Du följer nu ämnet: STOCKHOLMS STAD (sparas i Mitt DN)
Vetenskap

Vetenskapssida: 10 största genombrotten 2017

Foto: Jean Lachat/Andrew Walmsley/Sebastian Kaulitzki/Alamy

Nobelprisbelönade Ligo och 70 andra teleskop samarbetade och såg för första gången hur två neutronstjärnor smälte samman. Det är 2017 års största vetenskapliga genombrott enligt tidskriften Science.

 

På tio-i-topp-listan finns också en tidigare okänd kusin, nya behandlingar mot svåra sjukdomar, ett sätt att laga gener och ett mycket äldre ursprung för vår art. 

 

Illustration av två neutronstjärnor som smälter samman.
Illustration av två neutronstjärnor som smälter samman. Foto: Illustration: A. Simonnet, NSF LIGO Sonoma State University

1. Kolliderande neutronstjärnor 

Detektorn Ligo visar igen att en helt ny era har börjat för astronomin. Den 17 augusti i år registrerade den sin starkaste signal någonsin, från två neutronstjärnor som smälte samman i en galax 130 miljoner ljusår bort.

Även förra året knep Ligo förstaplatsen på Science lista över de största vetenskapliga genombrotten, och årets Nobelpris i fysik gick till Rainer Weiss, Kip Thorne och Barry Barish för deras arbete med detektorn. 

Men händelsen den 17 augusti är värd ännu en förstaplats. Tidigare hade Ligo registrerat svallvågor från fyra kollisioner mellan svarta hål. Nu såg astronomerna för första gången en krock mellan lysande stjärnor, som även vanliga teleskop kan registrera, och skickade genast meddelande till sina samarbetspartners i hela världen om var på stjärnhimlen något intressant höll på att hända.

Ligo och den europeiska gravitationsvågsdetektorn Virgo  och runt 70 olika sorts teleskop följde de två neutronstjärnornas dödsdans och kaskaden av ljus, guld, platina och andra tunga grundämnen de kastade ut i rymden när de slogs samman. 

Neutronstjärnor är mycket kompakta stjärnor, som gigantiska atomkärnor med en diameter på tio kilometer som kan väga en och en halv gång så mycket som solen. Nu fick astronomerna för första gången möjlighet att testa sina teorier om att tunga grundämnen skapas i deras kollisioner.

Gravitationsvågorna som Ligo och Virgo mäter är små krusningar i själva rymden, som bildas av riktigt tunga himlakroppar. Att kunna mäta dem är att få tillgång till helt ny kunskap, som att slå på ljudet till en stumfilm av en symfoniorkester. Den 17 augusti knöts ljudet från Ligo och Virgo för första gången ihop med bilden från de andra observatorierna, och vi har bara sett första smakprovet av hela konserten från universum. 

Läs mer: Karin Bojs: Vår skapelseberättelse från året 2017

Den nyupptäckta arten Pongo tapanuliensis.
Den nyupptäckta arten Pongo tapanuliensis. Foto: Andrew Walmsley

En ny människoapa i familjen

Vi fick en ny kusin i år: en okänd orangutang på norra Sumatra. Hittills har sex arter räknats till människoaporna: schimpans, dvärgschimpans, två gorillaarter och orangutangerna Pongo pygmaeus på Borneo och Pongo abelii på Sumatra. Den nya arten, som har fått namnet Pongo tapanuliensis, lever på andra sidan Tobasjön, bara 10 mil från Pongo abelii, och avviker genetiskt och till utseende och beteende, och verkar vara äldst av de tre arterna. Bara 800 individer finns kvar, och de hotas av ett planerat dammbygge.

Årets Nobelpristagare i kemi: Richard Henderson, Joachim Frank och Jacques Dubochet har lagt grunden för kryoelektronmikroskopin.
Årets Nobelpristagare i kemi: Richard Henderson, Joachim Frank och Jacques Dubochet har lagt grunden för kryoelektronmikroskopin. Foto: Magnus Hallgren

Livet på atomnivå fångat på film

Att Science har med ett genombrott på sin tio-i-topp-lista som också belönats med ett Nobelpris samma år är ytterst ovanligt. Normalt tar Nobelkommittéerna betydligt längre tid på sig. Men i år finns inte bara fysikpriset med utan även kryoelektronmikroskopin, som kemipristagarna lade grunden för. Tack vare tekniken kan forskare undersöka molekyler i cellen som ingen annan mikroskopi kommer åt, ända ner på atomnivå, och till och med göra filmer av frysta ögonblick, som visar hur molekylerna rör sig och samverkar med varandra.

Biologer delar artiklar

Biologer tar nu efter fysikerna, och har hittat ett sätt att dela opublicerade forskningsartiklar med varandra. De vetenskapliga tidskrifterna är dyra att prenumerera på, och det tar lång tid innan resultat kommer in där. Sedan 1991 finns databasen arXiv för arbeten om fysik, matematik och astronomi. Andra kan ta del av resultat mycket snabbare, och också ge konstruktiv kritik till författarna innan de skickar in artikeln till tidskrifternas formella granskning. Biologernas motsvarighet bioRxiv fick ordentlig fart först i år. 

Att fixa till en gen

Vi känner till 60 000 genetiska avvikelser som hör ihop med sjukdomar hos människan. Nästan 35 000 av dem beror på ett enda fel i en enda av dna-kodens byggstenar A, C, G och T. Gensaxen Crispr, ettan på Science tio-i-topp-lista 2015, kan skära upp och stänga av en gen, men passar sämre för att byta ut en enskild felaktig dna-bokstav. Forskare vid Harvard har ett nytt verktyg, som kemiskt gör om ett felaktigt C till ett T, och nu även ett felaktigt G till ett A. En grupp vid Broad Institute lyckades med samma sak i dna-molekylens kusin RNA.

Illustration av en cancercell.
Illustration av en cancercell. Foto: Sebastian Kaulitzki / Alamy

En behandling oavsett var cancern sitter

I maj godkändes cancerläkemedlet pembrolizumab (som säljs under namnet Keytruda) i USA. Inte så märkvärdigt kan tyckas. Läkemedlet var redan godkänt för behandling av bland annat malignt melanom. Men nu får det användas för alla cancerformer, om patienterna har defekter i de mekanismer som reparerar de fel som kan uppstå när vårt dna kopieras. 86 svårt sjuka patienter med 12 olika typer av cancer behandlades med pembrolizumab, hos drygt hälften krympte tumörerna. Denna insikt kan leda till en ny strategi mot cancer. 

En iskärna från Allan Hills på Antarktis.
En iskärna från Allan Hills på Antarktis. Foto: Yuzhen Yan

Jordens atmosfär för 2,7 miljoner år sedan

I isen på Antarktis finns bubblor av bevarad luft från det förgångna. Nu har forskare lyckats borrat upp is som är 2,7 miljoner år gammal. Det är 1,7 miljoner år äldre än det tidigare rekordet. Isen kommer från en tid när växlingarna mellan istider och varmare perioder just hade börjat, och de första analyserna visar att halten koldioxid i atmosfären då var mycket lägre än i dag. Nu vill forskarna borra efter fem miljoner år gammal is, från en tid när halterna av växthusgaser liknade dem vi själva håller på att skapa i dag.

Homo sapiens är äldre än vi trott

Både tiden och platsen för vår arts uppkomst fick flytta i år. De hittills äldsta fossilen som räknas som Homo sapiens är från Etiopien och runt 200 000 år gamla, men våra artfränder verkar ha levat redan för 300 000 år sedan i nuvarande Marocko. Det visar skallar och verktyg funna i grottan Jebel Irhoud, 10 mil väster om Marrakesh. Redan 1961 hittade gruvarbetare en skalle där, men den antogs vara yngre, och komma från en afrikansk neandertalare, ända tills antropologen Jean-Jacques Hublin nu gjorde nya utgrävningar.

Genombrott inom genterapi 

Spinal muskelatrofi är en förödande sjukdom. Barn med den svåraste varianten, typ 1, dör oftast innan de fyllt två år. Muskelfunktionen blir gradvis sämre, och till slut kan barnen inte andas själva. Men nu finns hopp. Av 12 barn som fick höga doser av en ny typ av genterapi kunde alla utom ett äta, sitta och prata. Två kunde gå. Detta var inte det enda genombrottet inom genterapi i år. En pojke fick en ny hudkostym och två behandlingar mot blodcancer där patienters egna immunceller optimeras godkändes för att bara nämna några.

Professor Juan Collar från University of Chicago med en neutrinodetektor.
Professor Juan Collar från University of Chicago med en neutrinodetektor. Foto: Jean Lachat

En liten neutrinodetektor

Neutrinon är en liten, oladdad partikel som väger mindre än en miljondel av en elektron och obehindrat kan passera rakt genom hela jordklotet. Därför är den också mycket svår att studera. Hittills har det behövts enorma detektorer, som Super-Kamiokande – en ståltank fylld med 50 000 ton ultrarent vatten i en gruva i Japan – eller IceCube, som använder en kubikkilometer av Antarktis is, för att undersöka dem. I år lyckades forskare se neutriner med en helt ny typ av detektor som är högst portabel och bara väger drygt 14 kilo. 

Årets vetenskapliga misslyckanden

Redan innan Donald Trump tillträdde som USA:s president uttryckte många forskare stor oro för hans inställning till vetenskap. Den var inte överdriven. Under sitt första år vid makten har han bland annat beslutat att USA ska lämna Parisavtalet, utnämnt vetenskapsfientliga chefer för bland annat USA:s miljömyndighet och skurit ned vetenskapsmyndigheternas budgetar. Han har inte heller utsett någon vetenskaplig rådgivare. Men det ledde också till att forskare över hela världen samlades i en manifestation för vetenskap som aldrig tidigare skådats. 

Andra bottennapp under året är att försöken att rädda kaliforniatumlaren från utrotning övergavs och rapporter om sexuella trakasserier inom forskarvärlden.  

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.