていない重いヒッグスも含まれます。現在、物理学者はLHCを使用して、これらの起こり得る重いヒッグスを検索しています。
ルーカス・テイラー/ CMS
NASAのVoyager 1プローブは、35年近くに渡って過去の惑星と衛星を打ち上げた後、2013年に歴史を築きました。
この探査機は1977年に地球から打ち上げられ、木星、土星、天王星、海王星とそれらの月を探査するために次の10年を費やしました。 2013年に、プローブから返送されたデータは、Voyager 1の周囲の電子密度の変化を示唆しています。これは、宇宙船が太陽系の境界を離れたことの大きな手がかりです。 Voyager 1は、2025年頃まで星間空間に関する情報を地球に送り続けます。その後、深宇宙で長く静かに引退する準備が整い、いつか、何らかのエイリアンの生命体が小さな探査に気付く可能性があります。そして、その黄金の記録は、人々の画像、太陽系の地図、および地球上の文明の存在への他の手がかりを保持するタイムカプセルです。
2014：重力波
2014年まで、科学者たちは、ビッグバンの間接的な証拠しかありませんでした。理論は、138億年前に起こって私たちの宇宙を誕生させた、驚異的な空間の拡大を説明しています。しかし、2014年に初めて、科学者はこの宇宙膨張の直接的な証拠を観察しました。これは、宇宙の始まりを「喫煙銃」と呼んだ人もいます。
この証拠は、ビッグバン後の秒の最初の端数から残された、時空の文字通りの波紋である重力波の形で現れました。これらの波紋は、宇宙初期の宇宙からの放射である宇宙マイクロ波背景の偏波に変化をもたらしました。偏光の変化はBモードと呼ばれます。科学者が南極の宇宙銀河外偏光2（BICEP2）望遠鏡のバックグラウンドイメージングを使用して検出したのは、これらのBモードです。
それ以来、重力波はブラックホールの衝突や中性子星間の衝突のダイナミクスなど、宇宙の謎を明らかにし続けています。重力波は、宇宙がどれだけ速く拡大しているかを最終的に突き止めるのに役立つことさえあります。
2015：ヒト胚の最初のCRISPR編集
おそらく、この10年間で最大の生物医学の物語は、CRISPRと呼ばれる遺伝子編集技術が比較的不透明なものから出現したことです。このテクノロジーは、一部のバクテリアの自然の防御メカニズムから生まれました。それは、分子ハサミのように機能するCas9と呼ばれる酵素に結び付けられた一連の反復的な遺伝子配列です。遺伝子配列を編集して、DNAの特定のセグメントに目を向け、Cas9酵素を挿入して切り取りを開始することができます。
このシステムを使用すると、科学者は簡単に生物のDNAを消去して挿入することができます。これは、遺伝病の治療に明らかな影響を与え、カスタムメイドの赤ちゃんにつながる可能性があります。この可能性のある道に沿った最初のステップは、2015年に中国の孫文大学の科学者がCRISPRを使用して人間の胚に初めての遺伝子改変を行ったと発表したときに行われました。胚は実行可能ではなく、手順は部分的に成功しただけでした-しかし、実験は、科学界が今日まで議論している倫理的線を押し進める最初のものでした。
2016：住みやすいゾーンで発見された太陽系外惑星
2016年に発見された地球に最も近い太陽系外惑星は、わずか4.2光年離れているだけでなく、生命をホストする可能性があります。
それは、Proxima bと呼ばれる惑星が確実に居住可能であることを意味しませんが、惑星の表面に液体の水が存在することを可能にする距離で星を周回することを意味します。惑星はプロキシマケンタウリを周回しています。惑星が通過したときの星の動きの揺れは、Proxima bの存在をほのめかしています。
発見以来、科学者たちは、プロキシマケンタウリからの高放射線スーパーフレアが太陽系外惑星を爆破するのを観察しており、生命がプロキシマbで生き残る可能性を劇的に減らしています。しかし、彼らはまた、プロキシマbの近くを周回するより多くの惑星があるかもしれないことを発見しました。
2017：最古のヒトの化石が種を10万年前に押し戻す
どのくらい持っています ホモサピエンス 惑星を歩き回った？ 2017年に発表された発見により、タイミングは30万年に戻りました。
それは以前信じられていたよりも10万年長い。研究者たちは、モロッコの洞窟で30万歳の骨を発見しました。この洞窟では、少なくとも5人が狩り中に避難した可能性があります。発見場所-アフリカ東部ではなく、アフリカ北部、以前の最も古い場所 ホモサピエンス 化石が発見されました-私たちの種は最初に東アフリカで進化し、その後他の場所で放射しなかったかもしれないことを示唆しています。代わりに、 ホモサピエンス 大陸全体で進化した可能性があります。
2018：初めて生きるCRISPR赤ちゃん
CRISPRによる生存不能なヒト胚の最初の編集からわずか3年後、誰かが別の遺伝子編集ラインを越えました。今回、Jiankui Heという名前の中国の科学者は、2つの胚のゲノムを編集し、その後IVF（体外受精）を介して母親の子宮に移植して生まれました：世界で最初のCRISPR赤ちゃんである双子の女の子。
彼が行った編集は、CCR5と呼ばれる遺伝子に対するものでした-理論的には、これにより、子供たちはHIVに感染しやすくなります。多くの科学者は、特にHIVを回避するための利用可能な技術的強度の低い方法（予防的抗レトロウイルス治療など）を考えると、彼がこの文脈で遺伝子編集のステップを踏むことに憤慨しました。その後、研究者たちが発表したデータは、既知の突然変異を再現するのではなく、実際には少女たちに以前は知られていない突然変異を誘発したことを示唆しています。
編集をした科学者の運命がそうであるように、女の子のための潜在的な副作用はまだ不明です。 2019年1月、ニューヨークタイムズ紙は、彼が中国で刑事告訴される可能性が高いと報告しましたが、起訴できる法律は不明でした。
2019：最初のブラックホールの画像
ブラックホールは常に天文学的な魅力でした。私たちはそれらがそこにあることを知っていますが、光はイベントの視野を超えて逃げることができないため、それらは一種の目に見えません。
今年まで：科学者が初めてブラックホールの画像を撮影しました。肖像画の対象は、太陽系全体と同じくらい広いメシエ87銀河の中心にあるブラックホールでした。この絵は、黒ずんだ奈落の底を囲む物質の輝くドーナツのように見えます。これは、ブラックホールの戻りのない地点を周回する塵とガスです。この発見により、研究者たちは、科学で最も権威のある賞の1つである2020ブレイクスルー賞を受賞しました。彼らは現在、ブラックホールの画像だけでなく動画もキャプチャするように取り組んでいます。
