Átlagos, vagyis eredményes, de valódi szenzációktól, nagy áttörésektől mentes éve volt a természettudománynak a nagyvilágban. Jó néhány új tudományos eredményt ugyan zajos sajtóvisszhang kísért, de ez mára már a tudományos verseny megszokott részévé vált. Újabban nemcsak a tudósok, hanem az eredményeiket közzétevő szakfórumok is versenyben állnak. A sok felsőfokú jelző már kezd elkopni és hatástalanná válni. Ne legyen azonban félreértés: a napjainkban már tömegek által művelt kutatómunka 2003-ban is rengeteg értékes eredményt, új ismeretet hozott létre. A hiányolt nagy áttörés alatt a DNS vagy az atommaghasadás felfedezéséhez hasonlítható nagyságú eredményt értem. Még az is lehet, hogy tavaly is született ilyen, csak még nem ébredtünk rá a jelentőségére.
Szupernóva-felvételek elemzéséből öt éve következtettek először arra, hogy a világegyetem – a korábban gondolttal éppen ellentétesen – egyre gyorsuló ütemben tágul. A tágulás üteme csak úgy fokozódhat, ha valamilyen hatás a gravitáció ellen dolgozik, ez az ismeretlen valami kapta a „sötét energia” nevet, a sötét szó az ismeretlenségre utal. A világegyetem mikrohullámú sugárzását minden eddiginél pontosabban feltérképező amerikai WMAP műhold adatait a galaxisok feltérképezett eloszlásával egybevetve újabb, a korábbitól teljesen független bizonyítékot találtak tavaly a sötét energia létezésére.
A világegyetem hajnalán valaha rövid idő alatt lezajlott fizikai változásokat a laboratóriumok óriásgyorsítóiban próbálják meg újrateremteni. A részecskegyorsítókban nagyon rövid időre olyan körülmények jönnek létre, amelyek az ősrobbanás után néhány milliomod másodperccel léteztek. Ekkor még nem alakultak ki az atommagok stabil összetevői, a protonok és a neutronok, viszont szabadon léteztek alkotóelemeik: a kvarkok és a kvarkok közti kölcsönhatást közvetítő gluonok. A kvarkok „börtönükből” való kiszabadításhoz az igen nagy energiájú nehézion (nehéz atommag) ütközések kínálják a legjobb lehetőséget. A genfi részecskefizikai kutatóközpontban, a CERN-ben és a New York melletti Brookhavenben magyar kutatók is részesei voltak azoknak a kísérleteknek, amelyek során új anyagforma jeleit észlelték. Egyelőre óvatosan fogalmaznak: lehet, hogy megtalálták a keresett kvarkanyagot, de az sem zárható ki, hogy a természet valamilyen eddig el nem képzelt anyagformája tárult elénk.
Az erős kölcsönhatásban részt vevő elemi részecskéket eddig két családba sorolták be: a mezonok két kvarkból, a barionok (köztük a protonok és neutronok) pedig három kvarkból állnak. 2003-ban négy, illetve öt kvarkból álló részecskékre bukkantak nagy energiájú ütközések vizsgálata során, többek között a CERN-ben.
Továbbra is érvényesül a mikroáramkörökre 1964-ben kimondott Moore-törvény, másfél év alatt megduplázódik az adott nagyságú felületre építhető mikroelektronikai elemek száma. A NASA új megoldásában a szokásos réz összeköttetéseket szén nanocsövekkel váltották fel. Ennek köszönhetően csökkenthették a méreteket és rendkívül nagy áramok is folyhatnak. Elkészültek az első, a látható fény tartományában működő nanolézerek, ma már különböző lézerekkel átfogható az ultraibolyától az infravörösig terjedő tartomány. A kompakt nanolézerekből kémiai és biológiai érzékelők készíthetők, a távlatokban sebészeti alkalmazások is elképzelhetők.
Élő baktériumok is segítenek nanoáramkörök gyártásában. Egy hőtűrő baktérium egyik genetikailag módosított fehérjéje 10-20 nanométer átmérőjű, hatszögletes gyűrűkbe rendeződik. A szilícium lapkára felvitt fehérjéket kristályosítva méhsejtszerű mintázat alakul ki. A rácsba rendeződött fehérjék csak a gyűrű belsejében aktívak, ott kötik magukhoz a nanoméretű, jól vezetű aranyszemcséket. Az így kialakított mintázat jóval finomabb, mint a mai mikroelektronikában. Ígéretes alkalmazási területek: számítógépmemória, érzékelők, logikai eszközök.
Néhány év múlva a gyémánt a szilícium versenytársa lehet a mikroelektronikában, egyes különleges alkalmazásokban a gyémánt csipeknek nincs párja, többszáz fokos hőmérsékleten is működnek. Az elmúlt évben fontos lépést tettek meg brit és svéd kutatók: tökéletesítették a gyémántkristály epitaxiális növesztésének technikáját, ezzek megnyílt az út a gyémánt elektronikai és optikai alkalmazásai előtt. (Epitaxiális növesztés: a növesztett réteg a hordozó kristályszerkezetének pontos leképezése.)
A Toyota kutatólaboratóriumában ultraerős, szuperrugalmas és szuperképlékeny ötvözeteket fedeztek fel, ezek a szupertulajdonságok széles hőmérséklettartományban fennállnak, szerencsére szobahőmérsékleten is. Az új ötvözetek alapanyaga titán, ehhez tantált, nióbiumot, cirkont, vanádiumot és oxigént adtak. A számítógépes szimulációk során kiderült, hogy három számszerűen megfogalmazható feltétel (elektron/atom arány, kötési erősség, elektronegativitás) együttes teljesülése esetén állnak elő a szupertulajdonságok. Az új anyag rendkívüli tulajdonságainak okát, magyarázatát még keresik.
Egy angliai víztoronyban fedezték fel a világ eddigi legnagyobb vírusát. A Mimivírus 10-50-szer nagyobb az átlagos vírusoknál, mérete a kisebb baktériumokéhoz hasonló. (A Mimi név arra utal, hogy baktériumokat, azaz mikrobákat mimikál.) Örökítőanyaga is 3-4-szer több információt tartalmaz, mint a szokásos vírusok DNS-lánca. A gének szerepe még felderítésre vár.
Rákkutatók „rákbiztos” egeret fedeztek fel, véletlenül. Kísérleteik során egy olyan hímre bukkantak, amely semmiféle daganatsejtet nem tűrt meg a testében. Az injekciók hatására társai már áttétek sokaságát mutatták, ez az egyetlen kísérleti alany viszont daganatmentes maradt. Hétszáz fős populációt tenyésztettek ki és ezekben öröklődött a daganatokkal szembeni ellenállóképesség. Az utódok egy része teljes rezisztenciát mutatott, szervezetük semmiféle tumorsejtet sem fogadott be, a többiek szervezetéből pedig nagyjából egy nap alatt eltűntek a daganatsejtek. A „rákbiztos” egér titkának felderítése javában folyik a laboratóriumokban. Óriási jelentősége lenne, ha az emberi szervezetben is működne ez a ma egyelőre még ismeretlen mechanizmus.
Nagy sajtóvisszhangot váltott ki világszerte a „szupertabletta” gondolata. Londoni kutatók szerint a „Polyphill” a vérlemezkék összecsapzódását gátló aszpirint, az erek pusztulását segítő homocisztein megjelenését gátló folsavat, koleszterincsökkentőt és háromféle vérnyomás-szabályozót tartalmazna. A kutatók szerint a sokoldalú tablettát minden ötven éven felüli embernek szednie kellene, a rendszeres használat állítólag tíz évvel növelné a férfiak várható élettartamát, elkerülhető lenne a szív- és érrendszeri katasztrófák 80%-a. Mindenen azonban ez sem segítene. Nem pótolná a rendszeres mozgást és az elhízás ellen sem kínál megoldást.
Amerikai kutatók genetikailag módosított baktériumokat vetnének be a nők AIDS-fertőződése ellen. A módosított baktérium HIV-vírus elleni anyagot termel. A laboratóriumi kísérletek sikeresek voltak, a vírustörzsek nem tudták megfertőzni az emberi sejteket. A baktérium fagyasztva szárított változatából tablettát készítenének. A női szervezetbe került mikroorganizmus megtelepszik és elszaporodik a hüvelyben, így nyújthat védelmet az AIDS ellen.
A Newsweek hírmagazin az orvostudomány idei eredményeit összefoglalva a biztató kísérletek (daganatterápiák, az Alzheimer-kór kezelése) után azt emeli ki, hogy az egészségügy előtt álló legnagyobb kihívásokra nem új tabletták jelenthetik önmagukban a megoldást. Az AIDS terjedésének meggátlása érdekében vagy az egyre több embert érintő elhízás ellen saját életmódunk megváltoztatásával tehetünk legtöbbet.
Szóljon hozzá!