Các ý tưởng khoa học thành công nhất trong năm qua

Những thành tựu khoa học có thể bắt nguồn từ những ý tưởng mà ban đầu đôi khi bị coi là những ý tưởng hết sức mơ hồ và không tưởng. Tuy nhiên, chính từ những ý tưởng bất ngờ đó, nhiều thành tựu khoa học đã ra đời. Y học hiện đại đặc biệt được đánh dấu bởi các thành tựu khoa học xuất phát những ý tưởng độc đáo ấy.

Tế bào nhân tạo

Sự hình thành của các tế bào sống trong tự nhiên từ hơn 4 tỷ năm trước từng là một trong những bí ẩn đối với giới khoa học. Tuy nhiên, ngày nay, việc giải mã điều bí ẩn đó đã trở thành một trong những điều thu hút sự quan tâm của toàn nhân loại. Kết quả của ý tưởng làm rõ cấu tạo và sự ra đời của tế bào sống chính là việc phát minh ra tế bào nhân tạo đầu tiên. Lần đầu tiên, các nhà khoa học Trường đại học tổng hợp Harvard – Mỹ đã phát hiện ra cấu tạo màng của tế bào sống từ acid béo và các thành phần protein. Tiếp theo đó là việc làm rõ quá trình phân chia và phát triển của các tế bào. Sự kiện này đã đánh dấu một bước tiến mới của công nghệ sinh học ngày nay. Đây cũng là công trình đã mang lại giải Nobel năm 2009 cho tác giả của nó là giáo sư Jack Szostak – nhà di truyền học nổi tiếng tại Đại học Harvard – Mỹ và các đồng nghiệp của ông.
Tế bào gốc.

Tạo ra enzym nhân tạo

Các nhà khoa học Mỹ cũng chính là những người đầu tiên nghiên cứu và chế tạo ra các phân tử phức tạp đầu tiên cấu thành enzym. Đây là thành tựu bắt nguồn từ ý tưởng tạo ra loại enzym nhằm thay thế cho enzym tự nhiên và hỗ trợ cho quá trình tiêu hoá trong trường hợp cơ thể không thể tự sản sinh đủ lượng enzym cần thiết. Nghiên cứu các enzym tự nhiên, các nhà khoa học đã tìm ra cấu trúc phân tử của chúng. Cấu trúc này được ghi lại chi tiết và lưu lại dưới dạng dữ liệu trong các máy tính. Khi cần tạo ra enzym nhân tạo, người ta chỉ cần tập hợp lại các phân tử hỗn tạp, sắp xếp chúng theo một thứ tự cấu trúc theo đúng mô hình mà dữ liệu đã được lưu lại.

Tạo ra tế bào gốc nội sinh

Tế bào gốc được xem là bước đột phá của y học hiện đại. Hầu hết, các tế bào trong cơ thể con người (với hơn 200 loại khác nhau) đều được tạo thành từ tế bào gốc. Chính vì vậy, việc tạo ra được tế bào gốc mang lại hy vọng chữa trị mọi loại bệnh tật do tổn thương các mô tế bào của mọi cơ quan trong cơ thể. Tế bào gốc có thể dùng để phát triển thành mọi loại tế bào khác và tạo thành mọi loại cơ quan bao gồm cả các cơ quan nội tạng cấu tạo phức tạp nhất trong cơ thể con người như: gan, thận, tụy... cho tới các cơ quan khác như các chi, tay chân… Ban đầu, cách duy nhất để có tế bào gốc là sử dụng tế bào lấy từ phôi thai người. Tuy nhiên, cách làm này nhiều bất cập và không được ứng dụng phổ biến trong nghiên cứu y học do liên quan tới vấn đề nhân đạo. Những thành tựu mới đây trong việc phát triển tế bào gốc từ nhau thai, da và nhiều nguồn khác… đã mở ra hướng phát triển mới cho công nghệ chữa trị bằng tế bào gốc.

Tiến hành quá trình quang hợp nhân tạo

Quang hợp là một quá trình kỳ diệu của thực vật. Giống như một cỗ máy phức tạp, cây xanh có thể hấp thụ một lượng lớn khí CO₂ và tạo ra ôxy cho không khí. Sau nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học Mỹ đã làm rõ quá trình quang hợp trong tự nhiên và phát triển một kỹ thuật mới cho phép quá trình quang hợp nhân tạo diễn ra. Một lớp màng nhân tạo sẽ cho phép thiết bị quang hợp hấp thụ năng lượng qua các phân tử tiếp nhận ánh sáng trên màng, sau đó tách carbon dioxit và các phân tử nước thành các sản phẩm mới là hydro, methanol và một dạng hỗn hợp mới mà trong tương lai chúng sẽ được sử dụng làm nhiên liệu cho máy bay và các phương tiện giao thông.

Làm rõ về quá trình nhận thức

Giới khoa học từ lâu đã luôn băn khoăn với câu hỏi: Nhận thức là gì? Bản chất của quá trình này diễn ra ở con người ra sao? Và giờ đây, với những nghiên cứu được hỗ trợ bởi các thiết bị hiện đại như thiết bị quét cộng hưởng từ trường, nhiều bí ẩn về quá trình nhận thức của não bộ đã được làm rõ. Lần đầu tiên trong lịch sử, con người đã bắt đầu tự khám phá được những bí ẩn về chính hoạt động trong não bộ của mình. Vùng vỏ não trước trán chính là khu vực não kiểm soát nhiều hoạt động của chúng ta, bao gồm: quá trình nhận thức, sự tập trung, việc đưa ra các quyết định và nhiều hoạt động tự giác khác ở người. Việc làm rõ quá trình nhận thức và các hoạt động não bộ liên quan không chỉ giúp chúng ta hiểu hơn về bản chất của hoạt động này mà còn giúp khoa học có nhiều cơ hội tiếp cận, điều trị thành công các chứng bệnh thần kinh có liên quan.