10 hårdkæmpede løb i videnskabshistorie

Nogle gange er videnskabens proces den ultimative mulighed for at overvinde politiske, sociale og religiøse grænser for bedre menneskehed. Nogle gange er det en lille, spat-fueled race for at bevise, hvem der har den største smarts. Det er ti af historiens mest fremtrædende eksempel på sidstnævnte.

10

Årsag til aids

I begyndelsen af ​​1980'erne begyndte en ukendt sygdom at kræve ofre i USA. Oprindeligt kaldet Gay Related Immune Deficiency, i 1982 blev navnet AIDS blevet udtænkt. Sygdommen havde dræbt 121 mennesker ved udgangen af ​​1981, men videnskabsmænd vidste stadig ikke, hvad der forårsagede det. Løbet at finde ud af, blev splittet mellem hold i Maryland, USA og Paris, Frankrig. Holdene blev ledet af forskere Robert Gallo og Luc Montagnier henholdsvis.

Det tog kun to år for hiv-viruset at blive opdaget - efterfulgt af en saga af uenighed om hvem der først havde opdaget det. I sidste ende gik kreditten til Luc Montagniers franske hold i 1991, indrømmede Gallo, at hans nøgleprøver kom fra Paris lab. I 2008 vandt Montagnier Nobelprisen for sin opdagelse, men nogle troede Gallo havde gjort nok til at berettige integration. Siden har de to mænd sat et skinnende eksempel på, hvordan man produktivt håndterer konflikter, for eksempel medskrivning af artikler som "co-opdagere" af HIV-viruset. Nogle andre på denne liste kunne have gjort med at følge dette eksempel.

9

Fremstil Human Insulin

Nogle racer inden for videnskab fremkommer organisk fra den videnskabelige viden. Løbet om at udvikle syntetisk humant insulin blev arrangeret foran. I halvtreds år siden, fra opdagelsen af ​​insulin i 1920'erne, var ko og gris insulin blevet brugt til behandling af humane diabetespatienter. Allergiske reaktioner i nogle og sværhedsgraden ved at opretholde leveringen fra husdyr har ført til behovet for en anden tilgang. Geneteknik ved hjælp af den fremkomne rekombinante DNA-teknologi havde det største løfte. I 1976 arrangerede den førende amerikanske insulinproducent Eli Lilly & Co et symposium med førende forskere, der udgjorde en hårdkæmpet trevejsrace.

Konkurrenterne var biotekvirksomheden Genetech, grundlagt af forsker Herbert Boyer; University of California-San Francisco; og et hold fra Harvard. Hver valgte en anden tilgang, og føringen i løbet løber rundt mellem holdene. Juridiske, ikke videnskabelige begrænsninger var nogle af de mest besværlige - Harvard-holdet mistede en første fordel, fordi de ikke havde et laboratorium, der mødte regler, og i sidste ende brugte et laboratorium på nærliggende MIT. Senere krævede brug af menneskeligt genetisk materiale et laboratorium for kvældkrigskvalitet, så Harvard-teamet forhandlede brug af en militærfacilitet i England, mens San Francisco-holdet tog deres arbejde til Frankrig. Genetech, som havde syntetiseret genet kunstigt i stedet for at tage det fra mennesker, havde ikke den samme lovlige hindring. Genetech vandt løbet, men de andre hold havde ikke været langt bagud - det hele havde kun taget et par år. Der er 1 million type 1-diabetes-syge i USA, der lever lange, normale liv - de har alle dette løb at takke.

8

Opdagelse af Neptunus

Løbet om at opdage Neptun er usædvanligt, fordi ingen af ​​parterne vidste, at den anden søgte. I midten af ​​det 19. århundrede blev det bemærket, at bane Uranus ikke passede det, der var forventet fra dagens modeller. I juni 1846 præsenterede den franske matematiker Urbain Jean Joseph Le Verrier for den franske akademiske videnskab et memoir, der beskriver sine forudsigelser for en ny planet for at redegøre for problemerne med Uranus (lave dine egne vittigheder). Han vidste imidlertid ikke, at en lignende forudsigelse var foretaget af den britiske matematiker John Couch Adams, og da de indså, at franskerne også var på det, begyndte briterne at søge efter planeten på Greenwich observatoriet.

Opdagelsen blev annonceret efter observationen af ​​Berlins observatorium, der blev ledet af Le Verrier i september 1846. Briterne havde faktisk fundet den den foregående måned to gange uden at indse det, fordi deres stjernekort ikke var opdaterede. Stadig ønskede de ikke at være forældede, at briterne meget velkendte deres påstande om nogle af de herlighedskrav, som mange nu anser for at være overdrevne, og som ødelagde Le Verrier, der døde uden den anerkendelse, han virkelig fortjente.

7

Søg efter Element 43

Det periodiske bord er et af de mest elegante og genkendelige resultater inden for videnskab. Elementerne passer ret ind i forskellige grupper, baseret på ting som deres kemiske egenskaber. Da Dmitri Mendeleev producerede tidlige versioner af bordet i 1860'erne, var der et hul for et element, som ingen endnu havde opdaget. Mendeleev kaldte midlertidigt det ekamanganese, og det ville fortsætte med at elude kemikere, masser af kemikere i over tres år. Der var forsøg og falske alarmer fra forskere fra Rusland, Tyskland, Japan og Polen, som troede, at de måske havde fundet det, men den officielle opdagelse blev lavet af den italienske fysiker og nobelpristageren Emilio Segre i 1937.

Technetium var det første element, der skulle fremstilles kunstigt. I dag er der tusindvis af technetiumgeneratorer verden over til sin medicinske anvendelse. Det bruges i titusinder af medicinske scanninger om året, og nogle læsere af denne artikel har sandsynligvis forbruget det på et tidspunkt - og det kan godt have reddet nogle af deres liv.

6

Race til Orbit

Mens mange betragter løbet til månen for at være højdepunktet for rumløbet i 1960'erne, begyndte løbet at sætte et objekt i kredsløb alt og dominerede 1950'erne. Det begyndte efter anden verdenskrig, med Sovjetunionen, USA og Storbritannien at samle så mange raketforskere fra det tidligere nazistiske Tyskland som muligt. Det internationale geofysiske år 1957-58 var en nøglekatalysator, en 67-lands begivenhed til yderligere videnskab, herunder lanceringen af ​​en satellit.

USAs tidligste raketprojekt, Orbiter, blev stoppet i midten af ​​1950'erne, og US Navy og US Army gennemførte deres egne forskningsprogrammer i et stykke tid. Disse smadrede optegnelser efter rekord af, hvor langt missiler kunne nå ud i rummet, men sejr i løbet til kredsløb var at gå andre steder. Den 4. oktober 1957 lancerede Sovjetunionen den nu berømte Sputnik, som fortsatte med at bane jorden på bare 98 minutter. USA scrambled for at indhente, men dets første forsøg i december 1957 eksploderede under lanceringen. Sovjeterne lancerede med succes en hund, der hedder Laika, i kredsløb, før USA lykkedes at sætte sin Explorer 1 i kredsløb i 1958. Du kan lytte til de optagede transmissioner af Sputnik og Explorer her.

5

Første menneskelig hjertetransplantation

Historien om hjertekirurgi begynder med anden verdenskrig. Den amerikanske hærkirurg Dwight Harken, efter at have praktiseret sig på dyr, blev den første person til at bevise, at kirurgi på det menneskelige hjerte var muligt ved at fjerne skrapnel fra de skadede soldaters hjerter. I de næste tyve år blomstrede den menneskelige hjerteoperation. Lægerne udviklede evnen til at reparere alle former for hjerteproblemer, støttet umådeligt ved opfindelsen af ​​hjertelungemaskinen i slutningen af ​​50'erne. Nogle hjerter kunne imidlertid ikke repareres - en erstatning var nødvendig.

Den første nogensinde hjerte-transplantation blev udført mellem to hunde i 1959 af Norman Shumway, der markerer starten på en 9-årig race for at være den første til at udføre en menneskelig hjerte-transplantation. Shumway leder feltet i at udvikle teknikker til at udføre en hjerte-transplantation. Han opererede på over 200 hunde, ligesom Brooklyn kirurg Adrian Kantrowitz. Verden ventede på den første hjertetransplantation og forventede, at det ville ske i Amerika, men pladen blev taget af en komplet outsider fra Sydafrika, Christiaan Barnard. Løbet blev stjålet, og Barnards navn landede i historiebøgerne, men de virkelige helte var Shumway og Kantrowitz, der fortsatte det hårde arbejde for at vende hjertetransplantationen ind i proceduren, som nu sparer tusindvis af liv om året.

4

Struktur af DNA

Opdagelsen af, at DNA var bæreren af ​​genetiske oplysninger, blev lavet i 1940'erne. Løbet om at opdage sin struktur begyndte kort tid efter. Linus Pauling, et af århundredets største forskere, arbejdede på projektet i Californien og foreslog en tredobbelt helix. I King's College, London, brugte Maurice Wilkins og Rosalind Franklin en eksperimentel tilgang baseret på røntgendiffraktionsbilleder af DNA. I Cambridge, Francis Crick og James Watson, inspireret af Pauling's arbejde, byggede de fysiske modeller i deres lab. Det var tilgangen fra Cambridge, der viste sig at være vellykket, men ikke uden kontrovers.

Wilkins, frustreret over Franklin's tilbageholdenhed med at dele sine teorier, viste sin forskningspartneres resultater til Cambridge-holdet uden hendes samtykke. Dette hjalp Watson og Crick til at gøre et afgørende skridt, og de annoncerede deres opdagelse af dobbelthelix kort tid efter. Watson, Crick og Wilkins vandt Nobelprisen i 1962, men Rosalind Franklin døde i 1958 og tragisk savnet. Den østrigske biokemi Erwin Chargaff, hvis arbejde også havde bidraget meget til Watson og Cricks succes, var så irriteret for at savne sin del af herlighed, som han skrev breve til videnskabsmænd rundt om i verden, klagede, blev derefter en rallykraft mod hele mikrobiologiområdet. .

3

Human Genome Project

Få videnskabelige forskningsprojekter har deres afslutning offentliggjort af verdensledere. Human Genome Project var en undtagelse. Bill Clinton og Tony Blair annoncerede et udkast til genomet i juni 2000 - dette blev efterfulgt af det komplette i 2003. Meddelelsen fra 2000 fulgte afslutningen på en hårdkæmpet og til tider bitter race til slutningen af ​​et projekt, der har været kaldte en af ​​de store præstationer inden for humaniora, på lige fod med at dele atom og gå til månen.

Human Genome Project, et offentligt finansieret projekt, havde arbejdet siden 1990 for at fuldføre genomet. Deres konkurrent kom sent i spillet. Celera Genomics, der blev grundlagt af den berømte forsker Craig Venter, meddelte i april 2000, at de potentielt kunne være uger væk fra at udgive et arbejdsopkast. Løbet var for tæt på at ringe og sprinten var på. I sidste ende erklærede de to sider i træk efter forhandlingsforhandlinger, og meddelelsen om afslutning blev foretaget i fællesskab. Mens der var meget hyperbole, havde de hurtige medicinske revolutioner mange håbet på, at de aldrig kom helt, men projektet er fortsat en enorm præstation og uvurderlig i medicinsk forskning i dag.

2

Liquefy Hydrogen og Helium

Heike Onnes og James Dewar havde en af ​​de hårdeste karriere-lange rivaliteter i videnskabens historie. De to mænd kunne ikke have været mindre ens. Dewar repræsenterede den gamle arketype af videnskab, et ensomt geni bevogtede sine hemmeligheder, byggede sit eget udstyr (han opfandt vakuumkolben), og som det samme ensomme geni Newton havde gjort, fremmedgjorde og irriterende næsten alle sine kolleger. Onnes var fremadrettet og forudså en åben, kumulativ verdensomspændende videnskabelig indsats.

De to mænd løb til at være den første til at flyde hydrogen, men det begyndte ikke godt. Dewar's assistenter blev skadet, herunder at miste øjnene, ved at eksplodere udstyr - så de nederlandske myndigheder lukkede Onnes 'lab i tre år af frygt for, at det samme ville ske der. Det løb gik til Dewar, men desværre for ham havde nogen isoleret et nyt element-helium. Helium kondenserer ved en lavere temperatur end noget andet element, der skifter målstolpen til det ultimative mål i kulde. Dewar's evne til at fremmedgøre alle udvidet til de videnskabsmænd, der producerer dette nye element, fremmer hans fremskridt. Onnes var den første til den nye målstregen og nettede ham til en nobelpris. Dewar fortsatte med at studere sæbebobler, og forskere kalder stadig vakuumflasker Dewar kolber i dag.Den fortsatte undersøgelse af kulden fortsatte - han opdagede og udtænkte sig udtrykket superledningsevne. Alt i alt en dejlig sej fyr. (Undskyld, vi kunne ikke modstå).

1

Harness Fusion Power

Udnyttet nuklear fusion er en energikilde for energi. Det ville tillade et badekar med havvand at producere så meget energi som 100 tons kul, med næsten ingen affald, og det ville være sikkert. Som en ekstra fordel er det den eneste måde, hvorpå vi kan fremstille helium, en vigtig ressource, der hurtigt løber ud. Desværre forbliver det fremtidens brændstof.

Der findes flere foreslåede metoder, der kan anvendes i et atomfusionskontor. I Californien bruger forskere i Lawrence Livermore National Laboratory masser og masser af lasere, selvom deres fokus nu er blevet skiftet mere hen imod atomvåbenforskning. Den største contender bruger masser af virkelig magtfulde magneter til at kontrollere, hvad der er effektivt miniatyrstjernen, der ville blive produceret i et fusionsanlæg. Opkaldt ITER-projektet og finansieret af EU, Kina, Indien, Japan, Sydkorea, Rusland og USA, er et arbejdsanlæg under opførelse med målet om drift i 2020'erne. Mindre projekter omfatter Princeton's NSTX, og US Navy finansierer forskning i en alternativ type reaktor kendt som Polywell.

Løbet til at knække atomfusion har været igangværende siden slutningen af ​​1940'erne, hvilket gør det til en drøm, som forskere lider længere end nogen anden på denne liste. Jo sværere løbet, desto større er prisen - og hjælper med at redde verden er bestemt noget at tilstræbe.