Những khám phá hé lộ câu trả lời cho những câu hỏi lâu đời, những tiến bộ công nghệ đột phá và những kho báu lịch sử ẩn giấu.

Từ quá trình tiến hóa đến những rủi ro sức khỏe hiện đại, khoa học tiếp tục định hình lại sự hiểu biết của chúng ta về thế giới.

1. Con gà hay quả trứng có trước?

Trứng có trước, theo Nature Một vi sinh vật có tên là Chromosphaera perkinsii đã được phát hiện ở Hawaii vào năm 2017. Bằng chứng cho thấy loài này đã tồn tại hơn một tỷ năm trước, trước cả khi những loài động vật đầu tiên xuất hiện. Mặc dù là một sinh vật đơn bào, nhưng nó cũng có thể hình thành các cụm đa bào.

Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Geneva ở Thụy Sĩ đã quan sát thấy rằng cấu trúc đa bào của sinh vật này rất giống với phôi động vật. Phát hiện của họ chỉ ra rằng các cơ chế chịu trách nhiệm cho sự phát triển phôi đã tồn tại từ rất lâu trước khi động vật đa bào xuất hiện.

Trước đây, các nhà khoa học đã tranh luận về nghịch lý gà hay trứng trong bối cảnh của sự sống đa bào: phôi luôn phát triển từ các sinh vật đa bào, nhưng các sinh vật đa bào lại phát sinh từ phôi.

Loài này, đã tách ra khỏi dòng dõi tiến hóa của động vật hơn một tỷ năm trước, cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cách các cơ chế cho phép sự sống đa bào có thể đã tiến hóa.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khi Chromosphaera perkinsii đạt đến kích thước tối đa, nó sẽ phân chia mà không phát triển thêm, tạo thành các cụm giống như phôi động vật giai đoạn đầu.

Điều đáng ngạc nhiên là cách các tế bào này phân chia và cấu trúc ba chiều mà chúng áp dụng lại rất giống với quá trình phát triển phôi động vật. Ví dụ, chúng phát triển các tế bào điều hòa chuyên biệt tiết ra các chất giống như hormone để kiểm soát sự phát triển của các tế bào khác. Điều này ngụ ý rằng các chương trình di truyền cho sự phát triển đa bào phức tạp đã tồn tại trước khi động vật tiến hóa.

Marine Olivetta, một trong những tác giả của nghiên cứu, nhận xét, "Thật khó tin khi một loài mới được phát hiện cho phép chúng ta truy ngược lại hơn một tỷ năm". Nghiên cứu này cho thấy các nguyên tắc phát triển đa bào đã được thiết lập từ rất lâu trước khi động vật xuất hiện.

Nói cách khác, thiên nhiên đã có các công cụ để tạo ra "trứng" từ rất lâu trước khi "gà" xuất hiện. Do đó, câu trả lời cho câu hỏi lâu đời này rất rõ ràng: trứng xuất hiện trước.

Phát hiện này cũng làm sáng tỏ các hóa thạch giống phôi cổ đại và thách thức các quan điểm truyền thống về sinh học đa bào.

2. Đột phá trong bộ nhớ thay đổi pha: Giảm mức sử dụng năng lượng một tỷ lần

Cách mạng hóa lưu trữ dữ liệu Trong các thiết bị lưu trữ thông thường như ổ cứng và bộ nhớ flash, dữ liệu được lưu trữ ở dạng nhị phân (1 và 0) bằng phương tiện điện từ. Mặc dù dung lượng lưu trữ đã được cải thiện đáng kể, nhưng các hạn chế về điện từ lại hạn chế tốc độ đọc và ghi dữ liệu.

Việc giải quyết những hạn chế này có thể đòi hỏi phải chuyển đổi khỏi các phương pháp lưu trữ điện từ.

Nhiều năm trước, các nhà khoa học đã nhận ra rằng trạng thái tinh thể và vô định hình của vật liệu cũng có thể biểu diễn 1 và 0 để lưu trữ dữ liệu.

Ví dụ, natri clorua tinh thể trong suốt, trong khi dạng vô định hình của nó xuất hiện dưới dạng các hạt trắng rải rác như muối ăn. Hai trạng thái này có thể chuyển đổi nhanh chóng trong một số điều kiện nhất định, cho phép phát triển các thiết bị lưu trữ có khả năng nhanh hơn hàng nghìn lần so với ổ cứng hoặc bộ nhớ flash hiện tại. Những tiến bộ như vậy rất quan trọng đối với CPU hiệu suất cao.

Nguyên lý này hỗ trợ bộ nhớ thay đổi pha (PCM), mặc dù đầy hứa hẹn nhưng vẫn phải đối mặt với những thách thức đáng kể.

Một vấn đề lớn là mức tiêu thụ năng lượng cao cần thiết cho quá trình chuyển pha, khiến PCM không khả thi về mặt thương mại.

Gần đây, một nhóm nghiên cứu quốc tế do Đại học Pennsylvania đứng đầu đã phát triển một phương pháp đột phá để giảm năng lượng cần thiết cho quá trình chuyển pha xuống một tỷ lần. Sự tiến bộ này có thể mở rộng các ứng dụng thực tế của PCM.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc truyền dòng điện qua dây indium selenide (In₂Se₃) khiến dây đột ngột ngừng dẫn điện. Phân tích sâu hơn cho thấy các phần lớn của dây đã chuyển sang trạng thái vô định hình.

Thông qua các thí nghiệm mở rộng, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu các đặc tính hai chiều, sắt điện và áp điện của vật liệu để hiểu cách điện kích hoạt quá trình vô định hình.

Ban đầu, một phần cực nhỏ (một phần tỷ mét) của dây đã trải qua quá trình vô định hình khi được kích hoạt bởi dòng điện. Cấu trúc phân lớp của vật liệu khiến các vùng này xếp chồng lên nhau thành các lớp cụ thể, tương tự như chuyển động nhẹ của tuyết trên đỉnh núi.

Khi đạt đến ngưỡng tới hạn, chuyển động này sẽ kích hoạt biến dạng nhanh chóng trên toàn bộ dây. Sự biến dạng tạo ra sóng xung kích tương tự như sóng địa chấn trong động đất, thúc đẩy quá trình vô định hình trên diện rộng.

Quá trình này cho phép thay đổi đáng kể về cấu trúc với năng lượng tối thiểu, tránh các bước làm nóng và làm mát tốn nhiều năng lượng thường thấy trong quá trình chuyển pha và giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng.

Bước đột phá này mở ra điểm khởi đầu mới cho việc phát triển công nghệ bộ nhớ đệm và bộ nhớ flash thế hệ tiếp theo.

3. Chỉ cần 5 phút tập thể dục cường độ cao có thể làm giảm huyết áp

Tập thể dục và huyết áp Nghiên cứu mới nhấn mạnh rằng ngay cả một đợt hoạt động thể chất cường độ cao trong thời gian ngắn, chẳng hạn như leo cầu thang hoặc đi bộ lên dốc, cũng có thể làm giảm đáng kể huyết áp. Được công bố trên tạp chí Circulation, nghiên cứu này do một nhóm quốc tế từ Đại học Sydney và University College London (UCL) dẫn đầu.

Các phát hiện cho thấy chỉ cần năm phút tập thể dục cường độ cao mỗi ngày cũng có thể giúp kiểm soát huyết áp, nhấn mạnh hiệu quả của các bài tập cường độ cao trong thời gian ngắn. Thay thế 20–27 phút ít vận động mỗi ngày bằng các hoạt động như đi bộ lên dốc, leo cầu thang, chạy hoặc đạp xe có thể giúp giảm huyết áp có ý nghĩa lâm sàng.

Huyết áp cao, một nguyên nhân chính gây tử vong sớm trên toàn cầu, ảnh hưởng đến 1,28 tỷ người lớn trên toàn thế giới. Nó làm tăng nguy cơ đột quỵ, đau tim, suy tim, tổn thương thận và các biến chứng sức khỏe khác. Thường được gọi là "kẻ giết người thầm lặng" do không có triệu chứng, việc kiểm soát huyết áp là rất quan trọng.

Nghiên cứu đã phân tích dữ liệu sức khỏe từ 14.761 người tham gia ở năm quốc gia để tìm hiểu mối quan hệ giữa mức độ hoạt động và huyết áp. Mỗi người tham gia đeo một thiết bị trên đùi để theo dõi các chuyển động hàng ngày và huyết áp.

Các hoạt động hàng ngày được phân loại thành sáu loại: ngủ, ngồi, đi bộ nhẹ, đi bộ nhanh, đứng và các hoạt động mạnh như chạy, đạp xe hoặc leo cầu thang.

Mô hình thống kê cho thấy việc thay thế hành vi ít vận động bằng 20–27 phút tập thể dục mạnh có thể làm giảm tỷ lệ mắc bệnh tim mạch tới 28%.

Nghiên cứu kết luận rằng hoạt động thể chất cường độ cao là chìa khóa để hạ huyết áp, trong khi các hoạt động nhẹ hơn như đi bộ không cho thấy tác động đáng kể.

Đối với những người không thể duy trì hoạt động mạnh kéo dài, ngay cả năm phút cũng có thể mang lại những lợi ích có thể đo lường được. Các tình huống hàng ngày như chạy để bắt xe buýt hoặc đạp xe đến tàu điện ngầm có thể góp phần tạo nên những tác động này.

Mặc dù đi bộ mang lại một số lợi ích, nhưng mức giảm huyết áp lớn nhất là kết quả của các hoạt động thách thức hệ thống tim mạch.

4. Khám phá một siêu đô thị Maya bằng cách duyệt điện thoại thông minh thông thường

Khám phá di tích cổ Một cảnh quan thành phố Maya rộng lớn, ẩn dưới những khu rừng rậm rạp ở miền nam Mexico, đã được phát hiện.

Các nhà nghiên cứu đã báo cáo trên Antiquity rằng thành phố mới được phát hiện này, có tên là Valeriana, trải dài trên một khu vực tương đương với Bắc Kinh và thể hiện tất cả các dấu hiệu đặc trưng của một thủ đô chính trị Maya cổ điển.

Các quảng trường của thành phố được nối với nhau bằng những con đường đắp cao rộng và các ngôi đền, kim tự tháp và hồ chứa nước đồ sộ có niên đại hơn 1.500 năm.

Các nhà khảo cổ học từ lâu đã nghi ngờ rằng vùng đất thấp Maya phía nam Mexico đã tạo ra điều kiện thuận lợi cho sự phát triển đô thị. Tuy nhiên, diện tích rừng rậm đã cản trở việc khám phá.

Luke Auld-Thomas, một nhà khảo cổ học đến từ Đại học Tulane ở New Orleans, đã tình cờ tìm thấy dữ liệu carbon do Mexican Nature Conservancy thu thập khi đang duyệt trực tuyến.

Ông nhận thấy sự khác biệt đáng kể về lượng carbon hấp thụ ở một số khu vực nhất định, ám chỉ đến các đặc điểm ẩn bên dưới tán rừng.

Sử dụng công nghệ lidar, các nhà nghiên cứu đã triển khai tia laser từ máy bay để lập bản đồ địa hình bên dưới tán cây rậm rạp. Các lần quét có mục tiêu đã tiết lộ những dấu vết không thể nhầm lẫn của các công trình do con người tạo ra, xác thực giả thuyết của Auld-Thomas.

Ông cảm thấy như bị bắn trúng đích khi bị bịt mắt khi nhận xét. "Chúng tôi không bao giờ mong đợi phát hiện ra một địa điểm lớn như vậy với dữ liệu hạn chế như vậy."

Việc phân tích lại dữ liệu đã xác nhận rằng Valeriana, nằm ở vùng đất thấp, có khả năng là một khu định cư đông dân.

Cư dân có thể đã tận hưởng các đầm phá gần đó, chơi thể thao tại các sân trong thành phố hoặc tham gia các nghi lễ tại các đền thờ kim tự tháp. Những ngôi nhà xung quanh có sân trong hình vòm giống như các đấu trường ngoài trời.

Địa điểm này tự hào có hơn 400 tòa nhà trên một km vuông, với mật độ thời kỳ đỉnh cao vượt quá hầu hết các khu vực xung quanh gấp bảy lần. Trong lịch sử, chỉ có thành phố vùng đất thấp Calakmul có mật độ xây dựng lớn hơn.

Các lần quét Lidar cũng tiết lộ các ruộng bậc thang nông nghiệp cổ đại, có khả năng duy trì dân số đông đúc của khu vực. Trong Thời kỳ Cổ điển Maya (250–900 CN), Valeriana có thể đã là nơi sinh sống của hơn 50.000 người.

Các học giả tin rằng còn nhiều bí mật của người Maya nằm sâu bên dưới rừng mưa, chờ được khai quật cùng với nền văn minh đáng chú ý của họ.

Ancient Mayan city discovered in Mexico jungle by accident | BBC News

Video by BBC News

Thuốc lá điện tử có hương vị gây ra nhiều rủi ro hơn cho sức khỏe

Thuốc lá điện tử có hương vị gây ra nhiều rủi ro hơn cho sức khỏe

Mối nguy hiểm của thuốc lá điện tử có hương vị Nghiên cứu mới cho thấy thuốc lá điện tử có hương vị làm suy yếu khả năng phòng vệ tự nhiên của phổi, khiến việc chống lại các bệnh nhiễm trùng trở nên khó khăn hơn. Nghiên cứu này đã so sánh tác động của thuốc lá điện tử có hương vị và không có hương vị.

Rõ ràng là tất cả thuốc lá điện tử đều gây hại cho cơ thể và không phải là giải pháp thay thế vô hại cho việc hút thuốc. Các nhà nghiên cứu khẳng định rằng việc thêm hương vị vào thuốc lá điện tử làm tăng rủi ro cho sức khỏe.

Ajitha Thanabalasuriar, phó giáo sư của Đại học McGill, đã điều tra các trường hợp tổn thương phổi ở tuổi vị thành niên liên quan đến thuốc lá điện tử vào năm 2019. Bà phát hiện ra rằng một số trường hợp nghiêm trọng hơn do thuốc lá điện tử có hương vị.

Để điều tra thêm, nhóm của bà đã cho chuột tiếp xúc với hơi thuốc lá điện tử trong vài ngày trong khi sử dụng hình ảnh trực tiếp để quan sát các tế bào miễn dịch trong phổi của chúng. Các nhà nghiên cứu cũng so sánh các loại thuốc lá điện tử khác nhau để đánh giá tác động của chúng lên các tế bào miễn dịch.

Hình ảnh chụp theo thời gian cho thấy thuốc lá điện tử có hương vị gây ra nhiều tổn thương phổi hơn và dẫn đến tình trạng không hoạt động của tế bào miễn dịch.

Được công bố trên Biên bản của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, nghiên cứu phát hiện ra rằng một số hóa chất trong thuốc lá điện tử có hương vị vô hiệu hóa các tế bào miễn dịch chịu trách nhiệm loại bỏ các hạt có hại, làm tăng nguy cơ mắc các bệnh nhiễm trùng đường hô hấp. Thuốc lá điện tử không có hương vị không có tác dụng này.

Các nhà nghiên cứu cảnh báo về các chất phụ gia tạo hương vị, có thể gây hại đáng kể. Mặc dù thuốc lá điện tử không có hương vị có thể làm giảm một số rủi ro, nhưng lựa chọn tốt nhất là bỏ mọi hình thức hút thuốc, bao gồm cả thuốc lá điện tử.