Unread Wrapped 2025: Шинжлэх ухааны онцлох 5 нээлт

Энэ оны эхээр шинжлэх ухааны салбар буруу хөл дээрээ боссон уу гэлтэй оны эхнээс л шуугиантай эхэлсэн билээ. Нэгдүгээр сарын 20-ноос хойш Трампын захиргаа АНУ-ын шинжлэх ухааны салбарын тогтолцоонд хязгаарлалтууд тогтоож эхэлсэн нь зөвхөн дотооддоо бус, Канад зэрэг хөрш орнуудын судалгааны хамтын нийгэмлэгт хүртэл сөргөөр нөлөөлсөн юм. 

Гэсэн ч хавдрын эсийн судалгаанаас авхуулаад ХДХВ-ийг эмчлэх боломж хүртэл арвин олон бүтээл хэвлэгдэж хүн төрөлхтний хөгжлийг алхам алхмаар ахиуллаа. Эдгээр нээлтийг мэргэжлийн судлаач, эрдэмтэдгүйгээр бид төсөөлж чадахгүйгээс гадна тайлбарлуулж яриулж гэмээнэ ойлгох билээ. 

Тийм ч учраас Unread-ийн редакц энэ оны байгалийн шинжлэх ухааны салбарын хамгийн чухал нээлтүүдийг холбогдох мэргэжилтнүүдтэй ярилцсан юм. Мэдээж үй олон нээлт, судалгааны ажлуудаас хэдхэнийг сонгоно гэдэг амаргүй, бид энэ жилийн Нобелийн шагнал авсан бүтээлүүдийг бус салбартаа шинэ, содон өнцөг, арга зам, дэвшилт авч ирсэн бүтээлүүдийн өчүүхэн хэсгийг онцлох гэж хичээлээ. 2025 оны хувьд физик, тархи судлал, дархлаа судлал, хими болон генетикийн шинжлэх ухааны салбарыг сонголоо. Айсуй жилүүдэд илүү олон салбар, илүү олон судалгааг тайлбарлана гэсэн амлалт өгөөд нийтлэлдээ оръё. 

квант физик

Хана нэвтэлж гарах нь зөвхөн кинон дээр гардаг хийсвэр ойлголт байдаг бол квант ертөнцөд энэ нь тийм ч хачирхалтай үзэгдэл биш. Атомын түвшинд, электрон аливаа “потенциал саадыг” нэвтлэн гарах үзэгдлийг квант туннелчлэл гэж нэрлэдэг. Харин энэ үзэгдэлтэй холбоотой нэг томоохон тайлагдаагүй нууц нь электрон уг потенциал саадыг нэвтрэх явцад юу болдог нь огт тодорхойгүй байв. Харин энэ онд Монгол эрдэмтнээр ахлуулсан олон улсын судалгааны баг квант туннелчлэлийн үед өрнөдөг анзаарагдаагүй байсан нэгэн нууцыг тайлсан юм.

Тэд хүчтэй лазерын импульс ашиглан атомуудад туннелын иончлол явуулах үед электронууд зүгээр л шулуун замаар “потенциал ханыг” нэвтлээд гарчихдаггүй, потенциал саадын доторх хананд ойж атомын өөр нэгэн өдөөгдсөн төлөв рүү шилждэг байна. Өмнө нь электронууд зөвхөн туннелээр бүрэн нэвтрээд гарсны дараа л атомын цөмтэй харилцан үйлчилнэ гэж үздэг байсан бол, энэхүү судалгаа нь энэ харилцан үйлчлэл “потенциал саад” дотор буюу квант туннелийн үзэгдлийн явцад нь нотолсон анхны баримт болж буйгаараа онцлог юм.

Судлаачид энэхүү нарийн төвөгтэй квант үзэгдлийг ажиглахдаа Фриймэний резонанс гэх үзэгдлийг ашигласан юм. Гэхдээ эхлээд Фриймэний резонанс гэж юу болохыг тайлбарлая. Та өөрийгөө радио сонсож байна хэмээн төсөөлөөрэй, радионы давтамж тохируулах товчийг эргүүлэхэд, хааяа хааяа яг нэг давтамж дээр дуу маш тод баригддаг даа? Тэр тод баригдаж байгаа цэг бол резонанс. Үүнтэй адилаар электронууд янз бүрийн өдөөгдсөн төлөвүүд дээр хуваарилагдаж болох ч зарим өдөөгдсөн төлөв дээр электронууд илүү олноороо “цугларч”, түүнийг онцгой нэгэн төлөв болгодог. Үүнийг л Фриймэний резонанс гээд байгаа юм.

Судалгааны багийнхан Фриймэний резонансын үзэгдлийг лазерын орны эрчмээс хамааруулан судлах замаар өмнө дурдсан потенциал саад доторх дахин мөргөлдөөний квант үзэгдлийг олж илрүүлсэн байна. Энэ үзэгдлийг тэд “потенциал саадын доторх дахин мөргөлдөөн” хэмээн нэрлэсэн бөгөөд сонирхолтой нь, электрон “буцаж ойх” явцдаа лазерын цахилгаан орноос энерги авч, улмаар Фриймэний резонансын үзэгдлийг дэмждэг атомын өдөөгдсөн төлөвт цугларч байсан нь энэхүү үзэгдлийг илрүүлэх боломж олгожээ.

Энэ судалгааны үр дүнд квант физик дэх үндсэн ойлголтуудын нэг болох квант туннелийн үзэгдлийг илүү тодорхой болгож квант ертөнцийн талаарх бидний мэдлэгийг шинэ түвшинд гаргасан гэхэд хилсдэхгүй. Уг судалгааны тусламжтай бид ирээдүйд хагас дамжуулагч, квант компьютер зэрэг өндөр технологийг илүү нарийн түвшинд удирдах, ашиглах боломжийг бий болгож байгаа билээ.

Судалгааг дэлгэрэнгүй: Unveiling Under-the-Barrier Electron Dynamics in Strong Field Tunneling

дархлаа судлал

Хүний дархлааны систем маш нарийн гэж бишгүй олон сонссон биз ээ. Тиймдээ ч янз янзын арьс, харшлын өвчлөл одоог хүртэл эмчилгээгүй, судлагдсан хэвээр буй. Үүний нэг нь системийн чонон яр.

Системийн чонон яр (SLE) буюу арьс, үе мөч, бөөр, цусны эсүүд, тархи, зүрх, уушги гэх мэт олон эрхтэн системийг үрэвсүүлдэг эл өвчин Эпштейн-Барр вирусийн халдвараас үүсдэг гэдэг. Тодруулбал системийн чонон яртай хүмүүсийн цусанд уг вирусээр халдварласан Б эсийн хэмжээ эрүүл хүмүүсийнхээс 20 дахин их байдаг аж.

Дэлхийн хүн амын дийлэнхэд нь халдварладаг уг вирус яагаад зөвхөн цөөн хэсэгт нь өвчлөл үүсгэдэг нь энэ оныг хүртэл асуултын тэмдэг хэвээр байсан юм. Харин энэ судалгаа нь уг өвчин хэрхэн үүсдэгийг шат дараалалтайгаар баталж чадсанаараа онцлог байв. Судалгаагаар энэ вирус дархлааны бүх Б эсийг санамсаргүйгээр халдварлуулдаггүй, харин аль хэдийн өөрийн биеийг андуурч таних хандлагатай “алдаатай” Б эсүүдийг онилон сонгодог нь тогтоогджээ. Яг эндээс л асуудал үүсэж эхэлдэг.

Эдгээр халдвар авсан Б эсүүд энгийн үедээ хамгаалах үүрэгтэй байдаг бол вирусийн нөлөөгөөр “буруу зааварлагч” эс болж хувирдаг гэсэн үг. Өөрөөр хэлбэл, тэд дархлааны бусад эсүүдэд өөрийн биеийн эд эсийг дайсан мэт ойлгуулах дохио өгч эхэлдэг. Үүний улмаас дархлааны тогтолцоо бүхэлдээ буруу чиглэлд ажиллаж, аутоиммуны урвал эхэлнэ. Энэ өөрчлөгдсөн эсүүд ганцаараа биш, дархлааны бусад эсүүдийг дагуулж асуудлыг даамжруулдаг хэрэг. Арьс, үе мөч, бөөр зэрэг олон эрхтэнд зэрэг нөлөөлдөг нь ийм учиртай.

Одоогийн олон эмчилгээ дархлааг бүхэлд нь сулруулдаг учраас халдвар авах эрсдэл нэмэгддэг. Харин энэ судалгаа өвчнийг өдөөдөг тодорхой эсүүдийг л онилох боломжийг илрүүлснээр илүү нарийн, аюул багатай эмчилгээ хийх боломжийг бүрдүүлж буй. Цаашлаад, хэрэв Эпштейн-Баррын вирусийн эсрэг вакцин амжилттай бүтээгдвэл чонон яр өвчнийг эмчлэхээс гадна өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх, эсвэл өвчний явцыг зөөлрүүлэх боломжтой.

Судалгааг дэлгэрэнгүй: Epstein-Barr virus reprograms autoreactive B cells as antigen-presenting cells in systemic lupus erythematosus

тархи судлал

Паркинсоны өвчнийг хүний биеийн хөдөлгөөнийг удирддаг нэг хэсэг аажмаар унтарч байгаатай зүйрлэж болох юм. Хэвийн үед тархинд байрлах тодорхой мэдрэлийн эсүүд допамин хэмээх даавар ялгаруулж, бидний хөдөлгөөнийг жигд, уян хатан байлгадаг. Харин Паркинсоны өвчний үед эдгээр допамин үүсгэдэг эсүүд аажмаар устсаар, хөдөлгөөн удаашрах, булчин хөших, гар салганах зэрэг шинж тэмдгүүд илэрдэг аж.

Мэдээж эвдэрсэн болон устсан эсүүдийг шинэ эсүүдээр солих нь автомашины сэлбэгийг шинээр сольж байгаа мэт амархан эд биш, нэлээд нарийн төвөгтэй процесс бөгөөд үүнийг эрдэмтэд 2010 оноос хойш туршсаар байгаа юм. Юуны өмнө зөв эсийг лабораторид яг тохирсон хэлбэрээр бий болгох хэрэгтэй. Дараа нь тэдгээрийг хангалттай тоогоор өсгөх шаардлагатай. Үүний дараа тархинд маш нарийн, аюулгүй мэс заслын аргаар байрлуулах ёстой. Дээрээс нь уг суулгасан эсүүд тархинд “наалдаж” үлдэх ёстой, дархлааны систем тэднийг дайрч устгаж болохгүй, мөн хэт идэвхжиж сөрөг гаж нөлөө үзүүлэхгүй байх ёстой. Өөрөөр хэлбэл, шинэ ажилтныг зөв сургаж, зөв байранд нь томилж, асуудал тарихгүйгээр багтаа уусгах хэрэгтэй гэсэн үг.

Тэгвэл Нью-Йорк хот дахь MSK Cancer Center-ийн судлаач В.Табар-аар ахлуулсан баг эдгээр эсийг хүний тархинд шилжүүлэн суулгасан клиникийн туршилтын эхний үр дүнг тэд энэ онд Nature сэтгүүлд нийтэлсэн юм. Тэд хүний хөврөлийн үүдэл эсээс гаралтай, дунд тархины допамин ялгаруулдаг тусгай эсүүдийг боловсруулж түүнийгээ Bemdaneprocel (MSK-DA01) хэмээн нэрлэжээ.

Эдгээр өвчтөнүүдийн тархины putamen хэмээх хэсгийн хоёр талд нь эсүүдийг суулгасан. Putamen бол хөдөлгөөнийг эхлүүлэх, жигдрүүлэхэд гол үүрэгтэй хэсэг бөгөөд Паркинсоны өвчний үед допамин хамгийн ихээр дутагддаг хэсгийн нэг. Хамгийн чухал нь суулгасан эсүүд тархинд нэг жилээс удаан хугацаанд тогтвортой байрлаж мөн өмнөх туршилтуудад түгээмэл тохиолддог GID буюу өөрийн эрхгүй, огцом хөдөлгөөн үүсгэдэг гаж нөлөө огт үзүүлээгүй байна. Энэ гаж нөлөө нь өмнө нь хийгдэж байсан үүдэл эсийн туршилтуудад хамгийн том асуудал болдог байсан тул маш том ахиц гэж үзэж буй. Судлаачид ч үүнийг суулгасан эсүүдийн цэвэр, нарийн сонгогдсон чанартай холбон тайлбарлаад байгаа юм.

Ийнхүү уг судалгаа клиникийн I шатнаас шууд III шатны туршилт руу амжилттай шилжжээ. Өөрөөр хэлбэл, аюулгүй байдал болон үр нөлөөг нь хангалттай нотолсон гэж үзсэн тул ийнхүү шилжсэн хэрэг. Хэрэв III шатны туршилт амжилттай дуусвал, энэ арга нь Паркинсоны өвчний эмчилгээний нэг хэлбэр болж өргөнөөр ашиглагдах боломжтой болно гэсэн үг. Нэг ёсондоо Паркинсоны өвчнийг зөвхөн шинж тэмдгийг нь дарах биш, харин алга болсон допамины эх үүсвэрийг дахин бий болгох судалгааг анх удаа маш амжилттай зохион байгуулсан явдал боллоо.

Судалгааг дэлгэрэнгүй: Phase I trial of hES cell-derived dopaminergic neurons for Parkinson’s disease

органик бус хими

Энэ жил дэлхий даяар байгаль орчны салбарт нэлээдгүй анхаарал хандуулсан жил байсан гэхэд хилсдэхгүй болов уу. Саяхан л гэхэд Бразилд зохиогдсон COP30-ийн үеэр түүхэндээ анх удаа тогтвортой хөгжлийн зорилтуудаа эргэн харж, урагшгүй хэлэлцээр, гэрээнүүдийн тухай улс орны төлөөллүүд удаан хэлэлцсэн юм. Үүнтэй зэрэгцээд хог хаягдлаар хооллодог бактериас авхуулаад олон шинэлэг технологи, судалгаа нийтлэгдсэнээс боловсруулалтын түвшинд шинээр нэгэн арга туршигдсан нь онцлох үйл явдал байлаа. Үүнээс Йелийн Их сургуулийн эрдэмтэд нүүрсхүчлийн хийг метанол болгон хувиргах шинэ арга нээснийг онцлууштай.

Метанолыг зөвхөн газрын тосноос гаргаж авах шаардлагагүй бөгөөд нүүрсхүчлийн хий (CO₂)-нээс бий болгох боломжтой. Өөрөөр хэлбэл, агаарт дэгдэж байгаа хийг барьж аваад түлш болгох боломжтой гэсэн үг. Мэдээж ингэснээр тээвэрлэлтийн салбарт маш том өөрчлөлт гарна. Нэн ялангуяа далайн тээврийн салбар онцгой ач холбогдол өгч байгаа юм. Дэлхийн том, бохирдол их үүсгэдэг хөлөг онгоцнууд цахилгаан батарейгаар явах боломжгүй шүү дээ. Харин метанол түлшийг энэ салбарт ашиглавал зөөвөрлөхөд хөнгөн төдийгүй нэмэлт төхөөрөмжийн шаардлагагүй одоо байгаа шатахууны сав, хоолой, хөдөлгүүрийг бага зэрэг өөрчлөөд л шинэ төрлийн түлшээ ашиглачихна гэсэн үг.

Гэхдээ нүүрсхүчлийн хийг метанол болгох урвал нь зургаан электроны шилжилт шаарддаг, хоёр өөр үе шаттай явагддаг нарийн, төвөгтэй процесс. Тийм ч учраас өдийг хүртэл энэ төрлийн судалгааг явуулахад хүндрэлтэй байж. Өнөөх төвөгтэй урвалыг хоол хийхтэй зүйрлэж болох юм. Хоёр үе шаттай хоол хийх үйл ажиллагаанд хоёр өөр тогооч ажилладаг гэж төсөөлье л дөө. CO₂-оос метанол гаргаж авахын тулд эхлээд CO₂-ыг CO болгоно. Хоёр дахь алхамд тэр CO-оос метанол гаргаж авдаг. Асуудал нь, эхний алхмыг сайн хийдэг “тогооч” хоёр дахь алхамд тун муу. Харин хоёр дахь алхмыг сайн хийдэг нь эхнийхийг нь хийж чаддаггүй. Улмаар завсрын хий алдагдаж, процессын үр ашиг муу болдог хэрэг л дээ.

Харин уг судалгаа нь Йелийн Их сургуулийн эрдэмтэд энэ асуудлыг буухиа уралдаан шиг шийдэж чаджээ. Ингэхдээ хоёр “ажлын станц”-ыг бараг мөр мөрөө шүргэх зайд байрлуулж, нэг нь CO₂-ыг CO болгодог, нөгөө нь тэр CO-г шууд барьж аваад метанол болгоно. Ийм зохион байгуулалтын ачаар судалгааны баг 50 хувийн Фарадейн үр ашигт хүрчээ. Үүнийг энгийнээр хэлбэл, зарцуулсан эрчим хүчний тал хувь нь шууд метанол болж хувирсан гэсэн үг. Өмнөх системүүдийн хувьд 30 хувийг давна гэдэг маш хүндрэлтэй байсан тул энэ нь салбарын хувьд дээд амжилт гэхэд хилсдэхгүй.

Дээрээс нь нүүрстөрөгчийн нано хоолой цахилгааныг маш сайн дамжуулдаг тул бүх процесс ердийн агаарын даралт, тасалгааны температурт явагддаг. Өөрөөр хэлбэл, уламжлалт аргууд шиг даралтат реактор, өндөр температур зэрэг тодорхой нөхцөл хэрэггүй гэсэн үг.

Судалгааг дэлгэрэнгүй: Molecular-scale CO spillover on a dual-site electrocatalyst enhances methanol production from CO2 reduction

молекул биологи

Хавдар гэх генетик мутацийн нөлөөгөөр эс замбараагүй хуваагдах энэ өвчнийг хүн төрөлхтөн манай эриний өмнөх 3,000 жилийн өмнө эртний Египетэд олж нээсэн гэдэг. Түүнээс хойш өдийг хүртэл энэ аймшигт өвчнийг бид хими болон туяа эмчилгээгээр “аргалж” буй. Аргалж гэж хэлж буй нь учиртай. Учир нь уг эмчилгээ нь хавдрын эсийг шууд устгах байдлаар ажилладаг тул хүний бусад эд эрхтнийг ноцтой гэмтээдэг эрсдэлтэй.

Харин энэ оны хоёрдугаар сард Өмнөд Солонгосын судлаачид хавдрын эсийн хуваагдлыг “ухраах” боломжтойг баталсан нэгэн судалгаа анагаах ухаанд маргаангүй шинэ нээлт боллоо. Өмнө нь хийгдэж байсан хавдрыг эмчлэх судалгаанууд хорт хавдрын эсүүдийг дахин ялгаруулж, хэвийн байдалд оруулах боломжтой гэдгийг янз янзаар таамаглаж, туршиж байсан ч яг ямар молекулууд энэ үйл явцыг удирддагийг олж тогтоож чадахгүй байв. Өөрөөр хэлбэл, эсийн хуваагдлыг хянадаг гол молекулуудыг тогтоох ажил хүндрэлтэй байсан юм.

Хавдрыг жолоодлогоо алдан давхиж буй машин гэж төсөөлбөл, урьд нь бид энэ машиныг шууд устгах гэж оролдож байсан бол уг судалгаа “гацаж, эвдэрсэн” унтраалгыг олж илрүүлээд засах байдлаар ажиллах механизмыг нь олж нээсэн гэсэн үг.

Уг судалгааны үндсэн технологийн нэг нь single-cell RNA sequencing буюу scRNA-seq юм. Энэ арга нь хэвийн болон хорт хавдрын эсүүдийн хоорондох маш нарийн генетик ялгааг илрүүлэхэд тусалдаг. Яг л олон хүнтэй өрөөнд нэг хүний ярьж байгаа юмыг онцгойлон сонсох хүсэлтэй байна гэж төсөөлбөл scRNA-seq нь яг тэр хүний дууг тусгаарлан дамжуулах боломжийг олгодог. Түүнчлэн өөр нэгэн дэвшилт бол "tumor transition state" буюу эс хавдрын эс болохоос өмнөх завсрын үе шатыг олж илрүүлсэн явдал. Энэ төлөвт байгаа эсүүд тогтворгүй бөгөөд “эрүүл эс ч биш хавдрын эс ч биш” завсрын шинж чанартай байдаг.

Эсийн уг тогтворгүй байдлыг тооцоолохын тулд судлаачид “Critical Transition Index” болон scEntropy аргуудыг ашигласан юм. “Critical Transition Index” нь генүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэлийг судалж, scEntropy нь эсүүд хэр дасан зохицох чадвартай байгааг хэмждэг. Эдгээр хэмжээс хэдий чинээ өндөр байна төдий чинээ эрүүл эс, хавдрын эс болж хувирах чадвартай гэдгийн дохио юм.

Судалгааг дэлгэрэнгүй: Attractor Landscape Analysis Reveals a Reversion Switch in the Transition of Colorectal Tumorigenesis

Ирж буй 2026 онд хүн төрөлхтнийг гайхшируулсан илүү олон нээлтээр уулзъя!