2016 Yılını Şekillendiren Bilim Olayları ve Bilim Penceresinden 2017’ye Bakış
H. Koray Mısırlıoğlu
Koca bir seneyi daha geride bıraktık. Kimimiz için kötü, kimimiz için güzel bir yıl olarak hafızalarımızda yerini alsa da, bilim dünyası için her zamanki gibi yine birçok önemli gelişmenin yaşandığı bir yıl olarak geride kaldı. Bu ay sizlerle geride bıraktığımız 12 ayda öne çıkan bilimsel gelişmeler ile birlikte yeni yılın bu ilk günlerinde 2017’de bilimden beklenenlerden ve öne çıkması muhtemel konulardan konuşacağız. Beş buçuk sayfa uzunluğunda metin içeriğine sahip bu yazıyla 2016 senesindeki gelişmeleri anca özetleyebildiğimi belirtirken yazıma; sosyal medya video paylaşım platformlarında karşılaştığımız bir dakikalık bir videoda dahi dikkat dağınıklığı ve tahammülsüzlük yaşayarak videoyu değiştirdiğimiz/kapattığımız, çok kısa zaman alan içerik aktarımlarının bile sonunu getiremediğimiz bir zaman diliminde yazının sonunu getirebilecek meraklı ve ilgili okuyucuların hala var olduğu inancıyla başlıyorum…
İklim anlaşmaları, tartışmalı yardım ile üreme teknikleri ve CRISPR patent savaşı, yılın en öne çıkan başlıklarını oluşturdu.
İklim anlaşmaları, kalıtsal özelliğini (DNA’sını) üç farklı insandan alan ilk bebeğin doğumu ve CRISPR patent savaşı ile birlikte yerçekimi dalgalarının doğrudan algılanabilmesi ve yapay bir zekanın bilgisayarların henüz hakim olmadığı bir masa oyununa (Go-Antik Çin Oyunu) hakim olmayı başarması… Tüm bu gelişmeler geride bıraktığımız sene içerisinde gerçekleşen önemli gelişmelerden öne çıkanların birkaçı. Gelin şimdi bu gelişmelere biraz daha ayrıntılı bakalım.
Yerçekimi dalgaları modeli. (MPI/Gravitational Physics/ITP Frankfurt/ZI Berlin)
Dalgaları yakalamak
Fizikçiler on yıllar süren uzun bir araştırma sonucunda 11 Şubat 2016’da nihayet yerçekimi dalgaları olarak bilinen uzay-zaman yapısındaki dalgalanmaları hissettiler. Eylül 2015’te Louisiana ve Washington eyaletindeki Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalga
Gözlemevleri’ndeki [Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO)] ikiz dedektörler tarafından tespit edilen sinyal, yaklaşık 1 milyar yıl önceki iki kara deliğin birleşmesinden geliyor (1).
Duyuru, Albert Einstein’ın genel görelilik teorisini, neredeyse yayımlanmasından yaklaşık 100 yıl sonra çarpıcı bir şekilde teyit etti. Ayrıca, Einstein’ın teorisinin bir başka öngörüsü olan kara deliklerin var olduğu yönündeki en doğrudan kanıt sağlandı. Astrofizikçiler, LIGO’nun başarısını, evreni (kozmosu) gözlemlemenin yeni bir yolunu müjdelemesi nedeniyle bir zafer olarak değerlendirdiler ve diğer yollarla bulgulanamayacak olguların tespit edilmesini sağladılar (1).
Donald Trump Ekim ayında yapılan seçim kampanyasında. (Win McNamee/Getty)
Yeni Dünya düzeni
ABD’deki fırtınalı başkanlık kampanyalarının ardından Kasım ayında sürpriz bir zaferle ABD Başkanlık koltuğunun yeni sahibi olan Cumhuriyetçi Parti işadamı Donald Trump, bilim insanları için kaygı oluşturan bir isimdi. Trump’ın görüşlerinin birçoğu açıktı: iklim değişikliğinin Çinliler tarafından işlenen bir aldatmaca olduğu inancındaydı ve ABD’yi Paris iklim anlaşmasından geri çekme sözü verdi. Otizm ve çocukluk aşıları arasında bir bağlantı önerdi (2).
Trump yönetiminin şekillenmeye başlamasıyla araştırmacılar, bilimsel konularda gerekli vizyon ve yeterlilikte olmamasından şüphe ettikleri yeni Amerika Başkanı’na karşı bir grup/lobi hareketi yürüterek, yeni başkanın görev süresinde kendilerine yeterli bilimsel destek ve özgürlüğün tanınacağının garantisini almak istediler. Kasım ayının sonlarında, 22 Nobel ödüllü olmak üzere 2,300’den fazla bilim insanı, Trump’a “Mevcut ve gelişmekte olan insan sağlığı ve çevre sağlığı tehditlerine yanıt vermede yüksek bilimsel bütünlük ve bağımsızlık standartlarına uymak” konusuna ilişkin bir mektup gönderdi (3).
İngiltere’nin 23 Haziran’da Avrupa Birliği’nden ayrılma oylaması ülkenin bilim camiasını salladı. İngiliz araştırmacılar, önceden Avrupa Birliği’nden gelen yıllık araştırma fonundan edindikleri milyonlarca avronun kaderi ve İngiliz Siyasiler ise, İngiliz üniversitelerinde hali hazırda çalışmakta olan AB ülkeleri vatandaşlarının göçmenlik durumları ile ilgili endişe duymaya başladılar. Bu endişeler ile Brexit oyları sonrasında iktidara gelen bir kabineden yola çıkan İngiltere hükümeti Kasım ayında aldıkları bir karar ile İngiltere’nin bilimsel araştırmaları için 2020 yılına kadar yılda 2 milyar £ (2.5 milyar ABD Doları) değerinde bir fon yaratma planını duyurdu (3).
Ülkemizde ise Temmuz ayında gerçekleşen başarısız bir askeri darbe sonucu akademisyenler için üzücü bir durum söz konusuydu. Yüksek Öğretim Kurumu acilen 1.500’den fazla üniversite dekanını görevden aldı. O günden günümüze dek bu pozisyonların ancak yaklaşık % 58’si görevden alınan eski dekanlar tarafından tekrar dolduruldu. Ancak darbede yer alma şüphesiyle 6.500’den fazla profesör görevden alındı. İnsan hakları grupları, bilim insanları ile birlikte diğer iş alanlarında da işten atılan insanlarının çoğunun masum olduğu görüşünde (3).
2016’da Venezuela, Brezilya ve Güney Afrika’yı sarmalayan siyasi ve ekonomik sıkıntılar ise bilim insanlarına iltimas geçmedi. Şiddetli ekonomik kriz (Rolling karartmaları), yiyecek sıraları ve artan şiddet yüzlerce bilim insanının Venezuela’nın üniversitelerini ve bazı durumlarda ülkeyi terk etmesine neden oldu (4). Brezilya ise ciddi bütçe kesintileri ve Brezilya Bilim Bakanlığı’nın düşürülmesi ile karşı karşıya bulunuyor. Ülkedeki bilim insanları federal bilim harcamalarını dondurma ve ülkenin çevre yasalarını zayıflatma önerileri üzerine protesto eylemlerinde bulundular. Güney Afrika’daki kemer sıkma önlemleriyse, üniversitelerde kampüs protestolarına ve şiddet olaylarına yol açtı (3).
Jüpiter’in güneş ışığı ile aydınlanmış bir bölümü. (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Mai)
(Uzaya)Cesaretle gidebilmemiz için
Star Trek’in 50. Yıl dönümünün kutlandığı 2016 yılında, teknik aksaklıklar birkaç uzay görevini sekteye uğratsa da, önemli zaferler de vardı. Mart ayında Japonya Havacılık ve Uzay Araştırmaları Ajansı’nın amiral gemisi Hitomi X-ray astronomi uydusu tanıtımından sadece birkaç hafta sonra başarısız oldu. Araştırmacılar, bir yazılım hatasının uzay aracının kontrol dışı kalmasına ve bir bölümünün parçalanmasına neden olduğunu tespit etti. Uzay aracı, Jüpiter’in atmosferi ve manyetosferi hakkında planlananlardan daha yavaş fakat ayrıntılı bir şekilde veri toplamaya devam ediyor (3).
Artan alan gücü ile Çin birkaç avantaj sağladı. Ağustos ayında, kuantum iletişim alanına uzanan yolları test etmeyi amaçlayan ilk kuantum uydusunu başlattı. Eylül ayında ülke, dünyanın en büyük tek çanak teleskopu olan beş yüz metre açıklığındaki küresel teleskopun inşaatını, Guizhou eyaletinin güneybatısında tamamladı. Yine Kasım ayında, dünyanın en güçlü ülkelerinden biri olan Çin, Uzun 5 Mart roketi görevini başlattı. Bu gelişme insanların, gezginlerin ve ağır hizmet tipi gezegen sondalarının uzaya gönderilebileceği anlamına yani uzayda kolonileşebilmemiz için gerekli yük kapasitesinde uzay aracımızı hazırladığımız anlamına geliyor. Yaşasın Californication (!) (5)
Son olarak, iki Çinli astronot, ülkelerinin elinde bulundurduğu en uzun süreli insanlı uzay görevi rekorunu Ekim ve Kasım aylarında Tiangong-2 alan laboratuvarında toplamda bir ay geçirerek kırmış oldu (3).
CRISPR mahkemede
Bundan önceki aylarda “Bu adam CRISPR’dan başka bir şey bilmiyor mu acaba ?” demenize neden olurcasına, her sayıda size sürekli bahsedip durduğum teknoloji CRISPR-Cas9 genom düzenleme aracı (6) için yeni uygulamaların geliştirilmesi 2016 yılında hızla devam etti. 28 Ekim’de Chengdu’da bulunan Batı Çin Hastanesi’nde akciğer kanseri olan bir hasta, CRISPR-Cas9 kullanılarak düzenlenmiş hücrelerle tedavi gören ilk kişi oldu. Bu klinik araştırmanın bir parçası olarak araştırmacılar, (normalde bir hücrenin bağışıklık sistemini kontrol altında tutan bir geni devre dışı bırakarak yani bağışıklık sistemini daha agresif/saldırgan hale getirerek) genetik yapıları düzenlenen hücrelerin kansere karşı güçlü bir bağışıklık tepkisi oluşturacağı umudundaydılar. Gelecek yıl ABD ve Çin’de CRISPR-Cas9 temelini kullanan daha fazla kanser tedavisi denemesi bekleniyor (7).
İnsan embriyolarında CRISPR-Cas9 kullanılan araştırma yine bu yıl gerçekleştirildi. Araştırmada insan embriyolarının kullanılması bazı ülkelerdeki bilimsel araştırma düzenleyicileri, etik kurullar ve hükümetler tarafından onaylansa da bu araştırmanın sonucunda gelecekte tasarım bebeklerin ortaya çıkması potansiyeli endişeleri de beraberinde getiren tartışmalı bir çalışma oldu. Çin, İngiltere ve İsveç’teki ekipler, bu tekniğin embriyolarda kullanımını optimize etmek ve insan gelişimini incelemek için kullanma amacında olduklarını açıkladı. Birleşik Devletler yasalarında insan embriyolarını incelemek ve insan yumurtalarını veya spermlerini değiştirmek için federal fonların kullanılmasına ilişkin bir yasak olmasına rağmen, bunun gibi çalışmaların yeni yılda bu ülkede de gerçekleştirilmesi bekleniyor (8).
CRISPR cephesinde yaşanan tüm bu gelişmelerin yanında, CRISPR-Cas9 terapilerinin ticari hak sahibi belirsizliğini koruyor. ABD patent ve ticari marka dairesi, Ocak ayında iki araştırma ekibinin de patent başvurusu arasında bir ‘karışıklık’ ilan ettikten sonra ABD’de CRISPR-Cas9 gen düzenleme tekniğine ilişkin patent hakları için yapılan savaş ateş hattına ulaştı. Her iki takım ticari uygulamalar için çok önemli olabilecek bu patent başvurusunda mahkeme salonunda karşılıklı koltuklarda oturuyor. Gelecek yılın başlarında sonuçlanabilecek süreç, tekniği ilk kimin icat ettiğini belirlemeyi amaçlıyor (3).
Yeşil ışıklar Paris İklim Anlaşması’nı kutlamak için Eyfel Kulesi’ni aydınlatıyor. (Geoffroy Van Der Hasselt/Anadolu Agency/Getty)
İklim çıkmazı
22 Nisan Dünya Günü’nde kayıtlı 174 ülke ve Avrupa Birliği temsilcileri Aralık 2015’te Paris’te oluşturulan uluslararası iklim anlaşmasını imzalamak için bir araya geldi. Fakat anlaşmanın yürürlüğe girmesi için, küresel (dünyadaki) sera gazı emisyonlarının en az %55’ine neden olan 55’ten fazla ülkenin onay veya kabul belgelerini sunmaları gerekiyordu (9).
Konu ile ilgili en önemli gelişme Eylül ayında küresel emisyonların %38‘ini oluşturan Birleşik Devletler ve Çin’in sözleşmeye resmi olarak katılmasıyla yaşandı. Birkaç hafta sonra Brezilya ve 30 diğer ülke de anlaşmaya katıldı ve AB, anlaşmayı 5 Ekim’de imzaladı. Anlaşma 4 Kasım’da yürürlüğe girdi (9).
Fakat bu sadece küresel iklim anlaşması değildi. 6 Ekim’de Birleşmiş Milletler Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü, uluslararası uçuşlardan gelen emisyonları sınırladı. Ayrıca hava iklimlendirme sektöründe klimalarda yaygın olarak kullanılan ve güçlü sera gazları olan hidroflorokarbonların kademeli olarak kullanımdan kaldırılması kararını da içeren ozon tabakasının korunması amacı ile tasarlanan Montreal Protokolü 15 Ekim’de 197 ülkenin onayı ile kabul edildi. 28 Ekim’de ise Antarktika kıyısındaki Ross Denizi’nde dünyanın en büyük deniz rezervinin oluşturulmasına ilişkin dört yıllık çıkmaz ülkelerin anlaşması sonucu ortadan kalktı (9).
Tüm bu süre boyunca küresel ısınma devam etti. Tropikal Pasifik Okyanusu’nda meydana gelen şiddetli bir El Nino (Güney Amerika’nın batı kıyısındaki Büyük Okyanus’ta yüzey sularının ısınmasına İspanyolcada “erkek çocuk” anlamına gelen El Nino, soğumasına ise “kız çocuk” anlamına gelen La Nina deniliyor.) (10), yılın ilk beş ayında küresel sıcaklık kayıtlarının yapılmasına yardımcı oldu. El Nino, 2016’nın üst üste üçüncü en sıcak yıl haline gelmesine neden oldu. Çarpıcı sıcak, dünyanın dört bir yanındaki mercanların renklerinin açılıp ağarmasına neden oldu. Bu olay ise yosunlarla beslenen tüm organizmaları etkilerken, yosunlarla ilişki içerisinde olan birçok organizmanın ise hayatlarını devam ettirebilmeleri için yosunlardan izole yaşamalarına neden oldu. El Nino Mayıs ayında yavaş yavaş yok olmaya başladı, ancak mercan ağartması yıl boyunca devam etti ve 2017 yılında da etkisinin devam etmesi bekleniyor (3),(9),(10).
Brezilyada mikrosefali ile doğan dört aylık bir bebek. (Nacho Doce/Reuters)
Zika yayılıyor
Dünya Sağlık Örgütü [the World Health Organization (WHO) ], Şubat ayında Brezilya’da doğum kusurları ile bağlantılı olduğu anlaşılan Zika Virüsü salgınlarını kamu sağlığı için küresel acil durum olarak ilan etti. Bu doğum kusurlarının arasında fetüsün ve yeni doğanların kafalarının normalden 31.5-32 santimetre daha küçük olması ile birlikte beyin fonksiyonlarındaki bozukluklar yer almakta (mikrosefali) (11).
Coğrafik konumu itibari ile önce Kuzey Amerika ve ardından diğer kıtalara da sıçrayan Zika Virüsü’nün diğer kıtalarda ve hatta Brezilya içerisinde bile ülkenin kuzey doğusu dışında diğer bölgelerinde mikrosefali doğumlarına neden olmaması araştırmacıları düşündürdü. Temmuz ayında Brezilya yetkilileri, Zika enfeksiyonunun sadece Brezilya’nın kuzey-doğusunda mikrosefali doğumlarına neden olması durumunun, virüsün sosyo-ekonomik veya biyolojik unsurlarla birleşerek bu etkiyi (mikrosefali) yaratmış olabileceği hipotezi ile araştırmalara başladıklarını duyurdu. Ön sonuçların yeni yılın başında alınmasını bekliyorlar(3).
18 Kasım’da Dünya Sağlık Örgütü (WHO ) Zika ve doğum kusurları arasındaki bağlantının kurulduğu gerekçesiyle uluslararası kamu sağlığı acil durumunun sona erdiğini duyurdu ve bundan sonraki çalışmaların, enfeksiyonunun incelenerek doğum kusurlarının araştırılması ve enfeksiyona karşı bir aşının geliştirilmesi önceliğinde odaklanması gerekliliğinin altını çizdi(12).
Devam eden birkaç uluslararası araştırma projesinin yeni yılda “enfekte hamile kadınların hangi oranda doğum kusurlu bebek sahibi olduğu” gibi Zika ile ilgili bir dizi sorunun cevabını ortaya çıkarması bekleniyor.
Profesyonel Go Oyuncusu Lee Sedol, yapay zekaya karşı yaptığı bir maçı değerlendiriyor. (Google/Getty)
Akıl Oyunları
2016 Ocak ayında, bir bilgisayar programı, antik Go oyununda (13) ilk kez dünya standartlarında bir insanı (Go oyunu ustası) yenmeyi başardı. Ancak nihai gösteri, AlfaGo adındaki yapay zekanın dünyanın en iyi oyuncularından Lee Sedol’u bozguna uğrattığı Mart ayında gerçekleşti. Google’a ait olan “DeepMind” tarafından Londra’da geliştirilen yapay zeka, beş turluk turnuva karşılaşmasının ilk üç turunu ard arda kazanarak açtı. Lee dördüncü maçı almış olup beşinci maçı da neredeyse kazanacak duruma gelse de AlfaGo beşinci ve son maçta da puanı hanesine yazdırarak 4-1’lik sonuçla zafere ulaştı (3).
Ekim ayında DeepMind araştırmacıları, daha önce harita bilgisi yüklemedikleri ve hiç bilgi sahibi olmadan Londra Metrosu’nda gezinme yeteneğine sahip başka bir yapay zekayı geliştirdiler. Gelişmiş program, hafızayı deneyimlerden öğrenme becerisi ile birleştirdi. Bu gelişme ile yapay zeka teknolojisi mantıksallaştırma ve akıl yürütme gibi insan benzeri görevlerin yerine getirilmesine bir adım daha yaklaştı (3).
Yapay zeka aynı zamanda dillerin makine çevirisindeki hatalarını % 60 oranlarında azaltmaya yardımcı oldu ve yeni süper malzemeler arayan fizikçilere de yardım etti. Bu gelişmeler büyük oranda, dev veri kümelerini ve hiyerarşik (beyin benzeri) bir bilgi işleme yöntemini kullanan derin öğrenme ile sağlandı (3).
Üç biyolojik ebeveyne sahip çocuk uygulaması tartışmaları
On yıllar boyunca yapılan araştırmaların ardından, üç farklı bireyin DNA’sını karıştıran yardımcı üreme teknikleri meyve veriyor. Bu prosedürler ailelerin, hücrenin enerji üreten yapıları olan mitokondrinin annedeki kusurlarının yol açtığı metabolik hastalıkları bebeklerine miras bırakmamalarını sağlıyor. Biraz daha ayrıntılı bakarsak, bu uygulamada eğer annenin sadece 37 gen ihtiva eden mitokondriyal DNA (Buna karşılık insan nükleer DNA’sında yaklaşık 23 000 gen bulunmaktadır) kaynaklı bir kalıtsal hastalığı çocuklarına geçirme riski varsa, babanın spermi ile hasta çocuk riski olan anneden alınan yumurta ve donör anneden alınan yumurta döllenmektedir. Donör anneden alınan döllenmiş yumurtadaki çekirdek hücreleri çıkarılarak imha edilmekte ve yasal annenin döllenmiş yumurtasındaki çekirdek hücreleri çıkarılarak donör embriyoya aktarılmaktadır. Böylece annenin kalıtsal hastalık taşıyan mitokondriyal genomundan kurtulunmuş ve doğacak çocuğun donör annenin sağlıklı mitokondriyumlarını taşıması sağlanmış olmaktadır. Bundan sonra doğacak bu çocuk iki anneli ve bir babalı, yani üç ebeveyne sahip olmaktadır (14).
İşte asıl tartışma da bundan sonra başlamaktadır: Bu yapılan işlem ya da bu tür tüp bebek uygulaması etik midir, dini açıdan uygun mudur? 2000’li yılların başında, Amerika Birleşik Devletleri’nde Sağlık Bakanlığına bağlı; gıda, diyet eklentileri, ilaç, biyolojik medikal ürünler, kan ürünleri, medikal araçlar, radyasyon yayan aletler, veteriner aletleri ve kozmetiklerden sorumlu birim olan Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi [U.S. Food and Drug Administration (FDA)] tarafından üç ebeveynli bu uygulama yasaklanmıştır. Üzerinde tartışmalar devam ederken, İngiltere’de hükümetin üç ebeveynli tüp bebek uygulaması konusunda görüşünü sorduğu İnsan Üremesi ve Embriyoloji Yönetimi [The Human Fertilisation and Embryology Authority (HFEA)], 20 Mart 2013 tarihinde bu uygulamanın bilim etiği yönünden bir sakıncası olmadığının hükümete tavsiye edilmesine karar vermiştir. Doğal olarak, bu önerinin öğrenilmesinden sonra hem bilimsel hem de dini çevrelerden olumlu ya da olumsuz tepkiler her geçen gün artarak gündeme gelmeye başlamıştır (15).
Eylül ayında, Meksika kliniğinde çalışan araştırmacılar, böyle bir prosedür ile ilk sağlıklı bebeğin doğumunu bildirdiler. Çin’de de bir bebeğin aynı teknik kullanılarak doğduğu bildirildi. Ekim ayında ise Ukrayna’daki bir klinik daha önce infertil (kısır) olan iki kadının benzer bir prosedürle gebe kaldıklarını açıkladı. 15 Aralık’ta bilim adamlarının tavsiyelerini takiben Birleşik Krallık İnsan Üremesi ve Embriyoloji Yönetimi Kurumu (HFEA), tekniğin 2017’de klinik kullanımına başlanabilmesi için hazır olduğunu söyledi (3).
2017 Beklentileri
Geride bıraktığımız yılda bilim dünyasında yaşanan yüzlerce/binlerce gelişmeden öne çıkanların aktarılmış olduğu bu uzun yazı dizisinin sonunda başlamış olduğumuz yeni yılın bilim ve teknoloji alanında ne kadar heyecan verici gelişmelere sahne olacağını kestirebilmek hiç de zor değil.
2016’yı geride bıraktığımız bu günlerde ülkemizde yaşanan tatsız olayların yerini 2017 senesinde daha huzurlu bir ortama, toplum bilincimizin arttığı, sanatın ve bilimin ışığında yürüdüğümüz daha aydınlık günlere bırakması dileğiyle hepinize yeni yılda sağlık, mutluluk ve esenlikler dilerim.
Kaynaklar
-
http://www.nature.com/news/donald-trump-s-us-election-win-stuns-scientists-1.20952
-
http://ekonomi.haber7.com/ekonomi/haber/1992271-venezuelada-neler-oluyor
-
http://genius.com/Red-hot-chili-peppers-californication-lyrics
-
http://dagarcikturkiye.com/genetik-biliminde-bir-devrim-crispr-cas9-sistemi-hd-242.html
-
http://dagarcikturkiye.com/yuzyilin-hastaligi-kansere-cozum-mu-bulunuyor-hd-297.html
-
http://dagarcikturkiye.com/yeni-bir-cag-basliyor-insan-embriyo-genlerinin-duzenlenmesi-hd-292.html
-
http://www.nature.com/news/paris-climate-deal-to-take-effect-as-eu-ratifies-accord-1.20735
-
https://en.wikipedia.org/wiki/Mitochondrial_replacement_therapy
-
https://www.medimagazin.com.tr/authors/nurettin-basaran/tr-uc-ebeveyn-bir-cocuk-1-42-3692.html
