Van het vinden van de bouwstenen voor leven op Mars tot doorbraken in genbewerking en de opkomst van kunstmatige intelligentie, hier zijn zes belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen die de jaren 2010 hebben gevormd - en wat toonaangevende experts zeggen zou kunnen komen.

Zijn we alleen?

We weten nog niet of er ooit leven op Mars is geweest, maar dankzij een kleine, zeswielige robot, we weten wel dat de Rode Planeet bewoonbaar was.

Kort na de landing op 6 augustus 2012, NASA's Curiosity-rover ontdekte ronde kiezelstenen - nieuw bewijs dat rivieren daar miljarden jaren geleden stroomden.

Het bewijs is sindsdien vermenigvuldigd, waaruit blijkt dat er in feite veel water op Mars was - het oppervlak was bedekt met warmwaterbronnen, meren, en misschien zelfs oceanen.

Curiosity ontdekte ook wat NASA de bouwstenen van het leven noemt, complexe organische moleculen, in 2014.

En dus gaat de jacht verder op tekenen dat het leven op aarde niet (of niet altijd) alleen is.

Volgend jaar worden er twee nieuwe rovers gelanceerd:Amerika's Mars 2020 en Europa's Rosalind Franklin rovers, op zoek naar oude microben.

"Als we het komende decennium ingaan, Marsonderzoek zal verschuiven van de vraag 'Was Mars bewoonbaar?' naar 'Heeft (of ondersteunt) Mars het leven?'" zei Emily Lakdawalla, een geoloog bij The Planetary Society.

Einstein had (weer) gelijk

We hadden lang gedacht dat het kleine hoekje van het universum dat we thuis noemen uniek was, maar waarnemingen gedaan dankzij de Kepler-ruimtetelescoop bliezen die pretenties uit elkaar.

Gelanceerd in 2009, de Kepler-missie hielp bij het identificeren van meer dan 2, 600 planeten buiten ons zonnestelsel, ook bekend als exoplaneten - en astronomen geloven dat elke ster een planeet heeft, wat betekent dat er miljarden zijn.

Kepler's opvolger TESS werd in 2018 gelanceerd door NASA, terwijl we het potentieel voor buitenaards leven onderzoeken.

Verwacht een meer gedetailleerde analyse van de chemische samenstelling van de atmosfeer van deze planeten in de jaren 2020, zei Tim Swindle, een astrofysicus aan de Universiteit van Arizona.

We kregen dit jaar ook onze eerste glimp van een zwart gat dankzij het baanbrekende werk van de Event Horizon Telescope-samenwerking.

"Wat ik voorspel is dat tegen het einde van het volgende decennium, we gaan real-time films van hoge kwaliteit maken van zwarte gaten die niet alleen laten zien hoe ze eruit zien, maar hoe ze handelen op het kosmische toneel, "Sep Doeleman, de projectleider, vertelde AFP.

Maar één gebeurtenis uit het decennium stond ongetwijfeld boven de rest:de detectie voor de eerste keer op 14 september, 2015 van zwaartekrachtsgolven, rimpelingen in het weefsel van het universum.

De botsing van twee zwarte gaten, 1,3 miljard jaar eerder, was zo krachtig dat het golven door de kosmos verspreidde die de ruimte buigen en reizen met de snelheid van het licht. Die ochtend, ze bereikten eindelijk de aarde.

Het fenomeen was voorspeld door Albert Einstein in zijn relativiteitstheorie, en hier was het bewijs dat hij de hele tijd gelijk had.

Drie Amerikanen wonnen in 2017 de Nobelprijs voor natuurkunde voor hun werk aan het project, en sindsdien zijn er veel meer zwaartekrachtsgolven gedetecteerd.

Kosmologen blijven ondertussen discussiëren over de oorsprong en samenstelling van het heelal. De onzichtbare donkere materie die de overgrote meerderheid vormt, blijft een van de grootste puzzels om op te lossen.

"We zijn doodsbang om te weten wat het zou kunnen zijn, " zei kosmoloog James Peebles, die dit jaar de Nobelprijs voor natuurkunde won.

Welkom in het CRISPR-tijdperk

Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) - een familie van DNA-sequenties - is een uitdrukking die niet echt van de tong rolt.

Maar het veld van de biogeneeskunde kan nu in twee tijdperken worden verdeeld, een gedefinieerd in het afgelopen decennium:voor en na CRISPR-Cas9 (of kortweg CRISPR), de basis voor een genbewerkingstechnologie.

"CRISPR-gebaseerde genbewerking staat boven alle andere, "Willem Kaelin, een Nobelprijswinnaar voor geneeskunde 2019, vertelde AFP.

In 2012, Emmanuelle Charpentier en Jennifer Doudna meldden dat ze de nieuwe tool hadden ontwikkeld die gebruikmaakt van het immuunsysteem van bacteriën om de genen van andere organismen te bewerken.

Het is veel eenvoudiger dan voorgaande technologie, goedkoper en gemakkelijk te gebruiken in kleine laboratoria.

Charpentier en Doudna werden overladen met prijzen. maar de techniek is ook verre van perfect en kan onbedoelde mutaties veroorzaken.

Experts denken dat dit mogelijk is gebeurd met Chinese tweelingen die in 2018 zijn geboren als gevolg van bewerkingen die zijn uitgevoerd door een onderzoeker die veel kritiek kreeg vanwege het negeren van wetenschappelijke en ethische normen.

Nog altijd, CRISPR blijft een van de grootste wetenschappelijke verhalen van de afgelopen jaren, waarbij Kaelin een "explosie" voorspelt in het gebruik ervan om menselijke ziekten te bestrijden.

Immunotherapie op de voorgrond

Al decenia, artsen hadden drie belangrijke wapens om kanker te bestrijden:chirurgie, chemotherapie medicijnen, en straling.

De jaren 2010 zagen de opkomst van een vierde, een waar lang aan getwijfeld werd:immunotherapie, of het gebruik van het eigen immuunsysteem van het lichaam om zich op tumorcellen te richten.

Een van de meest geavanceerde technieken staat bekend als CAR T-celtherapie, waarin de T-cellen van een patiënt - onderdeel van hun immuunsysteem - uit hun bloed worden verzameld, gewijzigd en opnieuw in het lichaam opgenomen.

Sinds het midden van de jaren 2010 is er een golf van medicijnen op de markt gekomen voor steeds meer soorten kanker, waaronder melanomen, lymfomen, leukemieën en longkankers - wat sommige oncologen hopen een gouden tijdperk inluiden.

Voor William Cance, wetenschappelijk directeur van de American Cancer Society, het volgende decennium zou nieuwe immuuntherapieën kunnen opleveren die "beter en goedkoper" zijn dan wat we nu hebben.

Ontmoet de nabestaanden

Het decennium begon met een belangrijke nieuwe toevoeging aan de menselijke stamboom:denisovamensen, genoemd naar de Denisova-grot in het Altai-gebergte in Siberië.

Wetenschappers hebben in 2010 het DNA van het vingerbot van een vrouwelijke juveniel gesequenced vond dat het verschilde van zowel genetisch moderne mensen als Neanderthalers, onze beroemdste neven uit de oudheid die tot ongeveer 40 naast ons leefden, 000 jaar geleden.

Men denkt dat de mysterieuze mensachtigen zich hebben verspreid van Siberië tot Indonesië, maar de enige overblijfselen zijn gevonden in de Altai-regio en Tibet.

Dat hebben we ook geleerd, anders dan eerder werd aangenomen, Homo sapiens fokte uitgebreid met Neanderthalers - en onze familieleden waren niet de brutale sukkels die eerder werden aangenomen, maar waren verantwoordelijk voor kunstwerken, zoals de handafdrukken in een Spaanse grot waarvoor ze in 2018 werden gecrediteerd.

Ze droegen ook sieraden, en begroeven hun doden met bloemen - net als wij.

Vervolgens kwam Homo naledi, waarvan overblijfselen werden ontdekt in Zuid-Afrika in 2015, terwijl dit jaar paleontologen classificeerden nog een andere soort die in de Filippijnen wordt gevonden:een kleine mensachtige genaamd Homo luzonensis.

Vooruitgang in DNA-testen heeft geleid tot een revolutie in ons vermogen om genetisch materiaal van tienduizenden jaren oud te sequensen, helpen bij het ontrafelen van oude migraties, zoals die van de herders uit de bronstijd die de steppen 5 verlieten, 000 jaar geleden, verspreiding van Indo-Europese talen naar Europa en Azië.

"Deze ontdekking heeft geleid tot een revolutie in ons vermogen om de menselijke evolutie te bestuderen en hoe we zijn ontstaan ​​op een manier die nooit eerder mogelijk was, " zei Vagheesh Narasimhan, een geneticus aan de Harvard Medical School.

Een opwindende nieuwe weg voor het komende decennium is paleoproteomica, waarmee wetenschappers botten van miljoenen jaren oud kunnen analyseren.

"Door deze techniek te gebruiken, zal het mogelijk zijn om veel fossielen uit te zoeken waarvan de evolutionaire positie onduidelijk is, " zei Aida Gomez-Robles, een antropoloog aan het University College London.

AI-niveaus omhoog

Machine learning - wat we meestal bedoelen als we het hebben over 'kunstmatige intelligentie' - kwam in de jaren 2010 tot zijn recht.

Statistieken gebruiken om patronen in enorme datasets te identificeren, machine learning maakt tegenwoordig alles mogelijk, van stemassistenten tot aanbevelingen op Netflix en Facebook.

Zogenaamd "deep learning" gaat nog verder in dit proces en begint een deel van de complexiteit van een menselijk brein na te bootsen.

Het is de technologie achter enkele van de meest in het oog springende doorbraken van het decennium:van Google's AlphaGo, die in 2017 de wereldkampioen van het duivels moeilijke spel Go versloeg, tot de komst van realtime spraakvertalingen en geavanceerde gezichtsherkenning op Facebook.

in 2016, bijvoorbeeld, Google Translate - tien jaar eerder gelanceerd - veranderde van een service die op zijn best hoogdravende resultaten opleverde, in het slechtste geval onzinnig, naar een die vertalingen aanbood die veel natuurlijker en nauwkeuriger waren.

Soms, de resultaten leken zelfs gepolijst.

"De grootste doorbraak in de jaren 2010 was diep leren - de ontdekking dat kunstmatige neurale netwerken konden worden opgeschaald naar veel taken in de echte wereld, " zei Henry Kautz, een professor in computerwetenschappen aan de Universiteit van Rochester.

"Bij toegepast onderzoek Ik denk dat AI het potentieel heeft om nieuwe methoden voor wetenschappelijke ontdekkingen aan te drijven, " van het versterken van de sterkte van materialen tot het ontdekken van nieuwe medicijnen en zelfs het maken van doorbraken in de natuurkunde, zei Kautz.

Voor Max Jaderberg, een onderzoekswetenschapper bij DeepMind, eigendom van Google's moederbedrijf Alphabet, de volgende grote sprong zal komen via "algoritmen die kunnen leren informatie te ontdekken, en snel aanpassen en internaliseren en handelen naar deze nieuwe kennis, " in plaats van afhankelijk te zijn van mensen om hen de juiste gegevens te geven.

Dat zou uiteindelijk de weg kunnen banen naar "kunstmatige algemene intelligentie, " of een machine die alle taken kan uitvoeren die mensen kunnen, in plaats van uit te blinken in een enkele functie.

© 2019 AFP