올해의 생명 과학에서 가장 큰 이야기를 선택할 때 경쟁은 전혀 없습니다. 이것은 Covid-19 Pandemic이 폭발 한 해에 항상 기억 될 것입니다. 전 세계적으로 약 7,800 만 건의 사례로 인해 소설 코로나 바이러스 인 SARS-COV-2는 170 만 명 이상의 사망을 일으켰고, 세계 경제를 망치고, 공공 모임과 사교 행사를 제거하고 사람들이 배우고 일하는 방식에 대한 변화를 강요했으며, 어떻게 든 얼굴 마스크를 정치 행위로 착용했습니다. “무리 면역”과“에어로졸 전염”과 같은 역학적 개념은 이제 캐주얼 대화를위한 사료입니다.
그러나 사건이 발생했을 때, 놀라운 과학은 병사를 겪었습니다. 그것의 대부분은 Covid-19 및 기타 바이러스 또는 그러한 병원체의 침습에 대한 신체의 면역 반응에 대한 연구였습니다. 전염병 초기에 SARS-COV-2에 대해서는 상대적으로 거의 알려지지 않았다. 우리가 믿었던 대부분은 다른 코로나 바이러스, 종종 동물, HIV 및 에볼라 바이러스에 대한 경험을 기반으로했다. 그러나 SARS-COV-2에 대한 연구는 빠르게 축적되었으며, 그 중 다수는 백신의 잠재적 표적으로 바이러스 표면의 "스파이크"단백질에 중점을 둡니다. 코로나 바이러스에 대해 새로운 백신이 개발 된 인상적인 속도는 그 부어의 작업에 많은 빚을지고 있습니다.
다른 과학적 전선에 대한 진전도 있었으며, 많은 사람들이 Quanta 에 특히 관심이 있습니다. 독자. "딥 러닝"인공 신경망은 뇌가 정보를 처리하는 방법을 이해하는 데 도움이되고 있습니다 (뇌의 계산 복잡성이 과학자들이 생각한 것보다 훨씬 클 수 있지만). 미생물 생태 학자들은 아마도 1 억 년 이상 살아남은 해저 아래의 현무암 내부의 세포를 찾는 데 놀랐습니다. 그리고 당신이 뉴스에서 최근 사건으로 잠을 잃고 있다면, 과학은 마침내 그것이 왜 당신에게 그렇게 나쁜지를 배웠습니다.
코비드 19 Pandemic
대처Covid-199가 전 세계에서 휩쓸 렸을 때, 정치인, 공중 보건 당국 및 언론은 그것이 얼마나 나쁜지, 사회와 개인이 스프레드를 포함시키기 위해 어떤 일을 해야하는지에 대한 의문에 대해 열광적이었습니다. 전염병 초기에 일부 사람들은 특정 인구가 코로나 바이러스에 더 저항하거나 백신없이 스프레드를 막을 수있는 무리 면역의 능력에 대해 지나치게 희망적인 결론을 내 렸습니다. 그러나 구식 고립 (사회적 거리 포함)과 SARS-COV-2에 대한 백신에 대한 연구는 대체 할 수없는 것으로 판명되었습니다. 일부 연구자들은 야생 생물을위한 백신이 미래의 전염병을 억제하기위한 최선의 희망이라고 추측합니다. 그리고 전염병의 끔찍한 피해에 대한 위안은 아니지만 Covid-19에 중점을 둔 연구는 질병 심각성의 유전 적 구성 요소에 대한 일반적인 통찰력을 얻었으며 면역 방어의 측면을 간과했습니다.
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뇌의 컴퓨팅 파워 이해
뇌는 종종 유기농 컴퓨터로 묘사되지만 그 비교는 그 세부 사항에서 분류됩니다. 디지털 컴퓨터는 기본적으로 간단한 온 오프 스위치 인 수십억 개의 트랜지스터가 아닌 경우 수억의 전력을 활용합니다. 인간의 뇌에서, 유사한 구성 요소는 지속적인 연구에서 알 수 있듯이 100 억의 상호 작용 뉴런입니다. 연구원들은 뉴런의 수지상 팔조차도 정보를 처리 할 수있는 것처럼 보이며, 이는 모든 뉴런이 그 자체로 작은 컴퓨터와 비슷하다는 것을 의미합니다. 그러나 컴퓨터와의 비유에는 용도가 있습니다. "딥 러닝"이 인공 신경 네트워크가 인식의 문제를 해결할 때, 가장 잘 작동하는 네트워크는 살아있는 뇌와 매우 유사한 조직 구조를 가지고 있습니다. 두 유형의 시스템 모두 동일한 계산 솔루션에 수렴하는 것처럼 보이며, 이는 깊은 네트워크가 뇌의 비밀을 해독하는 데 점점 더 유용한 도구가 될 수 있음을 의미 할 수 있습니다.
수면이 중요한 이유
맥베스는“수면은… 한 세기가 넘는 조사는 왜 수면 부족이 왜 그렇게 치명적인지 설명하지 못했습니다. 올해는 마침내 뇌 내부가 아니라 예상대로 장 내부에서 답이 발견되었습니다. 과학자들은 과일 파리를 실험하면서 잠들지 않는 사람들은 내장에서 자유 라디칼의 형성을 유발한다는 것을 발견했으며, 이는 신체의 다른 문제를 일으킬 수 있습니다. 흥미롭게도 산화 방지제는 손상을 예방하고 파리가 수면이 필요하지 않게 해방되었지만, 모든 사람이 자신의 잠들기 위해 치료법으로 시도하는 것은 위험합니다.
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유전자의 기원과 출구
무작위 돌연변이와 DNA 복제는 오래된 유전자에 대한 새로운 변화를 일으킬 수 있지만, 수십 년 동안 생물 학자들은 진정으로 새로운 유전자가 어떻게 진화하고 기능을 획득 할 수 있는지에 대한 가장 흐릿한 이해 만했습니다. 많은 과학자들은 진보 된 삶의 유전 적 복잡성을 감안할 때 여전히 가능하다는 회의적이었습니다. 그러나보다 최근의 발견은 새로운 유전자가 종종“정크 DNA”로 기소 된 게놈의 스트레치에서 일상적으로 진화하고 있다는 압도적으로 강한 경우를 만듭니다. 더욱이,이 새로운 유전자는 종과 유기체 내에서의 갈등이 오래된 유전자 솔루션을 쓸모 없게 만들겠다고 위협하기 때문에 훨씬 더 오래된 유전자의 발달과 생존에 필수적인 것으로 보인다. 이상하게도, 추가 유전자가 반드시 유기체를 더 복잡하게 만드는 것은 아닙니다. 실제로 연구는 실제로 많은 종의 혈통에서 생물이 더 복잡해졌으며 유전자를 제압하는 동안 생물이 더 복잡해 졌다는 것을 발견했습니다.
생물학적 개성 및 공생
많은 유기체가 서로에 크게 의존하기 때문에 개성은 생물학에서 미끄러운 개념입니다. 예를 들어, 개미 식민지는 개별 곤충 사회 또는 자신의 정체성을 가진 생물학적 집단으로 더 잘 이해 되는가? 그럼에도 불구하고 2020 년에 과학자들은 생물학의 상호 의존성과 개성 사이의 이러한 균형을 이해하는 데 중요한 진전을 이루었습니다. 정보 이론으로 무장 한 일부 연구자들은 유기체의 개성을 정의하기위한 객관적인 기준을 발견했습니다. 진화론 생물 학자들은 목수 개미와 장에 사는 박테리아 사이의 필수 공생 파트너십이 어떻게 5,100 만년 전이되었는지를 모았습니다. 반대로, 다른 연구자들은 일부 동물이 내장에 영구 미생물없이 어떻게 생존하는지 알게되었습니다. 그리고 슬라임 곰팡이 아메바를 연구하는 과학자들은 때때로 동료들과 함께 겉보기에 벗어난“외로움”이 집단에 대한 비밀 목적을 제공 할 수 있음을 보여 주었다.
.개인을 독특하게 만드는 것의 일부는 유전자와 환경 영향의 조합과 자연과 양육입니다. 그러나 생물 학자들은 임의의 통계적 변화 또는 "소음"도 중요한 요소라는 것을 점점 더 많이 인식하고 있습니다. 진화는 다양성의 자연 생성기로서 소음을 이용하기 위해 개발 프로그램을 형성하는 것으로 보인다.
한계에서의 생명을위한 깊은 도메인
미생물 생활은 지하, 끓는 온천 및 해저의 퇴적물에서 먼 곳에서 번창하는 것으로 밝혀졌습니다. 결과적으로 많은 과학자들이 태양계의 다른 행성과 달의 삶에 대한 전망에 대해 희망을주는 결과입니다. 올해, 살아있는 세포는 지구상에서 가장 친절한 환경 중 하나에서 발견되어 삶이 어떻게 매달릴 수 있는지 보여주었습니다. 생물 학자들은 아마도 수억 년 동안 햇빛과 영양소에서 분리 된 현무암 바위 내부에서 살아있는 세포를 추출했습니다. 세포는 너무 느리게 살아 1,000 년 안에 한 번만 나눌 수 있습니다. 추가 연구에 따르면 이들 셀 중 일부는 정지 된 애니메이션 상태에 있으므로 생존을위한 거의 최소 최소 에너지를 소비합니다. 아마도 그것은 2020 년의 생물학의 가장 영감을주는 교훈 일 것입니다. 삶을 견뎌냅니다.
