Tilbageblik. Ideer gennemgår nogle af de største videnskabelige nobelopdagelser, kriser og nytilkomne paradigmer i 2010erne. Næsten alle usynlige for det blotte menneskeøje.

Småtteriernes årti

Småtteriernes årti

 

Tarme med charme

Af Annette K. Nielsen

For ti år siden var der næsten ingen, der talte åbent om, hvordan det var fat med deres tarmfunktion. Antallet af toiletbesøg, ekskrementernes konsistens og lugt var en privatsag eller højst en sag mellem læge og patient. I 2019 kan man til gengæld læse spalte op og ned om, hvordan man kan gøre sig gode venner med sin tarm og forkæle den ved at spise en varieret og fiberholdig kost. Hold tarmen i topform, lyder mantraet. Populærvidenskabelige udgivelser såsom tyske Giulia Enders Tarme med charme fra 2016 og britiske Ed Yongs Jeg er mange fra 2017 har også bidraget til, at tarmen og tarmfunktionen har opnået stjernestatus efter mange år nederst i kropsfunktionernes hierarki.

Det er i virkeligheden snarere tarmfloraen end tarmen, der er i fokus. En stor del af ansvaret for, at tarmen er kommet i vælten, ligger hos de forskere, der i løbet af 2010erne har gransket tarmens righoldige flora eller mikrobiome. Den kan veje op til to kilo, og nogle forskere mener, at den udgør et egentligt organ. Forskere har naturligvis før 2010 været bekendte med tarmens overflødighedshorn af bakterielle beboere, men først med bedre og billigere muligheder for at sekventere bakteriel dna har det været muligt at identificere og klassificere de bakterier, der er tale om. På den baggrund har man gransket, hvilken funktion den frodige tarmflora har for menneskets fysiske og psykiske velbefindende. Tarmfloraens sammensætning ser ud til at spille en rolle for udvikling af fedme, type 2-diabetes og andre livsstilssygdomme samt leddegigt og tarmbetændelse. Endvidere ser det ud til, at tarmens mikrobiome kan betyde noget for vores psykiske helbred, fordi bakterierne og hjernen er i direkte kommunikation. Andre forskere er optaget af, om sammensætningen af tarmens mikrobiome betyder noget for udviklingen af Alzheimers sygdom.

Indtil videre er omkring 1200 bakterier i tarmen blevet identificeret, skriver den danske mikrobiomeforsknings grand old man Oluf Borbye Pedersen i den spritnye bog Magtfulde mikrober. I bogen udvider han feltet til at omfatte andre mikroorganismer end bakterier, såsom vira, svampe, arkæer (encellede organismer uden cellekerne) og bakteriofager (vira, der inficerer bakterier og arkæer).

Som man aner, er tarmen og dens mange beboere et uhyre sammensat problemfelt, og om forskningen i tarmfloraens sammensætning og funktion ultimativt kan kurere livsstilssygdomme og psykisk sygdom, er for tidligt at sige. Mens vi venter, gælder det bare om at blive gode venner med sin tarmflora i en fart og sørge for, at den får ordentlig mad. Velbekomme.

Læs også: Der er menneskeliv og millioner i transplantation af afføring fra raske til syge: »Det brune guld«

One Hit Wonders

Af Anders Boas

I 2011 blev psykologien ramt af en mavepuster. Tre psykologer fra anerkendte amerikanske universiteter publicerede et studie i et af feltets absolutte toptidsskrifter, hvor de fulgte alle gængse videnskabelige normer på feltet, men alligevel kom frem til et resultat, som indiskutabelt var umuligt: Folk blev næsten halvandet år yngre af at lytte til sangen »When I’m Sixty-Four«.

The Beatles optræder i Tokyo i 1966. Foto: Jiji Press / AFP
The Beatles optræder i Tokyo i 1966. Foto: Jiji Press / AFP

I virkeligheden havde forskerne naturligvis ikke gjort deltagerne yngre, men de kunne få det til at se sådan ud, når de skruede tilstrækkeligt kreativt på de metodiske knapper. Hvis de var i stand til det, kunne man så ikke få alt til at se statistisk signifikant ud, og hvor mange af lærebøgernes eksperimenter var reelt et resultat af forskeres kreativitet?

Det spørgsmål blev startskuddet til den såkaldte replikationskrise, hvor mange af de spektakulære og ikoniske resultater fra socialpsykologien – og fra en lang række andre videnskabelige områder – viste sig ikke at kunne gentages.

Måske afgøres vores fremtid ikke af, om vi kan lade skumfiduserne ligge eller ej, og vores viljestyrke fungerer ikke som en tank, der kan løbe tør for brændstof. Det er heller ikke sikkert, at man kan afsløre skjult racisme ved hjælp af folks reaktionstider eller få dem til at opføre sig bedre, hvis man sætter et par øjne op på væggen.

Det er også tvivlsomt, om man bliver gladere, hvis man holder en kuglepen imellem tænderne, eller at man får et bedre liv, hvis man stiller sig i kraftfulde positurer.

At gængs viden kan omstødes af ny forskning, var selvfølgelig langtfra nyt. Det har i mange år været en af videnskabens fornemmeste opgaver at tjekke fortidens resultater. Også i denne sektion har vi fra fødslen hver uge bragt nyt om forskningens evigt omskiftelige resultater i Falsificeret.

Men det foruroligende ved replikationskrisen var bare, at forskerne i så ringe grad havde efterprøvet hinandens forskning, og at mange af de gængse metoder ved nærmere eftersyn viste sig at frembringe resultater, der måske i virkeligheden ikke var sande, men snarere var bygget på sand.

Læs også om, at vinterdepression måske slet ikke findes: »Formørkede sind«

Tis og gamle tænder

Af Tine Eiby

Palæogenetikken har for alvor taget form i det seneste tiår. Den går i sin essens ud på at dykke ned i fortidigt dna og afdække, hvordan mennesker, dyr og planter har udviklet og bredt sig gennem tiderne. Den danske professor Eske Willerslev og hans Center for Geogenetik ved Københavns Universitet har været blandt spydspidserne.

Et tidligt højdepunkt var dna-analysen af en hårtot fundet under udgravningen af en 4000 år gammel boplads i Grønland. Foldet ud viste analysen, at det fossilerede hår havde vokset på hovedet af en sorthåret ung mand med høje tindinger og tendens til tør ørevoks.

Mere overraskende var det måske, da forskere fra Center for Geogenetik i 2015 kunne fortælle, at de første stenalderjægere, som bosatte sig her i Norden, var små og mørke. Den lyse hud og højden kom først hertil med senere indvandringsbølger. Det folk, som har sat størst genetisk aftryk på nordeuropæerne, er sporet til at være yamnayaerne, der indvandrede til Norden for omkring 5000 år siden fra de kaukasiske stepper. Senest har dna-analyse af en klump tygget beg af birkebark, fundet på Lolland, afsløret, at her fortsat boede jæger-samlere fra Sydeuropa på den tid. En lille pige med sort hår og spor af kyssesygevirus har gumlet på begklumpen for 5700 år siden.

Det er også dna-analyser af fossile menneskerester, som endeligt har afklaret, at nutidens indianere rent faktisk stammer fra Asien. De udvandrede i sin tid via Bering-landbroen, og et studie fra 2018 præciserer, at de første indianere nåede frem til Amerika for cirka 20.000 år siden, hvorpå de delte sig i en nordlig og en sydlig gren.

Metoden har udviklet sig med stormskridt, så man i dag ser på både mitokondrie-dna og nukleart dna, og i efteråret halede Center for Geogenetik i samarbejde med Cambridge University yderligere ind på fortiden ved at sekventere for protein. Konkret i tandemalje fra et næsehorn, fundet i det nuværende Georgien, og som er dateret til at have levet for næsten 1,8 millioner år siden.

Palæogenetikerne holder sig ikke kun til fossileret materiale. Tilbage i 2003 banede Willerslev og co. vejen for såkaldt miljø-dna. En 400.000 år gammel jordprøve gav dna-vidnesbyrd om mammut, bison og hest. I dag bruges metoden til overvågning af hav- og søvand: Har en tun været forbi og tisset eller tabt et par hudceller? Med miljø-dna er det dog svært at sikre sig mod forurening fra de aktuelle omgivelser – eksempelvis fra forskeren i laboratoriet.

Læs også portrættet af et forskningsfelt, der nu også analyserer »Jord, søvand og gammelt tis«

Alt er data

Af Rasmus Egmont Foss

Historien om 10erne står skrevet i et- og nultaller. Ikke alene forsøgte alle organisationer, fra amerikanske techgiganter til danske myndigheder, at oversætte enhver krog af livet til endeløse strømme af data. Også synet på mennesket fik en grundig softwareopdatering, da idéen om, at alt kan beskrives med matematik, sejrede.

Den digitale revolution fører også et nyt syn på mennesket med sig. Foto: Dado Ruvic / Reuters
Den digitale revolution fører også et nyt syn på mennesket med sig. Foto: Dado Ruvic / Reuters

Silicon Valleys produkter indtog hverdagen og banede vejen for det nye menneskesyn. Men idéens triumf udsprang fra videnskaben. I en af årtiets mest indflydelsesrige populærvidenskabelige bøger, Homo Deus, skrev historikeren Yuval Noah Harari, at »videnskaben samler sig om et altomsluttende dogme, der siger, at organismer er algoritmer, og at liv er processering af data«.

Ordene faldt i 2015 og blev kun mere sande med årene. Dogmet stammer fra en gammel filosofi, der fik ny vind i sejlene under bannere som »nymaterialisme« og »dataisme«. Kort fortalt: Universet har kun én virkelighed, og den er materiel. Enhver påstået dualitet mellem sind og krop eller kultur og natur findes ikke.

Den filosofiske revolution begyndte i kroppen, hvor nye teknologier som biometriske sensorer og hjernescannere gravede dybere i menneskets hemmeligheder end nogensinde før. De opdagede med tiltagende sikkerhed, at sjælen ikke eksisterer (eller er død). Mennesket skal nærmere ses som en samling molekyler styret af avancerede biokemiske algoritmer, omtrent som en meget kompliceret computer. Sindet – og måske endda bevidstheden – er bare neuroner i et komplekst netværk. Hvis der er noget, vi ikke forstår, er det, fordi vi ikke har gravet dybt nok endnu.

Paradigmets sejr gav sig til udtryk ved en kvantificering af sociale videnskaber. Alt kan og bør måles, var dagsordenen. Adskilte felter begyndte så småt at smelte sammen, for eksempel blev psykologien og neurologien tættere integreret i takt med en øget forståelse for hjernen. De kvantitative metoder blev populære, specielt netværksteorien, der lader forskere fra alle discipliner kortlægge verden med tal. Samtidig betød støt stigende brug af pulsmålere, søvnapps og skærmtid en bevægelse mod »det kvantificerede selv«.

Læs også om, at Google har sat en milepæl for kontraintuitive fremtidsmaskiner: »Cool computere«

Brag og bølger

Af Gunver Lystbæk Vestergård

Fysikerne havde ventet og ventet på de to manifestationer. Higgs-partiklen og tyngdebølgerne. De teoretiske forudsigelser bag var henholdsvis et halvt og et helt århundrede gamle, og ingeniørerne havde brugt årtier på at bygge instrumenter følsomme nok til at se dem. Higgs-partiklen – den sidste tomme plads i Standardmodellens skema over alt stof og naturkræfter på nær tyngdekraften – blev fundet i partikelsmadremaskinen Large Hadron Collider (LHC) i 2012 og satte dermed et længe ventet punktum. Tyngdebølgerne blev præsenteret som et sagte »swusch« i februar 2016. Det var lyden af to kosmiske elefanters dødstrampen en milliard lysår væk. To sorte huller, der bragede sammen til ét, og som ude af stand til at komme af med energien på anden måde fik selve rummet til at gynge. Einstein forudsagde tyngdebølgerne med sin generelle relativitetsteori, fortrød, men accepterede dem til sidst. Fundet af dem bekræftede, at vi bor i et hurlumhejhus, hvor rummet kan strækkes og vrides.

Peter Higgs fik sammen med Francois Englert nobelprisen i fysik i 2013. Foto: Graham Stuart / EPA
Peter Higgs fik sammen med Francois Englert nobelprisen i fysik i 2013. Foto: Graham Stuart / EPA

Tyngdebølgeastronomien har givet os en helt ny sans i vores udforskning af Universet og er derfor mere et kolon end et punktum: Tyngdebølgerne har givet os beviser for sorte huller, estimater for Universets udvidelse og fundet kilden til de tunge grundstoffer inde i neutronstjerner. Nu mangler vi bare, at de viser vej tilbage til Big Bang.

Peter Higgs og François Englert fik nobelprisen i 2013 for at være de teoretiske fædre til Higgs-partiklen. Der havde været andre fysikere involveret i at forudsige partiklen, der giver alt stof masse, men de var enten døde eller blev fundet for lette til den tunge ære. I 2017 fik tyngdebølgeopdagelsen sin nobelpris, men da teoretikeren bag havde fået én og desuden var død, blev det eksperimentelle arbejde i stedet hædret.

Fem milliarder dollars og 7000 fysikeres arbejdsindsats måtte investeres, før det var muligt at finde Higgs-partiklen i slaggeret efter et partikelsammenstød. Og det kostede en milliard dollars og 1000 fysikerhjerner at få øje på den tyngdebølge, som den 14. september klokken 4:50 skyllede ind over to fire kilometer lange laserstråler i LIGO-eksperimentet og strakte dem en smule – svarende til en titusindedel af en protons diameter. I skrivende stund er der fundet 11 tyngdebølger. Ti stammer fra sorte huller og en fra neutronstjerner. Og det er kun lige begyndt: 30 mulige observationer afventer bekræftelse.

Vi er ovre de tider, hvor man med nok fritid og en blækpen kunne løse naturens mest fundamentale gåder. I dag er det noget af det dyreste, vi foretager os. Men vi kan ikke lade være.

Læs også om ideen om en simpel, samlet og dyb sammenhæng mellem naturfænomenerne: »Jagten på urkraften«

Stueren saks

Af Gunver Lystbæk Vestergård

GMO er et ord, der aldrig har vundet nogen popularitets­konkurrence. Et skifte til »biodesign« er heller ikke slået an. Men så kom CRISPR-Cas9. En gensaks, der ved hjælp af et naturligt enzym kan klippe uheldige gener ud af planter og dyrs arveanlæg. På forunderlig vis har CRISPR-Cas9 fra starten af haft folkevinden i ryggen, selvom der blot er tale om en moderne form for gensplejsning.

Jennifer Doudna forklarer, hvordan men er i stand til at klippe målrettet i dna. Foto: Frederic J. Brown / AFP
Jennifer Doudna forklarer, hvordan men er i stand til at klippe målrettet i dna. Foto: Frederic J. Brown / AFP

Opfindelsen/opdagelsen af teknikken er genteknologiens svar på dampmaskinen – et tigerspring, som har potentiale til at ændre samfundet radikalt. Saksen kan gøre afgrøder mere klimarobuste, kurere sygdomme og sørge for sundere fødevarer.

Teknikken blev først og fremmest populariseret af Jennifer A. Doudna fra University of California, Berkeley og Emmanuelle Charpentier fra Umeå Universitet med en artikel i Science fra 2012. I den beskrev de, hvordan de havde tæmmet enzymet Cas9 og var i stand til at klippe målrettet i dna. CRISPR er navnet på selve indgrebet, Cas9 er værktøjet. Cas9 er et forsvarsvåben i bakterier, hvor det genkender virus-dna og klipper det i stykker. CRISPR-Cas9 i menneskehænder kan designes til at klippe lige præcis der, hvor man ønsker det.

CRISPRs unge år har været stormfulde. En patentstrid brød ud, da forskere fra The Broad Institute, et samarbejde mellem MIT og Harvard, hjemtog et patent på CRISPR for næsen af holdet ledet af Doudna. I dag er begge forskergrupper patentholdere i USA, og det giver visse kommercielle problemer.

Dernæst sprang kinesiske He Jiankui en bombe, da han i oktober 2018 hævdede, at han havde redigeret i to tvillingepigers dna med CRISPR-Cas9 i et forsøg på at gøre dem immune over for hiv. Fuldstændig uetisk lød det i kor fra verdens CRISPR-eksperter.

Doudna har fortalt, hvordan hun engang havde et mareridt om, at Hitler iført en grisemaske udspurgte hende om denne »fantastiske teknologi«. Nu drømmer hun mere lyst, men råder til forsigtighed. Hun er overbevist om, at CRISPR-Cas9 på sigt vil komme til at ændre hele menneskeracens dna.

Læs også om dilemmaerne ved at eksperimentere med et befrugtet æg: »Grænsen for et menneske«

Side 61



Skribenternes avis

Leny Malacinski

Arne Hardis

Marta Sørensen

Klaus Rothstein

Anna Libak

Magnus Boding