10 gare combattute nella storia della scienza

A volte il processo della scienza è l'ultima opportunità per superare i confini politici, sociali e religiosi per migliorare l'umanità. A volte è una corsa meschina e sputata per dimostrare chi ha le più grandi intelligenze. Questi sono dieci esempi più importanti della storia di quest'ultimo.

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Causa dell'AIDS

Nei primi anni '80, una malattia sconosciuta ha iniziato a reclamare vittime negli Stati Uniti. Inizialmente chiamata deficienza immunitaria correlata ai gay, dal 1982 è stato coniato il nome AIDS. La malattia aveva ucciso 121 persone alla fine del 1981, ma gli scienziati non sapevano ancora che cosa lo stesse causando. La corsa per scoprirlo è stata divisa tra squadre in Maryland, Stati Uniti e Parigi, in Francia. Le squadre erano guidate rispettivamente dagli scienziati Robert Gallo e Luc Montagnier.

Ci sono voluti solo due anni per scoprire il virus dell'HIV - seguito da una saga di disaccordi su chi lo aveva scoperto per primo. Alla fine il merito andò alla squadra francese di Luc Montagnier, nel 1991, Gallo ammise che i suoi campioni chiave provenivano dal laboratorio di Parigi. Nel 2008 Montagnier ha vinto il premio Nobel per la sua scoperta, anche se alcuni ritengono che Gallo abbia fatto abbastanza per giustificare l'inclusione. Da allora, i due uomini hanno dato un brillante esempio di come affrontare in modo produttivo il conflitto - per esempio, co-scrivere articoli come "co-scopritori" del virus dell'HIV. Alcuni altri su questo elenco avrebbero potuto fare seguendo questo esempio.

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Produrre insulina umana

Alcune razze scientifiche emergono organicamente dallo stato delle conoscenze scientifiche. La corsa per sviluppare l'insulina umana sintetica è stata sistemata in anticipo. Per cinquanta anni, dalla scoperta dell'insulina negli anni '20, l'insulina di mucca e maiale era stata usata per trattare pazienti diabetici umani. Le reazioni allergiche in alcuni e la difficoltà nel mantenere l'approvvigionamento dal bestiame hanno portato alla necessità di un approccio diverso. L'ingegneria genetica attraverso l'emergente tecnologia del DNA ricombinante ha avuto la più promessa. Nel 1976 il principale produttore di insulina negli Stati Uniti, Eli Lilly & Co, organizzò un simposio con scienziati di spicco che scatenò una dura gara a tre vie.

I concorrenti erano la società biotech Genetech, fondata dallo scienziato Herbert Boyer; l'Università della California-San Francisco; e una squadra di Harvard. Ognuno ha scelto un approccio diverso e il vantaggio nella corsa è saltato tra le squadre. I vincoli legali e non scientifici erano tra i più problematici: il team di Harvard perse un vantaggio iniziale perché non aveva un laboratorio che rispettava i regolamenti, eventualmente utilizzando un laboratorio nel vicino MIT. In seguito, l'uso di materiale genetico umano richiese un laboratorio di qualità di guerra batteriologica, così il team di Harvard negoziò l'uso di una struttura militare in Inghilterra, mentre la squadra di San Francisco portò il loro lavoro in Francia. Genetech, che aveva sintetizzato il gene artificialmente invece di prenderlo dagli umani, non aveva lo stesso ostacolo legale. Genetech vinse la gara, ma le altre squadre non erano state molto indietro: l'intera faccenda era durata solo un paio d'anni. Ci sono 1 milione di pazienti affetti da diabete di tipo 1 negli Stati Uniti che vivono una vita lunga e normale - tutti devono ringraziare questa razza.

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Scoperta di Nettuno

La corsa alla scoperta di Nettuno è insolita in quanto nessuna delle parti sapeva che l'altra stava cercando. A metà del XIX secolo, si notò che l'orbita di Urano non si adattava a ciò che ci si aspettava dai modelli del giorno. Nel giugno 1846, il matematico francese Urbain Jean Joseph Le Verrier presentò all'Académie des sciences francese un libro di memorie che descrive le sue predizioni per un nuovo pianeta per spiegare i problemi con Urano (fai le tue battute). Non sapeva, tuttavia, che una simile previsione era stata fatta dal matematico britannico John Couch Adams e, quando si resero conto anche dei francesi, gli inglesi iniziarono una ricerca del pianeta all'osservatorio di Greenwich.

La scoperta fu annunciata dopo il suo avvistamento dall'osservatorio di Berlino, sollecitato da Le Verrier, nel settembre 1846. Gli inglesi lo avevano effettivamente trovato il mese precedente, due volte, senza rendersene conto perché le loro mappe stellari non erano aggiornate. Eppure, non volendo essere da meno, gli inglesi hanno reso molto noti le loro affermazioni su alcune delle affermazioni di gloria che molti ora considerano esagerate e che hanno devastato Le Verrier che è morto senza il riconoscimento che meritava davvero.

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Cerca Elemento 43

La tavola periodica è uno dei risultati più eleganti e riconoscibili nella scienza. Gli elementi si adattano piuttosto ordinatamente in vari gruppi, basati su cose come le loro proprietà chimiche. Quando Dmitri Mendeleev produsse le prime versioni del tavolo durante il 1860, c'era un vuoto per un elemento che nessuno aveva ancora scoperto. Mendeleev lo soprannominalmente soprannominato ekamanganese e avrebbe continuato a eludere i chimici, molti chimici, per oltre sessanta anni. Ci furono tentativi e falsi allarmi da scienziati provenienti da Russia, Germania, Giappone e Polonia che pensavano di averlo trovato, ma la scoperta ufficiale fu fatta dal fisico italiano e premio Nobel Emilio Segre nel 1937.

Il tecnezio fu il primo elemento ad essere prodotto artificialmente. Oggi ci sono migliaia di generatori di tecnezio in tutto il mondo per i suoi usi medici. Viene utilizzato in decine di milioni di scansioni mediche all'anno e alcuni lettori di questo articolo probabilmente lo hanno consumato a un certo punto - e potrebbe aver salvato parte della loro vita.

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Corri in orbita

Mentre molti considerano la corsa verso la luna l'apice della corsa allo spazio negli anni '60, la corsa per mettere un oggetto in orbita ha dato il via a tutto e ha dominato gli anni '50. Ebbe inizio dopo la seconda guerra mondiale, con l'Unione Sovietica, gli Stati Uniti e il Regno Unito che raccolsero il maggior numero possibile di scienziati missilistici dall'ex Germania nazista. L'Anno geofisico internazionale del 1957-58 fu un catalizzatore chiave, un evento di 67 paesi per promuovere la scienza, compreso il lancio di un satellite.

Il primo progetto di razzi degli Stati Uniti, Orbiter, fu fermato a metà degli anni '50 e la Marina USA e l'esercito americano condussero per un certo periodo i loro programmi di ricerca. Questi record infranti dopo record di quanto lontano i missili potevano raggiungere nello spazio, ma la vittoria nella corsa verso l'orbita era di andare altrove. Il 4 ottobre 1957 l'URSS lanciò l'ormai famoso Sputnik, che andò in orbita attorno alla Terra in soli 98 minuti. Gli Stati Uniti si affrettarono a rimettersi in pari, ma il suo primo tentativo nel dicembre 1957 esplose durante il lancio. I sovietici lanciarono con successo in orbita un cane, chiamato Laika, prima che gli Stati Uniti riuscissero a mettere in orbita il suo Explorer 1 nel 1958. Qui puoi ascoltare le trasmissioni registrate di Sputnik ed Explorer.

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Primo trapianto di cuore umano

La storia della chirurgia cardiaca inizia con la seconda guerra mondiale. Il chirurgo dell'esercito americano Dwight Harken, dopo aver praticato gli animali, è diventato il primo a provare che un intervento chirurgico sul cuore umano è stato possibile rimuovendo le schegge dal cuore dei soldati feriti. Per i prossimi venti anni la chirurgia del cuore umano prosperò. I medici hanno sviluppato la capacità di riparare tutti i tipi di problemi cardiaci, aiutati incommensurabilmente dall'invenzione della macchina cuore-polmone alla fine degli anni cinquanta. Alcuni cuori, tuttavia, non potevano essere riparati: era necessaria una sostituzione.

Il primo trapianto di cuore è stato effettuato tra due cani nel 1959 da Norman Shumway, segnando l'inizio di una corsa di 9 anni per essere il primo a effettuare un trapianto di cuore umano. Shumway guida il campo nello sviluppo delle tecniche per eseguire un trapianto di cuore. Ha operato su oltre 200 cani, così come il chirurgo di Brooklyn Adrian Kantrowitz. Il mondo aspettava il primo trapianto di cuore e si aspettava che sarebbe stato fatto in America, ma il record fu preso da un outsider completo del Sud Africa, Christiaan Barnard. La razza fu rubata e il nome di Barnard sbarcò nei libri di storia, ma i veri eroi furono Shumway e Kantrowitz che continuarono il duro lavoro per trasformare il trapianto di cuore nella procedura che ora salva migliaia di vite all'anno.

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Struttura del DNA

La scoperta che il DNA era il portatore di informazioni genetiche fu fatta negli anni '40. La gara per scoprire la sua struttura è iniziata poco dopo. Linus Pauling, uno dei più grandi scienziati del secolo, ha lavorato al progetto in California, proponendo una tripla elica. Nel college di King, a Londra, Maurice Wilkins e Rosalind Franklin hanno usato un approccio sperimentale basato su immagini di diffrazione a raggi X del DNA. A Cambridge, Francis Crick e James Watson, ispirati dal lavoro di Pauling, stavano costruendo modelli fisici nel loro laboratorio. È stato l'approccio di Cambridge che ha dimostrato di avere successo, ma non senza polemiche.

Wilkins, frustrato dalla riluttanza di Franklin a condividere le sue teorie, mostrò i risultati dei suoi partner di ricerca alla squadra di Cambridge senza il suo consenso. Questo ha aiutato Watson e Crick a fare un passo cruciale, e hanno annunciato la loro scoperta della doppia elica poco dopo. Watson, Crick e Wilkins hanno vinto il premio Nobel nel 1962, ma Rosalind Franklin è morto nel 1958 e tragicamente perso. Il biochimico austriaco Erwin Chargaff, il cui lavoro aveva anche contribuito notevolmente al successo di Watson e Crick, era così infastidito nel perdere la sua parte di gloria che scrisse lettere agli scienziati di tutto il mondo che si lamentavano, poi divenne una forza schierata contro l'intero campo della microbiologia .

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Progetto genoma umano

Pochi progetti di ricerca scientifica sono stati annunciati dai leader mondiali. Il Progetto genoma umano era un'eccezione. Bill Clinton e Tony Blair hanno annunciato una bozza di lavoro del genoma nel giugno 2000, seguita da quella completa nel 2003. L'annuncio del 2000 ha seguito la fine di una corsa combattuta ea volte aspra fino alla fine di un progetto che è stato ha definito una delle grandi conquiste della scienza umana, alla pari con la divisione dell'atomo e l'andare sulla luna.

The Human Genome Project, un progetto finanziato pubblicamente, ha funzionato dal 1990 per completare il genoma. Il loro concorrente è arrivato in ritardo nel gioco. Celera Genomics, fondata dal famoso scienziato Craig Venter, ha annunciato nell'aprile del 2000 che erano potenzialmente lontane settimane dalla pubblicazione di un progetto di lavoro. La gara era troppo vicina per chiamare e lo sprint era attivo. Alla fine, dopo settimane di negoziati, le due parti hanno dichiarato un pareggio e l'annuncio del completamento è stato effettuato congiuntamente. Mentre c'era molta iperbole, la rapida rivoluzione medica che molti avevano sperato non arrivò mai, ma il progetto rimane un risultato enorme e di valore inestimabile nella ricerca medica di oggi.

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Liquefare l'idrogeno e l'elio

Heike Onnes e James Dewar hanno avuto una delle più feroci rivalità della carriera nella storia della scienza. I due uomini non avrebbero potuto essere meno simili. Dewar rappresentava il vecchio archetipo della scienza, un genio solitario che custodiva i suoi segreti, costruiva il suo equipaggiamento (inventò la boccetta da vuoto) e, come aveva fatto il solitario genio solitario Newton, alienando e seccando quasi tutti i suoi pari. Onnes era lungimirante, prevedendo uno sforzo scientifico mondiale aperto e cumulativo.

I due uomini hanno corso per essere il primo a liquefare l'idrogeno, ma non è iniziato bene. Gli assistenti di Dewar sono rimasti feriti, tra cui perdere gli occhi, facendo esplodere le attrezzature, così le autorità olandesi hanno interrotto il laboratorio di Onnes per tre anni per paura che lo stesso accadesse lì. Quella gara è andata a Dewar ma, sfortunatamente per lui, qualcuno ha isolato un nuovo elemento: l'elio. L'elio si condensa a una temperatura inferiore rispetto a qualsiasi altro elemento, spostando i pali della porta per raggiungere l'obiettivo finale a freddo. La capacità di Dewar di alienare tutti si estese agli scienziati che producevano questo nuovo elemento, arrestando i suoi progressi. Onnes è stato il primo a raggiungere il traguardo, assegnandogli un premio Nobel. Dewar continuò a studiare le bolle di sapone, e gli scienziati chiamano ancora boccette Dewar oggi.La ricerca di Onnes sul freddo continuò - alla fine scoprì e coniarò il termine superconduttività. Tutto sommato, un bel ragazzo. (Siamo spiacenti, non abbiamo potuto resistere).

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Cablaggio Fusion Power

La fusione nucleare imbrigliata è una fonte di energia da sogno. Consentirebbe a una vasca di acqua di mare di produrre tanta energia quanto 100 tonnellate di carbone, con pochissimi rifiuti, e sarebbe sicuro. Come ulteriore vantaggio, è l'unico modo in cui possiamo fabbricare elio, una risorsa importante che si sta esaurendo rapidamente. Sfortunatamente, rimane il carburante del futuro.

Esistono diversi metodi proposti che potrebbero essere utilizzati in un impianto di fusione nucleare. In California, gli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory stanno utilizzando un sacco di laser, anche se ora la loro attenzione è stata spostata maggiormente verso la ricerca sulle armi nucleari. Il più grande contendente usa un sacco di magneti davvero potenti per controllare quella che è effettivamente la stella in miniatura che verrebbe prodotta in un impianto di fusione. Denominato il progetto ITER e finanziato dall'Unione Europea, dalla Cina, dall'India, dal Giappone, dalla Corea del Sud, dalla Russia e dagli Stati Uniti, è in costruzione un impianto funzionante con l'obiettivo di operare nel 2020. Progetti più piccoli includono NSTX di Princeton e la US Navy stanno finanziando la ricerca su un tipo di reattore alternativo noto come Polywell.

La corsa alla rottura della fusione nucleare è in corso dalla fine degli anni '40, rendendola un sogno inseguito da scienziati più a lungo di qualsiasi altro in questa lista. Più dura è la gara, più grande è il premio e aiutare a salvare il mondo è sicuramente qualcosa su cui puntare.