Năm 2013 được đánh giá là một năm bội thu các thành tựu và khám phá khoa học, cũng như chứng kiến nhiều cột mốc khoa học quan trọng, cả vui lẫn buồn.
Kỷ lục mới về nồng độ CO2 trong khí quyển
Ngày 9/5, nồng độ CO2 ngưng đọng trong bầu khí quyển Trái đất đã đạt mức kỷ lục – 400 phần triệu (ppm) trên đỉnh núi lửa Mauna Loa ở Hawaii, phản ánh lượng khí gây ra hiệu ứng nhà kính đã đạt ngưỡng cao chưa từng thấy trong hàng thiên niên kỷ qua.
Mặc dù chưa có bất kỳ thay đổi rõ thấy nào được ghi nhận sau khi kỷ lục mới được thiết lập, nhưng lượng CO2 trong khí quyển Trái đất vẫn đang tăng lên với tốc độ rất nhanh. Các chuyên gia dự đoán, trong vài thập niên tới, sự gia tăng lượng khí gây hiệu ứng nhà kính sẽ đi liền với những ảnh hưởng tiêu cực dễ nhận biết hơn. Giới nghiên cứu cảnh báo, ngay cả khi loài người trong hiện tại nghĩ ra một giải hợp tổng hợp nào đó để kìm hãm nồng độ CO2, nhiệt độ trung bình trên Trái đất vẫn sẽ tiếp tục tăng lên trong một thời gian dài, kéo theo sự biến đổi khí hậu đáng lo ngại.
Giải mã thành công hệ gen cổ nhất
Các kỹ thuật trích rút ADN và giải trình tự tự gen cực kỳ tối tân hiện đang cho phép giới khoa học giải mã vô số bí ẩn tiến hóa cổ xưa. Hồi tháng 7, các nhà nghiên cứu đã có thể trích lấy và giải trình tự hệ gen của một con ngựa cổ từ một mẩu xương chân đóng băng ở vùng Yukon thuộc Canada. Mẫu vật được xác định có niên đại cách đây khoảng 700.000 năm, vượt qua kỷ lục trước đó về hệ gen cổ nhất từng khám phá được.
Chỉ vài tháng sau đó, một nhóm nghiên cứu khác đã cho công bố hệ gen của một con gấu hang động ở Tây Ban Nha. Mặc dù con gấu được xác định chỉ 400.000 năm tuổi, nhưng xương của nó không được bảo quản trong tầng đất bị đóng băng vĩnh cửu hàng thiên niên kỷ như xương của con ngựa cổ nói trên, nên việc giải trình tự thành công hệ gen của nó dường như ấn tượng hơn.
Hiện, các nhà nghiên cứu đang hướng sự quan tâm của họ tới hệ gen của những giống người cổ xưa, từng có mặt trên Trái đất.
Tàu Voyager 1 ra khỏi hệ Mặt trời
Sau nhiều lần báo động “nhầm” trong những năm gần đây, Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) hồi tháng 9 chính thức xác nhận, tàu vũ trụ Voyager-1 đã di chuyển vượt khỏi ranh giới hệ Mặt trời, trở thành thiết bị nhân tạo du hành xa Trái Đất nhất trong lịch sử.
Tuyên bố được phát đi khi NASA đã có trong tay 3 bằng chứng xác thực điều đó. Hai bằng chứng đầu tiên, sự suy giảm của gió mặt trời và sự tăng đột biến của các tia vũ trụ, tương đối thuyết phục. Bằng chứng thứ 3 về mật độ các hạt tích điện trong khu vực mà Voyager-1 đang đi qua ở mức 0,08/cm3, trong khi mật độ này ở vùng không gian giữa các vì sao được xác định là khoảng 0,05 – 0,22/cm3, càng củng cố việc tàu Voyager-1 đã vượt ra ngoài vùng nhật quyển, nơi năng lượng của Mặt Trời chi phối không gian nội tại kéo dài ít nhất 13 tỷ km.
Theo đánh giá của các chuyên gia, đây không chỉ là bước ngoặt khoa học mà còn là bước ngoặt lịch sử, ghi dấu lần đầu tiên con người đưa thiết bị thám hiểm không gian giữa các vì sao.
Hàng loạt bộ phận cơ thể nhân tạo ra đời từ tế bào gốc
Các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới đang nỗ lực sử dụng tế bào gốc để phát triển các mô và bộ phận cơ thể nhân tạo, có thể hoạt động như nguyên mẫu. Năm 2013 đã chứng kiến những đột phá ấn tượng ở một vài dự án nghiên cứu như vậy. Chẳng hạn như, ở Nhật, các nhà sinh vật học tế bào đã tái lập trình các tế da biến đổi thành tế bào gốc, từ đó giúp sản sinh những lá gan mini, còn gọi là nụ gan.
Ở Áo, các chuyên gia thần kinh đã phát triển những cơ quan tế bào não – cấu trúc tế bào mô phỏng các vùng não bộ – từ cả tế bào gốc phôi thai và các tế bào trưởng thành đã được tái lập trình. Và ở Mỹ, các nhà nghiên cứu đã hoàn thiện một cách mới để tạo ra tế bào gốc từ tế bào trưởng thành, thông qua việc chuyển nhân của một tế bào da vào trứng và sau đó dẫn dụ nó phát triển.
Tất cả những thành tựu trên mở ra triển vọng về một phép chữa bệnh hữu hiệu trong tương lai, do các mô thay thế từ công nghệ tế bào gốc không kích hoạt phản ứng chối bỏ của hệ thống miễn dịch.
Trình làng các thiết bị điện tử cấy ghép được dưới da
Trong năm 2013, các ứng dụng điện tử học cho những món đồ mặc, đeo trên người sắp trở thành lạc hậu trước sự ra đời của những thiết bị điện tử hoạt động được bên trong cơ thể người. Các nhà nghiên cứu đã phát triển những vi mạch phân hủy sinh học, một ngày nào đó có thể dùng nhiệt để tiêu diệt vi sinh vật, giúp hàn gắn vết thương cho con người và tự phân rã sau khi hoàn thành nhiệm vụ. Mới đây, một hãng điện thoại Mỹ đã đệ đơn xin cấp bằng sáng chế về hình xăm điện tử ở cổ người, giúp cải thiện cải thiện chất lượng thu âm tiếng nói của người dùng và từ đó nâng cao chất lượng các cuộc đàm thoại, đặc biệt trong môi trường ồn ào. Hiện, các nhà nghiên cứu đang tiếp tục thử nghiệm với công nghệ LED và một mảnh vật liệu cấu tạo từ những hạt nano vàng, có khả năng đo đạc và thao túng bộ não người. Tất cả các nỗ lực này khiến nhiều người nghĩ đến sự xuất hiện của những nhân vật “nửa người, nửa máy” trong tương lai không xa.
Trung Quốc phóng tàu thám hiểm Mặt trăng
Chỉ còn không đầy một tháng trước khi năm 2013 khép lại, người Trung Quốc đã gây chấn động thế giới khi phóng thành công tàu vũ trụ Hằng Nga 3, mang theo robot thám hiểm tự hành Thỏ Ngọc lên Mặt trăng. Sự kiện đã giúp Trung Quốc trở thành nước thứ 3 trên thế giới, sau Liên Xô và Mỹ, đưa được tàu vũ trụ đáp xuống Mặt trăng, nhưng là quốc gia đầu tiên làm được điều này trong 40 năm trở lại đây. Thành công không chỉ giúp Trung Quốc khẳng định tiềm lực, gia tăng thanh thế quốc gia, mà còn giúp nước này bước đầu thực hiện tham vọng được khai thác mọi nguồn tài nguyên thiên nhiên vô tận sẵn có trong vũ trụ và tiến tới đưa người lên Mặt trăng trong tương lai.