125 התעלומות הגדולות של עולם המדע
מגזין המדע "סיינס" חוגג 125 שנות פעילות. במאמר המערכת מציג צוות המגזין את 125 השאלות שהמדע עדיין לא הצליח לפתור: ממה עשוי היקום, למה אנחנו חולמים, מה הקשר בין הגוף לנפש ועוד
באוסף מיוחד של מאמרים שפורסמו בגליון ה-1 ביולי 2005 של כתב העת סיינס (Science) ובאתרי האינטרנט שלו, חוגג המגזין המדעי 125 שנים לקיומו במבט קדימה - על החידות המאתגרות ביותר ושאלות העומדות בפני המדענים בימנו.
לפי סיינס, 125 השאלות הללו יעמדו במרכז החקירה המדעית במשך רבע המאה הבאה. בין היתר, כלולים ברשימה נושאים כמו העברת תכונות גנטיות מול השפעות הסביבה, חקר ההזדקנות ועוד. הגל הבא של השאלות המדעיות מצפה לדור המדענים הצעירים הבונים כיום את הקריירה שלהם, בניסיון לענות על השאלות שהדורות הקודמים השאירו אחריהם.
מתוך 125 התעלומות שפורסמו, הצביעו העורכים על 25 תעלומות ש"יש סיכוי לפתור, או לפחות ידוע כיצד לגשת לפתרונן, ב-25 השנים הבאות". כשירות לציבור אנו מביאים את עשרת השאלות החשובות ביותר לפי דירוג עורכי המגזין סיינס:
ממה מורכב היקום
מדידות נפרדות של מגוון תופעות מעידות על כך שהחומר מרכיב רק 30% מהתכולה של היקום (כ-5% ממנו חומר נראה והשאר חומר אפל). שאר 70 האחוזים הם כוח מסתורי הנוגד את כוח המשיכה שאנו מכנים בשם "אנרגיה אפלה". טבעה של אותה אנרגיה אפלה נתון לויכוח והוא אחד הנושאים הפתוחים החשובים ביותר העומדים בפני המדע.
מהו הבסיס הביולוגי של ההכרה?
ההתעניינות המדעית בשאלה הותיקה והחמקמקה הזו נראית כצוברת תאוצה. עד כה, בכל אופן, למרות שפותחו תיאוריות רבות, עדיין אין די נתונים מספקים כדי לענות על השאלה הזו.
עוד תעלומה שמדענים מקווים להתקדם בפתרונה בשנים הקרובות, לפי כתב העת, היא חלוקת התפקידים בין הגוף לנפש, בין הביולוגיה לתודעה. במאה ה-17 הכריז הוגה הדיעות הצרפתי, רנה דקארט, שהגוף והנפש נפרדים זה מזה לגמרי. ביולוגים בני ימינו החליפו את "הנפש" במושגים כמו שכל, מחשבה או תודעה, ולגישתם, כל מה שקורה בתודעתנו נובע מתהליכים פיזיולוגיים, כימיים ומולקולריים המתרחשים במוח. זיהוי תהליכים אלה עומד במרכז המחקר בשטחי הנוירולוגיה והפסיכולוגיה.
מדוע לבני האדם יש כה מעט גנים
בסוף שנות ה-90, עם פענוח גנום האדם, הופתעו הביולוגים - שציפו לגילוי רצף של כ-100 אלף גנים - לגלות שגנום האדם מכיל כ-25 אלף גנים בלבד. התגלית שלבני האדם יש פחות גנים מאשר הוערך לפני השלמת פרויקט הגנום האנושי הביאה להכרה הולכת וגוברת כי הגנום שלנו ושל שאר היונקים הרבה יותר גמיש והקשרים בין הגנים מורכבים יותלר מאשר תיארנו לעצמנו עד כה.
עד לאיזו מידה השוני הגנטי קשור לבריאות האישית?
המגוון הגנטי קשור לסיכון המוגבר ללקות במחלות כמו אלצהיימר או סרטן השד, והדבר יוצר תקווה לפיה תרופות מותאמות אישית יוכלו להיות יעילות. ואולם נבירה ב-DNA האחראי לכך, אם אכן ה-DNA אחראי לכך - והפיכת הידדע הזה לניסוי גנטי שיוכל לתת לרופאים כלי שימושי לאבחון, תחום זה נשאר אתגר למדעני העתיד.
האם חוקי הפיסיקה יאוחדו?
אף אחד לא הצליח למצוא דרך משכנעת לבנות תיאוריה יחידה הכוללת את כל החלקיקים, הכוח החזק והכוח האלקטרומגנטי, כמו גם הכבידה לחבילה אחת גדולה. ואולם הפיסיקאים הצליחו להשיג כמה רמזים, אולי המבטיחה ביותר היא תאורית מיתרי העל.
עד כמה ניתן להאריך תוחלת החיים של בני האדם?
תוחלת החיים של יצורים משמרים ועד עכברים והשלכות ממגמות תוחלת החיים בבני האדם שיכנעו מדענים רבים כי בני אדם יוכלו באורח שגרתי לחיות עד גיל 100-110. אחרים סבורים שאנחנו עדיין רחוקים מהמגבלה.
מהו המנגנון המבקר התחדשות של אברים?
רפואה רגנרטיבית - בניה מחדש של איברים ורקמות - יכולה להיות המקבילה של המאה ה-21 לגילוי האנטיביוטיקה במאה ה-20. לפני שזה יוכל לקרות, החוקרים חייבים להבין את האותות המבקרים את ההתחדשות של התאים והאיברים.
כיצד יכול תא עור להפוך לתא עצב?
המדענים רק החלו להבין כיצד פעולות הדדיות ורמזים מנחים את התא לעבר יעדו הסופי. הבנה כיצד כ-25 אלף הגנים האנושיים פועלים ביחד כדי ליצור רקמות ו"לצבוט" את הנכונות כדי לכוון את התפתחות התא הלא מפותח - ימשיך להעסיק את החוקרים במשך דורות.
כיצד תא סומטי אחד יכול להפוך לצמח שלם?
כמה צמחים יכולים ליצור זרעים חדשים מתוך תא סומטי יחיד, אף כי מדענים המתמחים בצמחים מבינים מעט מאוד בגורמים השולטים בתהליך. החיפוש אחר התשובה עשוי לשפוך אור על השאלה כיצד תא מת מצליח להשתקם במהלך ההתפתחות וכיצד הצמחים מצליחים לשמור על הגמישות הזו.
כיצד פועל פנימו של כדור הארץ?
40 שנים של חקר פנימו של כדור הארץ בעזרת מכשירים סיסמיים מתוכחמים, הביאו לתמונה על מורכבות של המנוע הפנימי של כדור הארץ בלי לפתור את השאלה כיצד הוא פועל. יותר מאותו הדבר ומנה גדולה של סבלנות עשויה לסייע לנו לפרק את המכונה הפלנטרית המורכבת ולמצוא כיצד היא פועלת.
האם אנו לבד ביקום?
לבדנו, בכל החלל? לא סביר. השאלה הגדולה היא, האם יהיו לנו המשאבים והטכנולוגיה הדרושה לצאת ולפגוש את היצורים האינטלגנטיים. עם מעט מזל, זה עשוי להתרחש ב-25 השנים הבאות.
בין שאר השאלות:
כיצד התפתחו החיים על פני כדור הארץ? (שאלה, שבגלל שלמדע אין עליה תשובה בדוקה אלא כמה תיאוריות, הופכת לכלי הניגוח של מתנגדי האבולוציה)
מדוע אנו ישנים? ולמה אנו חולמים?
כיצד מתעצבת האישיות שלנו?
האם היקום שלנו הוא היחיד, או האם קיימים יקומים מקבילים?
במאמר המערכת המתלווה לפרויקט מסבירים העורכים דונלד קנדי וקולין נורמן: "החלטנו לשאול את אנשי מועצת המערכת הבכירה של סיינס, הכוללת את כל העורכים המבצעים בדיקה של המאמרים המדעיים לפני פרסומם, וכן את כל הכותבים והעורכים במגזין כדי שיציעו את הנקודות שבהן עדיין קיים פער בידע האנושי.
הכלל הבסיסי היה: המדענים צריכים לתת ניחוש טוב ולענות על השאלות שיפתרו ב-25 השנים הבאות, או לפחות צריכים לדעת כיצד לנסות לפתור אותן. התכוונו לקחת 25 מההצעות הללו ולהפוך אותם לסקר של השאלות הגדולות העומדות בפני המדע. ואולם כאשר קבוצת העורכים והכתבים התיישבה לבחור את השאלות הללו, הבננו ש-25 שאלות פשוט לא יעבירו את המגוון הרחב של המחקרים בתחומים אלה העומדים בחזית המדע, כך שלבסוף סיימנו עם 125 שאלות, כך שהדבר יתאים לחגיגת יום ההולדת ה-125 של המגזין.
השאלה שבמקום ה-25 היא שאלה חשובה בפני עצמה: האם הכומר האנגלי תומאס מלתוס, שבשלהי המאה ה-18 טען שאסונות כמו רעב, מלחמות ומחלות יגבילו את הגידול באוכלוסיה, אכן צדק. השאלה הדחופה ביותר, לדברי אנשי המגזין, היא האם נוכל לשמור על רמת החיים הנוכחית - וגם להבטיח מזון לכל הנזקקים בעולם. או במילים אחרות: כיצד יוכלו בני האדם לחיות על כוכב הלכת, בדרך שתשמור על המגוון הגנטי, המשאבים והמערכת האקולוגית?
לסיכום, מבהירים עורכי כתב העת כי "השאלות הללו אינן סקר של הבעיות החברתיות שהמדע יכול לסייע לפתור, ולא תחזית של מה עשויים המדענים להשיג. חשבו עליה כעל סקר של הבורות המדעית שלנו, אלומה רחבה של שאלות שהמדענים עצמם שואלים".
הכותב הוא עורך אתר "הידען ".
לפנייה לכתב/ת 
