به‌طور قطع، پشت سر تمام اکتشافات و مطالعات علمی و فناورانه‌ای که ماحصل آن را در قالب محصولات نوآورانه و تازه‌های علمی در دنیا مشاهده می‌کنیم، دانشمندان و محققانی‌اند که روز و شب به تحقیق و مطالعه پرداخته‌اند تا بتوانند باری از دوش بشر بردارند. حال که به روز‌های پایانی سال 2024 نزدیک می‌شویم، مجله علمی Nature، 10 نفر از دانشمندان و محققان را معرفی کرده که تحولات علمی کلیدی در این سال را به دوش کشیدند.
داستان زندگی این افراد از سوی نویسندگان این مجله جمع‌آوری‌شده تا روند‌های مهم در علم، فناوری، مهندسی و پزشکی را برجسته و اذعان کنند محققان چگونه دنیا را با تحقیقات خود متحول می‌کنند. دستاورد‌ها در سال 2024 ابعاد گسترده‌ای را از چگونگی پیش‌بینی آب‌وهوا تا هدایت یک کشور دربرمی‌گیرد.

اکهارد پیک: سازنده دقیق‌ترین ساعت هسته‌ای جهان
 «اکهارد پیک» که از سوی نیچر به عنوان یکی از تأثیرگذارترین افراد در توسعه علم در دنیا در سال 2024 شناخته شده، پدر زمان نیز نامگذاری شده است. در ابتدا «پیک» به همراه یکی از همکارانش به عنوان دو فیزیکدان مؤسسه ملی اندازه‌شناسی آلمان، ایده یک رویکرد هسته‌ای را مطرح و از سال 2001 فعالیت خود را برای ساخت ساعت اتمی بسیار دقیق آغاز کردند. او که تصور می‌کرد ساخت این ساعت تنها چند ماه زمان ببرد، بیش از یک دهه در این مسیر حرکت کردند و در این سال بود که او و گروه همکارش توانستند اولین تیک ساعت را براساس جابه جایی‌های انرژی خرد درون هسته اتم ایجاد کنند.
بهترین ساعت‌های اتمی جهان به انتقال انرژی الکترون‌هایی متکی‌اند که به دور یک هسته اتمی می‌چرخند. این ساعت‌ها به اندازه‌ای دقیقند که در هر 40 میلیارد سال تنها یک ثانیه جلو یا عقب می‌شوند. آن‌ها بیش از یک سال، روش‌های مختلفی را آزمایش کردند تا موفق شدند هسته‌های «توریم- 229» رادیواکتیو را برانگیخته کنند. سپس لیزری را با انرژی انتقال هسته تنظیم و درنهایت از فرکانس آن برای تعیین زمان استفاده کردند. تحقیقات او نشان داد هسته «توریم- 229» باید دارای یک حالت برانگیخته با انرژی بسیار کم باشد که القای آن، انتقال با لیزر دقیق امکان‌پذیر باشد. یک ساعت هسته‌ای نه‌تنها می‌تواند دقیق‌تر از ساعت‌های اتمی باشد، بلکه قوی‌تر نیز عمل می‌کند، زیرا هسته نسبت به الکترون‌ها، به میدان‌های الکترومغناطیسی حساسیت بیشتری دارند. در سال 2023، همکاران «پیک» در کنسرسیوم آزمایشگاه فیزیک ذرات اروپا، با تولید یک عنصر رادیواکتیو با عمر کوتاه که بعداً به «توریم- 229» تبدیل شد، انتقال انرژی را به طور طبیعی مشاهده کردند.

کیتلین خاراس: کمپین افزایش دستمزد دانشجویان دکتری در کانادا
 «کیتلین خاراس»، دانشجوی دکترا و اهل کاناداست. او که جزء تأثیرگذارترین محققان دنیا شناخته شده، در ‌آوریل 2024 کمپینی را به نفع دانشجویان فارغ‌التحصیل و فوق‌دکترای کانادایی به راه انداخت و همین امر باعث شد بیشترین افزایش حقوق در 20 سال گذشته برای آن‌ها رقم بخورد. این بودجه شامل افزایش زیادی برای تعداد و ارزش بورسیه‌های دولتی بود. به‌رغم اینکه این مشکل سال‌ها وجود داشت اما «خاراس» در 6 ماه گذشته این پروژه را دنبال می‌کرد. کمپین SOS (از علم ما حمایت کنید) از سال 2022 با همکاری یکی از زیست‌شناسان دانشگاه تورنتو آغاز به کار کرد. از همان ابتدا سازمان‌دهندگان کمپین مطلع بودند که باید این کمپین را توسط دانشجویان فارغ‌التحصیل هدایت کرد تا با صدای خودشان دنبال شود.
بعد از کنار رفتن مدیر اولیه این کمپین در سال 2023، «خاراس» انتخاب شد که درحال تحصیل در مقطع دکتری در حوزه سرطان مغز کودکان در دانشگاه تورنتو بود. افزایش حقوقی که به‌واسطه این کمپین در کانادا محقق شد، جزء موارد نادر به شمار می‌رود. از نظر او موفقیت این کمپین، همسو بودن با اولویت‌های دولت کنونی کانادا مبنی بر «مشارکت اقتصادی پژوهش و تنوع جامعه دانشجویان و فارغ التحصیلان» بوده است. او تلاش همه حامیان، داوطلبان و سازمان‌دهندگان کمپین را در تحقق خواسته‌هایشان می‌ستاید.
اگرچه او به دلیل اتمام تحصیلاتش در ماه سپتامبر و بسیاری از دانشجویان و فوق‌دکترانی که با او همکاری می‌کردند، شخصاً از افزایش دستمزد‌ها بهره‌ای نخواهند برد، اما بر این باور است با چنین اقداماتی می‌توانند کانادا را به مکان بهتری برای تحقیق و تحصیل تبدیل کنند و اکوسیستم علمی کانادا، به طور فراگیر و با استواری بیشتری در این مسیر حرکت می‌کند. 

لی چون لای: بررسی نمونه‌های فضایی برای شناخت سیارات
 «لی چون لای»، زمین‌شناس چینی روند تحقیقاتی روی نمونه‌های سنگی را در پیش گرفته که در مأموریت کاوشگر چینی Chang’e-6 از اطراف کره ماه جمع‌آوری شده بودند. او فعالیت خود را در ژوئن 2024 آغاز کرد. این کاوشگر که 3200 کیلوگرمی که تقریباً وزنی معادل یک کامیون وانت دارد، قبل از ارسال نمونه‌ها به زمین، دو روز را به حفاری و برداشتن نمونه‌های سنگی از سطح ماه اختصاص داده بود. به نظر می‌رسد این محقق در مکان فرود کاوشگر در سطح ماه نقشی اساسی داشته و او به همراه 70 همکار و کارمند خود بر داده‌های جمع‌آوری شده درطول مأموریت فضایی چین نظارت می‌کنند که شامل ذخیره‌سازی و توزیع نمونه‌ها می‌شود. نخستین فعالیت «لی» در بررسی نمونه‌های سنگی فضایی به مأموریت Chang’e-1 در سال 2007 برمی‌گردد. او همچنین در مأموریت Chang’e-5 و ارسال نمونه خاک و سنگ از حوالی کره ماه نقش‌آفرین بود.
آخرین محموله تقریباً دو کیلوگرم ماده متعلق به کره ماه و نیمکره پنهان از زمین بود تا بتواند اسراری را درمورد تکامل اولیه ماه و سیارات دیگر آشکار کند. پس از فرود کاوشگر روی زمین، «لی» در آزمایشگاه خود در رصدخانه ملی نجوم در پکن، به همراه همکارانش طی چند روز با استفاده از ابزار‌های مختلف، مواد گرانبها را از کپسول کاوشگر خارج کردند. سنگ‌ها و غبار از عمیق‌ترین بخش حوضچه قطب جنوب ماه جمع‌آوری شده بود که تصور می‌شود بزرگ‌ترین و قدیمی‌ترین دهانه برخوردی روی کره ماه باشد. این مکان به دلیل تنوع موادی مانند جریان‌های گدازه و قطعات پوسته ماه انتخاب شده است. مهم‌ترین یافته‌ها از این مواد این است که سمت دورتر کره ماه پوسته‌ای ضخیم‌تر بوده و عناصر رادیواکتیو آن خیلی‌زیاد نیست. 

آنا آبالکینا: شناسایی مقالات و مجلات قلابی
 آنا آبالکینا، کارآگاه علمی روسی مقالات جعلی و ژورنال‌های به سرقت رفته را شناسایی می‌کند. او در سال 2024 از سوی نیچر به عنوان یکی از تأثیرگذارترین محققان دنیا در حوزه‌های علمی شناخته شده است. او 13 سال از عمر خود را صرف ریشه‌کن کردن تقلب در مقالات علمی کرده است. کار اصلی او روی سرقت علمی و کشف کسب‌وکار‌هایی است که به فروش مقالات جعلی مشغولند. او بیشتر روی شرکت‌های تولید مقالات جعلی در روسیه و به تازگی هند و ایران متمرکز شده است. او همچنین در سطح جهانی، مجلات ربوده‌شده را ردیابی می‌کند که وب‌سایت‌هایی، عنوان مجلات معتبر را برای نویسندگان کلاهبردار با دریافت هزینه انتشار شبیه‌سازی می‌کنند.
جاعلان با نمایه شدن در پایگاه‌های اطلاعاتی پژوهشی مانند اسکوپوس، راه خود را به‌سمت دریافت اعتبار باز می‌کنند. اما با شناسایی بسیاری از آن‌ها، دسامبر سال گذشته، پایگاه الزیویر، مالک اسکوپوس تمام پیوند‌های مربوط به مجلات جعلی را حذف کرد تا با این مشکل مقابله کند و در عوض قرار است چند ژورنال که نمونه جعلی آن‌ها وارد نمایه شده بودند، جایگزین شوند. در نوامبر امسال، «آبالکینا» در اقدامی جسورانه، شبیه‌سازی سایت‌های مجلات جعلی از ناشران بزرگ را شناسایی کرد و درحال بررسی کلاهبرداری آنهاست. او ازجمله کارآگاهانی است که برای رفع تقلب از پژوهش‌های علمی تلاش می‌کند. او در فعالیت‌های تحصیلی خود در روسیه، با دریافت بودجه برای انجام برخی از این کار‌ها در مؤسسه مطالعات اروپای شرقی دانشگاه آزاد برلین فعالیت کرده و بر نحوه عملکرد سیستم‌های کلاهبردار متمرکز است. از قرار معلوم، او از مهارت‌های قابل‌توجه در انجام تحلیل‌هایی برخوردار است که می‌تواند شبکه‌های افراد را کشف کند. از دیدگاه او، کاری که انجام می‌دهد به صد‌ها سلب اعتبار مقالات و مجلات جعلی منجر شده است. 

هوجی ژو: نخستین درمان بیماری‌های خودایمنی در دنیا
«هوجی ژو»، به عنوان یکی از تأثیرگذارترین محققان در پیشرفت علم در سال 2024 شناخته شده که با روشی تحول‌آفرین برای اولین‌بار در دنیا موفق به درمان بیماری خودایمنی شده است. او که روماتولوژیست دانشگاه پزشکی نیروی دریایی در شانگ‌های چین است، اولین نتایج درمان سلولی انقلابی خود را برای بیماری‌های خودایمنی در سپتامبر امسال منتشر کرد. دوهفته پس از آزمایش سلول‌های ایمنی مهندسی شده به یک بیمار زن مبتلا به اختلال ناتوان‌کننده که با ضعف شدید عضلانی شناسایی شده بود، بهبودی نسبی در تکان دادن بازو‌ها نشان داد و توانایی شانه کردن مو‌هایش را به دست آورد. دو گیرنده دیگر هم که دو مرد بودند، با شرایط متفاوت، علائم آن‌ها طی چند روز شروع به بهبود کرد. پس از 6 ماه، هر سه گیرنده درحال بهبودی بودند.
سلول‌های مهندسی‌شده به عنوان سلول‌های T گیرنده آنتی‌ژن کایمریک (CAR) شناخته می‌شوند و برای شکار و از بین بردن سلول‌های B که ازجمله سلول‌های ایمنی‌اند که در افراد مبتلا به اختلالات خودایمنی عملکرد بدی دارند، طراحی شده‌اند. درمان با سلول‌های CAR-T به طور گسترده‌ای برای درمان سرطان‌های خون شامل سلول‌های بدخیم B استفاده می‌شود اما برای بیماری‌های خودایمنی نیز نویدبخشند. سال گذشته گروهی آلمانی از این سلول‌ها برای درمان حداقل 15 نفر مبتلا به بیماری خودایمنی استفاده کردند اما کارآزمایی «ژو» متفاوت است، زیرا از سلول‌هایی استفاده کرده که از یک اهداکننده مستقل گرفته‌شده، در حالی که تیم آلمانی از سلول‌های گرفته‌شده از فرد تحت‌درمان استفاده کرده بودند. در صورت موفقیت‌آمیز بودن، استراتژی اهداکننده می‌تواند امکان تولید انبوه درمان‌های سلول‌های CAR-T را فراهم کند، هزینه‌ها را کاهش داده و دامنه دسترسی آن‌ها را افزایش دهد. 

وندی فریدمن: کشف راهی برای فهم سرعت رشد کهکشان 
سال‌ها محققان بر سر این موضوع بحث داشتند که کهکشان با چه سرعتی در حال گسترش و رشد است؟ وندی فریدمن، اخترشناس آمریکای- کانادایی که در سال 2024 به عنوان یکی از تأثیرگذاران علمی دنیا معرفی شده است، نتایجی را اعلام کرد که می‌تواند این بحث را خاتمه دهد. معمای قدیمی این است که دو روش برای اندازه‌گیری میزان رشد کیهان وجود دارد که به ثابت هابل معروف است و پاسخ‌های متفاوتی هم دارد. مطالعات نشان می‌دهد که به ازای هر مگاپارسک (معادل 3.2 میلیون سال نوری) دورتر، کهکشان‌ها 67 کیلومتر در ثانیه سریع‌تر دور می‌شوند. اما هنگامی که دانشمندان از جمله فریدمن نرخ بازگشت کهکشان‌های دور را اندازه‌گیری کردند و فاصله آن‌ها را تخمین زدند تا ثابت هابل بزرگ‌تری را به دست آوردند به‌طور متفاوت 74- 72 کیلومتر بر ثانیه بود.
روش تخمین فاصله کهکشان‌ها بسیار اهمیت دارد و متکی بر رصد درخشندگی ابرنواختر‌ها در آن کهکشان است. برای کالیبره کردن چگونگی ارتباط روشنایی ظاهری یک ابرنواختر با فاصله آن، محققان بر مقایسه با شمع‌های استاندارد تکیه می‌کنند. تحلیل‌های آدام ریس از دانشگاه جانز هاپکینز از ستاره‌های معروف به قیفاووس برای این اندازه‌گیری‌ها استفاده می‌کند و ثابت هابل بالاتری را نشان می‌دهد. بنابراین فریدمن در دانشگاه شیکاگو با همکاران خود برای تکمیل دو نوع دیگر از شمع استاندارد فعالیت می‌کند که به‌عنوان یک بررسی میان‌رشته‌ای عمل می‌کند. او همچنین برای توسعه قدرتمندترین تلسکوپ جهان در شیلی به‌عنوان مدیر رصدخانه کارنگی در کالیفرنیا از سال 2003 تا 2014 فعالیت کرده است. بخش اعظمی از تلسکوپ غول‌پیکر ماژلان ساخته شده اما هنوز یک میلیارد و 600 میلیون دلار برای تکمیل آن نیاز است. این محقق به دنبال آن است تا ثابت هابل را به‌طور کامل به سرانجام برساند. 

پالسید آمبالا: هشدار به شیوع جهانی آبله میمون
 اوایل امسال، مواردی از آبله میمون (mpox) در سراسر آفریقای مرکزی شیوع پیدا کرد و مرگ صد‌ها نفر را به دنبال داشت. «پالسید آمبالا» که امسال به عنوان یکی از تأثیرگذارترین محققان دنیا شناخته شده، اپیدمیولوژیست فعال در مؤسسه ملی تحقیقات زیست پزشکی در کینشاسا، پایتخت جمهوری دموکراتیک کنگو رهبری یک تیم تحقیقاتی را بر عهده داشت که با مشاهده یک خوشه مشکوک از مواد آبله میمون در میان بزرگسالان جوان در یکی از مناطق شرقی کنگو، زنگ خطر شیوع این بیماری را به صدا درآورد.
آن‌ها پیش‌بینی کردند که این بیماری به‌سرعت در حال پیشرفت کند و از مقامات بهداشتی این کشور و در کشور‌های همسایه خواستند تا برنامه‌هایی را برای مهار شیوع ویروس آبله میمون طراحی کنند. این تیم تحقیقات، ژنوم این ویروس را تجزیه و تحلیل کردند و نشان دادند که این سویه جدید قابل انتقال از انسان به انسان است که در سال 2022 در کنگو شیوع پیدا کرد و پس از آن نیز در سوئد، تایلند، هند، آلمان، آمریکا و انگلیس و شش کشور آفریقایی دیگر نیز شیوع یافت. آمبالا، در رهبری این پروژه‌های تحقیقاتی نقش اساسی داشته و فعالیت‌های واکنش و مشارکت اجتماعی را در کشور هماهنگ کرده است.
او همچنین پیش‌تر برای یافتن منشأ ویروس ابولا نیز تلاش کرده بود. او از طریق توالی‌یابی ژنتیکی، نخستین عفونت‌های ویروسی ابولا را در زمان شیوع این ویروس در سال 2014 در کنگو شناسایی کرد. آمبولا اعلام کرده است که به‌رغم شیوع آبله میمون در آفریقا، این بیماری چه در این کشور و چه در سایر کشور‌ها نادیده گرفته شد و واکسن‌ها و دارو‌هایی که از کشور‌های پردرآمد برای کنترل شیوع این بیماری در سال 2022 به کار گرفته شدند، تا سپتامبر سال گذشته دور از دسترس کشور‌های آفریقایی قرار داشتند. 

کوردلیا باهر: پیگیری حقوقی برای جلوگیری از گرمایش 
 کوردلیا باهر که به‌عنوان یکی از تأثیرگذارترین محققان علمی در سال 2024 شناخته شده، در سال 2015 به‌عنوان یک وکیل جوان در زوریخ فعالیت خود را روی یک مفهوم انقلابی در دعوای حقوقی تغییرات آب‌وهوایی آغاز کرد. او درحالی‌که تحقیقی را درمورد موج گرمای سال 2003 در اروپا انجام می‌داد که منجر به مرگ 70 هزار نفر شد، دریافت که زنان مسن‌تر در این فاجعه بیش از سایر افراد جان خود را از دست داده و بیشتر در معرض تغییرات آب‌وهوایی بوده‌اند. او این مسئله را دلیلی برای شکایت علیه دولت سوئیس به دلیل نقض حقوق زنان مسن به دلیل کوتاهی در انجام اقداماتی برای جلوگیری از تغییرات آب‌وهوایی قرار داد.
یکی از مسائل حقوقی کلیدی این بود که دادگاه تصمیم گرفت با توجه به این که حقوق اعضا نقض شده است، انجمن KlimaSeniorinnen واجد شرایط درخواست وضعیت قربانی براساس کنوانسیون اروپایی حقوق بشر باشد. پس از تأیید این موضوع، دادگاه متوجه شد که سوئیس به تعهدات خود تحت کنوانسیون چهارچوب سازمان ملل متحد درمورد تغییرات آب‌وهوایی و توافقنامه آب‌وهوایی پاریس در سال 2015 عمل نکرده است.
باهر پس از کسب مدرک حقوق پیرامون عواقب گرمایش زمین فعالیت‌هایی را آغاز کرد. اما برخلاف بسیاری از مردم او تصمیم گرفت برای این موضوع کاری کند. دولت سوئیس نیز به دلایل متعددی تصمیم دادگاه را به چالش کشیده است به‌ویژه با این ادعا که پیش‌تر به لطف دو قانون جدید آب‌وهوایی که در سال جاری وضع شده، به الزامات‌ این حکم پاسخ داده است. انجمن KlimaSeniorinnen با این استدلال مخالفت کرده و معتقد است سوئیس هنوز برخی الزامات تعیین‌شده توسط دادگاه را ازجمله تأمین بودجه برای میزان کربنی که در آینده منتشر خواهد کرد، انجام نداده است. 

رمی لام: پیش‌بینی هوا با هوش مصنوعی
 رمی لام که از دیگر محققان تأثیرگذار سال 2024 به شمار می‌رود یکی از محققان فعال در شرکت DeepMind گوگل است که در حوزه هوش مصنوعی فعالیت می‌کند. این شرکت در استفاده از فناوری یادگیری ماشینی برای بهبود پیش‌بینی‌های آب‌وهوایی در دنیا پیشگام است. این حوزه در چند سال گذشته پیشرفت‌های سریعی داشته و لام روی مدل‌سازی‌های آماری مکانیک سیالات فعالیت‌های زیادی انجام داده و زمان زیادی را صرف تحقیق پیرامون آب‌وهوا و چگونگی پیش‌بینی آن کرده است. اما این پیش‌بینی‌های آب‌وهوایی تنها محدود به این شرکت نمی‌شود و هواوی در مایکروسافت، انویدیا، هواوی و مرکز اروپایی پیش‌بینی‌های هوا در انگلیس نیز اقداماتی را انجام داده‌اند. هوش مصنوعی پیشرو به‌عنوان پروژه‌ای با دقت بالا با عنوان GraphCast با مدیریت لام دنبال شد.
این پیش‌بینی‌های معمول آب‌وهوا برنامه‌های پیچیده‌ای‌اند که تکامل جو زمین را براساس فیزیک شناخته شده درمورد چگونگی حرکت هوا، گرما و بخار آب در اطراف سیاره شبیه‌سازی می‌کنند. GraphCast یک شبکه عصبی مصنوعی است که به شکل شبکه‌ای است که کره زمین را پوشش می‌دهد. او با همکارانش، این پروژه را با داده‌های مبتنی بر اندازه‌گیری‌های جوی واقعی، انجام دادند. باوجود این پیش‌بینی‌های هوش مصنوعی با بسیاری معیار‌ها بهتر از پیش‌بینی‌های معمولی و مبتنی بر فیزیک عمل کرده است. اگرچه آموزش‌ها از نظر محاسباتی فشرده است اما پیش‌بینی‌ها در یک کامپیوتر رومیزی پیش رفته و کمتر از یک دقیقه انجام شده است درحالی‌که کار با رایانه‌های معمولی ساعت‌ها کار می‌برد. سیستم‌های هوش مصنوعی هنوز قادر به پیش‌بینی دقیق آب‌وهوا به‌طور مستقل نیستند و ابزار‌های دیگر هنوز بر داده‌های مبتنی بر فیزیک برای شروع متکی‌اند. 

محمد یونس: رهبری دولت جدید بنگلادش
 محمد یونس، اقتصاددان و برنده جایزه صلح نوبل اکنون رهبر موقت بنگلادش و یکی از تأثیرگذارترین افراد علمی در سال 2024 شناخته شده است. پس از هفته‌ها تظاهرات علیه دولت بنگلادش که در آگوست منجر به تغییر دولت شد، دانشجویان تظاهرکننده خواستار رهبری محمد یونس شدند. او که ‌زاده هندوستان است در دهه 1960 روانه آمریکا شد و زیر نظر یکی از بنیانگذاران اقتصاد اکولوژیکی قرار گرفت که هدف آن درک تأثیر متقابل بین اقتصاد‌ها و دنیای طبیعی بود. او پس از تبدیل پاکستان شرقی به بنگلادش به این منطقه بازگشت و مصمم بود تا نقش خود را در ساختن کشوری جدید ایفا کند.
او به همراه دانشجویانش که تعداد معدودی از آن‌ها در کابینه موقت حضور دارند، گروه‌های کارشناسی را تشکیل دادند تا اطمینان حاصل کنند که نهاد‌های دولتی از مداخله سیاسی در امان هستند. موفقیت یونس در رهبری بنگلادش تا حد زیادی به معترضان دانشجویی بستگی دارد که در به قدرت رسیدن او کمک کردند و او نیز از دانشجویان حمایت کرده تا بتواند از حقوق آن‌ها حفاظت کند.