Những đột phá khoa học nổi bật 2023

NDO - Hằng năm, những tiến bộ khoa học làm nức lòng không chỉ giới nghiên cứu mà còn trở thành ứng dụng hữu ích trong cuộc sống, thậm chí thay đổi cả những kiến thức hay quan niệm được cho là đúng trước đây. Bloomberg đã chọn lọc một số thành tựu khoa học nổi bật trong năm qua.
0:00 / 0:00
0:00
Dấu chân người hóa thạch tại vườn quốc gia White Sands.
Dấu chân người hóa thạch tại vườn quốc gia White Sands.

Loại thuốc mới giúp giảm cân

Năm 2023, các loại thuốc chủ vận thụ thể GLP-1 trị tiểu đường (phổ biến nhất là Ozempic và Wegovy) được sử dụng để giảm cân. Các loại thuốc này đã giúp hàng nghìn người giảm cân nặng nhờ hạn chế cảm giác thèm ăn và chậm quá trình rỗng dạ dày. Cũng trong năm, một số nghiên cứu cho thấy GLP-1 làm giảm nguy cơ đau tim và đột quỵ ở người béo phì. Các loại thuốc này cũng cho thấy quan niệm những người béo phì là do thiếu ý chí, ăn quá nhiều hoặc tập thể dục quá ít là sai lầm. Theo nghiên cứu gần đây của nhà nội tiết học David Ludwig Trường đại học Harvard, bằng chứng khoa học chỉ ra rằng béo phì là do rối loạn nội tiết tố. Sự cố này có thể xuất phát từ chế độ ăn quá nhiều đường và tinh bột tinh chế.

Ðiểm bùng phát khí hậu

“Điểm tới hạn” của khí hậu là một chủ đề lớn trong năm 2023, không chỉ thể hiện những thay đổi đột ngột về khí hậu mà còn là sự khởi đầu của các vòng lặp phản hồi. Trong quá khứ, những vòng lặp phản hồi xảy ra một cách tự nhiên đã biến hành tinh của chúng ta thành “quả cầu tuyết” hoặc những thời kỳ nắng nóng khắc nghiệt đến mức hơn 90% loài tuyệt chủng.

Các nhà khoa học đã nhiều lần cảnh báo trong năm qua về một vòng lặp phản hồi do con người gây ra. Uớc tính rằng nếu trái đất chỉ nóng lên 1,5 độ C so với mức tiền công nghiệp có thể gây ra một số điểm bùng phát toàn cầu, bao gồm sự tan chảy băng vĩnh cửu, cháy rừng nhiệt đới Amazon và sụp đổ các dải băng ở Greenland và Tây Nam Cực. Nghiên cứu trong năm 2023 cũng cho thấy sự chậm lại của dòng tuần hoàn ở Nam Đại Dương. Những dòng hải lưu này hoạt động giống như trái tim đang đập của hành tinh, với các vùng nước lạnh ở vùng cực hút carbon, oxy và nhiệt xuống dưới và tạo ra các dòng chảy kết nối tất cả các đại dương trên hành tinh.

Kỳ tích tổng hợp hạt nhân

Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (bang California, Mỹ) thu được nguồn năng lượng khổng lồ từ phản ứng tổng hợp hạt nhân, hay còn gọi là phản ứng hợp hạch, sự lặp lại kỳ tích mà họ đã công bố lần đầu tiên cuối năm 2022. Trong thử nghiệm, các nhà khoa học đã bắn chùm tia laser vào một viên nang nhỏ cỡ hạt tiêu chứa hydro. Phản ứng hợp hạch hứa hẹn cung cấp nguồn năng lượng sạch, an toàn và gần như vô tận.

Quy trình này hứa hẹn cung cấp sự thay thế bền vững và ít carbon so với năng lượng hóa thạch hoặc phản ứng phân hạch. Bộ Năng lượng Mỹ gọi đây là đột phá khoa học lớn trong nhiều thập niên, giúp mở đường cho những tiến bộ về quốc phòng và tương lai năng lượng sạch.

Con người xuất hiện sớm hơn ở châu Mỹ

Một phân tích mới về các hạt thạch anh và phấn hoa trong những dấu chân trên bùn đã hóa thạch tại White Sands, New Mexico cho thấy họ đã thực hiện hành trình này từ 21.000 đến 23.000 năm trước - hàng nghìn năm trước khi con người được cho là đã đến châu Mỹ. Quan niệm trước đây là con người lần đầu tiên đến châu Mỹ vào khoảng 16.000 đến 14.000 năm trước, băng qua một cây cầu đất liền giữa Siberia và Alaska. Các hiện vật cổ nhất được xác lập, từ địa điểm Clovis ở New Mexico, có niên đại 13.500 năm. Theo nghiên cứu mới này, có nghĩa là con người đã sống ở New Mexico trong thời kỳ khắc nghiệt nhất của kỷ băng hà cuối cùng. Hiện các nhà khoa học đang tranh cãi về việc con người đến được đây bằng cách nào. Các nhà nghiên cứu từ Oxford cho rằng họ đến đây bằng thuyền.

Kính viễn vọng mới cho thấy vũ trụ thuở sơ khai

Các nhà thiên văn học ước tính rằng vũ trụ của chúng ta khoảng 13,7 tỷ năm tuổi và vì các vật thể ở xa xuất hiện giống như đã từng hiện diện cách đây rất lâu nên các nhà thiên văn học có thể nhìn lại khoảng một tỷ năm đầu tiên. Đó là khi các ngôi sao và thiên hà đang sáng lên và tự tập hợp lại. Năm 2023, Kính viễn vọng không gian James Webb bắt đầu gửi hình ảnh từ thời điểm hình thành đó.

Những đột phá khoa học nổi bật 2023 ảnh 1

Hình minh họa hố đen siêu lớn và cổ xưa do NASA cung cấp.

Nhà vật lý thiên văn David Spergel, Chủ tịch của tổ chức khoa học phi lợi nhuận Simons Foundation cho rằng, phát hiện thú vị nhất từ thời đại này là hố đen siêu lớn và cổ xưa nhất. Nó nằm trong một thiên hà tên là UHZ1, xuất hiện cách đây 13,2 tỷ năm - 470 triệu năm sau Vụ nổ Big bang. Hố đen này có khối lượng tương đương với toàn bộ phần còn lại của thiên hà cộng lại (hố đen ở trung tâm thiên hà của chúng ta chỉ chiếm một nửa khối lượng của thiên hà). Phát hiện này có thể giúp các nhà thiên văn học hiểu được các hố đen siêu lớn hình thành như thế nào và vai trò của chúng trong việc định hình phần còn lại của vũ trụ.

Sóng hấp dẫn khổng lồ làm rung chuyển vũ trụ

Mùa xuân năm 2023, các nhà khoa học công bố phát hiện ra những rung động lớn trong không gian và thời gian. Thành tựu này đòi hỏi hơn 20 năm quan sát chính xác các sao xung – những ngôi sao bị đốt cháy phát ra các chùm sóng vô tuyến với nhịp điệu chính xác khi chúng quay hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn vòng một giây. Các nhà khoa học cho biết các sóng này bị khuấy động bởi các hố đen siêu lớn đang chuyển động xoắn ốc về phía nhau hoặc có lẽ là những hiện tượng kỳ lạ hơn – những khiếm khuyết trong kết cấu không gian được gọi là dây vũ trụ.

Einstein lần đầu tiên dự đoán sóng hấp dẫn sẽ làm gợn sóng không gian, nhưng bằng chứng về sự tồn tại của chúng mãi đến năm 2016 mới được công bố. Phát hiện năm 2023 cho thấy các sóng dài hơn nhiều dâng lên và rơi xuống trong khoảng thời gian nhiều năm. Việc tìm kiếm chúng cần sự chung tay nỗ lực của các nhà khoa học ở Mỹ, châu Âu, Trung Quốc và Australia.

Một phương pháp chữa trị bệnh hồng cầu hình liềm

Năm 2023 đã mang đến hai phương pháp điều trị mới là Casgevy và Lyfgenia là phương pháp điều trị đầu tiên được FDA phê chuẩn bằng cách sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen có tên là Crispr. Bệnh hồng cầu hình liềm do một biến thể di truyền tạo ra huyết sắc tố bất thường - một loại protein trong hồng cầu. Các tế bào trở nên biến dạng và có thể làm tắc nghẽn hoặc viêm mạch máu. Bệnh nhân có thể được chữa khỏi bằng cấy ghép tủy xương, nhưng chỉ có khoảng 25% số người mắc bệnh hồng cầu hình liềm có thể tìm được người hiến tặng phù hợp. Cả hai liệu pháp mới đều sử dụng những cách khác nhau để thay đổi DNA trong tế bào tủy xương, khôi phục khả năng tạo ra huyết sắc tố bình thường. Bệnh hồng cầu hình liềm đã gây đau đớn và tử vong sớm cho hàng nghìn người, hầu hết là người gốc Phi.

Những đột phá khoa học nổi bật 2023 ảnh 2

Bệnh hồng cầu hình liềm có thể chữa trị bằng liệu pháp gen.

“Giải mã” suy nghĩ của con người

Vào tháng 5, các nhà khoa học tại Đại học Texas, Austin (Mỹ) tuyên bố họ đã học được cách giải mã suy nghĩ của con người từ việc quét não, với hệ thống AI làm “thông dịch viên”, nhờ đó có thể khôi phục khả năng giao tiếp ở những người bị liệt nặng. Hội chứng này xảy ra vì nhiều lý do, đặc biệt là đột quỵ hoặc các bệnh về thần kinh. Các tình nguyện viên nằm trong máy quét cộng hưởng từ (MRI) và nghe podcast, trong lúc hệ thống AI phân tích các kết nối giữa quét não và ngôn ngữ, cuối cùng chuyển thành văn bản. Chẳng hạn khi đối tượng nghe thấy: “Tôi chưa có bằng lái xe”, hệ thống sẽ đọc bộ não để chuyển thành: “Cô ấy thậm chí còn chưa bắt đầu học lái xe”. Bản dịch không hoàn hảo nhưng vẫn tương đối chính xác.

ChatGPT học làm bác sĩ

Chat GPT-4 có thể chẩn đoán các bệnh phức tạp, đưa ra các các phương pháp điều trị, thậm chí đạt điểm gần như tuyệt đối trong các kỳ thi cấp giấy phép hành nghề y của Mỹ. Tất nhiên không thể tin cậy hoàn toàn vào AI vì đôi khi nó cũng mắc lỗi và đưa ra những phản hồi và những lời khuyên không chính xác, nhưng cũng có tiềm năng to lớn trong việc sử dụng AI để giúp các bác sĩ trở nên thông minh hơn, nhanh hơn và giỏi hơn.

Ðộng vật thông minh trên Trái đất

Một nghiên cứu mới được công bố vào tháng 11 bác bỏ quan niệm sai lầm rằng chỉ con người mới có thể nhớ lại quá khứ và mường tượng tương lai, trong khi động vật chỉ sống trong hiện tại. Hóa ra loài chuột có thể tưởng tượng và lên kế hoạch trước. Những phát hiện mới nhất có thể giải thích các quan sát về việc chuột thành phố mang những lát bánh pizza vào toa tàu điện ngầm để ăn một mình cách xa những con chuột đói khác.

10 năm qua đã mang đến sự thay đổi trong cách con người nhìn nhận các loài động vật khác, với vô số phát hiện cho thấy nhiều loại sinh vật có thể suy nghĩ và giải quyết vấn đề theo cách từng được cho là chỉ có ở con người.