10 में 2023 वैज्ञानिक खोजें

एक वर्ष का अंत और नए वर्ष की शुरुआत हमेशा प्रतिबिंब की भावना लाती है। वर्ष के बदलने से समय का बीतना जीवन में एक सम्मानित और मान्यता प्राप्त मील का पत्थर है। यह वर्ष पिछले वर्ष से कैसे अलग था? क्या आपने वर्ष की शुरुआत में निर्धारित कुछ लक्ष्यों को पूरा किया? विज्ञान में, नवाचार की गति कभी धीमी नहीं होती, चाहे वर्ष कुछ भी हो—या अभूतपूर्व वैश्विक महामारी। जैसे हम आने वाले महीने में अपने व्यक्तिगत मील के पत्थरों पर विचार करते हैं, आइए इस वर्ष वैज्ञानिकों की कुछ पेशेवर उपलब्धियों पर एक नज़र डालें। यह सूची किसी भी तरह से व्यापक नहीं है, बल्कि पिछले 365 दिनों में लैबोरेटरी इक्विपमेंट के पाठकों और साथी वैज्ञानिकों को दिलचस्प लगने वाली प्रगति का एक संग्रह है।

1. एआई ने बड़ी छलांग लगाई

चैटजीपीटी और अन्य एआई प्लेटफॉर्म ने पहली बार शुरुआत की और तत्काल और बड़ा वैश्विक ध्यान आकर्षित किया। कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालियों ने जल्दी से लगभग हर क्षेत्र में प्रवेश किया, और विज्ञान भी इसका अपवाद नहीं था। पूरे वर्ष में, चैटजीपीटी और अन्य एआई ने शोध परीक्षणों में जो कुछ हासिल किया, उस पर लगातार सुर्खियां बनी रहीं। यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

- जिंक फिंगर डिजाइन के लिए एक डीप-लर्निंग मॉडल, ZFDesign, ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर रिप्रोग्रामिंग को सक्षम बनाता है। (जनवरी)
- शोधकर्ताओं ने दिखाया कि एक बड़ा भाषा मॉडल, ProGen, प्रोटीन गुणों को निर्दिष्ट करने वाले टैग के साथ इनपुट के साथ पूर्वानुमानित कार्य के साथ कार्यात्मक प्रोटीन अनुक्रम उत्पन्न कर सकता है। (जनवरी)
- चैटजीपीटी को गुणवत्ता और सहानुभूति पर मापने पर ऑनलाइन चिकित्सा प्रश्नों का जवाब देने में मानव डॉक्टरों से बेहतर प्रदर्शन करने के लिए दिखाया गया है। (अप्रैल)
- एक कृत्रिम बुद्धिमत्ता उपकरण ने केवल रोगियों के चिकित्सा रिकॉर्ड का उपयोग करके अग्नाशय के कैंसर के उच्चतम जोखिम वाले लोगों को निदान से तीन साल पहले तक सफलतापूर्वक पहचाना। (मई)
- एआई का उपयोग एक प्रायोगिक एंटीबायोटिक विकसित करने के लिए किया गया है, जिसे अबौसिन कहा जाता है, जो सुपरबग ए. बॉमनी के खिलाफ प्रभावी दिखाया गया है। (मई)
- एनसी स्टेट यूनिवर्सिटी में बनाई गई एक स्वायत्त प्रणाली ने विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए "सर्वश्रेष्ठ-इन-क्लास" सामग्री को संश्लेषित करने का तरीका पहचाना, जो आमतौर पर मनुष्यों को ऐसा कार्य पूरा करने में लगने वाले वर्षों के बजाय घंटों या दिनों में होता है। (नवंबर)

2. कीट मस्तिष्क का पहला वायरिंग मानचित्र

मार्च में, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पहली बार एक मानचित्र बनाने में सफलता प्राप्त की जो फल मक्खी लार्वा के मस्तिष्क में हर एक न्यूरॉन और उनके बीच कनेक्शन को दर्शाता है। 3,016 न्यूरॉन और 548,000 सिनैप्स का यह मानचित्र अब तक का सबसे बड़ा पूर्ण मस्तिष्क कनेक्टोम है। यह राउंडवर्म सी. एलिगेंस जैसे बहुत सरल मस्तिष्क संरचनाओं के मानचित्रण पर पिछले काम की तुलना में एक बड़ी प्रगति है, जिसमें केवल कुछ सौ न्यूरॉन होते हैं। यह शोध वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद करेगा कि संकेत न्यूरल स्तर पर मस्तिष्क के माध्यम से कैसे यात्रा करते हैं और व्यवहार और सीखने की ओर ले जाते हैं।

3. स्टेम सेल से बने सिंथेटिक मानव भ्रूण

कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय और कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिकों ने स्टेम सेल का उपयोग करके सिंथेटिक मानव भ्रूण बनाए, जो एक अभूतपूर्व प्रगति है जो अंडे या शुक्राणु की आवश्यकता को दरकिनार करती है। ये मॉडल भ्रूण, जो मानव विकास के प्रारंभिक चरणों में पाए जाने वाले भ्रूणों से मिलते-जुलते हैं, आनुवंशिक विकारों के प्रभाव और आवर्तक गर्भपात के जैविक कारणों पर एक महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान कर सकते हैं। हालांकि, यह कार्य गंभीर नैतिक और कानूनी मुद्दों को भी उठाता है क्योंकि प्रयोगशाला में विकसित ये संरचनाएं अधिकांश देशों में मौजूदा कानून के दायरे से बाहर हैं। इन संरचनाओं में धड़कता हुआ दिल या मस्तिष्क की शुरुआत नहीं होती है, लेकिन इनमें ऐसी कोशिकाएं शामिल होती हैं जो आमतौर पर प्लेसेंटा, योक सैक और भ्रूण का निर्माण करती हैं।

4. क्रायोप्रिजर्व्ड रैट किडनी का पहला सफल प्रत्यारोपण

मिनेसोटा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पहली बार दिखाया कि चूहे के गुर्दे को 100 दिनों तक क्रायोजेनिक रूप से संग्रहीत किया जा सकता है, एक नए अभिनव तरीके का उपयोग करके सफलतापूर्वक पुनः गर्म किया जा सकता है, क्रायोप्रोटेक्टिव तरल पदार्थ और नैनोकणों को साफ किया जा सकता है, और फिर चूहों में सफलतापूर्वक प्रत्यारोपित किया जा सकता है ताकि पूर्ण गुर्दा कार्य बहाल हो सके। विशेष नैनोवार्मिंग प्रक्रिया अंग को सतह से नहीं बल्कि अंदर से तेजी से और समान रूप से गर्म करती है। शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि इस दृष्टिकोण के सभी पहलुओं को बड़े अंगों के लिए बढ़ाया जा सकता है और अगले चरण में वे सूअर के गुर्दे का उपयोग करके इस प्रक्रिया को प्रदर्शित करने की योजना बना रहे हैं। हालांकि क्रायोप्रिजर्व्ड अंग को मनुष्यों में प्रत्यारोपित करने में कई साल लगेंगे, लेकिन टीम को विश्वास है कि भविष्य में इसे सफलतापूर्वक किया जा सकता है। वर्तमान में, हर साल प्रत्यारोपण के लिए दान किए गए लगभग 20% गुर्दे का उपयोग नहीं किया जा सकता है, अक्सर इसलिए कि इन अंगों को बर्फ पर कुछ घंटों से अधिक समय तक नहीं रखा जा सकता है और वे समय पर प्राप्तकर्ताओं तक नहीं पहुंच पाते हैं।

5. शिशुओं में RSV को रोकने के लिए गर्भवती व्यक्तियों के लिए पहला टीका

अगस्त में, FDA ने शिशुओं में जन्म से 6 महीने की उम्र तक RSV को रोकने के लिए गर्भवती व्यक्तियों में उपयोग के लिए पहले टीके को मंजूरी दी। Abrysvo को गर्भावस्था के 32 से 36 सप्ताह के गर्भकालीन आयु में उपयोग के लिए मंजूरी दी गई है। इसे मांसपेशी में एकल खुराक इंजेक्शन के रूप में दिया जाता है। नैदानिक परीक्षणों में, Abrysvo ने जन्म के 90 दिनों के भीतर गंभीर निचले श्वसन पथ रोग

6. पृथ्वी के पास नवीकरणीय ऊर्जा में स्विच करने के लिए पर्याप्त कच्चे माल हैं।

जनवरी में, वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक नई अध्ययन प्रकाशित की जिसमें दिखाया गया कि दुनिया के पास दुर्लभ पृथ्वी खनिजों और अन्य महत्वपूर्ण कच्चे माल की पर्याप्त मात्रा है ताकि जीवाश्म ईंधनों से नवीकरणीय ऊर्जा में स्विच किया जा सके, जिससे बिजली उत्पन्न की जा सके और वैश्विक तापमान वृद्धि को सीमित किया जा सके। वैज्ञानिकों की एक टीम ने उन सामग्रियों पर ध्यान दिया - जिनमें से कई अतीत में भारी मात्रा में नहीं निकाली गईं - और 20 विभिन्न ऊर्जा स्रोतों का अध्ययन किया। उन्होंने यह गणना की कि यदि हरे ऊर्जा के लिए वैश्विक लक्ष्यों को पूरा करने के लिए जीवाश्म ईंधन से कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए खनन से आपूर्ति और प्रदूषण कितना होगा। अधिक खनन की आवश्यकता है, लेकिन चारों ओर पर्याप्त खनिज हैं और उनके लिए ड्रिलिंग से तापमान वृद्धि में महत्वपूर्ण रूप से वृद्धि नहीं होगी।

के जोखिम को 81.8% और जन्म के 180 दिनों के भीतर 69.4% तक कम किया। जन्म के 180 दिनों के भीतर, Abrysvo ने प्लेसबो की तुलना में निचले श्वसन पथ रोग के जोखिम को 57.3% और गंभीर LRTD के लिए 76.5% तक कम किया। Abrysvo की सुरक्षा का मूल्यांकन दो अध्ययनों में किया गया, और सबसे अधिक सामान्य रूप से रिपोर्ट किए गए दुष्प्रभाव इंजेक्शन स्थल पर दर्द, सिरदर्द, मांसपेशी दर्द और मतली थे।

7. छठी सामूहिक विलुप्ति क्षितिज पर है

हवाई विश्वविद्यालय के मैनोआ के एक दल ने गणना की कि पशु जातियाँ पिछले एक मिलियन वर्षों में अपेक्षित पृष्ठभूमि दरों की तुलना में 35 गुना तेजी से विलुप्त हो रही हैं, जो उनके अनुसार यह संकेत करता है कि ग्रह एक मानव-प्रेरित छठी सामूहिक विलुप्ति घटना का अनुभव कर रहा है जो तेज हो रही है। भूमि के घोंघों और स्लग के लिए प्राप्त अनुमानों से अनुमान लगाते हुए, दल ने अनुमान लगाया कि 1500 के वर्ष से, पृथ्वी पहले ही 2 मिलियन ज्ञात प्रजातियों में से 7.5 से 13% के बीच खो चुकी है - जो कि 150,000 से 260,000 प्रजातियों का एक चौंकाने वाला आंकड़ा है। पृथ्वी पर जीवन का इतिहास पांच बार सामूहिक जैव विविधता विलुप्ति की घटनाओं द्वारा चिह्नित किया गया है, और शोधकर्ताओं का कहना है कि एक छठी घटना चल रही है - पूरी तरह से मानव गतिविधियों के कारण।

8. अंटार्कटिक समुद्री बर्फ का नया रिकॉर्ड न्यूनतम

10 सितंबर, 2023 को, अंटार्कटिक में समुद्री बर्फ ने 16.96 मिलियन वर्ग किलोमीटर (6.55 मिलियन वर्ग मील) की वार्षिक अधिकतम सीमा तक पहुंचकर, 1979 में शुरू हुए उपग्रह रिकॉर्ड में एक रिकॉर्ड न्यूनतम अधिकतम स्थापित किया। इस वर्ष का अधिकतम 1986 में स्थापित पिछले रिकॉर्ड न्यूनतम से 1.03 मिलियन वर्ग किलोमीटर (398,000 वर्ग मील) कम है। यह 1981 से 2010 के औसत अंटार्कटिक अधिकतम सीमा से भी 1.75 मिलियन वर्ग किलोमीटर (676,000 वर्ग मील) कम है। इस वर्ष अंटार्कटिक समुद्री बर्फ की सीमा में एक महत्वपूर्ण रिकॉर्ड न्यूनतम अधिकतम चिह्नित किया गया है (चित्र 2)। अप्रैल 2023 की शुरुआत से, समुद्री बर्फ ने रिकॉर्ड न्यूनतम बर्फ वृद्धि बनाए रखी। अगस्त की शुरुआत से मध्य तक, वृद्धि काफी धीमी हो गई, 2023 और 1986 के बीच लगभग 1.5 मिलियन वर्ग किलोमीटर (579,000 वर्ग मील) का अंतर बनाए रखा, जो उपग्रह रिकॉर्ड पर दूसरा सबसे कम वर्ष है। उस अवधि के बाद, बर्फ की वृद्धि तेज हो गई और अंतर को लगभग 1 मिलियन वर्ग किलोमीटर (386,000 वर्ग मील) तक सीमित कर दिया। यह पहली बार है कि समुद्री बर्फ की सीमा 17 मिलियन वर्ग किलोमीटर (6.56 मिलियन वर्ग मील) से अधिक नहीं हुई है, जो 1986 में स्थापित पिछले रिकॉर्ड न्यूनतम अधिकतम सीमा से 1 मिलियन वर्ग किलोमीटर से अधिक कम है।

9. वेब ने महत्वपूर्ण कार्बन अणु की पहली पहचान की

अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिकों की एक टीम ने नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके अंतरिक्ष में पहली बार एक नए कार्बन यौगिक का पता लगाया। मिथाइल कैटायन (CH3+) के रूप में जाना जाने वाला यह अणु महत्वपूर्ण है क्योंकि यह अधिक जटिल कार्बन-आधारित अणुओं के निर्माण में सहायता करता है। मिथाइल कैटायन को एक युवा तारा प्रणाली में पाया गया, जिसमें एक प्रोटोप्लैनेटरी डिस्क है, जिसे d203-506 के नाम से जाना जाता है, जो ओरियन नेबुला में लगभग 1,350 प्रकाश-वर्ष दूर स्थित है। कार्बन यौगिक सभी ज्ञात जीवन की नींव बनाते हैं, और इसलिए वैज्ञानिकों के लिए विशेष रुचि रखते हैं जो यह समझने का प्रयास कर रहे हैं कि पृथ्वी पर जीवन कैसे विकसित हुआ और यह हमारे ब्रह्मांड में अन्यत्र कैसे विकसित हो सकता है। यह अणु पहले कभी अंतरिक्ष में नहीं पाया गया था।

10. मानव जीनोम परियोजना की प्रगति

फरवरी में, राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थानों के शोधकर्ताओं ने विभिन्न प्रजातियों से वास्तव में पूर्ण (यानी, बिना गैप के) जीनोम अनुक्रमों को इकट्ठा करने के लिए एक अभिनव सॉफ़्टवेयर उपकरण विकसित और जारी किया। यह सॉफ़्टवेयर, वेरको, 2022 में पहले गैपलेस मानव जीनोम अनुक्रम को इकट्ठा करने से विकसित हुआ। मई में, मानव पैंजीनोम का एक खाका प्रकाशित किया गया, जिसमें अफ्रीका, एशिया, अमेरिका और यूरोप के लोगों सहित आनुवंशिक रूप से विविध व्यक्तियों के 47 जीनोम शामिल थे। अगस्त में, NIST और कई अन्य संगठनों के शोधकर्ताओं ने Y गुणसूत्र का पूरी तरह से मानचित्रण करने में सफलता प्राप्त की, जिससे 41 अतिरिक्त जीनों की खोज का पता चला। यह प्रगति पुरुष प्रजनन गुणसूत्र के लिए DNA अनुक्रमण की सटीकता में सुधार करती है, जो कुछ आनुवंशिक विकारों की पहचान करने में मदद कर सकती है और संभावित रूप से अन्य के आनुवंशिक जड़ों को उजागर कर सकती है।