ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ ഈ വർഷത്തെ ഹീറോ : ശാസ്ത്രം 2021

കോവിഡ് പിടിച്ചുലച്ച രണ്ടാം വർഷവും അവസാനിച്ചു. 2021ൽ ലോകത്തിന്റെ പല മേഖലകളിലും പ്രവർത്തനം പൂർണമായോ ഭാഗികമായോ നിർത്തി വയ്ക്കേണ്ടി വന്നു. ശാസ്ത്രഗവേഷണ രംഗത്തെയും കോവിഡ് ബാധിച്ചു. പല ശാസ്ത്രലാബുകളും അടച്ചിടേണ്ടി വന്നു. എന്നിട്ടും ശാസ്ത്ര ലോകത്തിന് അങ്ങനെ വെറുതേ ഇരിക്കാൻ പറ്റുമായിരുന്നില്ല. മഹാമാരിയെ പിടിച്ചുകെട്ടാനുള്ള വഴി കണ്ടെത്തണം എന്ന ഏറ്റവും പ്രധാന അജണ്ട മുതൽ പ്രപഞ്ച രഹസ്യങ്ങളും  ജീവരഹസ്യങ്ങളും തുറക്കുന്ന താക്കോലുകൾ  ശാസ്ത്രലോകം തേടിക്കൊണ്ടിരുന്നു. അവയിൽ പ്രധാനപ്പെട്ട ചിലത് നോക്കാം.

കോവിഡ് വാക്സീൻ

ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ ഈ വർഷത്തെ ഹീറോ കോവിഡ് വാക്സീൻ തന്നെയാണ്.  2019 ഡിസംബറിൽ സാർസ് കോവിഡിന്റെ ആരംഭത്തോടെ തന്നെ ശാസ്ത്രലോകം  അതു നിയന്ത്രിക്കാനുള്ള ഗവേഷണവും തുടങ്ങി. വാക്സീൻ ചരിത്രത്തിലെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സമയംകൊണ്ടുതന്നെ അതിൽ വിജയിക്കുകയും ചെയ്തു.   2020 അവസാനം തുടങ്ങിയ വാക്സിനേഷൻ ഒരു വർഷം പിന്നിടുമ്പോൾ 202 രാജ്യങ്ങളിലായി ലോകത്തിലെ 58% ജനങ്ങളും ഒരു ഡോസ് വാക്സീൻ എങ്കിലും സ്വീകരിച്ചുകഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നു.

നാലുതരം വാക്സിനുകൾ ആണുള്ളത്.  മുഴുവൻ വൈറസ് (Whole virus), വൈറസിന്റെ പ്രോട്ടീനിൽ നിന്നുള്ള ഒരു കഷണം (Protein subunit), ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് (ഡിഎൻഎ/ ആർഎൻഎ), വൈറൽ വെക്ടർ എന്നിവയണീ നാലിനങ്ങൾ. എല്ലാത്തരം വാക്സിനുകളും മനുഷ്യ ശരീരത്തിൽ വൈറൽ ആന്റിജനുകൾ എത്തിക്കുകയാണു ചെയ്യുന്നത്. ആന്റിജനോട് പൊരുതാനുള്ള പ്രതിരോധ ശക്തി  ശരീരം ഉണ്ടാക്കുമ്പോൾ കോവിഡ് വൈറസിനെതിരെ ശരീരം സജ്ജമാകുന്നു. ഇതിൽ തന്നെ എംആർഎൻഎ വാക്സീനുകൾ ചരിത്രത്തിൽ ഇടംപിടിക്കുകയാണ്.   

വീര്യം കുറഞ്ഞ വൈറസിനെയോ വൈറസിന്റെ ഭാഗങ്ങളെയോ ശരീരത്തിൽ കുത്തിവയ്ക്കുന്നതിനു പകരം എംആർഎൻഎ വാക്സിനുകൾ ശരീരത്തെക്കൊണ്ടുതന്നെ വൈറസിന്റെ ഒരു ഭാഗത്തെ നിർമിച്ചെടുക്കുകയും അങ്ങനെ ശരീരത്തിൽ വൈറസിനെതിരെ പ്രതിരോധം ഉണ്ടാക്കുകയുമാണു ചെയ്യുന്നത്.  കൂടുതൽ ശക്തവും എളുപ്പം മാറ്റങ്ങൾ വരുത്താവുന്നവയും സുരക്ഷിതവും ചെലവു കുറച്ച് നിർമിക്കാവുന്നവയുമാണ് ഇവ. കാൻസർ വാക്സിനുകളുടെ നിർമാണത്തിലും വലിയൊരു പ്രതീക്ഷയാണ് എംആർഎൻഎ വാക്സീനുകൾ.

കുട്ടികൾക്ക് മലേറിയ വാക്സീൻ

ലോകമാകെ ഒരുവർഷം നാലുലക്ഷത്തിലേറെ ആളുകളെ കൊന്നൊടുക്കുന്ന രോഗമാണു മലേറിയ. അതിൽ തൊണ്ണൂറു ശതമാനത്തിലേറെയും ആഫ്രിക്കയിലാണ്. നൂറിലധികം മലേറിയ പാരസൈറ്റുകൾ ഉള്ളതിൽ ഏറ്റവും അപകടകാരിയായ പ്ലാസ്‌മോഡിയം ഫാൾസിപാരം(Plasmodium falciparum) എന്ന പാരസൈറ്റിന് എതിരെ പ്രവർത്തിക്കുന്നതാണ് ഇപ്പോൾ ലോക ആരോഗ്യസംഘടന (WHO) അംഗീകരിച്ച RTS,S എന്ന വാക്സീൻ. നൂറുവർഷത്തെ ഗവേഷണാനന്തരം 6 കൊല്ലം മുൻപ് ഈ വാക്സീൻ മലേറിയെക്കെതിരെ ഫലപ്രദമാണെന്ന് കണ്ടെത്തിയിരുന്നു. കഴിഞ്ഞ 6 വർഷമായി ക്ലിനിക്കൽ ട്രയലുകൾ നടത്തി. 2021ൽ ആണ് WHO ഔദ്യോഗികമായി അംഗീകരിച്ചത്. 

എൻസിലാഡസിലെ മീഥേൻ

മ‍ഞ്ഞുമൂടിക്കിടക്കുന്ന ശനിയുടെ ഉപഗ്രഹമായ  എൻസിലാഡസിൽ ( Enceladus) മീഥേനിന്റെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തിയത്, ഭൂമിക്കു പുറത്ത് ജീവൻ ണ്ടോ എന്നോ ഗവേഷണത്തിൽ നിർണായക ചുവടുവയ്പാണ്.  ശനിയെയും അതിന്റെ ഉപഗ്രഹങ്ങളെയും പഠിക്കാനായി 1997ൽ നാസയും യൂറോപ്യൻ സ്പേസ് ഏജൻസിയും ഇറ്റാലിയൻ സ്പേസ് ഏജൻസിയും ചേർന്ന അയച്ച കാസിനി-ഹൈജൻസ്  (Cassini–Huygens) ദൗത്യത്തിന്റെ ഡേറ്റ വിശകലനത്തിലൂടെയാണ് എൻസിലാഡസിലെ മീഥേൻ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തിയത്. 

 7 വർഷത്തെ യാത്രയ്ക്കും 13 വർഷത്തെ ശനി പര്യവേഷണത്തിനും ശേഷം 2017ൽ കാസിനി-ഹൈജൻസ് മിഷൻ അവസാനിപ്പിച്ചു. മിഷൻ അവസാനിപ്പിച്ച് നാല് വർഷത്തിനു ശേഷവും ആ ഡേറ്റ അദ്ഭുതപ്പെടുത്തുന്ന അറിവുകൾ തന്നു കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ശൂന്യാകാശത്ത് ഓർഗാനിക് തന്മാത്രകൾ കണ്ടെത്തുന്നത് ജീവനിലേക്കുള്ള സൂചിക ആയാണു കരുതപ്പെടുന്നത്. ഒരു പടി കൂടി കടന്ന് ഒരു ഗ്രഹത്തിന്റെ ഉപഗ്രഹത്തിൽ മീഥേൻ കണ്ടെത്തി എന്നത് അവിടങ്ങളിൽ ജീവാണുക്കൾ ഉണ്ടായിരുന്നോ ഇപ്പോഴും ഉണ്ടോ എന്നീ തരം ചോദ്യങ്ങൾക്കുള്ള ഉത്തരത്തിലേക്ക് ഗവേഷകരെ കൂടുതൽ അടുപ്പിക്കും. ഭൂമിയിലെ പോലെ ചൂടുനീരുറവകളിലെ ഊർജം ഉപയോഗിച്ച്  ഹൈഡ്രജനും കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡും തമ്മിൽ മെഥനോജെനസിസ് (methanogenesis) എന്ന രാസപ്രവർത്തനം നടത്തി മീഥേൻ ഉണ്ടാക്കുന്നത് മൈക്രോ ജീവികളാവാം എന്നതാണ് ഈ ഡേറ്റ വിശകലനം കാണിക്കുന്നത്.

പെഴ്സിവീയറൻസ്

സ്പേസ് ടൂറിസത്തിന്റെ മുന്നോടിയായി കോടീശ്വരന്മാരുടെ ബഹിരാകാശ സന്ദർശനം കഴിഞ്ഞ വർഷത്തെ സ്പേസ് വാർത്തയിടങ്ങൾ കീഴടക്കിയപ്പോൾ ശാസ്ത്രലോകം രോമാഞ്ചം കൊണ്ടത് പെഴ്സിയെയും ഇൻജെന്യുറ്റിയെയും ഓർത്താണ്.

പെഴ്സി എന്നു ചെല്ലപ്പേരുള്ള പെഴ്സിവീയറൻസ് എന്ന വാഹനം (rover)  ചൊവ്വയുടെ ഉപഗ്രഹത്തിൽ ഓടി നടക്കുന്ന ഒരു കാർ ആണ്.  2020 ജൂലായ് 30നു ഭൂമിയിൽ നിന്ന് യാത്ര തുടങ്ങിയ പെഴ്സി 2021 ഫെബ്രുവരി 18നു ചൊവ്വയിൽ ഇറങ്ങി.  19 ക്യാമറകളും 7 മറ്റ് ഗവേഷണ ഉപകരണങ്ങളും 2 മൈക്രോഫോണുകളുമായാണു പെഴ്സി ചൊവ്വയിൽ ഇറങ്ങിയത്. അവിടന്നങ്ങോട്ട് ചൊവ്വയുടെ ഫോട്ടൊയെടുപ്പും മറ്റു ഡേറ്റ് ശേഖരിക്കലും അവയെല്ലാം ഭൂമിയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് അയച്ചു കൊടുക്കലുമാണു പെഴ്സിയുടെ പണി. പെഴ്സി പോയപ്പോൾ ഇൻജെന്യുറ്റി (Ingenuity ) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു കുഞ്ഞൻ ഹെലികോപ്റ്ററിനേയും കൊണ്ടുപോയിരുന്നു. ഡിസംബർ 15 വരെ ചെവ്വയ്ക്കുള്ളിൽ 18 പരീക്ഷണ പറക്കലുകൾ ആണു ഇൻജെന്യുറ്റി നടത്തിയത്.

പ്രധാനമായും ചൊവ്വയുടെ ഉപരിതലം മനുഷ്യ ജീവിതത്തിനു പറ്റിയതാണോ എന്ന് പഠിക്കുകയാണു പെഴ്സിയുടെ ലക്ഷ്യം. 

പെഴ്സിക്കു പിന്നാലെ ചൈനയുടെ സുറൊങ് റോവറും (Zhurong rover) ചൊവ്വയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ കഴിഞ്ഞ വർഷം മേയ് 14 ഇറങ്ങി പര്യവേക്ഷണം ആരംഭിച്ചീട്ടുണ്ട്. 

കൃത്രിമ അന്നജം

നമ്മുടെ ഭക്ഷണത്തിലെ പ്രധാന ഘടകമാണ് അന്നജം. അന്നജത്തിനായി നമ്മൾ കൃഷി ചെയ്യുന്നു.  കൃഷി ഇന്നത്തെ കാലാവസ്ഥ മാറ്റത്തിൽ പങ്കുവഹിക്കുന്നു എന്നു കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു. കൃഷിക്കു പകരം മാംസവും മാംസ്യവും അന്നജങ്ങളും വൻതോതിൽ കൃത്രിമമായി ഉണ്ടാക്കാമോ എന്നു ഗവേഷണം തുടങ്ങിയിട്ടു വർഷങ്ങളായി. ഒട്ടേറെ ഗ്ലൂക്കോസ് തന്മാത്രകൾ ചേർന്നുണ്ടാകുന്ന പോളിമർ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് (പോളിസാക്കറൈഡ്) ആയ അന്നജം ഇതിനു മുൻപും ലാബുകളിൽ ഉണ്ടാക്കിയിട്ടുണ്ട്. അതെല്ലാം സസ്യനിർമിതമായ സെല്ലുലോസിൽ നിന്നോ സുക്രോസിൽ നിന്നോ എൻസൈം ഉപയോഗിച്ചാണ്. എന്നാൽ ആദ്യമായാണു സസ്യങ്ങളെപ്പോലെ കാർബൺഡയോക്സൈഡിൽ നിന്നു നേരിട്ട് അന്നജം ലബോറട്ടറിൽ ഉണ്ടാക്കുന്നത്.

സസ്യങ്ങൾ അന്നജം നിർമിക്കുന്നത് കാർബൺഡയോക്സൈഡും ജലവും സൗരോർജവും ഉപയോഗിച്ച് മാസങ്ങൾ നീണ്ട പ്രവർത്തനം കൊണ്ടാണ്. എന്നാൽ ഗവേഷകർ കാർബൺഡയോക്സൈഡിൽ നിന്ന് 8 മണിക്കൂർ കൊണ്ടാണ് അന്നജം ഉണ്ടാക്കിയത്. 

ലാംഡ (LaMDA)

സെർച്ച്് എൻജിനുകളുടെ ഓട്ടമാറ്റിക് സജഷൻ തുടങ്ങി, മനുഷ്യരുടെ സംസാരം മനസ്സിലാക്കി ടൈപ്പു ചെയ്യുകയോ പ്രതികരിക്കുകയോ ചെയ്യുന്ന സിസ്റ്റങ്ങളും ഡ്രൈവറില്ലാത്ത കാറുകളും ചെസ് കളിക്കുന്ന കംപ്യൂട്ടറും എല്ലാം നിർമിത ബുദ്ധിയിൽ (ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ്)  ആണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. 2020ൽ റോബട്ടുകൾ പൂർണ ലേഖനങ്ങൾ എഴുതി. നിർമിതബുദ്ധിവഴി കാര്യം മനസ്സിലാക്കി  സംസാരിക്കുന്ന പുതിയ ഭാഷാ മോഡലുകൾ ആണ് 2021ന്റെ സംഭാവന.

 ബുദ്ധിപരമായ യന്ത്ര  സംസാരം എന്ന മേഖലയിൽ 2021ല്‍ ഗൂഗിളിന്റെ വലിയൊരു കാൽവയ്പാണ് (LaMDA). ഒരു മനുഷ്യനോട് സംസാരിക്കുന്നത് പോലെ നമുക്ക് ഈ സിസ്റ്റത്തിനോട് സംസാരിച്ച് കൊണ്ടിരിക്കാം.  ഒന്നും എഴുതേണ്ടാത്ത സാംസാരം കൊണ്ട് മാത്രം എല്ലാം നിയന്ത്രിക്കാനാവുന്ന  കാലമാണോ വരാൻ പോകുന്നത് എന്ന് കണ്ടറിയാം.

ക്വാണ്ടം കപ്യൂട്ടർ

നിർമിത ബുദ്ധിയുടെ നട്ടെല്ലാണു സൂപ്പർ ഫാസ്റ്റ് കപ്യൂട്ടറുകൾ. ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകൾ ഇപ്പോൾ സൂപ്പർഫാസ്റ്റാണ്. ഇന്നത്തെ സൂപ്പർ കംപ്യൂട്ടറുകൾ ആഴ്ചകൾ എടുത്ത് ചെയ്യുന്ന കാര്യങ്ങൾ ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകൾ  സെക്കൻഡുകൾക്കുള്ളിൽ ചെയ്തു തീർക്കും. 

 ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ്ങിന്റെ വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള വളർച്ചയാണു 2021ൽ പ്രധാനമായും കണ്ടത്. ജർമൻ വാഹന ഭീമന്മാരായ ബിഎംഡബ്ല്യുവും ഫോക്സ്‌വാഗനും ചേർന്ന് വാഹനരംഗത്തെ ക്വാണ്ടം കപ്യൂട്ടിങ്ങിനായി ഒരു കൺസോർഷ്യം രൂപീകരിച്ചു. വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള  ആദ്യത്തെ ക്വാണ്ടം മെമ്മറി ഉണ്ടാക്കി. അത്യധികമായ ശീതീകരണമോ വാക്വമോ ആവശ്യമില്ല എന്നതാണ് ഈ മെമ്മറിയുടെ പ്രത്യേകത. 

2021ലെ ഏറ്റവും പ്രധാന മുന്നേറ്റം നടത്തിയത് ഐബിഎം ആണ്. അവർ 127 ക്യുബിറ്റ് ( qubit) ഉള്ള ഈഗിൾ എന്നു പേരിട്ട ക്വാണ്ടം പ്രോസസർ പുറത്തിറക്കി. ഇന്നുള്ളതിൽ ഏറ്റവും ശക്തമാ പ്രോസസർ ആണ് ഈഗിൾ.

ഡ്രാഗൺ മാൻ

ഫോസിലുകളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനമാണ് പാലിയെന്റോളജി. പാലിയെന്റോളജിയിൽ 2021ന്റെ സംഭാവനയാണു മനുഷ്യന്റെ ഡ്രാഗൺമാൻ എന്ന പൂർവികൻ. ഇത്രയും കാലത്തെ ഫോസിൽ തെളിവുകളിൽ നിന്ന് നിയാണ്ടർതാൽ മനുഷ്യരാണ് ആധുനിക മനുഷ്യന്റെ ഏറ്റവും അടുത്ത ബന്ധു എന്ന് കരുതപ്പെട്ടിരുന്നത്. എന്നാൽ ഡ്രാഗണ്‍മാൻ എന്ന് വിളിപ്പേരുള്ള ഹോമോലോംഗിയാണു (Homo longi, ലോംഗ് എന്നാൽ ചൈനീസ് ഭാഷയിൽ ഡ്രാഗൺ എന്നർഥം)  ഹോമോസാപിയൻസ് എന്ന ആധുനിക മനുഷ്യന്റെ ഏറ്റവും അടുത്ത ബന്ധു എന്ന് കണ്ടെത്തിയിരിക്കുകയാണു ശാസ്ത്രം.

146,000 വർഷം മുൻപ് നോർത്ത് ഈസ്റ്റ് ചൈനയിലെ ഹാർബിൻ ( Harbin) എന്ന സ്ഥലത്ത് ജീവിച്ചിരുന്നു എന്ന് കരുതപ്പെടുന്ന മനുഷ്യസമൂഹത്തിൽപ്പെട്ട ഒരാളുടെ തലയോട്ടി 1933ലാണു കണ്ടെടുക്കുന്നത്. ജപ്പാൻ സൈന്യത്തെ പേടിച്ച് ഒരു കിണറ്റിൽ ഒളിപ്പിച്ച് വച്ചിരുന്ന ഈ തലയോട്ടി ഫോസിൽ 2018ലാണു ശാസ്ത്രഗവേഷണങ്ങൾക്കായി വിട്ടു കിട്ടിയത്.

English summary : Science achievements 2021