Category Archives: Tudomány

Mezőgazdaság 4.0

Világszerte több, mint 800 millió ember éhezik nap, mint nap és ennek többszöröse azoknak a száma, akik nem tudják bevinni a megfelelő mikrotápanyagokat, mert nem férnek hozzá alapvető élelmiszerekhez. A globalizált világunk mezőgazdasága nagyon összetett rendszerré vált rengeteg nem várt hátránnyal, aminek most a megoldásán világszerte dolgoznak együtt termelők, tudósok és az informatika mágusai. Ez az új zöld forradalom, amit úgy is emlegetnek, hogy Mezőgazdaság 4.0.

Mi a helyzet most?

               Jelenleg a Föld népessége a 8 milliárd főhöz közelít. Ilyen népesség mellett, ha mindenki úgy étkezne, mint ahogy Egyesült Államokban szokás, akkor a ma elterjedt technológia mellett minden egyes négyzetméteren növényeket és állatokat kellene termelni és tenyészteni, és még így is 38%-os hiány lenne. Ugyan, ez a veszély jelenleg nem áll fenn, de a feltörekvő országok lakói és nagyvárosokba költözők, akiknek a jövedelme folyamatosan növekszik, előidézhetnek hasonló állapotokat. Gondoljunk csak Kínára, ahol ez több száz millió embert jelent és fog még jelenteni. Arról nem is beszélve, hogy a születést szabályozó különböző programok ellenére a Föld népessége 30 év múlva 2- , 80 év múlva pedig további 3-6 milliárd fővel is emelkedhet.

               A mezőgazdaságunk a mostani formájában nem tartható fenn túl sokáig. Számos kihívással kell szembenéznie ma egy gazdának. A klímaváltozás szélsőséges időjárási helyzeteket eredményezett: tovább tartó szárazságokkal, özönvíz szerű esőzésekkel, kemény telekkel és váratlan tavaszi jégesőkkel is meg kell küzdeniük. És akkor még nem is beszéltünk a felmelegedés miatt egyre északabbra eljutó tájidegen kártevőkről, akik ellen vagy nem hatnak a vegyszerek, vagy annyira sokat kell alkalmazni belőlük, hogy tönkretehetik a talajt. Ugyanez igaz a műtrágyára is. A növekvő igény miatt kevesebb ideig maradhat ugaron a föld és a koncentrált igények miatt a 10.-es töriből visszacsengő vetésforgóra sincs lehetőség.

               Egyszóval a földek kimerültek. Az előző zöld forradalom megoldásai, mint az erdőírtás, és az új vegyszerek kifejlesztése a mai környezettudatos világnézetünkkel már nem összeegyeztethető. Ezért a mezőgazdaság megmentésére ismét a tudományt és újonnan az informatikát kell segítségül hívni. Növelni kell a termelés hatékonyságát, hogy lépést tudjon tartani a növekvő igényekkel. Számos innováció áll lehetőségre és még több válik elérhetővé a közeljövőben. Nézzünk meg kettő olyan példát, ami már elkezdte meghódítani a földet.

Vertikális farmok

               Szerintem az egyik legmegosztóbb és ugyanakkor legizgalmasabb fejlesztést a vertikális farmok adják. Ahogy a nevéből is sejlik, a termelés hatalmas raktárakban sűrűn egymás felé elhelyezett polcokon történik. Az ilyen létesítményekben már gyakorlatilag bármilyen növény előállítható bizonyos fajoknál akár 100-390-szeres termelékenység mellett. Az ilyen farmok számos új technológiát foglalnak egybe: a magyarul hidroponiának nevezett eljárás révén a növényeknek gyakorlatilag nincs szüksége hagyományos talajra, elég mindössze valamilyen gyapot vagy kavics, amit könnyen át tud járni egy olyan tápfolyadék, ami azt a tápanyagot tartalmazza és olyan mennyiségben, amennyi éppen kell. Az eljárás révén 95%-kal lehet csökkenteni a vízfelhasználást. A kívánt hőmérséklet és napfényszükséglet a klímaberendezések és LED-fények segítségével folyamatosan fenntartható, így évszaktól függetlenül lehet termeszteni. Vegyszerek alkalmazására pedig az izolált környezet miatt semmi szükség nincs. A vertikális farmok egyik nagy előnye, hogy gyakorlatilag bárhol lehet alkalmazni, a külső környezet egyáltalán nem számít.

Városi farmok

               2050-re az előrejelzések szerint a népesseg 2/3-a városokban fog élni. Sok szempontból előnyös lehet, ha a városokban is elterjed a termesztés. A nagyvárosokban kialakuló hősziget csökkenthető, ha a házak tetejét növényekkel fedik be, a kihasználatlan rozsdaövezetekben is hatalmas terület áll rendelkezésre.  Berlinben például egy régi gyár területén üvegházakban akvapónia segítségével hetente 9500 cserép bazsalikomot nevelnek fel. Az akvapónia igazából egy ősi eljárás, már a maják is alkalmazták. A kis medencékben éldegélő aranyhalak képzik a tápanyagban gazdag vizet, amit aztán a hidroponikus rendszerbe vezetve eljuttatnak a palántákhoz, akik végül kiveszik a nekik szükséges tápanyagokat, és így a víz ismét tisztán visszakerül a halakhoz. A városban termelt növényeknek sokkal kevesebbet kell utaznia a boltokig, így olcsóbban is lehet őket árusítani.

Hollandiában a beltéri termesztés már az össztermelés 35%-át teszi ki annak ellenére, hogy az ország mindössze 1%-át foglalják el ilyen épületek. Természetesen, hátulütője is van az új technológiának. Ez pedig az energia és tudásigény, ami végsősorban a költségeken mutatkozik meg. Egy ausztrál cég, a Sundrop azonban a napenergia segítségével minden energiaköltségét képes például fedezni.

Az új technológia telepítése azonban így is költséges marad, ami sokakat visszatart a fejlesztéstől. Ennek kiküszöbölésére némi szemléletmódváltásra és hosszútávú víziókra van szükség. A kormányoknak és a nagybefektetőknek fel kell ismerniük az ebben rejlő lehetőségeket. Állami támogatások és kölcsönök nélkül nem indulhatunk meg nagy léptékben a körforgásos gazdaság és a fenntartható mezőgazdaság útján. De az esélyek szerintem elég jók. Úgy, ahogy az elektromos autók trendjére is felültek a befektetők és az államok, úgy válhat a következő nagy őrületté a mezőgazdaság 4.0 is.

Touchdown! – Sikeresen landolt a Perseverance

Magyar idő szerint február 18-án, csütörtök este 21 óra 57 perckor sikeresen landolt a Marson a NASA Perseverance nevű eszköze, ezzel pedig ismét történelmet írt az űrügynökség. A Perseverance, mely az űrkutatási hivatal eddigi legfejlettebb eszköze, egy marsi évet fog eltölteni a bolygón, ami 687 földi napnak felel meg. A marsjáró legfontosabb küldetése, hogy az egykori élet nyomait vizsgálja a vörös bolygón.

A Perseverance Rovert a NASA Jet Propulsion Laboratory fejlesztette ki a vörös bolygó felszínének tanulmányozására, így a rover mintákat is gyűjt majd, egy másik eszköz pedig lehetővé teszi, hogy a tudósok azonnal elemezni tudják a gyűjtött kőzetmintákat. A Perseverance elnevezés (magyarul állhatatosság, kitartás, becenevén Percy) Alexander Mather hetedik osztályos diák ötlete, melyet a NASA 28 ezer jelentkező névötlete alapján választott ki.

Ez idáig hat rover járt a Marson, az első kettő a szovjeteké volt 1971-ben, de ebből csak az egyik érte el a bolygót, azonban azzal is megszakadt a kapcsolat a leszállást követően, a többi szerkezet (Pathfinder, Spirit, Opportunity, Curiosity) az amerikai űrügynökségé volt. Így a 23 kamerával felszerelt Perseverance az ötödik amerikai marsjáró, leszállási helyének 2018 novemberében a szakértők 28 lehetséges helyszín közül választották ki a 250 méter mély Jezero-krátert. A leszállási hely kiválasztásánál fontos szempont volt, hogy az itt található üledékes kőzetek vizsgálatával kimutatható, hogy volt-e valaha élet a vörös bolygón. A rovert 2020. július 30-án indították útjára egy Atlas V hordozórakétával, leszállását pedig 2021. február 18-ára tervezték, ez sikeresen meg is valósult. A Jezero-krátert az eddigi elméletek szerint 3,5 milliárd évvel ezelőtt víz boríthatta, így arra is van esély, hogy mikrobiális élet alakult ki itt.

A Jezero-kráter

A legmodernebb technológiával felszerelt marsjárónak földi irányítás nélkül kellett leereszkednie a Mars felszínére, ez a folyamat pedig rendkívül komplex és veszélyes, több korábbi misszió is a hibás landolás miatt hiúsult meg. A leereszkedést a szakértők a rettegés hét percének nevezik, ez a félelem most is jelen volt, amikor a légkörbe történő belépés közben keletkezett plazma miatt megszakadt a kommunikáció a leszállóegységgel, de szerencsére sikeres volt a landolás. A Perseverance körülbelül egy hét múlva áll munkába, addig műszaki kontrollon esik át.

A tervezett 687 napos küldetés hosszának üzemeltetési költsége 300 millió dollár körül mozog, míg a NASA a rover megépítésére és indítására 2,4 milliárd dollárt költött. A roverben utazott még az Ingenuity kísérleti robothelikopter, amelynek tesztrepüléseit a tervek szerint 1-2 hónap múlva követi majd a rover a kameráival. Amennyiben a működése sikeres, ez lesz az első ember alkotta szerkezet, amely egy idegen bolygón képes repkedni. Tehát ha a napenergiával hajtott, 2 kilós helikopter túlélőképes lesz a hideg marsi éjszakákkal szemben, akkor a jövőbeli küldetéseket levegőből végzett vizsgálatokkal is lehet bővíteni.

A landolás előtti pillanatok
Forrás: NASA/JPL-CALTECH

A landolást követően nem sokkal később a Perseverance meg is küldte első, ekkor még fekete-fehér felvételét a Mars felszínéről, kevesebb, mint egy nappal később pedig már a színes képek is megérkeztek. Az első közvetített képen a marsi táj látható. A második képen a szerkezet egyik kereke, valamint a marsi talaj és néhány érdekesebb formájú kőzet figyelhető meg. Illetve a landolás előtti pillanatról is készített felvételt az a leszállóegység, amely segítségével a rover a Mars felszínére ereszkedett, ez a kép látható a bekezdés felett. Illetve a MRO műhold is közzétett egy képet a marsjáróról. Továbbá a NASA elmondása alapján az egy hetes műszaki kontrollt követően panorámafotó is érkezik majd a környezetről, illetve további kép- és hanganyagokat küld majd haza a rover a leszállás folyamatáról.

A marsi terep
Forrás: NASA/JPL-CALTECH

Emellett érdemes megemlíteni, hogy a Perseverancenek saját Twitter oldala van, illetve akik érdekeltek a témában, azoknak érdemes követni a NASA Facebook, valamint Instagram oldalát, illetve február 22-én a NASA/JLP Mars2020 csapata élőben közvetített sajtótájékoztatót tart, ahol eddig nem látott fotókat és videókat tesznek közzé a landolásról.

Emberi klónozás – igen, vagy nem?

A tudomány manapság bármire képes, és vannak olyan témák, vagy jelenségek, amelyek rengeteg ember számára szinte felfoghatatlanok. Ide tartozhat a klónozás, többek között az emberi klónozás tudománya is. Bizonyára sokan hallottunk már erről a témáról, de mégsem vagyunk biztosak abban, hogy hol is tart ma a klónozás folyamata, milyen veszélyeket, vagy éppen előnyöket tartogat az emberiség számára. Amit biztosan tudunk: a klónozás már nem egy sci-fi film, hiszen állatokon már többször is sikeresen végrehajtották a folyamatot. Jöhet akkor az emberek klónozása?

Az 1996-os év áttörésnek számít a klónozás történetében, hiszen ekkor született meg Dolly a bárány, az első klónozott emlős. Ezt követően már csak pár lépés kellett, hogy a tudósok tulajdonképpen bármilyen élőlényt, akár az embert is klónozni tudják. Már hét éve képesek vagyunk arra, hogy emberi embriókat másoljunk, azonban ez – a világ tudomása szerint – még nem történt meg. Vajon mi ennek az oka? Az elképzelés, hogy szemtől szemben állj a klónoddal elég izgalmasnak hangzik, ennek ellenére nehezen található ésszerű ok arra, hogy emberi klónokat alkossunk.

Dolly, a bárány

Ahhoz, hogy Dolly megszülessen, a tudósok közel 300 embriót használtak fel. Habár a kor fejlődésével kb. 10%-kal nőtt az emlősök sikeres klónozásának aránya, még így is inkább eredménytelenek ezek a kísérletek. Az állatokon könnyebben hajtják végre a próbálkozásokat, de amint egy emberi életről van szó, már kényesebb a helyzet. Az emberklónozás kutatásához jelentősen nagy mennyiségű embrió adományra lenne szükség, és természetesen önkéntes vállalkozókra is, akik ezeket méhükben kihordják. Ennek a folyamatnak nagy a kockázata: vagy maga az embrió, vagy az azt kihordó személy kerül veszélybe.

Felmerül így a kérdés: jó-e egyáltalán bármire is egy emberi klón? A válasz nagyobb arányban a nem, de mint mindig, ebben a témában is jelen van egy elbizonytalanító feltételezés, amely a nagy elméket további kutatásokra, kísérletezésekre készteti. Maga a klónozás egy kiváló megoldás különböző testi szervek pótlására, de ehhez nem kell megalkotni egy egész embert, elég csak a kívánt szervet. Ezt az eljárást gyógyászati klónozásnak nevezzük, amely során a az embrió nem kerül beültetésre az anyaméhbe, csupán őssejtek kivonására szolgál. Az őssejtek nagy segítséget nyújtanak új kezelések és szervi megbetegedések gyógyítása során. Azonban ezek kis mennyiségben állnak rendelkezésre, és csak 3-5 napos embriókból nyerhetőek ki. Illetve sokszor előfordul az, hogy ezek az őssejtek ellenállást váltanak ki az emberi testtel szemben, amelybe beültetésre kerültek. Egyes kutatók ezért úgy vélik, hogy a klónozott test kevésbé lenne ellenálló az őssejtekkel szemben. Ez a feltételezés persze folyamatosan kutatás alatt áll, így ez egyelőre nem elég ahhoz, hogy az emberklónozás valóban megtörténjen.


A klónozás helyessége továbbá olyan pároknál merül fel, ahol fennáll a terméketlenség problémája, ezáltal nem lehet gyermekük. És ha már említettük a szervek pótlását, mi a helyzet a végtagokkal és egyéb testrészekkel? Egy elveszített ujj, kar, esetleg lábszár esetén klónunk boldogan rendelkezésünkre állna, hogy felajánlja sajátját? Egy klón emellett komoly társadalmi előnyökkel is járhat: lehetne kettő Cristiano Ronaldo, hogy tudásával egyszerre két csapatot segítsen, vagy kedvenc előadónkból is lehetne több, hogy fellépéseinek száma megsokszorozódjon, így semmiképpen sem csúsznál le álmaid koncertjéről.

Akármennyire is jónak hangzik ez a pillanat erejéig, valószínűleg nem lenne a valóságban ilyen egyszerű, és hosszútávon ijesztő következményekkel kellene számolnunk. Elvégre, miért zavarjuk meg a természet folyamatát? Klónok nélkül is születnek újabb és újabb tehetségek az élet minden területén. Erkölcsileg is vitatható az emberklónozás folyamata, hiszen az emberi embriókkal való kísérletezés nem egy könnyen elfogadható dolog, így természetesen már számos szabály kontrollálja ezeket a folyamatokat, főleg olyan nagyhatalmaknál, mint például az Egyesült Államok. Egyes vélemények szerint a társadalom nem áll készen az emberi klónok megszületésére, ezért ezek létrehozása inkább végzetes lenne, mint áttörő a tudóskarrierek számára.

Összességében tehát nem valószínű, hogy a közeljövőben szemben állunk majd saját magunk klónjával, de sosem lehetünk elég biztosak abban, hogy mit rejteget számunkra a jövő.

Top