10 dấu mốc khoa học quốc tế nổi bật nhất trong năm 2021

Năm 2021, các nhà khoa học đã có nhiều khám phá quan trọng, đồng thời đạt bước tiến mới trong lĩnh vực sinh học, không gian vũ trụ, và thực phẩm nhân tạo.

1. Vắc xin mRNA làm thay đổi cách thức nhân loại tiếp cận với dịch bệnh

Đằng sau cuộc chiến đối phó với đại dịch, các nhà khoa học đang âm thầm nghiên cứu thứ chắc chắn sẽ được công nhận là một trong những thành tựu khoa học và y học vĩ đại nhất của thế kỷ 21, đó là công nghệ vắc xin mRNA.

Công nghệ này hoạt động theo cơ chế dạy các tế bào cách tạo protein, từ đó giúp kích hoạt phản ứng miễn dịch bên trong cơ thể của chúng ta. Vắc xin mRNA bước đầu cho thấy khả năng tạo kháng thể chống lại Covid-19, tạo ra hy vọng ngay cả khi các biến thể như Omicron tiếp tục xuất hiện.

Các nhà khoa học kỳ vọng rằng công nghệ mRNA sẽ giúp con người đối phó với nhiều căn bệnh trên toàn thế giới trong tương lai.

2. Tàu thăm dò lần đầu tiên bước vào bên trong bầu khí quyển của Mặt Trời

Được phóng vào năm 2018, tàu thăm dò Mặt trời Parker của NASA đã đạt được thành tựu mà trước đây con người chưa thể làm được, đó là tiến vào bầu khí quyển của Mặt Trời (còn gọi là vùng nhật hoa) ở khoảng cách xấp xỉ 8,1 triệu dặm (13 triệu km) so với bề mặt ngôi sao này.

Các nhà khoa học cho biết bằng cách đi vào và lấy mẫu tại bầu khí quyển của Mặt Trời, tàu Parker đã đạt được một thành tựu khoa học tương tự như khi con người hạ cánh lên Mặt Trăng.

Đây có thể là một bước nhảy vọt khổng lồ cho ngành khoa học năng lượng mặt trời, khi nhân loại tìm ra nguồn gốc đã cung cấp năng lượng cho Mặt Trời và các ngôi sao khác nằm trong hệ thiên hà nơi chúng ta sinh sống.

3. Chinh phục Sao Hỏa, bắt đầu chặng đường tìm kiếm dấu hiệu của sự sống

Ngày 18/2, robot tự hành Perseverance của NASA hạ cánh xuống bề mặt Sao Hỏa, và tìm thấy các hợp chất hữu cơ có chứa liên kết carbon – hydro trong một số loại đá mà họ nghiên cứu được tại miệng núi lửa Jezero.

Tháng 12, tàu thăm dò ExoMars của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu ESA cũng bước đầu phát hiện thấy “một lượng nước đáng kể” đang ẩn dưới bề mặt Sao Hỏa tại khu vực hẻm núi Grand Canyon.

Cách đó không lâu, robot Chúc Dung ngày 22/5 cũng chính thức lăn bánh để khám phá vùng đồng bằng Utopia Planitia rộng lớn ở phía Bắc Sao Hỏa.

Những thành tựu này, cùng với các sứ mệnh khác trên Sao Hỏa và xung quanh Sao Hỏa, đã thay đổi cách nhìn và hiểu biết của nhân loại về hành tinh “hàng xóm” của Trái đất.

4. Cuộc đua du hành vũ trụ của các tỷ phú tư nhân

2021 là một năm vô cùng đặc biệt với ngành Khoa học Vũ trụ, khi các tập đoàn lớn đã thực hiện thành công những chuyến bay tư nhân vào vũ trụ, rồi quay trở lại Trái Đất một cách an toàn.

Chưa bao giờ trong lịch sử loài người, toàn bộ quá trình để bạn ngồi lên cabin, rồi bay vút vào vũ trụ, sau đó trở về Trái Đất, lại dễ dàng đến thế. Điều đặc biệt là bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào hoạt động này, cho dù hành khách có là một sinh viên đại học, hay một bà cụ đã 82 tuổi.

Tất nhiên, chi phí để thực hiện cho mỗi chuyến bay như thế vẫn lên tới cả tỉ USD và nằm ngoài khả năng chi trả của 99% trong số chúng ta. Thế nhưng, điều khác biệt là giờ đây, một tương lai vươn đến các vì sao đã nằm trong lòng bàn tay của chúng ta, chứ không chỉ còn là một “giấc mơ xa xôi”.

5. Robot sống đầu tiên trên thế giới có thể sinh sản

Robot “sống” đầu tiên trên thế giới được hình thành từ các tế bào gốc của loài ếch có vuốt châu Phi (Xenopus laevis), rộng chưa đến 1mm, có một hình thức sinh sản sinh học hoàn toàn mới, khác hẳn bất kỳ động vật hoặc thực vật nào mà khoa học biết đến.

Theo đó, các robot gọi là xenobot này ban đầu có hình cầu và được tạo ra từ khoảng 3.000 tế bào, nhưng sau đó có thể nhân bản trong một số điều kiện đặc biệt.

Dù công nghệ xenobot còn rất sơ khai và chưa có bất kỳ ứng dụng thực tế nào, song sự kết hợp giữa sinh học phân tử và trí tuệ nhân tạo này có thể được sử dụng trong một loạt các nhiệm vụ trong cơ thể và môi trường trong tương lai.

6. Trái Đất trở nên khắc nghiệt hơn do biến đổi khí hậu

Lũ lụt hủy diệt ở bang Rhineland của Đức và các vùng phụ cận (Ảnh: AP).

Giữa tháng 2, một đợt lạnh giá chưa từng có đã bất ngờ ập đến bang Texas, Mỹ với nhiệt độ nhiều nơi giảm xuống -18⁰C.

Tới tháng 3, tại Bắc Kinh, Trung Quốc đã xảy ra trận bão cát tồi tệ nhất trong một thập kỷ gần đây. Bầu trời chuyển thành màu cam do khói bụi và ô nhiễm khiến chất lượng không khí trở nên nguy hiểm.

Đến mùa hè, nhiều nơi đón nhận mức nhiệt kỷ lục, như tại Moscow, Nga lên tới 34,8 độ C, hay nhiều nơi tại Mỹ, Canada cũng lên tới hơn 50 độ C.

Tháng 7, lũ lụt thảm khốc đã cướp đi sinh mạng của hơn 300 người ở tỉnh Hà Nam, miền Trung Trung Quốc. Trong khi đó, ở châu Âu, gần 200 người thiệt mạng vì những trận mưa xối xả gây ra lũ lụt ở Đức, Bỉ và Hà Lan.

7. Trí tuệ nhân tạo dự đoán cấu trúc 3D của protein trên cơ thể người

Vào tháng 7, thế hệ thứ hai của thuật toán AlphaFold, do công ty DeepMind sử dụng đã tạo ra một bản đồ toàn diện về cấu trúc protein cho gần như 99% tất cả các protein của con người, bao gồm hàng chục nghìn cấu trúc cho các thành phần cực kỳ quan trọng của cơ thể người bị thiếu trong các mô hình thí nghiệm trước đó.

Không chỉ vậy, thuật toán nâng cao còn có thể dự đoán một cách tường tận về sự tương tác của các phân tử bên trong một tế bào sống, từ đó góp phần đưa chúng ta tới một nấc thang quan trọng trong hiểu biết về động lực của tế bào sống.

8. Hộp sọ “Người rồng” làm phức tạp cây phả hệ của loài người

Được mô tả là phát hiện hóa thạch quan trọng nhất trong 50 năm, một hộp sọ được tìm thấy, giấu kín dưới đáy giếng ở đông bắc Trung Quốc trong hơn 80 năm, có thể viết lại quá trình tiến hóa loài người.

Dựa trên các đặc điểm nguyên thủy có trên hộp sọ, đây có thể là họ hàng tiến hóa gần nhất của người hiện đại trong số những loài người cổ đại đã biết như người Neanderthal và Homo erectus.

Được đặt tên là “Người Rồng”, mẫu hộp sọ này đại diện cho một nhóm người sống ở Đông Á ít nhất 146.000 năm trước.

9. Thiên thạch Winchcombe rơi xuống Anh chứa “mầm sự sống”

Ngày 28/2, một thiên thạch nặng gần 300 gram đã rơi xuống Vương quốc Anh. Viên đá nhỏ có tên Winchcombe, được xác định là có từ thuở sơ khai của Hệ Mặt trời, khoảng 4,6 tỉ năm trước.

Các nhà khoa học cho biết, viên đá này được hình thành từ chondrite cacbon, vật chất nguyên thủy và sơ khai nhất trong hệ mặt trời và được biết là có chứa vật chất hữu cơ và axit amin, những thành phần cho sự sống.

Mặc dù không có dấu vết của hoạt động sinh học trên Trái Đất cho đến gần một tỉ năm sau khi Hệ Mặt trời hình thành, nhưng nghiên cứu những thiên thạch như Winchcombe có thể cung cấp cho chúng ta manh mối về nguyên liệu hóa học tạo ra sự sống trên Trái Đất.

10. Thực phẩm nhân tạo bùng nổ

Tháng 7, một công ty ở Pháp đã sản xuất gan ngỗng nhân tạo đầu tiên trên thế giới từ tế bào gốc của vịt.

Tháng 8, Đại học Osaka sử dụng tế bào gốc từ bò Wagyu nổi tiếng để in 3D thịt chứa cơ, chất béo và mạch máu với cách sắp xếp giống miếng bít tết thông thường.

Tháng 10, hãng Nestle giới thiệu sản phẩm vEGGie thay thế trứng chứa protein đậu nành, axit béo omega 3 và Vrimp, tôm chay làm từ rong biển, đậu Hà Lan.

Những sản phẩm này tạo ra đột phá vì mang lại trải nghiệm tương đương cho người ăn mà không cần quá trình chăn nuôi tốn kém và tác động lớn đến môi trường, cũng không cần thực hiện việc giết mổ gây tranh cãi về đạo đức.