A 12 legfontosabb tudományos áttörés 2024-ből
A Qubit+ előfizetői minden héten megkapják a Jóvilág című hírlevelünket, amelyben egy kicsit félretesszük a sötét jövőt, és a legpozitívabb tudományos eredményekre, a legígéretesebb fejlesztésekre koncentrálunk. A Jóvilág idei évösszegző különkiadását most minden olvasónknak elérhetővé tesszük – ha több ilyet szeretnél látni, csatlakozz a Qubit+ táborához!
1. A zsebünkbe költözött és tovább okosodott a mesterséges intelligencia
Mindössze két évvel ezelőtt gázolt bele az életünkbe a ChatGPT, amely végleg a fősodorba emelte a generatív mesterséges intelligencia (AI) varázslatos eszközeit, élükön a megtévesztésig emberszerű kommunikációra képes chatbotokkal. Míg a Twitternek 2 év kellett egymillió felhasználó eléréséhez, a Facebooknak 10 hónap, a Spotifynak pedig 5 hónap, a ChatGPT röpke öt nap alatt elérte ezt a mérföldkövet. Azóta a chatbot fejlesztője, az OpenAI fotorealisztikus videógenerátorral és még komplexebb gondolkodásra képes nyelvi modellekkel is előrukkolt, miközben szép csendben egyik legfőbb vetélytársa, a Google Gemini is akkorát fejlődött, hogy tényleg egyre közelebbnek látszik a szövegek, hangok és képek generálásán túl bonyolult cselekvéssorozatokra is alkalmas mesterséges általános intelligencia (AGI) kora. És amikor már hamarosan minden új iPhone-on elérhető lesz az Apple Intelligencia, és karácsonyra is rosszalló tekintetek nélkül ajándékozhatunk AI-előfizetéseket, lassan kikerülhetetlenné válik az akár csak öt évvel ezelőtt is merész sci-finek tűnő technológia, amely a főzéstől az álláskeresésen és a nyelvtanuláson át a kulturális vagy utazási ajánlatokig számtalan területen segíthet a mindennapjainkban.
2. A 99,9 százalékos hatékonyságú HIV-gyógyszer
2024 legfontosabb áttörésének nevezte a Science azt a vakcina formájában beadható HIV-gyógyszert, amely hat hónapra bárkit képes teljesen megvédeni a fertőzéstől. Júniusban egy afrikai, tizenéves lányokon és fiatal nőkön végzett nagymintás klinikai vizsgálat kimutatta, hogy az oltás a körükben nullára csökkentette a HIV-fertőzések számát. A kutatók felmerülő kétségeit pedig teljesen eloszlatta az a három hónappal később elvégzett, hasonló klinikai vizsgálat, amelyet négy kontinens különféle nemű és szexuális irányultságú alanyaival végeztek. A Gilead Sciences által fejlesztett lenacapavir nevű szer az eredmények szerint 99,9 százalékos hatékonyságú. A Science azonban nem csupán emiatt emelte a gyógyszert a dobogó felső fokára: a lenacapaviron dolgozó kutatók sikere ugyanis arra vezethető vissza, hogy új módszerrel igyekeztek megérteni a HIV fehérjeburkának szerkezetét és funkcióját. Számos más vírus hasonló fehérjeburkot képez a genetikai örökítőanyaga körül, így a lenacapavir sikere azt is jelenti egyben, hogy a kutatók más vírusos megbetegedéseket is képesek lehetnek legyőzni a jövőben a kapszid inhibitornak nevezett gyógyszerhez hasonló készítményekkel.
3. A fogyást segítő, mindenre jó gyógyszerek felemelkedése
És ha már fontosnak tartjuk, mi az év legnagyobb áttörése a Science szerint: a tudományos lap tavaly a szemaglutid hatóanyagú gyógyszereket nevezte az év szenzációinak, de azt talán még a szerkesztők sem sejtették, hogy mennyi minden derül ki róluk 2024-ben. A leginkább Ozempic és Wegovy márkanéven ismert szereket a cukorbetegeknek fejlesztették ki, de testsúlycsökkentő hatásuk miatt terjedtek el széles körben, mielőtt idén kutatások sorozata felfedte, hogy a szer többek között alkoholproblémák ellen, a depresszió és a szorongás kezelésében vagy a dohányzásról való leszokásban is segíthet. A szemaglutid egy idén márciusban közzétett, 17 ezer fős vizsgálatban 20 százalékkal csökkentette a súlyos események (haláleset, szívroham, sztrók) előfordulását szív- és érrendszeri betegségekkel küzdők körében – még akkor is, ha elhízás nem állt fenn a betegeknél. A nyár elején megtartott chicagói rákkutatási konferencián bemutatott eredmények szerint az elhízással összefüggő (pl. vastagbél-, hasnyálmirigy-, máj-) ráktípusok kialakulását ötödével csökkentik a szemaglutidok, míg a 15 éven belüli halálozás valószínűségét a felére csökkenthetik az ilyen rákbetegségekben szenvedőknél.
4. A Starship sikerei és az űrutazás jövője
A SpaceX legnagyobb és legerősebb rakétája, a kezdetektől Mars-utazásra tervezett Starship az előző évek felemás repülési és leszállási kísérletei után 2024-ben az egész világot elkápráztatta. Miután tavaly novemberben, második tesztrepülésén először érte el a világűrt, idén márciusban már 40 percet töltött a Föld határán túl, ám visszatérése során elvesztették vele a kapcsolatot. A nyári negyedik teszt már teljes siker volt, mivel az óceánban való puha landolás is sikerült, de az igazi szenzációt októberre tartogatta Elon Musk űrcége: a 120 méter magas, 33 hajtóművel száguldó Starship első fokozata, a Super Heavy hordozórakéta a hangsebességnél is gyorsabban zuhant le az égből, majd néhány hajtóműve segítségével szinte a lebegésig lassult, és története során először sikeresen visszatért az indítóállásra. Ezt a bravúrt a novemberi, hatodik tesztrepülésen ugyan nem sikerült megismételni, de a Starshiphez hasonló olcsóbb, gyorsabb és főként újrahasználható rakéták fejlesztése kétségkívül nélkülözhetetlenek a Holdat és a Marsot célzó űrmissziók sikeréhez – márpedig az amerikai kormány közelébe férkőző Musk nemigen tervez lassítani az ütemen, négy év múlva már küldené is az első embereket a bolygóra.
5. Az első teljes, komplex állati agy feltérképezése
Az állatok (pláne az ember) agyának feltérképezése régóta foglalkoztatja a tudósokat. A népszerű genetikai és idegfejlődési modellállatként ismert, egyetlen milliméter hosszú talajféreg, a Caenorhabditis elegans agyi idegsejtjei között létrejövő kapcsolatok térképét (ezt konnektomnak nevezik) a nyolcvanas években hozták létre, és az ezeken végzett kutatásokért már kétszer járt orvosi Nobel-díj – először 2002-ben, majd 22 évvel később, vagyis idén. A féreg 302 neuronja kb. 7000 szinaptikus (idegsejtek közötti) kapcsolattal rendelkezik, így óriási ugrást jelentett az a tavalyi kutatás, amelyben egy ecetmuslica (Drosophila melanogaster) lárvájának agyát térképezték fel, ahol már 3016 neuront és közel 550 ezer szinapszist találtak. Idén ezt is sikerült túlszárnyalni: több mint egy évtizedes kutatómunka után a kifejlett ecetmuslica agyának térképe is elkészült, 139 ezer neuron és közel 55 millió szinapszis ábrázolásával. Ez a konnektom páratlan betekintést nyújt abba, hogy az idegpályák hogyan befolyásolják a viselkedést, az emlékezetet, a tanulást vagy a betegségeket – és tekintve, hogy a rovar agyában megtalálhatók az emberi neurotranszmitterek (dopamin, szerotonin, stb.) egy része és az ember betegségeihez kapcsolódó gének megfelelői is, a felfedezés felbecsülhetetlen értékkel bír az idegtudománynak és a célzott terápiákat fejlesztő kutatóknak.
6. Okoseszközök az egészségért
Évek óta tart a viselhető okoskütyük betörése az orvosi eszközök piacára, és a trend idén is folytatódott. Idén az Apple okosórája keltett feltűnést azzal, hogy az amerikai élelmiszer- és gyógyszerhatóság (FDA) májusban engedélyezte a pitvarfibrillációs előzményeket tartalmazó funkciójának használatát klinikai vizsgálatokban, majd szeptemberben orvosi eszköznek nyilvánította az okosóra alvási apnoét felismerő funkcióját. Ezen túl szintén szeptemberben az AirPods Pro fülhallgató egy olyan szoftverfrissítést kapott, amelynek segítségével az eszköz hallókészülékként is használható – ez szintén megkapta az FDA erre vonatkozó engedélyét.
Persze nem az Apple az egyetlen tech-óriáscég, amely igyekszik elmozdulni a fitness és wellness területéről, hogy megvesse a lábát az orvosi eszközök piacán. Ez azonban egyáltalán nem egyszerű. A Google Pixel 8 Pro okostelefonján egyelőre a lázmérő szoftvert sikerült az amerikai gyógyszerhatósággal jóváhagyatni, míg a Harry herceg által is viselt, alvást mérő és idén rendkívül népszerűvé váló Oura gyűrűt ugyan nem engedélyezte az FDA, de a gyűrűvel együtt használható menstruációs trekkert igen. A trendek azt mutatják, hogy a techcégek jövőre még inkább igyekeznek átrágni magukat az FDA engedélyeztetési procedúráin, hogy a felhasználóik egészségügyi szempontból minél megbízhatóbb eszközöket vehessenek a kezükbe.
7. Az utolsó brit szénerőműben is lekapcsolták a villanyt
Egyre több országban érzékelhető az elmozdulás a szénalapú elektromosáram-termelésről a megújuló energiaforrások felé, de egy országban sem olyan látványos a folyamat, mint az Egyesült Királyságban, ahol idén szeptember 30-án az utolsó működő szénerőmű is bezárt. A szénre épült ipari forradalom hazájában 1882-ben indították el a világ első szénalapú villamosenergia-termelő egységét. A britek 2014-ben elsőként jelentették be azt is, hogy kivezetik a szénerőműveket, és mivel a villamosenergia-termelés harmadát ezek az erőművek adták, szinte lehetetlennek tűnt, hogy ezt a tervet véghez vigyék. Ehhez képest tíz évvel később, a G7-országok közül elsőként és a tervezettnél korábban sikerült bezárni az utolsó erőművet is, a közép-angliai Ratcliffe-on-Soar közelében fekvő, kétezer megawattos létesítményt. A brit kormány adatai szerint a szénerőművekből nyert energiát megújulókkal pótolják: a 2010-ben mért 7 százalékról 2024 első felére 40 százalék fölé emelkedett a megújuló energiaforrások aránya a villamos energia termelésében. A Nemzetközi Energiaügynökség becslései szerint globálisan az évtized végére kezdhet el csökkenni a szénalapú energiatermelés.
8. Kis nukleáris reneszánsz
Szép-szép, hogy a szénről lemondunk, a megújulók aránya pedig lassan, de biztosan növekszik (bár várjuk meg, mit kezd velük a második Trump-kormány), ám az egyre terjedő mesterséges intelligenciát működtető adatközpontok csak úgy zabálják az áramot. Na de mivel termeljük meg, ha nem fúj a szél, és nem süt a nap? A techvilág újra az atomenergiában talált rá a megoldásra. A Microsoft szeptemberben jelentette be, hogy segít a Three Mile Island-i komplexum 2019-ig működő reaktorának újraindításában (itt történt az USA történetének legnagyobb atomerőmű-katasztrófája), ha megkapja az ott termelt áramot, a Google és az Amazon pedig nem sokkal később egyaránt kisméretű moduláris reaktorokat fejlesztő cégekkel kötött megállapodást – ezek működéséről és a megújuló energiaforrásokat kiegészítő funkciójáról két éve írt cikket a Qubiten Adorján Ferenc nukleáris biztonsági szakértő.
9. Áttörések a demencia kutatásában és kezelésében
A demencia témáját idén alaposan körbejártuk: háromrészes videósorozatunkban (ami végül a Qubit első filmjévé kerekedett) kutatókkal, háziorvossal, szakpolitikussal, íróval, illetve demenciában érintettek hozzátartozóival is beszélgettünk (1., 2. és 3. rész), hogy átfogó képet adjunk a kognitív funkciók romlásával és a társas kapcsolatok hanyatlásával járó tünetegyüttesről, amely a várható élettartam növekedésével egyre több embert érint. A demenciás esetek 60-70 százalékát okozó Alzheimer-kórt egyelőre nem lehet gyógyítani, azonban a lefolyásának elnyújtására szánt gyógyszerek 2024-ben átestek az engedélyeztetési procedúrán. Az idén az USA-ban és az Egyesült Királyságban is jóváhagyott donanemab nevű monoklonális antitest-terápia a klinikai vizsgálat alapján akár 35 százalékkal tudja lassítani a betegség előrehaladását, míg a kognitív hanyatlást 27 százalékkal lassító lecanemab a tavalyi amerikai debüt után idén a világ többi részén, így az Európai Unióban is megjelent. Az is fontos, hogy időben diagnosztizálják a betegséget, amiben az új eljárások szerint fejlesztett, olcsó és könnyen hozzáférhető vértesztek jelenthetnek segítséget. És nem mehetünk el szó nélkül a HUN-REN TTK Agyi Képalkotó Központjának új programja mellett sem, ahol a szellemi és fizikai aktivitást is serkentő néptáncon keresztül igyekeznek segíteni időseknek a demencia megelőzésében.
10. A James Webb űrtávcső képtelen leállni a galaktikus felfedezésekkel
Alig három éve annak, hogy a NASA útjára indította minden idők legfejlettebb és legdrágább űrtávcsövét, a James Webbet. A teleszkóp már legelső felvételén több ezret mutatott meg a valaha látott legtávolabbi, legősibb galaxisokból, és első két évében annyi hihetetlenül látványos űrfotóval látta el az emberiséget (íme a 2022-es és 2023-as válogatásunk), hogy mára szinte minden második iPhone-háttéren és Facebook-borítóképen feltűnik egy-egy Teremtés oszlopa vagy Lófej-köd. Az űrtávcső segítségével idén elsőként sikerült szenet észlelni az egyik legősibb ismert galaxisban, légkört kimutatni egy szuperföld típusú exobolygón, továbbá furcsa galaxisokra, ősi csillaghalmazokra, rejtélyes kvazárokra és temérdek szupernóvára bukkanni, miközben már magyar csillagászok is tettek fontos felfedezést a James Webb használatával. Fő célkitűzését, az univerzum eredetének kutatását pedig olyan komolyan veszi, hogy szinte már követni sem lehet, éppen melyik a legősibb és legtávolabbi galaxis, amit felfedezett – ebben a pillanatban egyébként a Kemence csillagképben található JADES-GS-z14-0, amely a vöröseltolódása alapján mindössze 290 millió évvel az ősrobbanás után keletkezhetett, tehát úgy 13,5 milliárd évvel ezelőtt.
11. Az ősi DNS feltárja, hogyan éltek az emberek több ezer évvel ezelőtt
Az ősi DNS-minták elemzésének technológiája hihetetlen fejlődésen ment keresztül az elmúlt években, és ennek hatása idén számos izgalmas kutatási eredményben megmutatta magát. A több ezer éves csontokból és fogakból kinyert DNS – az ősi genomok adatbázisainak folyamatos bővülésével együtt – a történelmi idők népességmozgásairól, a közösségek és családok kapcsolati hálózatairól, a fertőző betegségek evolúciójáról és őseink étrendjéről is árulkodhat. Így derült ki idén, hogy az Európában 8000 évvel ezelőtt élt vadászó-gyűjtögető népek jóval összetettebb társadalmakban éltek, mint korábban hittük, vagy hogy a gyenyiszovaiak legalább háromszor keveredtek a modern emberekkel, de ősi DNS-ből sikerült rekonstruálni egy 17 ezer éve elhunyt kisfiú életét is. A Qubiten idén két magyar archeogenetikai projektet is bemutattunk részletesen: az egyikben az 1–4. századi Dunántúl, vagyis a római Pannonia provincia népességét igyekeznek feltárni, a másikban pedig az avar kori társadalomról festettek részletes képet 300 korabeli sírból vett genetikai minták alapján.
12. Eltűnő betegségek, életmentő vakcinák
A világ országai, különösen az afrikai kontinensen lévők, idén is élet-halál harcot vívtak a fertőző betegségekkel, számos olyan győzelmet aratva, ami ritkán kerül be a hírekbe. Jordánia például teljesen felszámolta a leprát, Csád az álomkórt, Guinea az anyai és újszülöttkori tetanuszt, a közép-amerikai Belize, Jamaica, valamint Saint Vincent és a Grenadine-szigetek pedig a HIV-vírus és a szifilisz anyáról gyermekre történő átvitelét. India, Vietnám és Pakisztán felszámolta a vakságot okozó trachoma fertőzést, Brazília és Kelet-Timor pedig az elefantiázist.
Szintén eltűnőben van a századelőn még hazánkban is rettegett tuberkulózis, és a malária frontján is jelentősen fordulnak a viszonyok. 2015 óta Afrikában 42 százalékkal csökkent a tuberkulózishoz köthető halálesetek száma és 24 százalékkal a fertőzési ráta. Kambodzsában a becslések szerint 400 ezer, gümőkórban megbetegedett ember életét sikerült megmenteni az elmúlt majdnem negyedszázadban, míg Etiópiában, a világ egykoron legmagasabb fertőzöttségi rátájával bíró országában hatodára csökkent a tuberkulózisos esetek száma az 1980-as évek óta. Idén 17 afrikai ország kezdte meg malária elleni védőoltási kampányát, miközben az Egészségügyi Világszervezet (WHO) maláriamentesnek nyilvánította Egyiptomot, a Zöld-foki Köztársaságot, a Fülöp-szigeteken, Bangladesben, Ghánában és Laoszban pedig az elmúlt két évtizedben közel 90 százalékkal csökkent a malária okozta halálesetek száma.
A halálos betegségek eltűnésében kulcsszerepet játszanak a vakcinák. A WHO idén új vakcinát engedélyezett a dengue-láz ellen, Nigériában meningitis elleni védőoltási kampányba kezdtek, és a világ vezetői abban egyeztek meg, hogy 1,1 milliárd dollárral járulnak hozzá az afrikai vakcinagyártás fellendítéséhez. Globálisan is csak köszönetet mondhatunk az oltásoknak: egy tanulmány szerint 1974 óta majdnem 154 millió ember életét mentették meg a gyermekkori immunizációs kampányok – csak a kanyaró elleni oltás 92 millió gyermek életét kímélte meg ötven év alatt.