<p><strong>Rozszyfrowanie genomu człowieka, oswojenie kwarków i leptonów, odkrycie we Wszechświecie siły przeciwnej grawitacji... Ostatnich 10 lat obfitowało w naukowe przełomowe momenty</strong> - i to zarówno w mikroświecie, jak i makrokosmosie. Zgadzają się z tym specjaliści z najróżniejszych dziedzin nauki i - równie zgodnie - uznają, że w następnej dekadzie czeka nas jeszcze więcej fascynujących odkryć. Panoramę odkryć naukowych ostatniej dekady zaprezentowali wybitni warszawscy chemicy, fizycy, biolodzy, lekarze i astronomowie podczas X Festiwalu Nauki w Warszawie. </p>
CZŁOWIEK ODKODOWANY
Znamy już genom człowieka, kury, psa... W najbliższym czasie poznamy również skomplikowany genom pantofelka.
"Pojawienie się genomiki było najważniejszym zjawiskiem ostatnich lat w dziedzinie biologii" – ocenia prof. Włodzimierz Zagórski-Ostoja z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN.
Jak wyjaśnia Zagórski-Ostoja, rozkodowywanie zapisu w DNA można porównać do zdejmowania ze sznurka koralików w czterech kolorach. Problem tkwi liczbie koralików.
"Nie ma czegoś takiego jak bezbłędny odczyt genomu, a najmniejszy błąd może całkowicie zmienić informację genetyczną" – zaznacza profesor i dodaje, że przyszłość genomiki to m.in. doskonalenie metod odczytu.
CHOROBY DUSZONE W ZARODKU
Rozwój genetyki i genomiki powinien, , zaowocować powstaniem medycyny molekularnej uważa prof. Jerzy Ostrowski z Centrum Onkologii w Warszawie.
"Medycyna ta mogłaby szukać molekularnych podstaw choroby i zapobiegać jej jeszcze zanim pojawią się pierwsze objawy" – mówi profesor.
Ostrowski podkreśla, że większość chorób pojawia się w następstwie współdziałania czynników genetycznych i środowiskowych. Jego zdaniem, dzięki wczesnemu rozpoznaniu ryzyka wystąpienia choroby, lekarze mogliby zapewnić pacjentowi odpowiedni nadzór i stosować leczenie oparte na tzw. molekularnej taksonomii choroby.
Jak zaznacza naukowiec, rozwój medycyny molekularnej zależy od rozwoju nanotechnologii i integracji środowisk naukowych.
"Lekarze, biolodzy, genetycy, matematycy i bioinformatycy powinni zjednoczyć swoje siły. Na razie medycyna nie nadąża za rozwojem techniki i informatyki" – ocenia profesor.
ŚWIADOMOŚĆ ZŁOŻONOŚCI
Skomplikowane wyzwania stawia przed nauką nie tylko biologia. Próby kontrolowania zjawisk zachodzących w społeczeństwach i społecznościach, w gospodarce i na rynkach finansowych oraz w internecie to kolejne wyzwanie dla współczesnych badaczy.
Prof. Janusz Hołyst z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej podkreśla znaczenie badań nad tzw. układami złożonymi.
"Doskonale znamy części tych układów, a mimo to nie potrafimy przewidzieć zachowań całości" – tłumaczy fizyk. Jak wyjaśnia, człowiek może kontrolować układy złożone tylko poprzez metody statystyczne.
Stworzono w ostatnich 10 latach interdyscyplinarne dziedziny, zajmujące się skomplikowanymi, nieprzewidywalnymi układami relacji. Socjofizyka umożliwia na przykład zrozumienie zjawisk politycznych, zachodzących we współczesnym świecie, a odkrycia ekonofizyków pozwalają np. minimalizować ryzyko gry na giełdzie.
OD LEPTONÓW I KWARKÓW DO WIELKIEGO WYBUCHU
Złożoność wielkich układów idzie w parze ze złożonością mikroświata.
"Jesteśmy teraz w momencie zwrotnym pod względem badania oddziaływań elementarnych" - podkreśla prof. Stefan Pokorski z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (UW).
Jak wyjaśnia, pojawienie się - nagrodzonego Noblem - "Modelu standardowego" umożliwia już powiązanie wiedzy o cząstkach elementarnych z wiedzą o historii wszechświata, a zwłaszcza o najwcześniejszych chwilach jego istnienia.
"Wraz z pojawieniem się +Modelu standardowego+ rozdział, który otworzyli Becquerel i małżeństwo Curie, został zamknięty" – dodaje fizyk.
Fizycy wiedzą już, że materia składa się z kwarków i leptonów, ale spodziewają się istnienia nowego rodzaju materii.
Obliczenia wskazują, że masa wszechświata jest większa, niż suma mas materii i energii, które dotychczas poznano. Istnienie tajemniczej "ciemnej materii" związane jest z równie zagadkową piątą siłą, której eksperci CERN szukają obecnie w najnowocześniejszych akceleratorach cząstek.
W OCZEKIWANIU NA KOMPUTER KWANTOWY
"Nowe możliwości fizyki kwantowej już dziś są szeroko wykorzystywane w metrologii, a przede wszystkim w informatyce" – mówi prof. Marek Kuś z Centrum Fizyki Teoretycznej PAN.
Jak wyjaśnia, dzięki teorii kwantów, możemy budować urządzenia coraz mniejsze, przy jednoczesnym zwiększaniu ich możliwości technicznych.
"Potrafimy manipulować atomami, jonami i elektronami. Wkrótce z takich właśnie pojedynczych cząstek budować będziemy tranzystory" – deklaruje fizyk.
Dodaje, że komputer kwantowy, który na razie istnieje tylko w teorii, gwarantuje wykonanie najbardziej skomplikowanych obliczeń w maksymalnie krótkim czasie. A kiedy już naukowcom uda się zbudować takie urządzenie, nastąpi koniec tradycyjnej kryptologii.
Profesor uspokaja tych wszystkich, którzy dbają o bezpieczeństwo danych udostępnianych kontrahentom w internecie.
"Już dziś, dzięki kwantom, umiemy bezpośrednio przekazywać sobie informacje za pośrednictwem światłowodów i bezbłędnie wykrywać każdego podsłuchującego. Trwają prace nad równie bezpieczną wymianą informacji drogą powietrzną" – mówi Kuś.
WAŻNA CHEMICZNA UKŁADANKA
Nie tylko fizyka, ale także chemia zmieniła swoje oblicze. Jak wyjaśnia naukowiec, współczesna wiedza pozwala już przeprowadzać tak selektywne reakcje, że w ich wyniku powstają precyzyjnie określone substancje, stosowane na przykład w medycynie.
"Chemia zaczyna przypominać układanie klocków Lego. O układach chemicznych myślimy jako o wklęsłych i wypukłych molekułach" – mówi prof. Lucjan Piela z Wydziału Chemii UW.
Profesor opowiada o cząstkach uzyskiwanych w sposób analogiczny do odbijania ich w lustrze. Cząstki te mają charakter chiralny – są "prawe" albo "lewe". Różnica między nimi może mieć fundamentalne znaczenie.
Jako przykład podaje substancję, której cząstki mogą być doskonałym lekarstwem, jednak odbite w lustrze stają się trucizną. To dlatego w wyniku tradycyjnych reakcji otrzymywano specyfik, który był mieszaniną "złych" i "dobrych" cząsteczek. "Część pacjentów, u których go stosowano, zdrowiała, ale innym np. rodziły się kalekie dzieci" - wyjaśnia chemik.
WSZECHŚWIAT NIE UCIEKNIE NAUKOWCOM
10 lat temu naukowcy wiedzieli już, ile lat liczy sobie Wszechświat, jaka jest jego gęstość i ile występuje w nim znanych już nam rodzajów materii. Dopiero w minionej dekadzie narodziły się pytania o materię, której nie potrafimy rozpoznać, a której istnienie - jak wskazują obliczenia - nie ulega wątpliwości.
Zdaniem prof. Kazimierza Stępnia z Obserwatorium Astronomicznego UW, wyzwaniem dla astronomów XXI wieku będzie wyjaśnienie zagadek ciemnej energii, ciemnej materii i tajemniczej siły, która sprawia, że Wszechświat - inaczej niż dotąd sądzono - rozszerza się coraz szybciej.
"Siła ta musi być przeciwna grawitacji, a jednocześnie od niej większa" – tłumaczy profesor. Wyjaśnieniem dla przyspieszającej ekspansji wszechświata może być, zdaniem eksperta, ujemne ciśnienie, które mogłoby rozpychać materię.
Stępień podkreśla, że analiza nieznanych rodzajów energii i materii nie byłaby możliwa, gdyby nie zostały one odkryte. A to jest właśnie zasługa prac badawczych podejmowanych w ostatniej dekadzie.
PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska
reo
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
