Zakoni kvantne mehanike prema kojima se atomi i molekule mogu istovremeno nalaziti na dva mjesta, odnosno mirovati i kretati se istovremeno, po prvi su put ove godine potvrđeni na primjeru očima vidljivog tijela.

Naime, fizičar Andrew Cleland s Kalifornijskog sveučilišta i njegovi kolege uspjeli su izazvati kvantno stanje u predmetu koji je milijardama puta veći od ranije testiranih, odnosno pokazati da se kvantna mehanika može primijeniti i na veće predmete, a ne samo na atomske čestice.

U svojem eksperimentu stručnjaci su upotrijebili metalnu lopaticu koja vibrira kada struja prolazi kroz nju. Ohladili su je na jednu tisućinku stupnja iznad apsolutne nule i potom joj posebno konstruiranim električnim krugom dodali samo jedan kvant električne energije. Lopatica je prešla u stanje energije između nule i jednog kvanta, a precizna mjerenja pokazala su da se u isto vrijeme pokretala i mirovala (pogledajte sliku gore).

2. Prvi rezultati LHC-a

CERN-ov Veliki hadronski sudarač ove je godine konačno počeo davati prve važne znanstvene rezultate. Stručnjaci su u sudarima teških iona uspjeli reproducirati tzv. kvark-gluonsku plazmu kakva je vjerojatno postojala u prvim trenucima nakon Velikog praska u kojem je prije 13,7 milijardi godina nastao svemir. Eksperimentom ALPHA prvi je put na 'duže vrijeme' (na oko petinu sekunde) zarobljena antimaterija, što je dovoljno za istraživanje njezinih svojstava. Također je otkriveno da je rani svemir bio u stanju koje više nalikuje tekućem nego plinovitom, kako se ranije mislilo. U CERN-ovim istraživanjima sudjeluje i velik broj hrvatskih stručnjaka.

3. Prvi sintetski genom

Američki pionir genetike Craig Venter prvi je put u povijesti uspio stvoriti život s umjetnim genomom. Na eksperimentu, koji je stajao oko 40 milijuna dolara, 20 je znanstvenika radilo više od 10 godina. Venter i njegov tim konstruirali su sintetski genom po uzoru na 'genetski sofver' jedne bakterije. Ubacili su ga u stanicu domaćina, a mikrob je poprimio izgled i ponašanje koji su potvrdili da njime upravlja sintetska DNA.

Dr. Svante Pääbo, voditelj istraživanja The Neandertal Genome Project i direktor instituta za evolucijsku antropologiju Max Planck u Leipzigu sa svojim je timom, u kojem rade i hrvatski znanstvenici poput Tomislava Maričića, dešifrirao više od 60 posto genoma neandertalaca. U istraživanju su ključnu ulogu odigrali odlično očuvani fosili iz hrvatske Vindije. Usporedbe genoma neandertalaca s ljudskim otkrile su da između jedan i četiri posto genoma ljudi iz Europe i Azije potječe od neandertalaca i tako potvrdile teoriju prema kojoj su se Homo sapiensi križali s njima.

5. Dovršen katalog morskog života

Znanstvenici su ove godine proslavili sastavljanje najvećeg kataloga morskih organizama, na kojem se radilo punih deset godina. Katalog morskog života (CoML), u kojem su mnoga stvorenja prvi put našla svoje mjesto, trebao bi poslužiti kao temelj za istraživanja utjecaja ljudskih aktivnosti na morske ekosustave.

U radu na njemu sudjelovalo je više od 2700 istraživača iz 80 zemalja, a utrošeno je 9000 dana u najmanje 540 ekspedicija. To je najtemeljitija studija ove vrste koja je ikad poduzeta u svijetu.

6. Veliki uspjesi u borbi protiv AIDS-a

Gotovo tri desetljeća od početka epidemije AIDS-a, kojim je pogođeno oko 33 milijuna ljudi širom svijeta, otkrivene su dvije uspješne metode za prevenciju infekcije – vaginalni gel i pilula, te jedna radikalna metoda liječenja - prvi put je zamjenom imunološkog sustava potpuno izliječen jedan pacijent.

Mikrobicidni vaginalni gel testiran u Južnoafričkoj Republici predstavlja veliku nadu za žene jer im omogućuje zaštitu od HIV-a čak i kada njihovi partneri ne žele koristiti kondome. Gel sadrži lijek protiv AIDS-a Tenofovir, a smanjuje broj infekcija za gotovo 40 posto.

Gileadov lijek, pilula Truvada, kombinacija dvaju antiretrovirusnih lijekova protiv AIDS-a, u ispitivanjima je pokazao da smanjuje opasnost prijenosa virusa s muškarca na muškarca za oko 44 posto, a ako se uzima svakodnevno, djelotvornost mu je još veća – oko 73 posto.

Njemački znanstvenici objavili su nedavno da su prvi put potpuno izliječili jednog čovjeka zaraženog HIV-om. Tim s Medicinskog sveučilišta u Berlinu uspio je izliječiti Timothyja Raya Browna (42), Nijemca podrijetlom iz SAD-a, koji je osim od AIDS-a bolovao i od akutne mijeloidne leukemije. Stručnjaci su zračenjem uništili njegov obrambeni sustav, a potom su mu presadili matične stanice koje su se pretvorile u krvne. Proces je ponovljen, a Brown danas ne pokazuje znakove nijedne od dvije spomenute bolesti iako već tri i pol godine ne uzima lijekove protiv HIV-a.

Misija Lunar Crater Remote Observation (LCROSS) udarila je 9. listopada 2009. u krater Cabeus nedaleko od južnog pola Mjeseca kako bi istražila sastav njegova zamrznuta tla očuvanog u vječnoj sjeni Sunca.

Rezultati analize prikupljenih uzoraka ove su godine pokazali da u njemu ima oko 5,6 posto zamrznute vode - u toni materijala ima je oko 45 litara - što bi trebalo biti dovoljno za buduće misije ljudi, pa čak i za uspostavu baza na Mjesecu. To je čak 50 posto više nego što su astronomi očekivali te dvostruko više nego što se može naći u pustinjama Sahare. Voda bi za buduće kolonizatore Mjeseca bila važna ne samo kao piće, nego i kao izvor vodika, odnosno energije.

8. Obrtanje procesa starenja

Istraživači iz Medicinske škole Harvard po prvi su put uspjeli obrnuti proces starenja kod miševa. Uzgojili su genetski modificirane miševe kojima je nedostajao enzim telomeraza koji zaustavlja skraćivanje tzv. telomera – svojevrsnih zaštitnih kapa kromosoma. Bez tog enzima miševi su prerano ostarjeli i počeli pokazivati karakteristične boljke kao što su slabljenje osjeta mirisa, smanjivanje mozga, neplodnost i oštećenja probavnog sustava. No kada su miševima dali injekcije koje su ponovno aktivirale stvaranje enzima, oštećeno je tkivo ozdravilo i pomladilo se.

Otkriće ulijeva nadu da bi se sličnom tehnikom moglo usporiti starenje ljudi i spriječiti ili ublažiti staračke bolesti poput demencije te srčanih i moždanih udara.

9. Eksplozija otkrića novih planeta

Astronomi su do danas otkrili nešto više od 500 planeta izvan Sunčevog sustava koji se nazivaju egzoplanetima, no instrumenti i analitičke metode tek su nedavno postali dovoljno snažni za istraživanje njihova sastava i putanja.

Skupina američkih znanstvenika otkrila je prvi planet izvan Sunčeva sustava koji se nalazi u zoni pogodnoj za život Gliese 581g (umjetnička vizija desno). Planet su nalazi u nastanjivom području crvenog patuljka Gliese 581, što znači da bi na njemu moglo biti vode. Za punu revoluciju oko zvijezde u zviježđu Vage, koja je udaljena od Zemlje samo 20 svjetlosnih godina, treba mu manje od 37 naših dana. Relativno velika masa pokazuje da je vjerojatno izgrađen od stijena te da ima atmosferu.

Britanski tim astronoma pronašao je prvi planet s ekstremno visokim koncentracijama ugljika i, najvjerojatnije, dijamanata. Činjenica da znanstvenici već mogu tako detaljno proniknuti u sastav planeta koji kruže oko drugih zvijezda velik je korak u istraživanju egzoplaneta. Novi planet Wasp 12b prvi je na kojem je otkriveno više ugljika nego kisika.

Astronomi su ove godine također prvi put otkrili planet koji je u Mliječnu stazu stigao iz neke druge galaksije. Novootkriveno tijelo kruži oko zvijezde HIP 13044 koja pripada tzv. Helmijevoj struji koja je svojevremeno bila sastavni dio druge, patuljaste galaksije. Procjenjuje se da ju je Mliječna staza progutala prije šest do devet milijardi godina, a nalazi se u zviježđu Kemijske peći. Planet je nastao u ranoj fazi razvoja svog solarnog sustava prije nego što je galaksiju progutala naša.

10. Potvrđena evolucija u malom

Hrvatski znanstvenik dr. Tomislav Domazet-Lošo po prvi je put dokazao hipotezu prema kojoj životinje svojim embrionalnim razvojem zrcale evolucijsku povijest svoje vrste. Ugledni znanstveni časopis Nature objavio je ovaj rad na svojoj naslovnici.

Znanstvenici su još davno uočili da embriji mnogih razvijenih životinja prolaze kroz faze koje izgledom podsjećaju na njihove evolucijske pretke i zaključili da je riječ o svojevrsnom ponavljanju evolucije u malom. U novom istraživanju Domazet-Lošo je koristio tzv. genomsku filostratigrafiju, metodu koju je sam razvio još prije tri godine, a kojom se može rekonstruirati daleka evolucijska prošlost organizama od prije više stotina milijuna godina.

On i njegov njemački kolega dr. Diethard Tautz s Instituta Max Planck za evolucijsku biologiju tom su metodom dokazali da korelacija između ontogenije i filogenije nije mit i da u znanstvenim krugovima često kritizirane ideje Von Baera, Darwina i Haeckela zaslužuju ponovnu procjenu.