Dado o ritmo acelerado das mudanças em tecnologia e ciência, pode ser fácil esquecer o que não sabíamos há poucos anos. A década passada viu avanços na física, biologia e astronomia, para citar apenas alguns. Qual dessas descobertas é a mais importante provavelmente deve ser julgada pelos historiadores, mas algumas das consequências das descobertas no início da década estão começando a reverberar. Aqui estão nossas escolhas para os maiores avanços científicos da década e descobertas surpreendentes.
2010: A primeira 'vida' sintética
Os cientistas obscureceram a linha entre natural e artificial em 2010 com a criação do primeiro organismo de sempre com um genoma sintético. Cientistas do J. Craig Venter Institute montaram o genoma da bactéria Mycoplasma mycoides de mais de um milhão de pares de bases de DNA. Em seguida, eles inseriram esse genoma criado por humanos em outra bactéria, Mycoplasma capricolum, que havia sido esvaziado de seu DNA. o M. capricolumA maquinaria de Logo começou a traduzir as instruções desse genoma sintético em ação, reproduzindo M. mycoides seria.
Desde esse avanço, os cientistas continuaram avançando na biologia sintética. Em 2016, os cientistas construíram o menor micróbio sintético até agora, com apenas 473 genes. Em 2017, eles anunciaram a criação de cinco cromossomos de levedura sintética; o plano é substituir todos os 16 cromossomos do fermento por cromossomos sintéticos que podem ser aprimorados para executar determinadas tarefas, como antibióticos de produção em massa ou até criação de carne cultivada em laboratório.
2011: Tratamento preventivo do HIV
Hoje, muitas pessoas com alto risco de contrair o vírus da imunodeficiência humana (HIV), que causa a Aids, tomam uma pílula diária para reduzir seu risco. Em 2012, a Food and Drug Administration dos EUA aprovou um medicamento, chamado Truvada, para esse fim. Mas foi um grande estudo divulgado em 2011 que preparou o terreno para essa mudança radical na prevenção do HIV.
Esse estudo, que a revista Science apelidou de "avanço do ano", foi o primeiro desde 1994 a mostrar uma nova maneira de impedir a transmissão do HIV de uma pessoa para outra. (Em 1994, os pesquisadores relataram ter encontrado uma opção farmacêutica para ajudar a impedir a transmissão do HIV de uma mulher grávida para o feto.) O estudo começou em 2005 e as conclusões de 2011 foram resultados intermediários. Os pesquisadores descobriram uma redução de 96% na transmissão do HIV nesses dados. Os dados finais que abrangem todo o estudo de 10 anos, publicado no New England Journal of Medicine em 2016, mostraram uma redução de 93% na transmissão do HIV.
2012: Higgs Boson
Em julho de 2012, os cientistas que trabalhavam no maior acelerador de partículas do mundo anunciaram que teriam atingido o chão. Experimentos no Large Hadron Collider (LHC) finalmente descobriram evidências da última partícula não descoberta prevista pelo Modelo Padrão da física.
O bóson de Higgs havia sido encontrado. Esta é a partícula associada ao campo de Higgs, um campo de energia na raiz do motivo pelo qual as partículas têm massa. As partículas ganham massa se arrastando por esse campo tridimensional, criando pequenos distúrbios no campo. (Quanto mais fortes suas interações com o campo, mais massa elas têm.) Quando o campo experimenta uma grande explosão de energia em um ponto específico, emite um bóson de Higgs. Em 2013, os físicos confirmaram que suas observações de 2012 eram de fato a partícula ilusória, às vezes chamada de "partícula de Deus" por causa de seu papel em dar massa a todas as outras partículas.
A descoberta do Higgs levantou novas questões para os físicos. A partícula era um pouco mais leve do que o previsto por algumas de suas interações com outras partículas elementares, o que significa que alguém pensou em matemática ou há mais de um tipo de Higgs - talvez incluindo um Higgs mais pesado que não foi descoberto. Os físicos agora estão usando o LHC para procurar esses possíveis Higgs pesados.
Lucas Taylor / CMS
Após quase 35 anos zingando planetas e luas do passado, a sonda Voyager 1 da NASA fez história em 2013, quando os cientistas anunciaram que a sonda havia saído oficialmente do sistema solar em agosto de 2012.
A sonda foi lançada da Terra em 1977 e passou a década seguinte explorando Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e suas luas. Em 2013, os dados enviados pela sonda sugeriram mudanças na densidade de elétrons ao redor da Voyager 1 - uma pista importante de que a sonda havia deixado os limites do sistema solar. A Voyager 1 continuará enviando informações de volta à Terra sobre o espaço interestelar até cerca de 2025. Depois disso, está prevista uma longa e silenciosa aposentadoria no espaço profundo, com a possibilidade de que, algum dia, alguma forma de vida alienígena notará a pequena sonda e seu registro de ouro, uma cápsula do tempo que contém imagens de pessoas, mapas do nosso sistema solar e outras pistas da existência da civilização na Terra.
2014: Ondas Gravitacionais
Antes de 2014, os cientistas tinham apenas evidências indiretas do Big Bang, a teoria que descreve uma expansão espantosa do espaço que ocorreu 13,8 bilhões de anos atrás e deu origem ao nosso universo. Mas em 2014, pela primeira vez, os cientistas observaram evidências diretas dessa expansão cósmica, o que alguns chamavam de "arma de fumar" para o começo do universo.
Essa evidência veio na forma de ondas gravitacionais, ondulações literais no espaço-tempo que sobraram da primeira fração de segundo após o Big Bang. Essas ondulações geraram mudanças na polarização no fundo cósmico de microondas, que é a radiação que sobra do universo primitivo. As mudanças de polarização são chamadas de modos B. Foram esses modos B que os cientistas detectaram usando o telescópio de imagens de fundo da polarização extragaláctica cósmica 2 (BICEP2) na Antártica.
Desde então, as ondas gravitacionais continuam a revelar mistérios do universo, como a dinâmica das colisões de buracos negros e colisões entre estrelas de nêutrons. As ondas gravitacionais podem até ajudar a finalmente determinar o quão rápido o universo está se expandindo.
2015: Primeira edição do CRISPR de embriões humanos
Possivelmente, a maior história biomédica da década é o surgimento de uma tecnologia de edição de genes chamada CRISPR, da relativa obscuridade. Essa tecnologia surge dos mecanismos de defesa natural de algumas bactérias; é uma série de sequências repetitivas de genes ligadas a uma enzima chamada Cas9 que age como um par de tesouras moleculares. As seqüências genéticas podem ser editadas para colocar um alvo em um segmento específico de DNA, direcionando a enzima Cas9 para entrar e começar a cortar.
Usando esse sistema, os cientistas podem apagar e inserir com facilidade fragmentos de DNA em organismos vivos, uma habilidade com implicações óbvias na cura de doenças genéticas - e possivelmente levando a bebês sob medida. O primeiro passo nessa potencial estrada foi dado em 2015, quando cientistas da Universidade Sun Yat-sen, na China, anunciaram que haviam feito as primeiras modificações genéticas em embriões humanos usando o CRISPR. Os embriões não eram viáveis e o procedimento foi apenas parcialmente bem-sucedido - mas o experimento foi o primeiro a empurrar uma linha ética que a comunidade científica está debatendo até hoje.
2016: Exoplaneta descoberto em uma zona habitável
O vizinho exoplaneta mais próximo da Terra, descoberto em 2016, fica a apenas 4,2 anos-luz de distância - ele tem o potencial de hospedar vida.
Isso não significa que o planeta, chamado Proxima b, certamente seja habitável, mas reside na zona habitável de sua estrela, o que significa que orbita sua estrela a uma distância que permitiria a existência de água líquida na superfície do planeta. O planeta orbita Proxima Centauri; oscila nos movimentos daquela estrela quando o planeta passou sugerindo a existência de Proxima b.
Desde a descoberta, os cientistas observaram superflares de alta radiação do Proxima Centauri explodindo o exoplaneta, reduzindo drasticamente as chances de a vida sobreviver no Proxima b. No entanto, eles também descobriram que pode haver mais planetas orbitando perto de Proxima b.
2017: Os fósseis mais antigos do Homo sapiens recuam 100.000 anos
Quanto tempo tem Homo sapiens vagou pelo planeta? Uma descoberta anunciada em 2017 atrasou o tempo para 300.000 anos.
São 100.000 anos a mais do que se acreditava anteriormente. Os pesquisadores encontraram os ossos de 300.000 anos de idade em uma caverna no Marrocos, onde pelo menos cinco indivíduos podem ter se abrigado durante uma caçada. O local da descoberta - no norte da África, não no leste da África, onde os mais antigos Homo sapiens fósseis foram encontrados - indícios de que nossa espécie pode não ter evoluído primeiro no leste da África e depois irradiada para outro lugar. Em vez de, Homo sapiens pode ter evoluído em todo o continente.
2018: Primeiros bebês vivos CRISPR
Apenas três anos após a primeira edição de embriões humanos não viáveis com o CRISPR, alguém cruzou outra linha de edição de genes. Desta vez, um cientista chinês chamado Jiankui. Ele anunciou que editou os genomas de dois embriões que foram implantados via fertilização in vitro (fertilização in vitro) no útero da mãe e nasceram: meninas gêmeas que são os primeiros bebês CRISPR do mundo.
A edição que ele fez foi de um gene chamado CCR5 - uma mudança que, teoricamente, deveria tornar as crianças menos vulneráveis à contração do HIV. Muitos cientistas ficaram horrorizados que Ele desse o passo da edição de genes nesse contexto, particularmente considerando os métodos disponíveis e menos tecnologicamente intensos de evitar o HIV (como o tratamento antirretroviral preventivo). Mais tarde, dados divulgados pelos pesquisadores sugeriram que eles realmente haviam induzido uma mutação anteriormente desconhecida nas meninas, em vez de reproduzir uma mutação conhecida.
Os possíveis efeitos colaterais para as meninas ainda são desconhecidos, assim como o destino do cientista que fez a edição. Em janeiro de 2019, o The New York Times informou que ele provavelmente enfrentaria acusações criminais na China, embora não estivesse claro sob quais leis ele poderia ser acusado.
2019: Primeira imagem do buraco negro
Os buracos negros sempre foram um fascínio astronômico: sabemos que eles estão lá, mas como a luz não pode escapar além dos seus horizontes de eventos, eles também são meio invisíveis.
Até este ano: pela primeira vez, os cientistas capturaram uma imagem de um buraco negro. O assunto do retrato era um buraco negro no centro da galáxia Messier 87, que é tão larga quanto todo o nosso sistema solar. A imagem parece uma rosca brilhante de matéria em torno de um abismo de escuridão; essa é a poeira e o gás que orbitam o ponto sem retorno do buraco negro. A descoberta rendeu aos pesquisadores o Prêmio Breakthrough 2020, um dos prêmios de maior prestígio na ciência. Agora eles estão trabalhando para capturar não apenas imagens, mas filmes, de buracos negros.
