10. Гриппга қарши универсал вакцина

2020 йил эълон қилинган пандемиядан сўнг илм-фан ҳар йили инфекцион касалликларга қарши қанақадир вакцинани тақдим қилади. Муаммо шундаки, вирусларга қарши курашиш механизми вируслар мутацияси ва янги турдаги вирусларга қарши универсал вакцина яратиш имконига эга эмасдек. Аммо 2022 йил бу борада анча оптимистик натижаларни берди.

Пенсилвания университети профессори Скотт Хенсли ва унинг ҳамкасблари мРНК асосидаги гриппга қарши эмлашни яратдилар. Уларнинг вакцинаси ҳам худди Модерна ва Пфайзер КОВИД-19 вакциналарини яратишда фойдаланган усулга асосланган. Вакцина тўрт ой давомида сичқонларда ўтказилган синовларда A ва Б гриппининг барча маълум 20 штаммига қарши ижобий натижа кўрсатди. Сичқонларда кўрсатилган натижа одамлар учун ҳам ижобий ечимни беришига умид уйғотади.

9. Психиатрик касалликларни ўрганиш учун сичқонларнинг миясига инсон ҳужайраларини киритиш

Сичқонлар бу йил фақат вакцина билан қутилишмади. Улар доимгидек инсонларнинг тиббий муаммоларини ҳал қилиш йўлида ўзларини илм-фан йўлида анча қурбон қилишди. Стенфорд Университети олимлари Октябрь ойида Nature журналида янги туғилган сичқон миясига инсон мияси ҳужайралари кластерини кўчириб олиб ўтгани ҳақида хабар берди. Ушбу тадқиқотнинг асосий мақсади – шизофрения, аутизм, биполяр бузуқлик ва шунингдек диққат етишмаслиги ҳамда гиперактивлик синдроми каби мураккаб касалликларнинг хусусиятларини тушунишдан иборат. Мия органоиди сифатида маълум бўлган кластер кейинчалик инсон миясини имитация қилган ҳолда ривожланишда давом етади ва олимларга нейропсихиатрик касалликларга сабаб бўлаётган омилларни ва уларни келтириб чиқараётган миядаги ўзгаришларни ўрганиш имконини беради.

8. Биринчи муваффақиятли ксеноген юрак трансплантацияси

Инсон ўз тиббий муаммоларини ҳал қилиш йўлида ҳайвонлардан илм-фан имкон бергунича фойдаланиши янгилик эмас. Фақат имкониятлар чегараси ҳар йили янгиланиб боради. Инсон органларини бошқа бир инсонга кўчириб ўтказиш бугунда катта муаммо эмас, кўпинча донор топишнинг ўзи тиббий операция жараёнидан кўра қийинроқ кечади. Қолаверса, масаланинг этик жиҳати ва турли жиноий ҳаракатлар бу жараён учун қора доғлигича қолмоқда. Ҳайвон организмини инсонга кўчириб ўтказиш, яъни турлар орасидаги трансплантация – ксенотрансплантация бу каби муаммолардан ҳоли, аммо узоқ йиллар давомида омадсизликка учраб келмоқда. Тарихий ксенотрансплант операцияси 2022 йил 7 январда Мериленд Тиббиёт Университетининг олимлари томонидан ўтказилди. Жарроҳлик анъанавий юрак трансплантациясига лаёқатли бўлмаган ва умрининг охирига яқинлашиб қолган юрак етишмовчилигининг сўнгги босқичида бўлган 57 ёшли бемор – Девид Беннет учун ягона даволаш усули эди. Айнан ўша куни олимлар Девидга ген-модификациялашган чўчқанинг юрагини жарроҳлик ёрдамида кўчириб олиб ўтилгани ҳақида хабар беришди. Аввалги барча уринишлар омадсиз бўлган эди. Бу тарихий ксенотрансплантация эса, беморга қўшимча 2 ой, инсониятга эса катта умид совға қилди. Икки ойдан сўнг Девид вафот эди. Операциядан олдин тўшакка михланган ва экстракорпореал мембрана оксигенацияси аппаратига улаб қўйилган Девид операциядан кейинги икки ой ичида оёққа турди ва оиласи даврасида Америка футболининг финали – Super Bowl ни кўришга муваффақ бўлди.

7. Инсон геноми энди тўлиқ бўлди

Олимлар инсонни биологик машина сифатида бузилган қисмларини тузатиш учун ҳайвонлардан бемалол фойдаланишини юқорида айтиб ўтдим, аммо олимлар инсоннинг геномини қанчалик даражада тўлиқ тушунишади? Тўлиқ тушуниш учун 2003 йил «Инсон геноми» номли энг катта биологик лойиҳага старт берилди. Лойиҳанинг асосий мақсади – инсон геномининг барча генларини тўлиқ секвенслашдан иборат эди. Биологлар катта ҳажмдаги ишни амалга оширишига қарамасдан, 20 йил давомида инсон геномининг 8 фоизи номаълумлигича қолди. Ўша даврда бу бўшлиқларни ўқий оладиган технология мавжуд эмасди, аммо олимлар айнан номаълумлигича қолаётган 8 фоиз фундаментал биологик жараёнларни тушуниш учун қимматли информацияни ўзида сақлашига ишонишарди. Эндиликда узунроқ кетма-кетликларни ўқий оладиган технологиялар яратилгач, бу бўшлиқни тўлдириш имконияти пайдо бўлди. Масалан, The PacBio HiFi DNA секвенслаш методи 20.000 символни ўқий олса, The Oxford Nanopore DNA секвенслаш методи бир миллион символни катта аниқликда ўқиб беради. Замонавий методлар ёрдамида олиб борилган тадқиқотлар натижасида 2022 йил 31 март куни Science журналида The complete sequence of a human genome номли илмий мақола эълон қилинди ва унда инсон геноми тўлиқ расшифровка қилингани ҳақида хабар берилди. Инсон геномини тўлиқ тушунган ҳолда, биз инсон организмида ҳужайралар қандай пайдо бўлишини аниқроқ тушуниш каби фундаментал масалалардан тортиб, касалликларни тўғри даволаш каби амалий ишларда фойдаланишимиз мумкин.

6. Пробиркада инсон яралиши

Инсоннинг тузилиши ва яралиши ҳақида етарлича илмий маълумотга эга бўлгач, биз ўзимиз инсоннинг кўпайиши учун анъанавий биологик материал бўлган сперма ва тухум ҳужайралари иштирокисиз инсон ярата оламизми? 2022 йил илм-фан шу мавзуда ҳам бизга янгилик тақдим қилди. Қўрқиб кетманглар, бу иш аввал доимгидек сичқонларда синаб кўрилди. Исроилнинг Вейсман институти олимлари илк синтетик сичқон эмбрионларини яратгани ҳақида хабар беришди. Улар яратган эмбрион синтетик дейилишига сабаб яратилиш жараёнида сперматозоидлар умуман иштирок этмаган. Эмбрион тўлиқ илдиз ҳужайраларидан ўстирилган. Сичқончанинг илдиз ҳужайралари – ҳар қандай орган ёки тўқималарга айлана оладиган ҳужайралар саккиз кун давомида сунъий бачадонда ўстирилди ва уларда бошланғич мия, ичак тракти ва юрак уриши ривожланиши кузатилди. Бу амалиёт ҳозирча фақат тиббиётда тажриба сичқонлари учун фойдаланиши айтилмоқда. Пробиркада инсон эмбриони ўсиши бир қарашда қўрқинчли нарса.

5. Рассом сунъий интеллект

Инсонларни смерматозоид ва тухум ҳужайраларсиз ўстириш имконияти пайдо бўлса, ген орқали ўтадиган қобилиятлар нима бўлади деган савол туғилиши мумкин. Наҳотки, инсоният тасвирий санъат ва мусиқадан аста-секин айрилиб қолади. Санъатда инсон ўрнини сунъий интеллект эгаллашини фантастик асарларда кўп кузатамиз, аммо бу реалликка бунча тез айланишини кўпчилик аниқ кутмаган эди. 2022 йилда сунъий интеллект расм чизиш ва тасвирий санъат маҳсулотларини яратиш бўйича жуда катта прогрессга эришди. Июль ойида тақдим қилинган DALL-E 2 очиқ сунъий интеллект бу борада катта қадам бўлди. Энди сиз кўришни истаган расмни сўзлар билан тасвирлаб берасиз, сунъий интеллект эса уни сизга дарҳол чизиб беради. Масалан, «Хук мақолаларини таҳрирлаётган Дилбар» деб ёзсангиз, компьютер олдида ишлаб ўтирган гўзал қизнинг расмини оласиз. Буларнинг асосида Large Language Model (LLM) ётади. LLM – жуда катта матнга асосланган маълумотлар тўпламидан фойдаланган ҳолда тилларни таниб олиш, умумлаштириш, таржима қилиш, башорат қилиш ва яратишга қодир бўлган машина ўқитиш (machine learning) алгоритмларидир. Муаллиф расм чизганида ўз асарига қандайдир маънони юклайди, аммо ўша маъно кейинчалик турли талқинларга дучор бўлиши сабабли аввалги маънодан анча четлашади. Бундан ҳолатда расм муаллифи аҳамиятсиз бўлиб қолади. Уни хоҳ одам чизсин, хоҳ сунъий интеллект.

4. Астероиднинг траекториясини ўзгартириш

Сунъий интеллектнинг ривожини фантастик фильмларда инсониятнинг интиҳоси билан боғлашни яхши кўришади. Аммо инсоният интиҳосига ўзи яратган сунъий интеллектнинг ва ўзининг нодонлигидан кўра кўпроқ эҳтимолли бўлган бошқа нарсалар ҳам бор. Брюс Уиллис ва Лив Тайлер иштирокидаги Армаггедон фильмини кўпчилик эсласа керак. Ўшанда ерга астероид урилиш хавфи бўлади ва инсониятни доимгидек Брюс Уиллис қутқариб қолади. Афсуски, ҳозирда Брюснинг ёши ўтиб қолган ва хасталик уни қийнамоқда. Шу сабабли инсоният астероид ва бошқа ерга хавф соладиган космик жисмларга қарши янги усулни ўйлаб топиши керак эди. НАСАнинг DART (Double Asteroid Redirection Test) лойиҳаси айнан шу масалага қаратилган. Унда пилотсиз бошқарилувчи космик аппарат астероидга бориб урилиб, унинг траекториясини хавфсиз бўлган жойга буриб юбориш назарда тутилган эди. Нишон сифатида Қуёш атрофида 1,0—2,3 а. й узоқликда айланаётган Диморф астероиди танланган. Диморфнинг диаметри 160 метр бўлиб, Дидима номли ўзидан катта астероид (780м) атрофида айланма ҳаракатни амалга ошириб, унга йўлдошлик қилади. Дартнинг кинетик энергияси тўқнашув натижасида Диморфнинг траекториясини ўзгартириб юбориши ҳисоб китоблар орқали аниқланган. Дарт миссияси 2021 йил ноябрь ойида нишон томон жўнатилган. Тўқнашув эса 2022 йил 27 сентябрь куни Тошкент вақти билан тонг-саҳарда бўлган. Тўқнашув натижасида Диморф ўзининг йўлдоши бўлмиш Дидима атрофида айланиш даври ўзгаргани тасдиқланган. Шунингдек тўқнашувдан сўнг Диморфда 10 минг километрлик сочилган зарралардан иборат дум пайдо бўлгани кузатилган. Бу тўқнашув инсоният қўли билан космик объектнинг траекторияси ўзгартирилган илк ҳодиса сифатида космос тарихига кирди. Демак, йўлини топдик. Брюс Уиллис тинчгина нафақада қарилик гаштини сурса бўлади. Дарвоқе, Дартс номли нишонни дротиклар билан урадиган ўйин ҳам бор.

3. Ой тупроғида ўстирилган илк ўсимликлар

Ерни астероидлардан ҳимоя қилиб, хавфсиз ҳудудга айлантиргач, нега космоснинг турли бурчакларини колонизация қилиш ҳақида ўйламаслигимиз керак? Технологиялар бирор ерни забт этиш имкониятини беришидан ташқари ўша ерда озиқ-овқат етиштириш ва сув олиш имконига ҳам эга бўлиши керак. Биз ердаги тупроқда озиқ-овқат етиштириш технологиясини яхши ўзлаштирганмиз. Ҳар ҳолда инсоният очликдан қирилиб кетмайди. Аммо бошқа космик объектларининг тупроғи ерникидан физик ва химик хусусиятлари билан тубдан фарқланиши мумкин. Шу сабабли бизнинг уруғларни бошқа тупроққа мослаш устида илмий ишларга талаб катта. НАСА томонидан молиялаштирилган тадқиқот давомида Флорида Университети олимлари 2022 йил ерга 50 йил аввал келтирилган ой тупроғида илк маротаба ўсимлик намуналарини етиштиришга муваффақ бўлдилар. Тажрибалар биз билган ўсимликлар ер тупроғидан бошқа бўлган тупроқда ўсиши қанчалик стрессли эканлигини кўрсатди. Шунингдек бу тажрибалар ой тупроғи хавфли патогенларга эга эмаслигини ва ер тупроғи учун хавф туғдирмаслигини исботлади. Ой тупроғи намуналари миқдори камлиги сабабли узоқ вақт биологлар намуналарни ололмадилар, аммо ўтган йили улар сўраган 12 грамм тупроқ етказиб берилди. 18 ойдан сўнг олимлар ой тупроғида илк ўсимлик намуналарини олишга эришишди.

2. Жеймс Уэбб космик телескопидан илк расмлар

Ой бизнинг кузатув ҳудудимизда бўлгани сабабли энг кўп ўрганилган космик жисмлардан бири. У бизга энг яқин аҳамиятли объект. Аммо чексиз коинотда биздан анча узоқда бўлган объектлар ҳақида нима биламиз ва уларни қандай ўрганамиз? Аввал телескоплар, кейинчалик космик телескоплар бизнинг кўзларимизни яхшигина қуроллантирди. Хаббл космик телескопи орқали биз коинотнинг анчайин тубига назар сола олдик. Аммо биздан жуда ҳам узоқда бўлган, қадимий объектлар ҳамон қоронғилигича қолган эди. Коинот кенгайиши натижасида биздан узоқлашаётган объектларда қизил силжиш кузатилади. Яъни улар кўриш диапазонидан инфрақизил диапазон томонга силжийди. Бу эса, ўз навбатида оптик кўриш диапазонида ишлайдиган телескоплар учун уларни кўринмас қилади. Шу сабабли инфрақизил диапазонда ишлайдиган Жеймс Уэбб космик телескопи (JWST) фазога олиб чиқилди. JWST осмондаги деярли барча объектларни кўра олсада, инфрақизил диапазонда ишлай олиш қобилиятидан келиб чиққан ҳолда катта портлашдан тахминан 100–200 миллион йил кейин ҳосил бўлган юлдузларни ўрганишни асосий мақсад қилиб олганди. Ўтган йили 25 декабрь куни фазога жўнатилган JWST бу йил ўзини созлаган ҳолда илк расмларни бизга тақдим қилиши керак эди. У расмлар 2022 йил 12 июль куни оммага кўрсатилди. Биринчи бўлиб 13 миллиард йил аввалги галактикалар кластерини акс эттирган Deep field image намойиш қилинди. Deep field Хаббл телескопида ҳам олинган эди. Хаббл совуқ объектларни акс эттирмаган ва шунингдек гравитацион линзаларда бу каби тиниқ расм кўринмаган эди. Кейинги расмларда WASP 96-b экзопланетасининг атмосфера таркиби спектрал таҳлили, юлдузнинг ҳалокати, 5та галактикадан иборат Стефан Квинтити ва Килл туманлигида янги юлдузнинг туғилиши акс эттирилганди. Биринчи куннинг ўзида энг қадимий галактикалар бўйича 3 та рекорд янгиланди ва яна бир муҳим янгилик сифатида экзопланета атмосферасида катта миқдорда сув буғларидан иборат булутлар топилгани қайд этилди.

1. Термоядро уйғонди

Космик сафарлару колонизациядан тортиб, ердаги оддий эҳтиёжларни қондиришгача бўлган барча нарсалар арзон ва барқарор энергия манбасини талаб қилади. Инсоният олдида турган энг катта муаммо ҳам энергия муаммосига бориб тақалади. Кўплаб муаммоларнинг ечими ҳам айнан энергетикада. Углеводородлар чекланган манбалари, келтириб чиқараёнган экологик муаммолари ва шунингдек геосиёсий зиддиятлари билан инсониятни янги энергия манбаси ҳақида ўйлашга мажбур қиляпти. Қайта тикланувчи энергия манбалари, яшил водород каби муқобил энергетика улуши йил сайин ортиб бормоқда. Шунга қарамасдан инсоният кичик ҳажмда катта миқдорда энергия генерация қилиш орзуси устида ишламоқда. Термоядровий реакциялар айнан мана шу орзуни амалга ошириш учун энг қулай ва жозибадор йўл. Чунки қуёш энергетикаси ҳам айнан қуёшдан кечаётган термоядровий реакциялар натижасини билвосита ва катта йўқотишлар билан электр энергиясига айлантирмоқда. Мана шу йўқотишларсиз термоядровий реакциялардан энергия ажратиб олиш инсониятни энергия муаммосидан халос этади. Термоядровий энергиянинг энг катта муаммоси – ҳосил қилинган термоядровий реакциялардан энергияни ажратиб олиб, уни фойдали энергияга ажратиш. Бу жараёнда температура миллионлар градусни ташкил қилгани учун энергияни анъанавий ажратиб олиш усуллари ишламайди. Шу сабабли термоядро реакторларида олимлар доим сарфлаган энергиясидан кўра камроқ фойдали энергия олишади. Аммо 2022 йил 13 декабрь термоядровий энергетика учун тарихий кун бўлди. Айнан шу кун Калифорниядаги Ливермор миллий лабораториясида олимлар термоядро реакторида сарфланганидан кўра кўпроқ энергия олгани ҳақида хабар берилди. Лазер орқали плазма ҳосил қилишга 2.1 МЖ энергия сарфланиб, 2.5 МЖ тоза энергия якунда ажратиб олинган. Бу ҳозирча фақат илмий натижа. Уни саноат даражасига кўтаришгача ҳали анча бор. Аммо Рубикон кесиб ўтилди. Инсонларда яна термоядровий энергетикага ишонч ва умид пайдо бўлди.

2022 йил ўз якунига етаркан, барчангизга ижодий омадлар тилаймиз. Илм-фанга ошно бўлинг. Чунки нажот унда.