Les 9 étapes scientifiques les plus importantes de 2020 (en plus des vaccins contre le coronavirus)

Les vaccins du covid-19 ont été choisis par le magazine Science comme la découverte scientifique la plus importante de l'année.

"Jamais auparavant les chercheurs n'avaient mis au point aussi rapidement autant de vaccins expérimentaux contre le même ennemi", affirme l'éditorial du prestigieux journal de l'Association américaine pour l'avancement de la science.

"Jamais auparavant autant de concurrents n'ont collaboré aussi ouvertement et fréquemment", ajoute-t-il.

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"Et jamais auparavant les gouvernements, l'industrie, les universités et les organisations à but non lucratif n'avaient investi autant d'argent, de muscles et de cerveau dans la même maladie infectieuse en si peu de temps", dit-il, louant les efforts qui ont conduit à des résultats aussi rapides visant à mettre fin à la pandémie de coronavirus.

Mais outre les vaccins, la publication met en lumière neuf autres étapes scientifiques qui ont marqué l'année 2020 et que nous partageons ici :

1- Traitement avec l'édition génétique CRISPR

Depuis que l'outil révolutionnaire d'édition du génome connu sous le nom de "ciseaux génétiques CRISPR" est apparu en 2012, il a permis de grandes avancées grâce au fait qu'il permet de modifier une chaîne d'ADN, d'en éliminer une partie et de la reconstituer dans une nouvelle séquence.

Cette année, l'outil a été utilisé avec succès pour la première fois pour traiter deux maladies du sang héréditaires : la bêta-thalassémie (une maladie qui affecte la capacité de l'organisme à fabriquer des globules rouges) et la drépanocytose (qui provoque une déformation des globules rouges et entrave la circulation).

Dans les deux cas, après avoir reçu un traitement, les patients n'ont pas souffert des symptômes douloureux causés par ces maladies et n'ont pas eu besoin de transfusions.

Cette année, le prix Nobel de chimie a été décerné aux chercheurs Emmanuelle Charpentier et Jennifer A. Doudna pour le développement de cette méthode.

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Depuis que les deux scientifiques ont découvert les ciseaux génétiques en 2012, leur utilisation a explosé et a contribué à de nombreuses découvertes importantes en recherche fondamentale et, en médecine, des essais cliniques de nouvelles thérapies contre le cancer sont en cours.

2-Les scientifiques s'expriment en faveur de la diversité

Avec le mouvement #BlackLivesMatter en toile de fond, les amoureux de la nature ont lancé le hashtag #BlackBirdersWeek après une confrontation raciale dans Central Park à New York entre un ornithologue noir et une femme blanche qui possède un chien.

Peu après, d'autres labels sont apparus dans diverses disciplines scientifiques visant à créer un sentiment d'unité et de communauté parmi les scientifiques noirs sur les réseaux sociaux.

Cela a donné lieu à une discussion au sein de la communauté scientifique sur la nécessité de créer un environnement plus égalitaire et plus réactif pour les personnes noires dans ce domaine de recherche.

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3- Une plus grande précision dans les prévisions du réchauffement climatique

Quelle température la Terre atteindrait-elle si les humains continuaient à émettre des gaz à effet de serre ?

C'est la question posée par les principaux climatologues réunis au Massachusetts il y a plus de 40 ans, et à laquelle ils ont pu répondre grâce aux modèles climatiques rudimentaires de l'époque.

Ils ont estimé que la température moyenne de la planète pourrait augmenter entre 1,5ºC et 4,5ºC.

Maintenant, grâce aux progrès réalisés dans les modèles, ils ont pu abandonner les scénarios les plus tièdes comme les plus catastrophiques, pour faire des estimations plus précises.

La réduction de la marge a été une réalisation qui a pris des décennies.

D'ici 2020, ces progrès ont permis à 25 scientifiques affiliés au Programme mondial de recherche sur le climat de réduire cette fourchette entre 2, 6 et 3,9 °C.

4- L'origine des mystérieuses et insaisissables explosions radio rapides

Depuis qu'elles ont été détectées pour la première fois en 2007, les sursauts radioélectriques rapides (RSF) ont été l'un des sujets les plus brûlants de l'astronomie.

Cette année, les scientifiques ont pu retracer l'origine d'une explosion qui ne dure que quelques millisecondes dans un type d'étoile morte hautement magnétisée, appelée magnétar (ou magnétostar).

Les magnétars sont une sorte d'étoile à neutrons : des objets étranges et compacts dans lesquels la matière a été comprimée en un très petit volume. C'est un état auquel certaines étoiles normales peuvent être réduites lorsqu'elles manquent de carburant et s'effondrent sur elles-mêmes.

L'événement a été observé en avril de cette année. Elle a duré environ une milliseconde, mais elle était extrêmement lumineuse.

5- Les plus anciennes scènes de chasse de l'humanité

Il y a plus de 40 000 ans, sur l'île de Sulawesi, en Indonésie, ces dessins ont été réalisés à l'intérieur d'une grotte.

La peinture rupestre, découverte par hasard en 2017, révèle une série de figures qui ressemblent à des êtres humains chassant des animaux.

Il y a un an, des chercheurs ont déterminé l'âge du tableau, ce qui en fait le plus ancien témoignage de l'art figuratif réalisé par l'homme moderne.

6- L'intelligence artificielle pour comprendre les protéines

Prédire comment une protéine prend une forme tridimensionnelle unique est une chose qui a déconcerté les scientifiques depuis un demi-siècle.

Mais le laboratoire d'intelligence artificielle DeepMind a résolu la partie la plus complexe du problème avec un programme qui prédit la plupart des structures protéiques avec la même précision que les méthodes de laboratoire coûteuses et longues, disent les experts.

Une meilleure compréhension des formes de protéines pourrait jouer un rôle clé dans le développement de nouveaux médicaments pour traiter les maladies.

L'avancée de DeepMind devrait accélérer la recherche sur un certain nombre de maladies, dont le covid-19.

7- Contrôleurs d'élite du VIH

Comme tous les rétrovirus, le VIH a la capacité d'échapper aux attaques : il le fait en intégrant son matériel génétique dans les chromosomes humains, créant ainsi des réservoirs où il peut rester caché, non détecté par le système immunitaire ou les médicaments antirétroviraux.

Une étude menée cette année sur 64 personnes infectées qui ont été en bonne santé pendant des années sans prendre d'antirétroviraux a révélé un lien entre ce succès inhabituel et l'endroit où le virus se cachait dans leur génome.

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Si la compréhension de ces "contrôleurs d'élite" - qui représentent 0,5 % des quelque 40 millions de personnes vivant avec le VIH - ne mène pas directement à un remède, elle ouvre la voie à la conception d'une nouvelle stratégie visant à entraîner le système immunitaire des personnes infectées à se comporter de manière similaire.

8- Superconductivité à température ambiante

La science a enfin trouvé le premier matériau qui présente une propriété qu'elle recherche depuis près d'un siècle : la supraconduction à température ambiante.

Un matériau supraconducteur permet au courant électrique de le traverser avec une efficacité parfaite, sans gaspillage d'énergie.

Jusqu'à présent, une grande partie de l'énergie que nous produisons est perdue à cause de la résistance électrique, qui se dissipe sous forme de chaleur. Par conséquent, les matériaux supraconducteurs à température ambiante pourraient révolutionner le réseau électrique.

Des chercheurs de l'université de Rochester aux États-Unis ont observé la propriété supraconductrice d'un composé d'hydrure de soufre carboné à une température de 15°C.

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Cependant, cette propriété n'est apparue qu'à des pressions extrêmement élevées de 267 milliards de Pascals, soit environ un million de fois plus que la pression typique d'un pneu de voiture.

Le défi consiste maintenant à trouver des moyens de créer des supraconducteurs à température ambiante à des pressions plus faibles, ce qui permettra de les produire en plus grand volume de manière économique.

9- L'intelligence exceptionnelle des oiseaux

Ils ont un cerveau plus petit qu'une noix, mais cela n'enlève rien au fait que les oiseaux sont des animaux d'une intelligence extraordinaire.

Deux études publiées cette année suggèrent que les oiseaux ont des pouvoirs mentaux étonnants. L'un d'eux révèle qu'une partie du cerveau aviaire ressemble au néocortex humain, source de l'intelligence humaine.

L'autre montre que les corbeaux noirs (un type d'oiseau de la famille des Corvidés) peuvent être capables d'avoir quelque chose de similaire à la pensée consciente (une sorte de représentation mentale de ce qu'ils voient).

Cette "conscience sensorielle" est une forme rudimentaire de conscience de soi que les humains éprouvent.

Sa présence chez les oiseaux et les mammifères indique que l'origine d'une forme de conscience pourrait remonter à quelque 320 millions d'années, à notre dernier ancêtre commun.