Årets genombrott: Vaccin mot covid-19
Det har gått ett år sedan kinesiska myndigheter rapporterade om ett kluster av mystiska lunginflammationer i Wuhan. En dryg vecka in på det nya året konstaterades att det var ett nytt coronavirus, i samma familj som sars-viruset men också vanliga förkylningsvirus. Någon dag senare lades en kartläggning av det nya virusets arvsmassa upp offentligt för alla på specialistsajten virological.org. Det blev startskottet på kapplöpningen för ett vaccin mot covid-19.

Det fanns inga vaccin mot andra coronavirus och helt nya vaccin kan ta många år att utveckla. Läkemedelsbolag och forskargrupper världen över utnyttjade kunskap från annan vaccinutveckling. Somliga testade också helt nya tekniker för sina möjliga vaccin. I bästa fall kunde det ta 12-18 månader, sa experter då.

Men det fanns inga garantier. Det är en sak att utveckla ett vaccin i laboratoriet, men det måste också visa sig vara säkert och effektivt när det används av människor. Det tog bara 42 dagar från att virusets arvsmassa publicerades till att den första vaccinkandidaten började testas på människor. Andra var inte långt efter. Forskningsstegen gjordes parallellt och under hösten tog flera vaccinkandidater steget in i fas 3, då det undersöks om vaccinet fungerar i verkliga förhållanden.

De flesta hade hoppats på en skyddseffekt på minst 70 procent. När resultaten för Pfizer och Biontechs vaccin presenterades var skyddseffekten det makalösa 95 procent. Modernas vaccin var nästan lika effektivt, 94,1 procent. Astra Zenecas och Oxford Universitys vaccin verkar ge ett lägre skydd, men där finns fortfarande en del oklarheter.

Vi har nu ett godkänt vaccin i EU och fler är på väg. Det har gått snabbare än någon kunnat hoppas på. Vi vet ännu inte allt om de nya vaccinerna. Men detta genombrott visar att det är möjligt att utveckla vaccin på kort tid när forskare, läkemedelsbolag, myndigheter och regeringar samarbetar. Det kan hjälpa oss även vid andra sjukdomsutbrott. Nu är utmaningen att producera doser och vaccinera alla behövande i hela världen.

AI löser proteingåta
Programmet Alphafold 2 från företaget Deepmind löste en av biologins största utmaningar: att räkna ut formen på ett protein. Proteiner är kedjor av aminosyror, och hur kedjan viks ihop avgör hur ett protein fungerar. Det är dyrt och kan ta åratal att mäta den tredimensionella formen. I tävlingen CASP, Critical Assessment of Protein Structure Prediction, fick Alphafold i genomsnitt 92,4 på en 100-gradig skala, där ett resultat på minst 90 krävs för att programmet ska vara praktiskt användbart.

Läs mer: Efter 50 år: Artificiell intelligens löser gåtan om proteinernas form

Crispr botar sjukdomar
Gensaxen Crispr/Cas9 utsågs av Science till årets vetenskapliga genombrott 2015, och gav i år Nobelpriset i kemi till Emmanuelle Charpentier och Jennifer Doudna. Nu har forskare vid företagen CRISPR Therapeutics och Vertex Pharmaceuticals visat att tekniken kan användas för att behandla de ärftliga blodsjukdomarna beta-talassemi och sicklecellanemi, som båda beror på en mutation i en enda gen. Efter 17 månader har patienterna inga symtom kvar. Men behandlingen är dyr: minst en miljon dollar per patient.

Läs mer: Maria Gunther: Till slut fick Emmanuelle Charpentier och Jennifer Doudna sitt välförtjänta Nobelpris

Säkrare förutsägelser av klimatförändringarna
Klimatkänsligheten talar om hur mycket jordens medeltemperatur ökar om halten koldioxid i atmosfären fördubblas. Är den låg värms jorden upp långsamt. Är den hög kan klimatet snabbt skena. Enligt beräkningar från 1979 är klimatkänsligheten mellan 1,5 och 4,5 grader. I år har forskare från World Climate Research Program fått fram ett mer exakt värde: mellan 2,6 och 3,9 grader. Sedan 1800-talet har koldioxidhalten ökat från 280 till 415 miljondelar. Vi är alltså halvvägs till en fördubbling.

Läs mer: Hur kan vi veta att vi påverkar klimatet?

Källan till radioblixtar avslöjad
Radioblixtar – korta och starka pulser av radiovågor av okänt ursprung – har astronomer registrerat sedan 2007. Mysteriet fick sin lösning när radioteleskopet Chime såg en radioblixt från en magnetar, en neutronstjärna med ovanligt starkt magnetfält.

Världens äldsta jaktscener
I december 2019 visade forskare att målningar av jaktscener och människor med djurhuvuden på grottväggar på ön Sulawesi i Indonesien är runt 44 000 år gamla, från avlagringar på bilderna. Det är 4 000 år äldre än all tidigare känd figurativ konst.

Läs mer: Karin Bojs: Asiens grottmålningar kom före Europas

Forskare för mångfald
Efter att en svart fågelskådare i Central Park i New York i maj bad en vit kvinna att koppla sin hund, och hon istället ringde polisen för att säga att ”en afroamerikansk man hotar mitt liv” dröjde det bara några dagar innan forskare drog igång hashtaggen #BlackBirdersWeek (svarta fågelskådares vecka) på Twitter. Den följdes av fler, som #BlackInAstro week, #BlackBotanistsWeek, #BlackInNeuro, och #BlackInChem, för att stödja varandra och visa att rasism kan vara ett problem även i forskarvärlden.

Hur somliga individer klarar hiv
Hiv är ett så kallat retrovirus: det bygger in sin arvsmassa i värdcellens dna, och gömmer sig från attacker från immunsystemet och från antivirala läkemedel. Det finns 38 miljoner hiv-smittade människor, och en halv procent av dem kan klara sig utan läkemedel i åratal utan att få mätbara nivåer av virus i blodet. En studie av 64 sådana individer visar varför: hos dem är hiv-virusets arvsmassa inbyggt i kromosomdelar som nästan aldrig används. Därför kan viruset inte skapa kopior av sig själv.

Supraledning vid rumstemperatur
Supraledare leder ström helt utan motstånd. Effekten upptäcktes 1911 av Heike Kamerlingh Onnes, vid 4,2 grader över den absoluta nollpunkten (-273,15 grader Celsius). Sedan 1980-talet har forskare uppnått supraledning vid allt högre temperaturer. I år lyckades en forskargrupp få ett material av svavel, väte och kol under mycket högt tryck att bli supraledande vid 14 grader: nästan rumstemperatur. Supraledare används till exempel för magnetkameraundersökningar och för att distribuera el utan förluster.

Smarta fåglar
Fåglar kanske har större mentala förmågor än vi anat. En grupp forskare fann att hjärnor hos ugglor och duvor är organiserade som vår neocortex, den yttersta delen av hjärnbarken där högre utvecklade beteenden och kognitiva förmågor finns. En annan forskargrupp mätte aktiviteten i hjärnan hos svartkråkor som utförde en uppgift på en given signal. Hjärnaktiviteten fanns oberoende av om fågeln gjorde det den skulle. Forskarna tolkar det som att fåglarna skapar en mental bild, som en form av medvetande.