Les découvertes scientifiques majeures de 2024
Des révélations fascinantes concernant le cerveau et la structure des protéines, à une approfondissement de notre compréhension de la lune et des autres composants du système solaire, l’année 2024 a été riche en événements et découvertes scientifiques significatives. Beaucoup de ces avancées ont été réalisées grâce à l’essor sans précédent des techniques d’intelligence artificielle, devenues omniprésentes dans la recherche scientifique à travers divers domaines.
Parallèlement à ces avancées, les émissions de gaz à effet de serre continuent d’augmenter rapidement, faisant grimper la température moyenne de la planète à un seuil de 1,5 degré Celsius pour la première fois. Cela a entraîné une augmentation des événements climatiques extrêmes, tels que les inondations, la sécheresse et les ouragans.
Crédit : Université Johns Hopkins / Université de Cambridge
Publication de la première carte du cerveau d’un être vivant
En octobre dernier, une équipe de chercheurs de l’Université de Princeton a publié la première carte complète du cerveau de la mouche du vinaigre (Drosophila melanogaster). Cette carte révèle 50 millions de connexions neuronales reliant environ 140 000 cellules nerveuses, offrant ainsi de nouvelles perspectives sur les rôles des différentes zones du cerveau.
Bien que le cerveau de la mouche du vinaigre soit moins complexe que celui de l’homme, il exécute de nombreuses fonctions nerveuses fondamentales similaires, allant de la perception sensorielle à la prise de décision. Comprendre le fonctionnement et la structure de ce petit cerveau peut donc fournir des éclairages précieux sur toutes les sortes de cerveaux, y compris le nôtre, qui compte plus de 80 milliards de cellules nerveuses.
Cette année, les chercheurs ont déjà commencé à percer les mystères du cerveau humain. En mai, ils ont révélé une image 3D d’un petit morceau de cerveau humain de la taille d’un grain de riz, contenant environ 16 000 cellules nerveuses, ajoutant cet exploit à un atlas de haute précision créé par le projet « Cerveau humain » de l’Union européenne l’année précédente.
Nouvelles informations sur l’origine du système solaire
En 2020, la sonde spatiale « OSIRIS-REx » a effectué un atterrissage temporaire sur l’astéroïde Bennu, puis est revenue sur Terre en septembre 2023 avec un échantillon de roche pesant environ 121 grammes, la plus grande quantité jamais rapportée d’astéroïdes.
Cette année, pour la première fois, les scientifiques ont analysé une partie de ces échantillons, révélant des informations inattendues. Les résultats montrent que ces roches ont plus de 4,5 milliards d’années et que le soleil s’est formé à partir de la mort de plusieurs étoiles, et non d’une seule, comme on le pensait auparavant.
Les analyses indiquent également que l’échantillon provenait d’un corps céleste ancien, auparavant actif géologiquement, et contiennent une série de composés organiques, y compris tous les types d’acides aminés.
Découverte d’océans sur les lunes du système solaire
Les scientifiques ont longtemps cru que les océans sur Terre étaient uniques dans le système solaire. Mars est perçu comme un vaste désert, et la surface de Vénus semble être un paysage volcanique stérile. Cependant, des indices observés sur la lune de Jupiter, Europe, dans les années 1980, ont suggéré qu’un ancien océan d’eau chaude et salée pourrait se cacher sous sa croûte de glace épaisse.
Cela a conduit à l’envoi de la mission Europa Clipper par la NASA en octobre dernier, dans l’espoir d’étudier cet océan et de déterminer s’il pourrait soutenir la vie.
Au cours de cette année, des preuves supplémentaires de la présence d’autres océans dans l’ensemble du système solaire externe ont été découvertes. Par exemple, les lunes de Saturne, Encelade et Mimas, ainsi que la lune d’Uranus, Miranda, contiennent toutes des océans liquides.
Crédit : NASA
Un test simple pour détecter la maladie d’Alzheimer et les ‘crises’ de vieillesse
Cette année, des scientifiques en Suède ont développé une méthode simple et efficace pour détecter la maladie d’Alzheimer chez les personnes âgées, avec une précision de près de 90%, en effectuant un simple test sanguin, remplaçant les méthodes de diagnostic actuelles qui nécessitent des prélèvements de liquide céphalorachidien ou une imagerie cérébrale.
Un rapport de 202401296-0/abstract) publié par un groupe d’experts a également souligné plus de 12 mesures simples qui pourraient aider à prévenir ou retarder la démence, incluant l’utilisation d’aides auditives, le contrôle du cholestérol et l’exercice.
Les chercheurs ont découvert que des ‘crises de vieillesse’ se produisent à deux moments clés de la vie : à 44 ans et à 60 ans. En s’appuyant sur une variété d’échantillons biologiques fournis par 108 participants à l’étude, ils ont observé des changements significatifs dans le métabolisme des individus, affectant leur vulnérabilité aux maladies cardiovasculaires.
Une année chaude
Il n’est pas surprenant que 2024 ait une nouvelle fois battu des records de chaleur, avec la température moyenne mondiale dépassant pour la première fois 1,5 degré Celsius au-dessus des niveaux préindustriels. Cette chaleur anormale a provoqué le quatrième et le plus vaste événement de blanchissement des coraux au monde, affectant environ 75 % des récifs coralliens globaux.
Les phénomènes climatiques extrêmes se sont multipliés, les températures élevées dans le Golfe du Mexique alimentant des ouragans puissants, tandis que la ville de Valence en Espagne a reçu en octobre l’équivalent des précipitations d’une année en seulement 8 heures, entraînant des inondations mortelles.
Crédit : Prix Nobel de chimie 2024
L’intelligence artificielle remporte le prix Nobel
Les programmes d’intelligence artificielle ont connu une amélioration significative cette année. Des modèles de langage avancés, tels que « ChatGPT », ont surpassé les humains dans de nombreux domaines. Ce développement n’est pas passé inaperçu auprès du Comité Nobel, qui a attribué le prix Nobel de chimie à des chercheurs ayant contribué à l’étude des protéines, ces machines moléculaires essentielles à de nombreuses fonctions corporelles.
Deux des trois lauréats travaillent chez Google et ont découvert leur modèle d’intelligence artificielle nommé « AlphaFold2 », une outil capable de prédire avec une précision impressionnante la structure de toutes les protéines connues, qui compte jusqu’à 200 millions. Cela permet désormais aux scientifiques d’identifier rapidement et précisément les types de protéines, facilitant ainsi l’étude des interactions chimiques et des phénomènes biologiques.
Grâce à cette avancée, les chercheurs espèrent concevoir des médicaments ciblant des protéines spécifiques, ce qui pourrait permettre de développer de nouveaux traitements dans les plus brefs délais pour sauver des vies.
Le mystère de la lune s’éclaircit
Alors que de nombreuses missions vers la lune ont eu lieu chaque année, 2024 a vu des succès notables. La société américaine « Intuitive Machines » est devenue la première à poser un atterrisseur lunaire, tandis que le Japon est devenu le cinquième pays à réussir cette mission. De plus, la mission chinoise « Chang’e 6 » a permis de ramener la première échantillon de roches du « côté caché » de la lune, révélant des signes d’activité volcanique récente.
Une étude scientifique publiée au début de l’année a montré que l’océan de la lune a rétréci de plus de 50 mètres, conséquence de la diminution progressive de la chaleur de son noyau au cours des millions d’années. Ce rétrécissement a provoqué des plissements de la surface, semblables à ceux des raisins se contractant en raisons de leur taille.
Avancées en informatique quantique
L’informatique quantique a connu un développement rapide en 2024, avec des entreprises comme Microsoft, Quantum et Google annonçant des progrès dans l’interconnexion des qubits, ce qui a permis de réduire le taux d’erreur dans les calculs.
Les ordinateurs traditionnels stockent l’information sous forme de « bits », pouvant prendre les valeurs 0 ou 1, tandis qu’un qubit peut prendre toutes les valeurs entre ces deux extrêmes. Ces qubits peuvent être constitués de matériaux supraconducteurs ou d’atomes piégés par laser.
Google a encore élargi ses réalisations en reliant 105 qubits dans une puce appelée « Willow », présentée récemment dans une étude publiée dans la revue « Nature ». Cette puce pourrait résoudre un problème que les ordinateurs classiques mettraient jusqu’à 10 septillions d’années à résoudre.