Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se och e-DN.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Sverige

10 största genombrotten inom vetenskapen i år

Foto: AP

Rymdsonden Rosettas närkontakt med en komet kommer på första plats enligt tidskriften Science. På listan finns även samarbetande smårobotar, manipulerade minnen och 40.000 år gamla grottmålningar.

Möte med en komet ett genombrott

Landaren Philae överlevde bara några dygn på ytan, men moderskeppet Rosetta följer kometen under hela nästa år.Årets största vetenskapliga genombrott står den europeiska rymdsonden Rosetta för.

Rosetta kom fram till kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko i augusti efter mer än tio år i ­rymden, och är nu den första sonden någonsin i bana runt en komet. I november skickades landaren Philae ned till själva kärnan.

Landningen gick inte helt som planerat, och Philae hamnade på en plats som var för skuggig för att solpanelerna skulle kunna försörja instrumenten ombord med ström.

Men under sina första dygn på kometen, innan batterierna laddade ur, kunde den samla in mycket värdefull data åt forskarna.

Merparten av undersökningarna görs av moderskeppet Rosetta som under nästa år följer kometen när den närmar sig solen och får en fullt utvecklad svans. 67P/Churyumov-Gerasimenko har bjudit på många överraskningar redan, och Rosetta kommer att lära oss mycket mer om kometer, solsystemets uppkomst och vårt eget ursprung.

Robotar som samarbetar utan styrning

Enkla små robotar som följer enkla regler kan skapa saker tillsammans utan mänsklig inblandning.

Flera forskargrupper har under året presenterat robotar som kan samarbeta och tillsammans skapar något kollektivt.

Några robotar är inspirerade av termiter som bygger en stack. Var och en arbetar oberoende av de andra, men genom att följa enkla regler och läsa av omgivningen kan de tillsammans konstruera murar, trappor och byggnader. Robotarna hämtar byggklossar, klättrar över det som redan är byggt och lägger sin kloss där det verkar lämpligt tills konstruktionen är klar.

I en annan studie kan tusentals robotar på tre ben, stora som enkronor, forma bokstäver eller stjärnor, rektanglar och andra former genom att känna var de andra befinner sig.

Forskare har också fått små helikoptrar att flyga i formation utan att kollidera, och robotbåtar att göra gruppmanövrar.

I framtiden kan byggrobotarna användas vid översvämningar och andra katastrofer, och även för att bygga forskningsstationer på havsbotten eller rymdbaser på Mars.

Fåglar är överlevande dinosaurier

Fåglarnas släktträd och hur snabbt de utvecklades när övriga dinosaurier dog ut har kartlagts i ett stort internationellt forskningssamarbete.

För 65 miljoner år sedan, strax efter att övriga dinosaurier hade dött ut, exploderade fåglarnas evolution.

På mycket kort tid gick de från tre till 30 släktlinjer, som motsvarar de 30 grupper av fåglar vi har i dag.

Det visar ett samarbete mellan forskare i hela världen, bland annat vid Uppsala universitet.

Under fyra år har de analyserat arvsmassan från olika nutida fågelarter och fossil av dinosaurier och utdöda fåglar och lyckats skapa ett släktträd.

Projektet har varit möjligt tack vare teknikutvecklingen, där ­forskarna nu har maskiner för att analysera dna och dessutom ­superdatorer och nya beräkningsalgoritmer som kan jämföra och hitta likheter och skillnader i arvsmassan.

Resultaten visar bland annat att vissa egenskaper, som att kunna härma andra djurs läten, har uppkommit flera gånger under evolutionen, och att yttre likhet inte behöver betyda nära släktskap.

Ett utökat genetiskt alfabet har skapats

Forskare har för första gången skapat extra delar till den genetiska koden i levande E.coli-bakterier.

Den genetiska koden i alla levande varelser på jorden är uppbyggd av samma fyra bokstäver: nukleotiderna A, G, C och T. A är alltid ihopkopplad med T, och C alltid med G.

Nu har forskare lagt till ett nytt par av bokstäver till alfabetet: X och Y, i levande E.coli-bakterier. Bakterierna finns bara i en odling på ett labb i södra Kalifornien, och kan inte föra de nya bokstäverna vidare till kommande generationer om de rymmer därifrån.

X och Y gör ingenting för bakterierna, men i framtiden kan det bli möjligt att använda dem för att skapa helt nya proteiner uppbyggda av andra aminosyror än de 20 våra består av.

Målningar i grotta skriver om historien

40 000 år gamla målningar i en indonesisk grotta visar att konsten inte uppstod i Europa.

Bilder på väggen i en grotta på ön Sulawesi i Indonesien är fyra gånger äldre än vad forskarna tidigare har trott. Målningarna upptäcktes för flera decennier sedan, men i år kunde forskare datera radioaktivt uran i små stalaktiter som växer på bilderna och visa att de gjordes för mellan 35.000 och 40.000 år sedan.

De är alltså minst lika gamla som de äldsta grottmålningarna som hittats i Europa.

De flesta av bilderna i grottan föreställer händer – människor har hållit upp handen mot väggen och blåst ut färg runt den – men där finns också en målning av en gris och av ett djur som kallas hjortsvin.

Målningarna skriver om vår historia. Tidigare har många forskare hävdat att den figurativa konsten först uppstod i Europa.

En möjlig förklaring till de gamla målningarna i Indonesien är att asiaterna och européerna lärde sig måla samtidigt.

Men det är troligare att våra förfäder redan kunde göra konst när de lämnade Afrika för 60 000 år sedan.

Ungt blod ­föryngrar gamla möss

Injektioner av blod från yngre djur motverkar flera ålders­tecken hos gamla möss.

Blod från unga möss verkar fungera som en föryngringskur för äldre djur. Blodet ger gamla möss, i en ålder som motsvarar 70 år hos människor, starkare och uthålligare muskler, friskare hjärtan och tillväxt av nya nervceller i hjärnan, enligt flera studier som publicerats under året.

Mössen tycks också få bättre rumsminne och större förmåga att urskilja olika lukter. Unga möss undviker doften av mint medan äldre djur inte gör det. Men när de gamla mössen behandlats med ungt blod såg forskarna att även de undvek mintlukt.

Framför allt är det en faktor i blodet, GDF11, som verkar vara föryngrande.

Faktorn GDF11 finns även hos oss. Nu har kliniska försök påbörjats där patienter med Alzheimers sjukdom får injektioner med blodplasma från unga.

Om de goda, föryngrande effekterna även fungerar hos människor kan detta vara ett steg mot en medicin som i kombination med andra behandlingar hejdar eller bromsar sjukdomen.

Väldigt små satelliter slår igenom

Småsatelliter, som är billiga och enkla att tillverka och skjuta upp, börjar nu användas för riktig forskning.

Universitet runt om i världen har länge låtit studenter bygga Cubesats, satelliter som inte är större än en kubikdecimeter.

Nu blir det tydligt hur användbara småsatelliterna kan vara även för forskare. I år har fler än 75 Cubesats skjutits upp.

De kostar bara en bråkdel av priset på vanliga satelliter och är dessutom enkla att få upp i omloppsbana – de kan följa med ombord på raketer som skjuter upp större farkoster eller släppas ut direkt från internationella rymdstationen ISS. Tekniken som ryms på dem blir alltmer avancerad, och de kan också göra mätningar tillsammans med andra småsatelliter.

Nytt hopp om bot för diabetiker

De första lyckade försöken att omvandla stamceller till insulinproducerande betaceller kan öppna vägen för behandling av typ 1-diabetes.

De så kallade betacellerna i bukspottkörteln producerar insulin.

Vid diabetes typ 1 angrips cellerna av kroppens eget immunförsvar och bryts ned eller slutar fungera.

I mer än tio års tid har forskare i hela världen försökt få mänskliga stamceller att omvandlas till betaceller för att få en möjlighet att behandla och även bota sjukdomen. Under 2014 lyckades två grupper med detta för första gången, med olika metoder och från olika typer av stamceller.

Processen tar tid. Det krävs också mer forskning för att få bukspottkörteln att ta emot de nya betacellerna utan att stöta bort dem, och för att skydda cellerna mot de attacker från immunsystemet som gav patienten diabetes.

Men redan nu ger de tillverkade betacellerna forskarna helt nya möjligheter att studera diabetes i labbet, och till exempel se om det är skillnad på betaceller tillverkade av stamceller från friska personer och de från patienter med diabetes.

Datachip som härmar hjärnan

De första datachipen som arbetar mer som biologiska system kom ut på marknaden i år.

När vi förstår hjärnan bättre kan vi också bygga bättre datorer. I år lanserade flera dataföretag så kallade neuromorfiska chip som försöker härma hur biologiska system fungerar.

Datorer har varit uppbyggda på samma sätt sedan 1940-talet, med olika delar: ett minne, en styrenhet och en processor. Arkitekturen fungerar bra för logiska beräkningar, men är sämre på uppgifter som går ut på att ta hand om stora mängder data, som att kunna se eller känna.

De neuromorfiska chipen arbetar mer som hjärnan, där varje nervcell kan kommunicera med tusentals andra och många olika typer av information behandlas samtidigt. Arbetet blir effektivt eftersom olika delar av hjärnan är specialiserad på olika saker.

Ett neuromorfiskt chip som kom ut på marknaden i år innehåller 5,4 miljarder transistorer ihopkopplade med 256 miljoner kopplingar, vilket förstås är mycket, mycket mindre än hjärnans hundra miljarder nervceller och många gånger fler synapser.

Manipulera minnen med laserljus

Forskare använder laser för att omvandla negativa minnen till positiva i hjärnan hos möss.

Förra året lyckades forskare radera minnen hos möss och skapa nya med hjälp av så kallad optogenetik: laserljus som påverkar enskilda nervceller i hjärnan.

I år kom de ytterligare ett steg genom att byta ut innehållet i ett minne från något negativt till något positivt.

En hanmus som mindes att han hade fått en elchock i foten på ett visst ställe i buren lärde sig att undvika det.

Men när forskarna aktiverade hjärncellerna som var kopplade till minnet av elchocken när musen fick träffa två honor blev det i stället ett lustfyllt minne. Efter det återvände musen till stället i buren så ofta han kunde.

Det fungerade även åt motsatt håll.

En hanmus som mindes ett möte med en hona kunde få det utbytt till ett minne som väckte lika obehagliga känslor som en elchock.

Resultaten visar att våra minnen kanske inte alltid är så pålitliga och dessutom går att påverka. Men framför allt lär de oss mycket mer om hur hjärnan fungerar.

Tre saker att se fram emot under 2015.

1. Mycket mer data från Rosetta, och möjligt återuppväckande av landaren Philae när kometen kommer närmare solen.

2. Partikelaccele­ratorn LHC på Cern i Genève öppnar igen, med mycket högre energi, och kan lära oss mer om Higgsbo­sonen och andra exotiska partiklar.

3. Nasas rymdsond New Horizons kommer fram till Pluto efter nio år i rymden.

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.