10 การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ ประจำปี 2019 ที่เป็นกระแสมากที่สุด

การค้นพบครั้งสำคัญของวงการวิทยาศาสตร์ปี 2019

สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงการอุดมศึกษาวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) ร่วมกับ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล สำรวจความคิดเห็นออนไลน์ของบุคลากร ประกอบด้วยนักวิจัย อาจารย์และผู้เกี่ยวข้องเกี่ยวกับ การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรมระดับโลก ที่เกิดขึ้นในปี 20189 โดยมีผู้ตอบแบบสำรวจในแวดวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทั้งหมดรวม 269 คน โดยสรุปผลการสำรวจข่าววิทยาศาสตร์แห่งปี 2019 10 อันดับแรก เรียงตามลำดับดังนี้คือ

ภาพถ่ายแรกของหลุมดำ

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์, หลุมดำ
ภาพของหลุมดำ

เมื่อเดือนเมษายน 2019 ผู้อำนวยการ EHT (Event Horizon Telescope) ประกาศผลสำเร็จของคณะนักวิจัยใน 7 ประเทศและผลงานวิชาการหลายฉบับที่ตีพิมพ์ในวารสาร The Astrophysical Journal Letters รวมทั้งภาพถ่ายหลุมดำมวลมหาศาลเป็นพิเศษ (เท่ากับ 6.5 พันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ของเรา) ที่อยู่ใกล้กับกาแล็กซี M87 โดยหลุมดำที่ค้นพบอยู่ห่างจากโลก 5.5 ล้านปีแสง วิธีการถ่ายภาพวัตถุที่อยู่ไกลและมองไม่เห็น ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่เท่ากับโลก แต่ EHT แก้ปัญหาโดยใช้ชุดกล้องนับสิบตัวที่กระจายอยู่ทั่วโลก และใช้เวลาราวสองปีในการถ่ายภาพ วิเคราะห์ และประมวลผล เพื่อสร้างภาพถ่ายหลุมดำขึ้นมา

รักษาเอดส์ให้หายขาดได้

รักษาเอดส์ให้หายขาด, การค้นพบทางวิทยาศาสตร์, โรคเอดส์

ขณะนี้มีคนติดเชื้อ HIV อยู่เกือบ 37 ล้านคน และมีคนเสียชีวิตนับล้านในแต่ละปี ปีนี้ นักวิจัยทดลองนำ retroviral nanoparticle มาใช้รักษาผู้ป่วย AIDS ซึ่งประสบความสำเร็จ สามารถป้องกันการเพิ่มจำนวนไวรัสได้ 99% ในสัตว์ทดลอง และยังมีการทดลองใช้ CRISPER ในการตัดดีเอ็นเอไวรัส ซึ่งประสบความสำเร็จมากกว่า 30% ในหนูทดลอง สำหรับในคน ปีนี้มีผู้ป่วยรายที่ 2 ที่รักษาหายขาดจากโรคนี้ได้ (รายแรกเมื่อ 12 ปีที่แล้ว) โดยรักษาด้วยการปลูกถ่ายไขกระดูก

คืบหน้าสู่ Quantum Supremacy

ควอนตัมซูเปอร์มาซี, การค้นพบทาวิทยาศาสตร์, วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บริษัท Google ประกาศในเดือนตุลาคม 2019 ว่า พวกเขาสามารถสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม (Quantum Computer) ได้สำเร็จ โดยตัวประมวลผลควอนตัมแบบ 53 qubit ที่สร้างขึ้น สามารถแก้โจทย์ปัญหาที่เครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบเดิมใช้เวลา 10,000 ปี แต่ตัวประมวลผลที่สร้างขึ้นใหม่ใช้เวลาเพียง 200 วินาที Hartmut Niven ผู้อำนวยการ Quantum Artificial Intelligence Lab ของกูเกิลประเมินว่า การเติบโตของความสามารถในการคำนวณจะไม่เป็นแบบยกกำลัง (exponential) เลขตัวเดียว ดังกฎของมัวร์เคยทำนายไว้อีกต่อไป แต่จะเติบโตแบบยกกำลังเลขสองตัวในไม่ช้า

โลกกำลังร้อนจนละลาย

ปีนี้มีรายงานการละลายของน้ำแข็งบนโลกมากมาย ครอบคลุมตั้งแต่กรีนแลนด์ถึงแอนตาร์กติกา ไปจนจรดสุดยอดเขาหิมาลัย โดยเป็นการละลายแบบมีความเร่ง หากยังคงความเร่งอย่างที่เป็นอยู่ ธารน้ำแข็ง (glacier) จะละลายจนแตกออกไปจนหมดทั่วโลกก่อนสิ้นศตวรรษนี้ ทีมวิจัยเดนมาร์กตีพิมพ์ผลการค้นพบในวารสาร Science Advances ประเมินว่า เฉพาะกรีนแลนด์ที่เดียว หากน้ำแข็งละลายหมดก็จะทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นถึง 13 นิ้ว

กัญชารักษาทุกโรค?

ปี 2019 เป็นปีที่มีผลิตภัณฑ์สาร CBD (Cannabidiol) ที่สกัดได้จากกัญชา ออกสู่ท้องตลาดจำนวนมาก ซึ่งมีผลิตภัณฑ์หลากหลายรูปแบบ ทั้งน้ำดื่มกัญชา กาแฟกัญชา ไปจนถึงเครื่องสำอาง หรือแม้แต่ยารักษาโรคในสุนัข หลายทศวรรษที่ผ่านมา ผลิตภัณฑ์กัญชาประกอบด้วยสาร THC เป็นตัวหลัก แม้ว่าพืชใกล้เคียงกัน (กัญชง) ไม่พบสารชนิดนี้ แต่ยาเพียงชนิดเดียวที่มีสารจากกัญชาและได้รับการอนุมัติโดยองค์การอาหารและยาประเทศสหรัฐอมริกาคือ Epidiolex ที่ใช้รักษาโรคลมชัก แต่ในปี 2019 พบเอกสารทางวิชาการอธิบายสรรพคุณอีกหลายด้าน ตั้งแต่การใช้เป็นยาฆ่าเชื้อ ลดความกังวล และลดผลกระทบจากอาการ PTSD และยังมีความเชื่อว่ารักษาโรคอื่นๆ ได้อีกมากมายที่ยังไม่ผ่านการพิสูจน์

ผ่าทางตันสร้างสมองจิ๋ว

นักวิทยาศาสตร์สร้างสมองขนาดเท่ายางลบดินสอได้มาหลายปีแล้ว เรียกว่า brain organoids แต่ปัญหาที่พบคือ เซลล์ตรงกลางก้อนสมองจิ๋วนี้จะตาย เพราะไม่มีเส้นเลือดนำอาหารและออกซิเจนไปหล่อเลี้ยง ปี 2019 นักวิทยศาสตร์เอาชนะปัญหานี้ได้ นักวิจัยกลุ่มแรกใส่เมมเบรนคั่นสมองส่วนในไว้ ส่วนอีกหนึ่งทีมวิจัยอาศัยการปรับสูตรอาหารเลี้ยงเนื้อเยื่อ โปรตีน และเลี้ยงสมองไว้บนขั้วไฟฟ้า เก้าเดือนให้หลังสามารถตรวจพบคลื่นไฟฟ้าที่ซับซ้อนปริมาณมาก และโปรแกรมคอมพิวเตอร์แยกแยะข้อมูลที่ได้ออกจากคลื่นสมองทารกไม่ได้เลย สมองที่สร้างขึ้นนี้มีประโยชน์ในการใช้ศึกษาโรค และหาวิธีการรักษาโรคที่เกี่ยวกับสมอง

สำรวจวัตถุที่ไกลที่สุดที่เคยทำได้

ยานอวกาศ New Horizons ที่เคยสำรวจดาวพลูโตในปี 2015 เคลื่อนผ่านวัตถุที่ไกลที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสำรวจด้วยยานอวกาศ ดาวเคราะห์น้อยที่ค้นพบใหม่มีชื่อว่า Ultima Thule หรือชื่อแบบทางการคือ 2014 MU69 ที่เป็นก้อนหินอวกาศรูปทรงคล้ายตุ๊กตาหิมะซึ่งอยู่ห่างจากโลกราว 4,000 ล้านไมล์ โดยอยู่ในแถบอุกกาบาตหนาแน่นที่เรียกว่า Kuiper Belt สัญญาณภาพดีเลย์ถึง 6 ชั่วโมงจากระยะทางที่ไกลขนาดนั้น

ทดสอบดัดแปลงยีนด้วย CRISPR ในระดับคลินิก

หลังถกเถียงกันเรื่องจริยธรรมมาหลายปี ในที่สุด ปี  2019 ก็เริ่มมีการทดลองดัดแปลงแก้ไขดีเอ็นเอผิดปกติในผู้ป่วยในระดับคลินิกด้วยเทคนิคคริสเพอร์-แคส 9 (CRISPR-Cas9) เทคนิคนี้ทำโดยเลือกตัดดีเอ็นเอตรงตำแหน่งจำเพาะ และไม่ทิ้งดีเอ็นเอส่วนเกินเหลือไว้ในกระบวนการ ช่วงเดือนเมษายน ปี 2019 มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียประกาศเริ่มใช้เทคนิคนี้ในการรักษาโรคมะเร็งในผู้ป่วยสองคน โดยนักวิจัยนำเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันออกมาแก้ไขก่อนใส่กลับเข้าร่างกายผู้ป่วย ส่วนผลการรักษาอยู่ระหว่างการเก็บข้อมูลและติดตามผล

สิ่งมีชีวิตนับล้านเสี่ยงสูญพันธุ์

รายงานจากสหประชาชาติที่เผยแพร่ในเดือนพฤษภาคม 2019 ระบุว่า เป็นสถิติใหม่สำหรับประวัติศาสตร์มนุษยชาติที่มีสปีชีส์ “มากกว่าล้านสปีชีส์” ที่เสี่ยงต่อการสูญพันธุ์พร้อมๆ กัน รายงานของ IPBES ที่อาศัยการประเมินจากแหล่งข้อมูลราว 15,000 ฐานข้อมูล ที่ครอบคลุมผลกระทบการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมในช่วงมากกว่า 50 ปีที่ผ่านมา ทำให้พบว่าร้อยละ 25 ของพืชและสัตว์ทั้งโลกที่อ่อนไหวและเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ ในจำนวนนี้รวมทั้งสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลมากกว่าหนึ่งในสาม และสัตว์เลื้อยคลานมากกว่าร้อยละ 40 แม้แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เลี้ยงไว้ใช้งานหรือใช้เป็นอาหารก็อาจสูญพันธุ์ได้มากกว่าร้อยละ 9

“เด็กคริสเพอร์” ครบ 1 ขวบ

เด็กหญิงฝาแฝดสองคนที่เกิดในเดือนพฤศจิกายน 2019 โดยได้รับการแก้ไขยีน (gene editing) ตั้งแต่เป็นตัวอ่อนด้วยเทคนิคคริสเพอร์ (CRISPR) ซึ่งผลงานของนักวิจัยชาวจีน He Jiankui ที่ได้รับการวิพากษ์วิจารณ์อย่างมาก ว่าเป็นการวิจัยที่ผิดจริยธรรม ปัจจุบันสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) ของสหรัฐอเมริกา ยังยินยอมแค่เปลี่ยนแปลงยีนในเซลล์ร่างกาย (somatic cell) ที่จะ “ไม่ถ่ายทอด” ไปยังรุ่นถัดไปเท่านั้น มีกลุ่มนักวิจัยด้านพันธุศาสตร์ที่ไม่เห็นด้วยเรื่องแก้ไขยีนในเซลล์สืบพันธุ์และตัวอ่อน และเลื่อนการดัดแปลงยีนในมนุษย์ไปอย่างน้อยอีก 5 ปี เพื่อรวบรวมผลการทดลองและศึกษาผลกระทบให้รอบด้านมากขึ้น กระนั้นเทคนิคดังกล่าวมีศักยภาพใช้รักษาโรคพันธุกรรมที่ไม่เคยมีทางรักษาได้เกือบ 6,000 โรคแล้ว และเริ่มมีการศึกษาวิธีประยุกต์ใช้ป้องกันการติดเชื้อ HIV อีกด้วย


ข้อมูลอ้างอิง

https://interestingengineering.com/how-was-the-first-picture-of-a-black-hole-taken

New York Times : https://www.nytimes.com/2019/03/04/health/aids-cure-london-patient.html

New York Times : https://www.nytimes.com/2019/10/16/style/self-care/cbd-oil-benefits.html 

https://www.theverge.com/2019/10/23/20928294/google-quantum-supremacy-sycamore-computer-qubit-milestone

https://www.nationalgeographic.com/environment/global-warming/big-thaw/

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191003141559.htm

https://www.space.com/ultima-thule-beyond-pluto-new-name-arrokoth.html

Synbiobeta :https://synbiobeta.com/crispr-clinical-trials-a-2019-update/

https://www.businessinsider.com/signs-of-6th-mass-extinction-2019-3

https://www.sciencemag.org/news/2019/08/did-crispr-help-or-harm-first-ever-gene-edited-babies

 

เรื่องแนะนำ

เซลล์พืช และส่วนประกอบภายในเซลล์

โครงสร้างเซลล์พืช มีรูปร่างคงที่ มีความแข็งแรง และมีออร์แกเนลล์พิเศษที่สำคัญต่อกระบวนการสังเคราะห์แสง สำหรับพืชก็ประกอบขึ้นด้วยเซลล์เช่นกัน แต่ส่วนประกอบภายใน เซลล์พืช จะแตกต่างออกไปจากเซลล์สัตว์ ทำให้เซลล์พืชและเซลล์สัตว์มีลักษณะและสมบัติบางอย่างที่แตกต่างกัน โดย โครงสร้างเซลล์พืช ประกอบไปด้วย 1. ผนังเซลล์ (Cell wall) เป็นส่วนที่อยู่ชั้นนอกสุดของเซลล์ จะพบใน เซลล์พืช แต่ไม่พบในเซลล์สัตว์ เป็นโครงสร้างที่กำหนดขอบเขต และรูปร่างของสิ่งมีชีวิต มีหน้าที่เพิ่มความแข็งแรง ค้ำจุนโครงสร้างของเซลล์ ทำให้เซลล์คงรูป และป้องกันการสูญเสียน้ำของเซลล์พืช ในผนังเซลล์ประกอบด้วยเซลลูโลส (Cellulose) และเพกติน (Pectin) 2. เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด (Phospholipid bilayer) และโปรตีนเป็นส่วนมาก ทำหน้าที่ห่อหุ้มส่วนที่เป็นของเหลวและออร์แกเนลล์ภายใน ทั้งยังเป็นเยื่อเลือกผ่าน ควบคุมการเข้าออกของสารต่าง ๆ จากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่เซลล์ 3. นิวเคลียส (Nucleus) มีลักษณะค่อนข้างกลม ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ และการถ่ายทอดพันธุกรรมจากพ่อแม่ไปสู่ลูกหลาน 4. ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) เป็นของเหลวที่อยู่ภายในเซลล์ ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ และสารประกอบต่าง ๆ […]

นวัตกรรม ถุงห่อทุเรียน Magik Growth จากเอ็มเทค สวทช.

เอ็มเทค รวมกับสจล. เปิดผลทดสอบ ‘Magik Growth’ นวัตกรรม ถุงห่อทุเรียน ‘เปลือกบาง-เนื้อหนาขึ้น’ ช่วยลดสารเคมี เพิ่มคุณภาพชีวิตชาวสวน ในปี 2564 ทุเรียนเป็นพืชส่งออกอันดับ 2 รองจากยางพารา โดยการส่งออกทุเรียนสดและแช่แข็งตลอดเดือนมกราคมถึงพฤษภาคม ที่ผ่านมา มีมูลค่าสูงสุดเป็นประวัติการณ์ถึง 58,344 ล้านบาท แต่ชาวสวนทุเรียนยังประสบปัญหาทั้งเรื่องโรคแมลงศัตรูพืชและสัตว์กัดแทะที่ทำลายทุเรียนในระยะพัฒนาผลจนเกิดความเสียหาย ทำให้เกษตรกรส่วนใหญ่แก้ปัญหาโดยใช้สารเคมียาฆ่าแมลงในการฉีดพ่น ซึ่งนอกจากจะมีต้นทุนเพิ่มขึ้น ยังเกิดปัญหาสุขภาพตามมา ดร.ณัฐภพ สุวรรณเมฆ นักวิจัยทีมวิจัยสิ่งทอ กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีโพลิเมอร์ขั้นสูง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. กล่าว ถุงห่อทุเรียน เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว ทีมวิจัยเอ็มเทค สวทช. จึงนำองค์ความรู้เรื่องวัสดุศาสตร์โดยพัฒนาสูตรผสมเม็ดพลาสติก (polymer compound) ร่วมกับเทคโนโลยีการขึ้นรูปนอนวูฟเวน เพื่อให้วัสดุนอนวูฟเวนมีสมบัติให้น้ำและอากาศผ่านเข้าออกได้โดยง่าย รวมถึงมีสมบัติการคัดเลือกช่วงแสงที่เหมาะสมกับเซลล์รับแสงที่ผิวผลไม้ โดยได้ผลิตเป็นนวัตกรรมวิจัยต้นแบบชื่อทางการค้าว่า Magik Growth หรือ นวัตกรรมถุงห่อผลไม้นอนวูฟเวน ช่วยให้ทุเรียนที่ถูกห่อด้วยถุงห่อ Magik Growth สามารถสร้างสารสำคัญในผลไม้ทั้งแป้ง น้ำตาล สารต้านอนุมูลอิสระต่างๆ โดยได้ทดลองทั้งในระดับห้องปฏิบัติการและระดับภาคสนามร่วมกับภาควิชาเทคโนโลยีการผลิตพืช คณะเทคโนโลยีการเกษตร […]

โครงสร้างของโลก (Structure of the Earth)

โครงสร้างของโลก ที่เราอาศัยอยู่ประกอบไปด้วยชั้นต่างๆ ที่อยู่ลึกลงไปจนถึงแกนกลาง เป็นเรื่องที่มนุษย์พยายามศึกษาต้นกำเนิดที่ความเป็นไปของดาวเคราะห์สีฟ้าดวงนี้ โครงสร้างของโลก หลังการถือกำเนิดเมื่อกว่า 4,500 ล้านปีที่แล้ว โลก (Earth) ผ่านการปะทะและหลอมรวมกันของสสาร กลุ่มก๊าซ และธาตุต่างๆ มากมาย จากเศษซากการกำเนิดของดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะ จนมีมวล ขนาดและรูปร่างอย่างที่เราเห็นอยู่ในปัจจุบัน แต่ความเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงภายในดาวเคราะห์หินดวงนี้ไม่เคยหยุดนิ่ง การเปลี่ยนแปลงที่ก่อให้เกิดทั้งประโยชน์และอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ดังนั้น โครงสร้างของโลก และองค์ประกอบภายใน จึงยังคงเป็นหัวข้อสำคัญ สำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาและทำความเข้าใจต่อดาวเคราะห์ดวงเดียวในจักรวาล ณ ขณะนี้ ที่มีปัจจัยสมบูรณ์ต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต การศึกษาโครงสร้างโลก มนุษย์ทำการศึกษาโครงสร้างภายในของโลกผ่านการสังเกต การเก็บหลักฐาน และการทดลองทางวิทยาศาสตร์มากมาย เช่น  การศึกษาผ่านหินแปลกปลอม (Xenolith) ซึ่งถูกนำพาขึ้นมาบนผิวโลกพร้อมกับลาวา จากการปะทุ หรือการระเบิดของภูเขาไฟ การขุดเจาะและการสำรวจใต้พิภพ และภายใต้พื้นดินที่ลึกลงไปนี้ องค์ประกอบบางส่วนของโลกยังคงเป็นหินหลอมเหลวอยู่ รวมถึงการศึกษาหินอุกกาบาต (Meteorite) ซึ่งเป็นวัตถุที่เหลือจากการกำเนิดของระบบสุริยะ ทำให้นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าส่วนหนึ่งของวัตถุก่อกำเนิดนี้ ทำให้โลกของเรามีเหล็ก (Fe) และนิกเกิล (Ni) เป็นองค์ประกอบหลัก อ่านเพิ่มเติมเรื่อง ดาวฤกษ์ นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังได้นำคลื่นไหวสะท้อน (Seismic waves) […]

ฟันของเฟรดดี เมอร์คิวรี ช่วยเขามีเสียงร้องที่ไม่เหมือนใครจริงหรือ?

เฟรดดี เมอร์คิวรี นักร้องนำวง Queen ปฏิเสธการศัลยกรรมตกแต่งฟันที่ยื่นออกมา แม้จะมีชื่อเสียงเงินทองมากมายแล้วก็ตาม เพราะเชื่อว่าเสียงร้องอันเป็นเอกลักษณ์ของเขามาจากฟันยื่นๆ นี้