২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন
২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

এ বছরই মানব সভ্যতা সূর্যের কাছে গিয়েছে এবং এ বছরই জেমস ওয়েব টেলিস্কোপ যাকে বলা হয় মহাবিশ্বের প্রথম কসমিক টাইম মেশিন যাত্রা শুরু করেছে ১৩ বিলিয়ন বছর থেকেও অতীতে আদিম গ্যালাক্সি ও ব্লাকহোলের খোঁজে। এ বছরই আমরা টাইম ক্রিস্টাল পেয়েছি যেটি অনন্তকাল নিজেকে পুনরাবৃত্তি করতে পারে কোনোপ্রকার শক্তি খরচ না করেই ...

২০২১ সালে হোমোসেপিয়েন্সের সাফল্যের মুকুটে যুক্ত হয়েছে আরো কয়েকটি পালক। আজ আমরা জানবো এমন তেরটি অর্জনের পালক সম্পর্কে। আসলে একুশ সালে বিজ্ঞানের প্রতিটি অর্জনই ছিল অদ্বিতীয় । এদের কোনোটিকে কোনটি থেকে ছোট বা বড় করে দেখা যায়না । একুশে আমাদেরকে নিউজ ও প্রতিবেদন লেখার জন্য একরকম প্রতিযোগীতাই করতে হয়েছে। গুগলে ক্লিক করলেই কোনো না কোনো আবিষ্কার ও সফলতার সংবাদ। একদিকে করোনা আর অন্যদিকে সায়েন্টিফিক রিভোলিউশন। এ বছর আমরা এত এত কিছু অর্জন করেছি যে ক্ষুদ্র একটি কম্পোজিশনে সেটা লিখে শেষ করা সম্ভব নয়। এ বছরই মানব সভ্যতা সূর্যের কাছে গিয়েছে এবং এ বছরই জেমস ওয়েব টেলিস্কোপ যাকে বলা হয় মহাবিশ্বের প্রথম কসমিক টাইম মেশিন যাত্রা শুরু করেছে ১৩ বিলিয়ন বছর থেকেও অতীতে আদিম গ্যালাক্সি ও ব্লাকহোলের খোঁজে। এ বছরই আমরা টাইম ক্রিস্টাল পেয়েছি যেটি অনন্তকাল নিজেকে পুনরাবৃত্তি করতে পারে কোনোপ্রকার শক্তি খরচ না করেই এবং এ বছরই আমরা পেয়েছি প্রজনন ক্ষমতাসম্পন্ন রোবট ও ডায়নোসরের ভ্রুণ। এ বছরই আমরা মানব প্রজাতির স্বতন্ত্র দুটি শাখা বের করেছি , ১৬ লাখ বছর পূর্বের ম্যামথের ডিএনএ সিকোয়েন্সিং করেছি এবং এ বছরেই আমরা পেয়েছি WHO এর পক্ষ থেকে ম্যালেরিয়ার ভ্যাক্সিনের অনুমোদন ও HIV নিরাময়! একুশ সাল হলো এমন এক মহাজাগতিক মোমেন্ট যখন আমরা বায়োপ্রিন্টিং প্রযুক্তির মাধ্যমে গরুর মাংস প্রিন্ট করতে সক্ষম হয়েছি যেটি হয়তোবা পশুদের উপর চরম নির্মমতার বিপক্ষে এক অগ্রণী পদক্ষেপ। আর হাইপারস্পেসের পক্ষ থেকে আমরা এমন অতুলনীয় ১৩টি অর্জনকে TOP-13-21 বলে বিবেচনা করেছি।

  • গুগল টাইম ক্রিস্টাল
  • পার্কার সোলার প্রোব : সূর্যের আরো কাছাকাছি মানবসভ্যতা
  • পারসিভারেন্স রোভার: মার্স এক্সপ্লোরেশনের নতুন যুগে প্রবেশ
  • প্রজনন ক্ষমতাসম্পন্ন রোবট
  • ল্যাবে জন্ম নেয়া চোখবিশিষ্ট মিনিব্রেন
  • ল্যাব ক্রিয়েটেড ব্লাকহোলঃ প্রমাণিত হয়েছে হকিং রেডিয়েশনের অস্তিত্ব
  • বায়োপ্রিন্টঃ গরু হত্যা করার প্রয়োজন নেই , এবার প্রিন্ট করা গরুর মাংস খাওয়া যাবে।
  • সম্ভব হলো সবচেয়ে পুরোনো ডিএনএর সিকোয়েন্সিং
  • মানবদেহে ভিন্ন প্রজাতির প্রাণীর কিডনীর সফল প্রতিস্থাপন
  • মসকুইরিক্স: বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার অনুমোদিত প্রথম ম্যালেরিয়া ভ্যাক্সিন
  • mRNA ভ্যাকসিন : HIV এর বিরুদ্ধে অ্যানিমল ট্রায়ালে সফল!
  • ড্রাগনম্যান
  • ৬৬ মিলিয়ন বছর অতীত ডায়নোসরের ভ্রুণ!

১) বায়োপ্রিন্টঃ গরু হত্যা করার প্রয়োজন নেই , এবার প্রিন্ট করা গরুর মাংস খাওয়া যাবে।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন
বায়োপ্রিন্টার

ওসাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা প্রমাণ করেছেন যে কোনোপ্রকার গরু হত্যা না করেই আপনি গরুর মাংস খেতে পারবেন। এ প্রযুক্তিকে বলা হয় বায়োপ্রিন্টিং। তারা ওয়াগিউ স্পেশালিটি নামক একটি মাংসের ফালির থ্রিডি প্রিন্ট করে দেখিয়েছেন। এই স্টেক গরুর থেকে গৃহিত সেল ফাইভারের তৈরি এবং ওয়াগিউ কাটে দেখা যায় এগুলো চর্বিযুক্ত মার্বেলের স্তর তৈরি করতে একত্রিত হয়। ওয়াগিউ গরু থেকে স্টেম সেল সংগ্রহ করে বিজ্ঞানীরা ওয়াগিউ মাংসের মধ্যে বিদ্যমান মার্বেলের চরিত্রের স্ট্রাকচার সেট করেন যা এটিকে গরুর মাংসের অন্যান্য কাটা থেকে আলাদা করে। একটি মাংসের সেলকে আলাদা করে, বিজ্ঞানীরা দেখেন কীভাবে মাসল ব্লাড ভ্যাসেল এবং চর্বি স্তুপিকৃত হয়। তারপর বিজ্ঞানীরা এ টিস্যুকে একটি স্টেকের আকার প্রদান করেন যে প্রযুক্তিকে বলা হয় থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং। যেখানে সেলের কাঠামোকে জীবন্ত বস্তুর অনুরূপ করে স্তরবিন্যাস করা হয়। গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে, ওয়াগিউ স্টেককে যথাযথভাবে প্রিন্ট করার সক্ষমতা আমাদের টেকশই ভবিষ্যতের দিকে একটি বড় মাপের পদক্ষেপ যেখানে কালচার্ড মিট বিদ্যমান প্রোডাক্টের অনুরূপ হবে। এ প্রযুক্তির উন্নতির মাধ্যমে শুধুমাত্র মাংসের জটিল কাঠামোই তৈরি করা সম্ভব নয় যেমন সুন্দর মার্বলিং, এছাড়াও আপনি অত্যন্ত সুক্ষ্মভাবে চর্বি ও মাসলের উপাদান সমন্বয় করতে পারবেন। Michiya Matsuski যিনি এ প্রজেক্টের একজন গবেষক তিনি বলেন, এ সমন্বয়ের মাধ্যমে একসময় কাস্টমাররা কালচার্ড মিট অর্ডার করতে পারবেন যে পরিমাণ চর্বি ও স্বাদ তারা পছন্দ করেন ঠিক সে অনুযায়ী যা তাদের স্বাস্থ্যের জন্য উপকারী।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন
Japanese wagyu is extremely expensive, and can cost up to $200 per pound.

কিভাবে এই প্রসেস কাজ করে?

প্রযুক্তি এক ধরণের ম্যাটারিয়ালস ব্যবহার করে যাকে বলে বায়ো-ইঙ্ক। যা একটি স্ট্রাকচারকে স্তর থেকে স্তরে তৈরি করে। মেডিসিন ও বায়ো-ইঞ্জিনিয়ারে এটি বেশ প্রচলিত। সাম্প্রতিক এই প্রযুক্তি তরুণাস্থি কোষের উৎপাদন ও পুনর্গঠনে দারুণ উন্নতি লাভ করেছে। মূল কথা হলো বায়ো-প্রিন্টিং প্রচলিত প্রিন্টিং- এর মতোই কাজ করে। এ পদ্ধতিতে একটি ডিজিটাল মডেল স্তর থেকে স্তরে ফিজিক্যাল অবজেক্টে পরিণত হয়ে যায়। উদাহরণস্বরূপঃ থার্মোপ্লাস্টিক অথবা রজনের পরিবর্তে এখানে জীবন্ত কোষের সাসপেনসন ব্যবহার করা হয়। এই কারণে সেলের কার্যক্ষমতা অপটিমাইজ ও রেজুলেশন ঠিক রেখে সেল মেট্রিক্স স্ট্রাকচার যথাযথ করার জন্য একটি নির্লিপ্ত প্রিন্টিং কন্ডিশন বজায় রাখতে হয়। এতে করে জটিল টিস্যু, সেল থেকে সেলের দূরত্ব ও সঠিক আউটপুট তৈরি করা যায়। এ প্রক্রিয়াটি মূলনীতি অনুসারে প্রিপারেশন, প্রিন্টিং ও ম্যাচিউরেশনের উপর নির্ভর করে। এ ব্যাপারটিকে তিনটি স্টেপে সামারাইজ করা যায়ঃ

১) প্রি-বায়োপ্রিন্টঃ  একটি ডিজিটাল মডেল তৈরি করা যে মডেলটি প্রিন্টার উৎপাদন করবে। এ প্রযুক্তি কম্পিউটেড টমোগ্রাফি (CT) ব্যবহার করে এবং ম্যাগনেটিক ইমেজিং রিজোন্যান্স (MRI) স্ক্যান।

২) বায়ো-প্রিন্টঃ এটি হলো প্রকৃত প্রিন্টিং প্রসেস যেখানে বায়োইঙ্ক একটি প্রিন্টার কার্টিজে স্থাপন করা হয় এবং ডিজিটাল মডেলের উপর ভর করে ডিসকম্পোজিশন সংঘটিত হয়।

৩) পোস্ট-বায়োপ্রিন্টঃ এটি হলো মূদ্রনকৃত অংশের মেকানিক্যাল ও কেমিক্যাল স্টিমুলেশন যা জৈবিক উপাদানের স্থিতিশীল কাঠামো তৈরি করতে পারে।

কয়েক ধরণের বায়োপ্রিন্টিং পদ্ধতি আছে। এক্সট্রসন, ইঙ্কজেট, একসটিক এবং লেজার টেকনোলজির উপর ভিত্তি করে। বিভিন্ন প্রকারের বায়োপ্রিন্টিং এর অস্তিত্ব থাকা সত্তেও প্রতিটি প্রসেস কম অথবা বেশি কয়েকটি স্ট্যান্ডার্ড সিরিজ অব স্টেপ মেনে চলেঃ থ্রিডি ইমেজিং, থ্রিডি মডেলিং, বায়োইনঙ্ক প্রিপারেশন, প্রিন্টিং এবং সলিডিফিকেশন। বিস্তারিত জানুন ”এখান” থেকে।

২) সম্ভব হলো সবচেয়ে পুরোনো ডিএনএর সিকোয়েন্সিং

পূর্ব সাইবেরিয়ার তুন্দ্রা অঞ্চল বা পার্মাফ্রস্টের নিচে ১৯৭০ এর দশকে উদ্ধারকৃত তিনটি ম্যামথের দাঁত ২০০৭ সালে সুইডিশ মিউজিয়াম অব ন্যাচারাল হিস্ট্রির বিবর্তনীয় জেনেটিসিস্ট লাভ ড্যালেনের কাছে যখন পৌঁছায়, তিনি তখন এগুলোর DNA Sequencing নিয়ে খুব বেশি আগ্রহ বোধ করেননি। কিন্তু অবশেষে সর্বাধুনিক সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তি এবং বায়োইনফরম্যাটিকসের কল্যাণে বেরিয়ে আসে ম্যামথের সর্বপ্রাচীন ডিএনএর রূপ, যা একই সাথে এখনো পর্যন্ত পাওয়া পৃথিবীর কোনো প্রাণীর ডিএনএর সম্পূর্ণ সিকোয়েন্সিংয়ের সবচেয়ে পুরনো রূপ। তিনটি দাঁতের মধ্যে সবচেয়ে পুরনোটি পাওয়া গেছে ক্রেস্তোভকায়, যেটির বয়স ছিল ১.৬ মিলিয়ন বা ১৬ লাখ বছর,  যেটির রয়েছে ৪৯ মিলিয়ন বেসপেয়ার। কিন্তু  এই সিকোয়েন্সিং কেন এত গুরুত্বপূর্ণ?

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

প্রথমত, এটি ম্যামথের বিবর্তনকে আরো ভালোভাবে বোঝার ক্ষেত্রে নিঃসন্দেহে একটি মাইলফলক। অন্য যে দুটো দাঁতের সিকোয়েন্সিং করা হয়েছে, সেগুলোর একটির বয়স ১.৩ মিলিয়ন বছর এবং এতে রয়েছে ৮৮৪ মিলিয়ন বেসপেয়ার যেটি উদ্ধার করা হয়েছে এডাইকা নামক অঞ্চল থেকে; ৩.৭ বিলিয়ন বেসপেয়ারের অপরটি মূলত ওলি(wolly) ম্যামথের এবং এটির বয়স ছিল ০.৬ মিলিয়ন বছর। এডাইকা থেকে প্রাপ্ত ম্যামথ সরাসরি যেখানে wolly ম্যামথের বিবর্তনের সাথে জড়িত, সেখানে সবচেয়ে পুরনো ক্রেস্তোভকা ম্যামথের জিনোমের সাথে এদের পুরোপুরি মিল খুঁজে পাওয়া যায় না, বরং এটি উত্তর আমেরিকান ম্যামথের প্রজাতি কলম্বিয়ান ম্যামথের সাথে জড়িত। কলম্বিয়ান ম্যামথের জিনোমের অর্ধেক ক্রেস্তোভকা ম্যামথের, বাকি অর্ধেক  wolly ম্যামথের সাথে শেয়ার করে, যা আন্ত:প্রজাতিক প্রজননের পক্ষে জোরালো একটি প্রমাণ।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

এই আবিষ্কার জিনোম সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তির  জন্যও একটি বিশাল পদক্ষেপ হিসেবে বিবেচনা করা যায়। ক্রোমোজোম সাধারণত সময়ের সাথে সাথে ছোট ছোট টুকরোয় ভেঙে যায় এবং ডিএনএর গঠন পাঠোদ্ধারের অনুপোযোগী হয়ে পড়ে। পারমাফ্রস্ট যেহেতু ক্রোমোজোমের প্রাকৃতিক সংরক্ষক হিসেবে কাজ করে, প্রযুক্তির উন্নয়ন এই ক্ষুদ্র অথচ মূল্যবান ক্রোমোজোমের ধ্বংসাবশেষ থেকে DNA উদ্ধারের মতো অসাধ্য সাধন করেছে, যা ভবিষ্যতে নন-পার্মাফ্রস্ট এলাকাগুলোর দিকে মনোনিবেশের অনুপ্রেরণা হিসেবে কাজ করবে, যেখানে আমাদের পূর্বপুরুষ হোমিনিনদের বিচরণ ছিল। Read more: Million-year-old mammoth genomes shatter record for oldest ancient DNA, Nature Journal

৩) মানবদেহে ভিন্ন প্রজাতির প্রাণীর কিডনীর সফল প্রতিস্থাপন

বর্তমানে অঙ্গ-প্রতিস্থাপন চিকিৎসাবিজ্ঞানের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ শাখা। এর ফলে বহু মানুষ সুস্থ ও স্বাভাবিক জীবন যাপনে সক্ষম হচ্ছে। তারই ধারাবাহিকতায় এ বছর সফলভাবে শূকরের কিডনী মানবদেহে প্রতিস্থাপন করা সম্ভব হয়েছে। যদিও এ প্রতিস্থাপন সম্পন্ন হয়েছে একজন ব্রেইন- ডেথ মানুষের দেহে, তবু ভিন্ন প্রজাতির প্রাণীর অঙ্গ মানবদেহেও যে সঠিকভাবেই কার্যকর হতে পারে, এটাকেই বিজ্ঞানীরা একটা বড় অগ্রগতি হিসেবে দেখছেন।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

নিউইয়র্ক ইউনিভার্সিটি ল্যাঙ্গোন হেলথে সার্জন রবার্ট মন্টাগোমেলরির নেতৃত্বে এই ট্রান্সপ্লান্টেশন সম্পন্ন হয়। এজন্য মৃতদেহের ব্লাড সার্কুলেশন কৃত্রিমভাবে সচল রাখা হয় এবং কিডনীটি এর সঙ্গে যুক্ত অবস্থায় প্রায় ৫৪ ঘণ্টা যাবত রক্ত থেকে বর্জ্য পরিশ্রুতকরণ এবং মূত্র তৈরিতে সফল হয়।

শূকরের অঙ্গ-প্রত্যঙ্গ দীর্ঘদিন ধরেই মানুষের শরীরে প্রতিস্থাপনের জন্য উপযুক্ত হিসেবে বিবেচিত হতো, যদিও এখানে একটা ছোট্ট বাধা ছিল। শূকরের কোষ ‘আলফা-গাল’ নামক একটি সুগার সংশ্লেষ করে, যা মানবশরীর তাৎক্ষণিকভাবে প্রত্যাখ্যান করে।  থ্যাংকস টু জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং কেননা আলফা-গাল সংশ্লেষে অক্ষম শূকরের কোষ তৈরি করা সম্ভব হয়েছে। তাছাড়া শূকরের অঙ্গ-প্রত্যঙ্গ অন্যান্য প্রাণীর তুলনায় অধিকতর গ্রহণযোগ্য, এরই মধ্যে শূকরের চামড়া ব্যবহৃত হচ্ছে দগ্ধ রোগীদের শরীরে, শূকরের হার্টের ভাল্ব ব্যবহৃত হচ্ছে মানুষের হৃৎপিণ্ডে। বিশেষজ্ঞরা মনে করছেন, রোগীদের দেহে শূকরের কিডনী প্রতিস্থাপনের ট্রায়াল আগামী দু’বছরের মধ্যেই শুরু হয়ে যেতে পারে। যদিও নৈতিকতার একটা প্রশ্ন থেকেই যায়, তবুও প্রতিদিন শুধু আমেরিকাতেই যেখানে গড়ে ১৭ জন রোগী প্রতিস্থাপনযোগ্য অঙ্গের অভাবে মারা যান, সেখানে জরুরি ভিত্তিতে হলেও শূকরের কিডনী বা অন্যান্য অঙ্গ হিউম্যান ডোনারদের ওপর নির্ভরশীলতা অনেকাংশেই কমিয়ে আনতে সক্ষম হবে।

৪) মসকুইরিক্স: বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার অনুমোদিত প্রথম ম্যালেরিয়া ভ্যাক্সিন

২০২০ সালের একেবারে শেষভাগে করোনাভাইরাসে বিপর্যস্ত পৃথিবীকে যেমন আশার আলো দেখিয়েছিল করোনার ভ্যাক্সিনের অনুমোদন, তেমনি ২০২১ সালের অক্টোবর মাসেও আসে আরেকটি স্বস্তির খবর: বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থা কর্তৃক শিশুদের জন্য বিশ্বের প্রথম ম্যালেরিয়া ভ্যাক্সিন RTS,S বা মসকুইরিক্সের অনুমোদন। WHO এটি মূলত সাব-সাহারান আফ্রিকা এবং মাঝারি থেকে উচ্চ সংক্রমণপ্রবণ অন্যান্য অঞ্চলের জন্য অনুমোদন দিয়েছে। এই প্রসঙ্গে WHO এর মহাপরিচালক ড. তেদরোস আধানম গ্যাব্রিয়াসুস বলেন, “এটি একটি ঐতিহাসিক মুহূর্ত। বহুল প্রতীক্ষিত শিশুদের ম্যালেরিয়া ভ্যাক্সিনটি বিজ্ঞান, শিশুস্বাস্থ্য ও ম্যালেরিয়া নিয়ন্ত্রণে এক বিরাট অগ্রগতি।” আফ্রিকার তিনটি দেশ — ঘানা, কেনিয়া ও মালাউয়ের আট লক্ষাধিক শিশুর ওপর পরিচালিত একটি পাইলট প্রোগ্রামের ফলাফলের উপর ভিত্তি করে এই অনুমোদন দেওয়া হয়েছে।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

প্লাসমোডিয়াম ফালসিপেরাম নামক প্রোটোজোয়ার কারণে ম্যালেরিয়া হয়, যা স্ত্রী অ্যানোফিলিস মশা এবং মানবদেহে নিজের জীবনচক্র সম্পূর্ণ করে। ভ্যাক্সিনটি তৈরি করা হয়েছে পরজীবী মশকীর দেহের এবং হেপাটাইটিস ‘বি’ ভাইরাসের প্রোটিনকে একত্র করে। ৫ মাস বয়স থেকে চারটি করে ডোজ দিতে রেকমেন্ড করা হয়েছে, যে ভ্যাক্সিনটির রয়েছে দারুণ কিছু বৈশিষ্ট্য:

১. এটি সহজেই বিতরণযোগ্য

২. ম্যালেরিয়া প্রতিরোধে সমতা বৃদ্ধি করে, যেমন- পাইলট প্রোগ্রাম চালানো আফ্রিকার তিনটি দেশে দুই-তৃতীয়াংশের বেশি শিশু, যারা মশারি ব্যবহার করেনি, তারা এই ভ্যাক্সিন থেকে উপকৃত হয়েছে।

৩. এখনো পর্যন্ত ২.৩ মিলিয়নের বেশি ডোজ দেওয়া হয়েছে তিনটি দেশে, ফলে ভ্যাক্সিনটির রয়েছে শক্তিশালী নিরাপত্তা প্রোফাইল।

৪. কীটনাশকযুক্ত মশারির ব্যবহার, অন্যান্য শিশু ভ্যাক্সিন বা চিকিৎসা গ্রহণের ওপর এই ভ্যাক্সিনটির কোনো নেতিবাচক প্রভাব দেখা যায়নি।

৫.অতি মারাত্মক ম্যালেরিয়া দমনে এটি ৩০ ভাগ পর্যন্ত কার্যকর।

উল্লেখ্য, প্রতিবছর প্রায় চার লক্ষ মানুষ ম্যালেরিয়া আক্রান্ত হয়ে মারা যান, যার মধ্যে ২ লাখ ৬০ হাজারেরও বেশি অনূর্ধ্ব পাঁচ বছর বয়সী আফ্রিকান শিশু।

৫) mRNA ভ্যাকসিন : HIV এর বিরুদ্ধে অ্যানিমল ট্রায়ালে সফল!

ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ [National Institutes of Health : NIH] এর অঙ্গপ্রতিষ্ঠান ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ অ্যালার্জি অ্যান্ড ইনফেকশাস ডিজিজেস [National Institute of Allergy and Infectious Diseases : NIAID] এর বিজ্ঞানীরা সম্প্রতি নেচার মেডিসিন জার্নালে এইচআইভি ভ্যাকসিন রিলেটেড একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করেছে। সেখানে তারা দাবি করেছে, তাদের নতুন পদ্ধতিতে তৈরি mRNA ভ্যাকসিন এইচআইভি টাইপ ভাইরাসের বিরুদ্ধে ইঁদুর ও নন-হিউম্যান প্রাইমেটদের ওপর কার্যকারিতা দেখিয়েছে! উল্লেখ্য, বর্তমানে যে দুটি ভ্যাকসিন কোভিড-১৯ এর বিরুদ্ধে সবচেয়ে বেশি কার্যকারিতা দেখিয়েছে, ফাইজার এবং মডার্না; এই দুটো কিন্তু এই নতুন mRNA প্রযুক্তিতে তৈরি। এইচআইভি ভ্যাকসিনের এই প্রজেক্টে মডার্নার রিসার্চাররাও যুক্ত ছিলেন। ভ্যাকসিনের ইতিহাসে হয়তো নতুন দ্বার উন্মোচন করতে যাচ্ছে, এই mRNA ভ্যাকসিন প্রযুক্তি!

mRNA ভ্যাকসিন আসলে কী?

এতদিন পর্যন্ত অর্থাৎ ট্র্যাডিশনালি ভ্যাকসিন তৈরি করা হতো ভাইরাল ভেক্টর দিয়ে কিংবা ইনঅ্যাক্টিভেটেড বা দুর্বল করা ভাইরাস দিয়ে। ভ্যাকসিন হিসেবে mRNA এর ব্যবহার নিয়ে যদিও ১৯৯০ সাল থেকেই কথা হচ্ছে, প্রথমবারের মতো সফল mRNA ভ্যাকসিন ব্যবহার করা হয় ২০২০ সালে করোনা ভাইরাসের বিরুদ্ধে! এবং এগুলো ছিল ফাইজার ও মডার্না ভ্যাকসিন! ফাইজার ও মডার্না ভ্যাকসিন সারাবিশ্বে আরও অন্যান্য সংক্রামক রোগের বিরুদ্ধে mRNA ভ্যাকসিন ব্যবহারের নতুন দিগন্ত রচনা করেছিল। তার ফল এখন পাওয়া যাচ্ছে!

mRNA বা মেসেঞ্জার আরএনএ মূলত এক ধরনের আরএনএ বা রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড, যা কোনো সেল / কোষের মধ্যে প্রোটিন এনকোড করে। তাদের এই ফাংশনকে কাজে লাগিয়ে mRNA ভ্যাকসিন তৈরি করা হয়। এই ভ্যাকসিন শরীরে প্রবেশ করে ভাইরাল প্রোটিন তৈরি করে, এবং শরীরের ইমিউনো সিস্টেমকে সেই প্রোটিন ডিটেক্ট করে প্রয়োজনীয় অ্যান্টিবডি তৈরি করতে সহযোগিতা করে।

করোনা ভাইরাস আর ফাইজার / মডার্নার উদাহরণ দিয়ে চিন্তা করলে ব্যাপারটা আমরা আরও ক্লিয়ারলি বুঝতে পারি। আমরা জানি, করোনা ভাইরাসের মেমব্রেনে স্পাইক প্রোটিন থাকে, যেটার মাধ্যমে ওরা আমাদের ফুসফুসের কোষের সাথে বাইন্ড করে বা যুক্ত হয়। তো, ফাইজার / মডার্না ভ্যাকসিন কারও শরীরে প্রবেশ করার পর, সেই স্পাইক প্রোটিন এনকোড করে কিংবা উৎপন্ন করে। যদিও এই স্পাইক প্রোটিন কাউকে ইনফেক্টেড কিংবা অসুস্থ করে না! এরপর ভ্যাকসিনেটেড পার্সনের ইমিউনিটি সিস্টেম ভ্যাকসিনের তৈরি প্রোটিনকে ফরেইন বডি হিসেবে ডিটেক্ট করে এবং তাকে অ্যাটাক করার জন্য অ্যান্টিবডি তৈরি করা শুরু করে দেয়।

আমাদের ইমিউনিটি সিস্টেমের একটি দারুণ ক্ষমতা হলো, তারা একবার যাকে ফরেইন বডি / প্রোডাক্ট হিসেবে ধরে অ্যান্টিবডি তৈরি করে অ্যাটাক করে; সেই শত্রুকে তারা আর সারা জীবনেও ভুলে না! পরের বার যখনই তাদের দেখা পায়, সাথে সাথে অ্যাটাক করা শুরু করে দেয়। তো, mRNA ভ্যাকসিন এর মাধ্যমে আমরা ইনফেক্টেড না হয়েও, শত্রুদের চিনিয়ে দিই আমাদের ইমিউনিটি সিস্টেমকে; ফলে এরপরে সত্যি সত্যি যদি শত্রু ঢুকেও পড়ে, তাদের আর রক্ষা নেই!

আচ্ছা mRNA ভ্যাকসিন সম্পর্কে তো জানা হলো; এবার আবার মূল টপিকে ফিরে যাওয়া যাক!

mRNA ভ্যাকসিন এইচআইবি [HIV] ভাইরাসের বিরুদ্ধে কীভাবে কাজ করছে?

গত কয়েক দশক ধরেই এইচআইভি মরণঘাতী সংক্রমক ভাইরাস হিসেবে অনেকের প্রাণ নিয়েছে। বিজ্ঞানীদের প্রাণান্তকর চেষ্টার পরেও পাওয়া যায়নি কোনো ইফেক্টিভ ভ্যাকসিন কিংবা কোনো কিউরেবল ট্রিটমেন্ট। আক্রান্ত হলেই মোটামুটি মৃত্যু নিশ্চিত। তো, সেই দুরাশার মধ্যে হয়তো আশার আলো নিয়ে এসেছে mRNA ভ্যাকসিন। এখন পর্যন্ত যত এক্সপেরিমেন্টাল এইচআইভি ভ্যাকসিন ব্যবহার করা হয়েছে, তার মধ্যে এবারেরটার ইমপ্রুভমেন্ট সবচেয়ে বেশি।

তো, এই এক্সপেরিমেন্টাল এইচআইভি ভ্যাকসিনটি অনেকটাই করোনা ভ্যাকসিন [ফাইজার / মডার্না] এর মতো কাজ করে। ভ্যাকসিনটি ইনজেক্ট করার পর, ইনপুটেট mRNA প্রাণীর শরীরে Env & Gag [HIV ভাইরাসের দুটি প্রোটিন] এই প্রোটিন দুইটি তৈরি করে। এগুলো প্রাণীর শরীরে ভাইরাস-লাইক পার্টিকেলস তৈরি করে; যেটা অনেকটা এইচআইভি ভাইরাসের মতোই। এর ফলে শরীরে ইমিউনো রেসপন্স তৈরি হয়! যদিও এটা সত্যিকার অর্থে প্রাণীদেহকে ইনফেক্ট করতে পারে না, কারণ ভাইরাস লাইক পার্টিকেলে কোনো জেনেটিক কোড থাকে না আসল ভাইরাসের মতো।

পরে আসল ভাইরাস অ্যাটাক করলে, ইমিউনো সিস্টেম পুরোনো মেমরি ইউজ করে তাদেরকে অ্যাটাক করতে পারে!

এই mRNA ভ্যাকসিন এর মাল্টিপল বুস্টার ডোজ ইঁদুর ও প্রাইমেটদের ওপর অ্যাপ্লাই করে দেখা গেছে, আনভ্যাকসিনেটেড প্রাণীদের চেয়ে ভ্যাকসিনেটেড প্রাণীদের এইচআইভি ইনফেক্টেড হওয়ার রিস্ক ৭৪% কমিয়ে আনা সম্ভব হয়েছে।

এই ভ্যাকসিন মানুষের ওপর ক্লিনিকাল ট্র্যায়ালে আসতে আরও অনেক অনেক ফেজ বাকি! তবে এই পর্যন্ত যে সফলতা পাওয়া গেছে, তাতে খুশি হওয়াটাও মন্দ কিছু নয়! mRNA ভ্যাকসিন হয়তো ভবিষ্যৎ পৃথিবীর রক্ষাকর্তা হয়ে, হাজার হাজার মানুষের প্রাণ বাঁচাবে!

৬) ল্যাব ক্রিয়েটেড ব্লাকহোলঃ প্রমাণিত হয়েছে হকিং রেডিয়েশনের অস্তিত্ব

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

মহাবিশ্বে অত্যন্ত অন্ধকার একটি জলহস্তি আছে যা সবকিছু গ্রাস করে আর সেটি হলো ব্লাকহোল। কিন্তু স্টিফেন হকিং থিওরাইজড করেন এ ব্লাকহোল থেকে স্বতস্ফূর্তভাবে আলো নির্গত হচ্ছে যা তার আগে কেউ কল্পনাও করেনি হয়তো। সমস্যা হলো কোনো এস্ট্রোনোমারই হকিং এর রহস্যজনক রেডিয়েশন পর্যবেক্ষণ করেনি। কারণ ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল এই আলো খুবই ম্লান যাদের দেখা যাবেনা। আর এজন্য বিজ্ঞানীরা আজ নিজস্ব ব্লাকহোল তৈরি করা শুরু করেছেন। Technion Israel Institute এর বিজ্ঞানীরা কয়েক হাজার এটমের ব্লাকহোল তৈরি করেছেন। তারা হকিং এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রেডিকশন কনফার্ম করেছেন যে হকিং রেডিয়েশন একদম শূন্য থেকে জাগ্রত হচ্ছে এবং এর ইনটেনসিটি সময়ের সাথে পরিবর্তন হয়না। যার মানে, এটি স্থিতিশীল।

ইসরায়েলের টেকিওন ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজির পদার্থবিজ্ঞানের সহযোগী অধ্যাপক জেফ স্টেইনহাওয়ার বলেন, ব্লাকহোল ব্লাকবডির মত বিকিরণ করার কথা, একটি গরম বস্তু যা কনস্ট্যান্ট ইনফ্রায়েড রশ্মি বিকিরণ করে। হকিং সাজেস্ট করেন, ব্লাকহোল একদম রেগুলার স্টারের মতো, এটি সবসময় নির্দিষ্ট রকমের রেডিয়েশন নির্গত করে। আর এটা স্টাডির মাধ্যমে তারা নিশ্চিত করতে চান।

ইভেন্ট হরাইজনঃ

ব্লাকহোলের গ্রেভেটি এতটাই শক্তিশালী যে এমনকি আলোও এর থেকে বের হতে পারেনা। একবার ফোটন অথবা লাইট পার্টিকেল এর ভেতর প্রবেশ করলে আর ফেরত আসেনা। আর এটাকেই বলা হয় ইভেন্ট হরাইজন। এ সীমানা ক্রস করতে হলে পার্টিকেলগুলোকে পদার্থবিদ্যার আইন লঙ্ঘন করতে হয় এবং আলোর থেকেও দ্রুতগতিতে ভ্রমণ করতে হয়। হকিং প্রদর্শন করেন যে যদিও কোনোকিছুই ইভেন্ট হরাইজন ক্রস করতে পারেনা, ব্লাকহোল তার সীমানা থেকে স্বতস্ফুর্ত ভাবে আলো নির্গত করে। আর এজন্য কোয়ান্টাম মেকানিক্সকে ধন্যবাদ জানানো উচিত এবং ভার্চুয়াল পার্টিকেলকে।

হাইসেনবার্গের অনিশ্চয়তার সূত্র অনুসারে, এমনকি পারফেক্ট ভ্যাকুয়ামেও কোয়ান্টাম ফ্ল্যাকচুয়েশন সংঘটিত হয় এবং জোড়ায় জোড়ায় ভার্চুয়াল পার্টিকেল বের হয়ে আসে যারা অপজিট এনার্জির যার কারণে তারা যখনই পরস্পরের সংস্পর্শে আসে, একে অন্যকে ধবংস করে দেয় এবং প্রায় সাথেসাথেই। কিন্তু ইভেন্ট হরাইজনের চূড়ান্ত গ্রেভিটেশনের কারণে হকিং নির্দেশনা দেন, ফোটনের জোড়া আলাদা হয়ে যেতে পারবে , যাদের একটিকে ব্লাকহোল শোষণ করে নেবে এবং অন্যটি স্পেসে মুক্তি পাবে। শোষিত ফোটনের রয়েছে নেগেটিভ এনার্জি এবং ব্লাকহোল থেকে ভর আকারে শক্তি বিয়োগ করে। যেখানে নিষ্কৃতিপ্রাপ্ত ফোটন হকিং রেডিয়েশনে পরিণত হয়। আর এখান থেকেই এক সময় তথা মহাবিশ্বের বয়স থেকেও বেশি সময়ে ব্লাকহোল সম্পূর্ণ বাষ্পীভূত হবে। হকিং এর থিয়োরি ছিলো যুগান্তকারী কারণ তিনি কোয়ান্টাম ফিল্ড থিয়োরি এবং জেনারেল রিলেটিভিটিকে সমন্বয় করতে চেয়েছিলেন। মানুষ কোয়ান্টাম রেডিয়েশন সম্পর্কে জানতে চায় কিন্তু হকিং রেডিয়েশন এতটাই দূর্বল যে একে স্পেসের ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশন থেকে আলাদাই করা যায়না।

DIY ব্লাকহোলঃ

গবেষকরা ২০২১ সালে ল্যাবে 8,000 রুবিডিয়াম এটমের প্রবাহিত গ্যাস থেকে একটি ব্লাকহোল তৈরি করেছেন এবং প্রায় অ্যাবসলিউট জিরোর কাছাকাছি তাপমাত্রায় শীতল করেছেন এবং লেজার বিমের মাধ্যমে তাদেরকে নির্দিষ্ট স্থানে রেখেছেন। তারা বোস-আইনস্টাইন কনডেন্স নামক( BEC) ম্যাটারের অত্যন্ত রহস্যজনক একটি স্টেট তৈরি করেন যা কয়েক হাজার এটমকে ইউনিজোন থেকে একসাথে কাজ করার অনুমোদন দেয় ঠিক যেনো তারা সিঙ্গেল এটম। দ্বিতীয় লেজার বিম ব্যাবহার করে এই দল পটেনশিয়ান এনার্জির একটি পাহাড় তৈরি করেন যার ফলে গ্যাস জলপ্রপাতের জলের মতো প্রবাহিত হয়েছিল। আর এভাবে একটি ঘটনা দিগন্ত তৈরি হয়েছিলো যেখানে অর্ধেক গ্যাস শব্দের গতির চেয়ে দ্রুতগতিতে প্রবাহিত হয়েছিল আর বাকি অর্ধেক তার থেকে ধীর গতিতে। এই এক্সপেরিমেন্টের মাধ্যমে গবেষকরা পোনোনের জোড়া দেখতে চেয়েছেন অথবা কোয়ান্টাম সাউন্ড ওয়েভ, ফোটনের পরিবর্তে যা স্বতঃস্ফূর্তভাবে গ্যাস থেকে উৎপন্ন হয়।

পোনন ধীরগতিতে চলমান অর্ধেকের মধ্যে গ্যাসের প্রবাহের বিপক্ষে প্রবাহিত হতে পারে__ পাহাড় থেকে দূরে। যেখানে বাকি অর্ধেকের পোনন যা দ্রুত প্রবাহিত হয় সেগুলো সুপারসনিক ফ্লোয়িং গ্যাস দ্বারা ট্র্যাপড হয়ে যায়। স্টেইনহাউয়ার বলেন, এটি অনেকটা স্রোতের বিপরীতে আপনি যতদ্রুত সুইম করতে পারেন তার চেয়ে দ্রুত সুইম করা। এটা ঠিক ব্লাকহোলের মত। একবার যখন আপনি ভেতরে প্রবেশ করবেন আপনি আর বের হতে পারবেন না। ঘটনা দিগন্তে রিচ করা অসম্ভব।

একবার যখন গবেষকরা পোননের জোড়া পেলেন তারা দেখলেন এগুলো পারস্পরিকভাবে সম্পর্কযুক্ত কিনা এবং হকিং রেডিয়েশন সময়ের সাথে কনস্ট্যান্ট থাকে। এ প্রক্রিয়া চাতুর্যময় কারণ যতবার তারা ব্লাকহোলের পিকচার গ্রহণ করে এটি উৎপাদিত তাপ দ্বারা ধবংস হয়ে যায়। অতএব দলটি ৯৭,০০০ বার এ এক্সপেরিমেন্ট রিপিট করেন এবং ১২৪ দিনের চেয়ে বেশি সময় লাগে এ পরিমাপকে ধারাবাহিক রাখার জন্য কো-রিলেশনের উদ্দেশ্যে। তারা বলেন, আমরা দেখিয়েছি, হকিং রেডিয়েশন স্থিতিশীল, এটি সময়ের সাথে পরিবর্তন হয়না যা হকিং যেমন বলেছেন একদম যথাযথভাবে তেমন। Read more: Lab-grown black hole analog behaves just like Stephen Hawking said it would

৭) ড্রাগনম্যান

আবিষ্কৃত হয়েছে মানুষের নতুন একটি প্রজাতি। আরও একবারের জন্য প্রমাণিত হয়েছে এ পৃথিবীতে মানুষই একমাত্র প্রজাতি নয় যারা ঈশ্বরের বিশেষ পর্যবেক্ষণে তৈরি হয় সম্পূর্ণ শূন্য থেকে, মিলিয়ন মিলিয়ন বছর ধরে আমরা বিবর্তিত হয়েছি আর এখনো আমাদের প্রাচীন পূর্বসূরিদের  ফসিল বিবর্তনীয় স্মৃতি হিসেবে গ্যালাক্সির এ গ্রহটিতে রয়ে গেছে।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

যাইহোক, আবিষ্কৃত  প্রাচীন মানুষের এই ফসিলটি সংগ্রহ করেছিলেন হেবেই ইউনিভার্সিটির জিওসায়েন্স মিউজিয়াম। এ পর্যন্ত আমাদের জানা সবচেয়ে বড় মস্তিষ্কের মানুষের মাথার খুলি। বিজ্ঞানীরা বলছেন, এ খুলিটি প্রতিনিধিত্ব করেছে নতুন আবিষ্কৃত একটি মানব প্রজাতির যেটির নামকরণ করা হয়েছে Homo Longi অথবা Dragon Man! এ আবিষ্কারটি ২৫ জুন ২০১৫ সালে Journal The Innovation এর তিনটি পেপারে প্রকাশিত হয়।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

মূলত প্রথম সংগ্রহের পর এ ফসিলটির নাম ছিল Harbin Cranium! হেবেই বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রফেসর কিয়াং জি বলেন, এ ফসিলটি এ পর্যন্ত পাওয়া মানুষের করোটির সবচেয়ে পরিপূর্ণ ফসিল। এ ফসিলটি এমন অজস্র বিস্তারিত বিবরণ সংরক্ষণ করেছে যা হোমো জিনাসের উদ্ভব এবং হোমো সেপিয়েন্সের উৎপত্তি বোঝার জন্য খুব সুক্ষ্ম ডায়মেনশন লালন করে এবং যে ডেটাগুলো খুবই গুরুত্বপূর্ণ।

মূলত এই ক্রেনিয়াম বা করোটি আবিষ্কৃত হয়েছিলো ১৯৩০ সালে চীনের হিলংউজিয়াং প্রদেশের হার্বিন শহরে। বিরাট এ মাথার খুলি আধুনিক মানুষের মাথার খুলির সাথে তুলনীয় (Comparable) আকার ধারণ করে। কিন্তু এর মাথা আরো অনেক বড়, এবং প্রায় বর্গাক্ষেত্রাকার চোখের কোটর। পুরু ললাট, প্রশস্ত মুখ এবং বড় আকারের দাঁত। এর মধ্যে সাধারণত প্রত্মতাত্বিক মানব বৈশিষ্ট্য দেখা যায়। কিয়াং জি বলেন, হার্বিন ক্রেনিয়াম আদিম ও উৎপন্ন চরিত্রগুলোর একটি মোজাইক সংমিশ্রণ প্রদর্শন করছে যা এদেরকে পূর্বে জানা হোমো সেপিয়েন্স থেকে পৃথক করে রেখেছে।

বিজ্ঞানীরা বলছেন, এ করোটিটি একজন পুরুষ ব্যাক্তির, যার বয়স প্রায় ৫০ বছর, এটি জঙ্গলে বাস করতো, যারা ছিল প্লাবন সমভূমির একটি কমিউনিটির অংশ।চায়নিজ একাডেমি অব সায়েন্স এবং হেবেই GEO ইউনিভার্সিটির প্রাইমেটোলজি ও প্যালিয়ানট্রোপোলোজির প্রফেসর জিজুন নি বলেন, হোমো সেপিয়েন্সের মতোই তারা মামেল ও পাখি শিকার করতো, ফল ও শাকসবজি সংগ্রহ করতো এবং সম্ভবত তারা মাছ শিকারও করতো।

হার্বিনরা ছিলো আকারে মানুষের চেয়ে অনেক বড় এবং যে স্থানে এই খুলিটি পাওয়া গেছে, গবেষকরা সে স্থান স্টাডি করে, বলছেন যে, হোমো লঙ্গি সম্ভবত খুব সংকটজনক ও কঠিন পরিস্থিতিতে টিকে থাকার জন্য অভিযোজিত , যে অভিযোজন ক্ষমতা তাদেরকে সমস্ত এশিয়া জুড়ে ছড়িয়ে দিতে পারে।

জিওকেমিক্যাল এনালায়সিস পরিচালনা করার পর গবেষক জি, নি ও তাদের দল এ ফসিলের সময়কাল নির্ণয় করেন। হার্বিন ফসিলটি আজ থেকে প্রায় ১,৪৬, ০০০ বছর পূর্বের। যা এটিকে মধ্য প্লাইস্টোসিনে স্থাপন করে, যে সময়টি ছিলো মানব জাতির মাইগ্রেশনের এক ডায়নামিক যুগ।

তারা হাইপোথিসাইস করেন যে, পাইস্টোসিন যুগে সেপিয়েন্স ও হোমো লোঙ্গি একে অন্যের মুখোমুখি হয়েছিলেন। এছাড়াও আমরা এ সময়ের মধ্যে এশিয়া, আফ্রিকা ও ইউরোপে একইসাথে হোমো প্রজাতির মাল্টিপল ইভোল্যুশনারী লিনিয়েজ দেখতে পাই।

ক্রিস্ট স্টিঙ্গার, ন্যাচারাল হিস্ট্রি অব সায়েন্স এর একজন প্যালিয়ানথ্রোপোলজিস্ট যিনি বলেন,যদি হোমো সেপিয়েন্স সত্যিই পূর্ব এশিয়ায় পৌঁছে যেতো, তবে অবশ্যই তারা হোমো লঙ্গির সাথে দেখা করার সুযোগ পেয়েছিলো এবং আমরা সেই নিখোঁজ গোষ্ঠীটি সম্পর্কে জানিনা, পরবর্তী কালেও হয়তোবা এরা একে অন্যের মুখোমুখি হয়! আমরা যখন সময়ের পেছনের দিকে তাকাই।                                    

গবেষকরা দেখতে পান যে, হোমো লঙ্গি হোমিনিনদের খুবই ঘনিষ্ঠ আত্মীয়, এরা খুব গভীরভাবে নিয়ান্ডারথালদের সাথে সম্পর্কযুক্ত ছিলো। এটি খুবই সুবিস্তৃতভাবে বিশ্বাস করা হয় যে, নিয়ান্ডারথাল এ বিলুপ্ত বংশেরই অন্তর্গত যারা আমাদের নিজস্ব প্রজাতির নিকটাত্মীয়। যাহোক তারা বলেন, যে হোমো লঙ্গি হোমো সেপিয়েন্সের প্রকৃত বোনের দল। বিবর্তনীয় বৃক্ষের পূনর্গঠন থেকে আমরা জানতে পারি আমরা নিয়ান্ডারথালের সাথে যে সাধারণ পূর্বসূরি শেয়ার করি, তারা তারও পূর্বে অস্তিত্বশীল ছিলো। হোমো সেপিয়েন্স ও নিয়ান্ডারথালের ভেতরকার যে বিচ্চ্যুতি, হয়তোবা তার আরো অনেক গভীর বিবর্তনীয় ইতিহাস রয়েছে এবং এ গভীরতা আমাদের প্রচলিত বিশ্বাসকেও অতিক্রম করে, প্রায় এক মিলিয়ন বছরের উপরে। আমরা নিয়ান্ডারথাল থেকে পৃথক হয়েছি আনুমানিক ৪০০, ০০০ বছর পূর্বে।

যাইহোক, আমরা হোমো লঙ্গির জীবনের ইতিহাস বিশ্লেষণ করে জানতে পারি, তারা ছিলো খুবই দৃঢ়, বলবান মানব, হোমো সেপিয়েন্সের সাথে তাদের সম্ভাব্য ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া( Potential Interaction) হয়তো ইতিহাসের গতিপথ নির্ধারণ করে। এছাড়াও হার্বিন ক্রেমিয়াম আমাদের নিকট আরো অধিক থেকে অধিকতর প্রমাণ উপস্থাপন করে হোমো ডাইভার্সিটি ও এ সকল বৈচিত্র‍্যময় প্রজাতিগুলোর সাথে আমাদের বিবর্তনীয় সম্পর্ক নিয়ে। আমরা আমাদের সুদীর্ঘকাল অতীতে হারিয়ে যাওয়া সিস্টার লিনিয়েজদের খুঁজে পেয়েছি! কিন্তু তারা কেনো বিলুপ্ত হয়েছিলো? মানব সভ্যতার সাথে দেখা হওয়ার পরই কী তারা নিখোঁজ হয়েছিলো।  একটি গভীর ব্যাথাদায়ক প্রশ্ন তারপরও  স্যাপি মনে থেকে যায়।

৮ ) প্রজনন ক্ষমতাসম্পন্ন রোবট

নভেম্বর ২৯, ২০২১এ একটা খুব গুরুত্বপূর্ন পেপার পাবলিশ হয়েছে, এবং অনেক নিউজ পোর্টাল রিপোর্ট করেছে যে বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মত প্রজননক্ষমতাসম্পন্ন জীবন্ত রোবট বানিয়েছেন। প্রথমেই বলে নেই, এই “রোবট” সিলিকন, ধাতু বা মানুষের তৈরি কোন পদার্থ দিয়ে তৈরি না, এরা জীবন্ত, প্রোগ্রাম করা যায় এমন এক ধরনের মেশিন যেটা আমাদের পরিচিত কোন প্রজাতিও না।

  • এই জীবন্ত বায়োবট (রোবটের চাইতে এই শব্দটা আমার বেশি পছন্দ) প্রথম তৈরি হয়েছিল ২০২০ সালে। একে জীবন্ত বলার কারন ছিল, এটা নিজে থেকে নড়াচড়া করতে পারতো এবং নিজের শরীরে জমা করা খাবার থেকে শক্তি আহরণ করতে পারতো।
  • জেনোপাস লেভিস Xenopus laevis নামে এক ধরনের ব্যাঙের ভ্রূণ থেকে স্টেম সেল নেয়া হয়। এই কোষগুলি ব্যাঙটা বড় হতে হতে চামড়া আর হার্টের কোষ হতো।
  • এই কোষগুলি কোন কোন কাজ করতে পারে, সেই তথ্য, সেগুলি দিয়ে কী করা যেতে পারে, সেই সমস্যা দেয়া হয়েছিল ইউনিভার্সিটি অফ ভারমন্টের একটা সুপারকম্পিউটারকে। সেই সাথে সুপারকম্পিউটারটাকে নির্দেশ দেয়া হয়েছে, এই কোষগুলি যদি (ক), (খ) ও (গ) করতে পারে, তাহলে সেগুলিকে এমনভাবে একসাথে বসিয়ে একটা “প্রাণী” তৈরি কর, যা নড়তে পারবে এবং খাবার থেকে শক্তি আহরণ করতে পারবে। (যারা বায়োলজি পড়েছি, তারা নিশ্চয় মনে করতে পারছেন, এই দুইটাও জীবনের সংজ্ঞাতে পড়ে।
  • সুপারকম্পিউটারটা উপরে দেয়া প্যারামিটারগুলি নিয়ে বিভিন্ন পারমিউটেশন/কম্বিনেশন করেছে মাসের পর মাস। এরপর সিমুলেট করে দেখেছে ফলাফল কী হচ্ছে। যে ডিজাইনগুলি একটু হলেও কাজ করেছে, সেগুলি রাখা হয়েছে। কিছু ডিজাইন একদমই কাজ করে নাই, সেগুলি বাদ দেয়া হয়েছে। এরপর যেগুলি টিকেছে, সেগুলিকে আরো উন্নত করা হয়েছে। (বিবর্তন সাথে মিল আছে, তাই না?) এভাবে আগাতে আগাতে ২০২০এ এমন ডিজাইন পাওয়া গিয়েছে, যেগুলি নড়াচড়া ও শক্তি আহরণ করতে পেরেছে।
  • গবেষকরা এরপর সেই ডিজাইন অনুযায়ী কোষগুলিকে জোড়া দিয়েছেন, এবং সেটাকে তারা বলছেন একধরনের নতুন প্রাণী, কারন সেটায় প্রাণের বৈশিষ্ট আছে। এটার নাম দেয়া হয়েছে জেনোবট, ব্যাঙের প্রজাতি আর রোবট শব্দটা মিলিয়ে।
  • গবেষকদের উদ্দেশ্য, এটাকে মানুষের শরীরে প্রবেশ করিয়ে দিয়ে নির্দিষ্ট স্থানে (যেমন ক্যান্সার টিউমারে) ওষুধ পাঠানো।
  • প্রথম ছবিতে বামে কম্পিউটারের ডিজাইন, ডানে ২০২০এর সেই “প্রাণী”। সবুজ অংশটা এসেছে ব্যাঙের ভ্রূণ কোষ থেকে যা একদিন চামড়া হতো, লাল অংশটা এসেছে সেই কোষ থেকে যা একদিন হার্ট হতো। মজার ব্যাপার হচ্ছে, এই প্রাণীটার ডিএনএ পরীক্ষা করলে এটাকে ১০০% জেনোপাস লেভিস বলে মনে হবে। বিস্তারিত পড়ুনঃ প্রজননক্ষমতাসম্পন্ন জীবন্ত রোবট?
২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

৯) ল্যাবে জন্ম নেয়া চোখবিশিষ্ট মিনিব্রেন

সাম্প্রতিক বিজ্ঞানীরা ল্যাবে এমন কিছু ক্ষুদ্র ব্রেন তৈরি করেছেন যাদের নিজস্ব চোখ আছে। প্রশ্ন হলো, এ চোখ বিশিষ্ট ছোট ছোট ব্রেনগুলো কি কোনো একদিন টেলিস্কোপের ভেতর দিয়ে মহাকাশের নক্ষত্র দেখবে? এরা কি কোনো এক সময় মহাবিশ্ব নিয়ে গবেষণা করতে পারবে? আপাতত আমাদের এ ধরণের ঝল্পনা কল্পনাকে এক পাশে রাখা যাক। । মূলত, এ ধরণের মিনি অর্গানকে বলা হয় অর্গানয়েড যেগুলো বিজ্ঞানীরা স্টেমসেল থেকে ল্যাবে জন্ম দিতে পারেন। এর পূর্বে বিজ্ঞানীরা নিঃশ্বাস নিতে সক্ষম এমন অতি-ক্ষুদ্র হৃদপিণ্ড তৈরি করেছিলেন। এমনকি তারা টিয়ার নালী তৈরি করেছিলেন যা মানুষের মতো কান্না করতে পারে। বিজ্ঞানীরা কিছু মিনিব্রেন তৈরি করেছিলেন যেগুলোর ভেতর ব্রেন ওয়েভও পাওয়া গিয়েছিলো যা থেকে অনুমান করা যায় যে, এই ছোট ছোট ব্রেনগুলো নবাগত শিশুর মত চিন্তার প্যাটার্ন প্রদর্শন করতে পারে। প্রাসঙ্গিক লেখাঃ ল্যাবে জন্ম নেয়া ব্রেন

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

এখন, বিজ্ঞানীরা এমন ছোট ব্রেন গড়েছেন যা তাদের প্রকৃত সমকক্ষদের নেই। তারা চোখের মতো দেখতে একটি সেট তৈরি করেন যাকে অপটিক কাপ বলে আর এখানে জন্মগ্রহণ করে রেটিনা। এ টিস্যু চোখের পেছনে বসে থাকে এবং এখানে রয়েছে আলোক সংবেদনশীল কোষ। মানুষের শরীরে, রেটিনা মস্তিষ্কে সিগানাল প্রেরণ করে যার মাধ্যমে আমরা ইমেজ দেখতে পাই। অতীতে গবেষকরা স্বতন্ত্রভাবে অনেক অপটিক নার্ভ জন্ম দিয়েছিলেন কিন্ত এটি হলো মস্তিষ্কের সাথে অখণ্ড প্রথম অপটিক গবেষণা। গবেষকদের একটি দল, এমন এক পদ্ধতি উন্নত করেন যার মাধ্যমে স্টেম সেলকে নিউরাল টিস্যুতে পরিণত করা যায় চোখ সম্পর্ন মিনি ব্রেন তৈরি করার উদ্দেশ্যে। একবার যখন স্টেমসেল মিনি ব্রেন উন্নত করে, অর্গানয়েড অপটিক কাপ গঠন করতে পারে। প্রথম ত্রিশদিনের মধ্যেই অপটিক কাপ দেখা যায় এবং সেগুলো পরিপক্ক হয় ৫০ দিনে। এ সময়সীমা মানব ভ্রূণের চোখের উন্নতির সাথে সম্পৃক্ত টাইমফ্রেমের সমরূপ। বিস্তারিত জানুনঃ ল্যাবে জন্ম নেয়া চোখবিশিষ্ট মিনিব্রেন

১০ ) পার্কার সোলার প্রোব : সূর্যের আরো কাছাকাছি মানবসভ্যতা

মানব ইতিহাসে সূর্য এক গুরুত্বপূর্ণ চরিত্রের নাম। সুপ্রাচীনকাল থেকে যে সূর্যকে ঘিরে তৈরি হয়েছে অজস্র মিথ, সেই সূর্যকে প্রায় ছুঁয়ে ফেলেছে নাসার পার্কার সোলার প্রোব; চলতি বছরের ২৮ শে এপ্রিল সূর্যের ঊর্ধ্ব বায়ুমণ্ডল করোনাকে অতিক্রম করে গেছে এই স্পেসক্রাফট। কিন্তু এই অর্জন আমাদের জন্য এত তাৎপর্যপূর্ণ কেন? নাসার সায়েন্স মোশন ডিরেক্টরেটের সহযোগী এডমিনিস্টার থমাস জারবানের মতে, এই মাইলস্টোন কেবল সূর্যের বিবর্তন ও সৌরজগতের ওপর এর প্রভাব সম্পর্কেই ধারণা দেবে না, বরং আমাদের নিজস্ব নক্ষত্র সম্পর্কে অর্জিত জ্ঞান মহাবিশ্বের অন্যান্য তারকারাজি সম্পর্কেও অধিক জানতে ভূমিকা রাখবে।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন
Credit: NASA

ইতোমধ্যে পার্কার বেশকিছু বিষয়ে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য দিয়েছে, যার মধ্যে অন্যতম হলো আল্ফভেন ক্রিটিক্যাল সার্ফেসের সঠিক অবস্থান। সূর্যের বায়ুমণ্ডলের শেষ প্রান্ত এবং সৌরবায়ুর সূচনাপ্রান্তের সংযোগস্থলকে বলা হয় আল্ফভেন ক্রিটিক্যাল সার্ফেস। করোনার  দূরবর্তী ছবি পরীক্ষা করে বিজ্ঞানীরা আগে ধারণা করেছিলেন এটির অবস্থান সূর্যের পৃষ্ঠ থেকে ১০-২০ সৌর ব্যাসার্ধের মধ্যে। পার্কার সোলার প্রোব সুনির্দিষ্ট চৌম্বক এবং পার্টিকেল অবস্থার মুখোমুখি হয় যখন এটি ১৮.৮ সৌর ব্যাসার্ধ অতিক্রম করে, অর্থাৎ এটি সুনির্দিষ্টভাবে আল্ফভেন ক্রিটিক্যাল সার্ফেসের অবস্থান নির্দেশ করে। তাছাড়া যেমনটা অনেকে ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে এই অঞ্চলটা কোনো মসৃণ বলের মত নয় বরং এর রয়েছে স্পাইক এবং উঁচু-নিচু উপত্যকা যা পৃষ্ঠকে কুঁচকে দেয়, তাও প্রমাণিত হয়। এই সংকোচনগুলোর জন্য দায়ী শক্তিশালী ম্যাগনেটিক গঠন যা ‘সিউডোস্ট্রিমার’ নামে পরিচিত।

পার্কার সোলার প্রোব প্রজেক্ট সায়েন্টিস্ট নূর-ই-রাওয়াফি বলেন, “আমরা সূর্য এবং এর (বায়ুমণ্ডল) করোনাকে দশকের পর দশক ধরে পর্যবেক্ষণ করে আসছি এবং আমরা জানি সৌরবায়ু প্লাজমাকে উত্তপ্ত এবং অ্যাক্সিলারেট করার মতো চমৎকার ফিজিক্স রয়েছে এখানে, কিন্তু আমরা এখনো সঠিকভাবে জানি না কী সেটা। চৌম্বকক্ষেত্র দ্বারা প্রভাবিত করোনার মধ্য দিয়ে উড়ে যাবার ফলে আমরা এখন এই রহস্যজনক অঞ্চলের অভ্যন্তরীণ কর্মকান্ডের গভীরে যেতে পারব।”

১১) পারসিভারেন্স রোভার: মার্স এক্সপ্লোরেশনের নতুন যুগে প্রবেশ

নাসার লেটেস্ট রোভার পারসিভারেন্স চলতি বছরের ১৮ই ফেব্রুয়ারি লাল গ্রহ মঙ্গলের মাটিতে অবতরণ করে আর একই সাথে মার্স এক্সপ্লোরেশনের নতুন যুগে প্রবেশ করে মানবজাতি। অনেক কারণেই এই রোভার ছিল বিজ্ঞানপ্রেমীদের আগ্রহের কেন্দ্রবিন্দু, যার মধ্যে অন্যতম হলো ‘seven minutes of terror’. মঙ্গল থেকে পৃথিবী এমন দূরত্বে অবস্থিত যে এক গ্রহ থেকে আরেক গ্রহে রেডিও সিগন্যাল যাতায়াতে সময় লাগে ৭ মিনিট, রোভারটাকে এই ৭ মিনিটের মধ্যে সম্পূর্ণ নিজস্ব নিয়ন্ত্রণে মঙ্গলের মাটিতে অবতরণ করানো একটি কঠিন চ্যালেঞ্জ ছিল যা রোভারটি সফলভাবেই উতরে যায়। এই মিশনের উদ্দেশ্যটাও বেশ চমকপ্রদ: মঙ্গলের বুকে প্রাচীন জীবনের অনুসন্ধান! এই উদ্দেশ্যে এটিকে ‘জেজেরো ক্রেটার’ নামক একটি সাইটে অবতরণ করানো হয়। ধারণা করা হয়, জেজেরো ক্রেটার একসময় একটা বেশ বড় হ্রদ ছিল, ফলে এখানে আণুবীক্ষণিক জীবের চিহ্ন পাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন
Photo Credit: BBC

পারসিভারেন্স এরই মধ্যে বেশকিছু উল্লেখযোগ্য কাজ সম্পন্ন করেছে। মঙ্গলের নিম্ন ঘনত্বের বায়ুমণ্ডল সত্ত্বেও ১৯শে এপ্রিল প্রথমবারের মতো পৃথিবীর বাইরে অন্য কোনো গ্রহে মানুষ হেলিকপ্টার ওড়াতে সক্ষম হয়, যেটা করে দেখায় রোভারের সাথে থাকা ‘ইনজেনুয়িটি’ হেলিকপ্টার। এখনও পর্যন্ত সর্বোচ্চ ২০৫০ ফিট দূরত্ব অতিক্রম করা হেলিকপ্টারটি ১৩ বার উড়েছে এবং মঙ্গলের রুক্ষ্ম ভূখণ্ডের বিস্তারিত ছবি তুলেছে যেগুলো জেজেরো ক্রেটারের অববাহিকায় (ডেলটায়) রোভারের যাত্রাপথের সম্ভাব্য বাধাগুলো সম্পর্কে গবেষকদের সিদ্ধান্ত নিতে সাহায্য করছে। এছাড়াও রোভারটি এর ‘স্যাম্পল ক্যাশিং সিস্টেম’ কাজে লাগিয়ে শিলার কোর বা ভেতরের অংশের নমুনা সংগ্রহ করেছে যেগুলো ২০৩০ সালের মধ্যে অন্য একটি মিশনে পৃথিবীতে ফেরত পাঠানো হবে। তবে গবেষকেরা এরই মধ্যে শিলার গঠন সম্পর্কে জানতে পেরেছেন SHERLOC এবং PIXL নামক দুটো স্পেকট্রোমিটারের সাহায্যে। এতে উপস্থিত খনিজগুলো একসময় ভূ-ভাগে পানির অস্তিত্বের প্রমাণ দেয়। তবে অন্যতম উল্লেখযোগ্য যে কাজটা রোভার করেছে তা হলো জেজেরো ক্রেটারের বিস্তারিত ছবি তুলেছে পারসিভারেন্স। সাড়ে তিন বিলিয়ন বছর আগে এখানে লেকের উপস্থিতির নিশ্চিত প্রমাণসহ কীভাবে এর সঙ্গে যুক্ত নদীর প্রবাহে আগত পলি ধীরে ধীরে এখানকার ভূস্তর গঠন করেছে, তার বর্ণনা পাওয়া গেছে। See more: পার্সেভারেন্স; রোবটিক্স এস্ট্রো-জিওলজিস্ট

১২) ৬৬ মিলিয়ন বছর অতীত ডায়নোসরের ভ্রুণ!

অনবদ্য ভাবে সংরক্ষিত ডায়নোসরের ভ্রুণ যেনো গতকালই মারা গেছে! চায়নাতে বিজ্ঞানীরা পরিপূর্ণভাবে সংরক্ষিত একটি ডায়নোসরের ভ্রুণ আবিষ্কার করেছেন যেটি সবেমাত্র ফোটার প্রস্তুতি নিচ্ছিলো। এটি দেখতে অনেকটা মুরগির বাচ্ছার মতো যেনো গতকালই মারা গেছে! এ ভ্রুণটি দক্ষিণ চীনের গাঞ্জুতে আবিষ্কার করা হয়েছিল। গবেষকরা অনুমান করছেন ভ্রুণটি ৬৬ মিলিয়ন বছর আগের। এটা বিশ্বাস করা হচ্ছে যে, এরা দাঁতহীন থেরাপড ডায়নোসর বা অভির‍্যাপ্টোসর।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

গবেষক ওয়াসিয়াম মা বলেন, এটি ইতিহাসে প্রাপ্ত শ্রেষ্ঠ ডায়নোসরের ভ্রুণ। এ আবিষ্কার আধুনিক পাখিদের সাথে ডায়নোসরদের এক দারুণ বিবর্তনীয় লিংক বলে ধারণা করা হচ্ছে। ফসিলটি দেখে বোঝা যায় যে, এটি টাকিং নামক একটি কোকড়ানো অবস্থায় ছিল যা পাখিদের ডিম ফোটার কিছুক্ষণ আগে দেখা যায়। আর এ থেকে নির্দেশনা পাওয়া যাচ্ছে যে, আধুনিক পাখি এ ধরণের ডায়নোসর থেকেই এসেছে। অভির‍্যাপ্টোসার মানে হলো “Egg Thief Liziard”।

১৩ ) গুগল টাইম ক্রিস্টাল মানব সভ্যতার ইতিহাসে সেরা একটি অর্জন

স্ট্যান্ডফোর্ড, প্রিন্সটন এবং অন্যান্য বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একত্রিত হয়ে দাবি করেন যে, তারা একটি বিশুদ্ধ টাইম ক্রিস্টাল প্রদর্শন করার জন্য গুগল কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহার করেন। এ বছরই বিচ্ছিন্ন কিছু গ্রুপ দাবি করেন, তারা ডায়মণ্ডের ভেতর টাইম ক্রিস্টাল তৈরি করতে সক্ষম হয়েছেন।

এ বস্তুটি পদার্থবিজ্ঞানের এমন একটি বস্তু যেটি বোঝার জন্য বহু বছর চেষ্টা করা হচ্ছে। টাইম ক্রিস্টাল হলো এমন একটি অবজেক্ট যার অংশসমূহ নিয়মিত ও পুনরাবৃত্তিমূলক চক্র প্রদর্শন করে ( Repeating Cycle) এবং এ ধারাবাহিক পরিবর্তনশীলতা কোনোপ্রকার শক্তি না পুড়িয়েই অব্যাহত রাখতে পারে।

রোডারিচ মোয়েসনার বলেন, এর প্রভাব বিস্ময়করঃ আপনি থার্মোডায়নামিক্সের সেকেন্ড “ল” কে এড়িয়ে যাচ্ছেন। এই আইন আমাদের বলে, বিশৃংখলা সবসময় বৃদ্ধি পায়।

টাইম ক্রিস্টাল মহাবিশ্বের প্রথম অবজেক্ট যেটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে “টাইম ট্রান্সলেশন সিমেট্রি” ভঙ্গ করে। একটি স্বাভাবিক নিয়ম যে, স্থিতিশীল বস্তু সবসময় স্থিতিশীল থাকতে চায়। একটি টাইম ক্রিস্টাল একইসাথে স্থিতিশীল এবং সর্বদা পরিবর্তনশীল৷ বিশেষ মুহূর্তগুলো যেগুলো সময়ের মধ্যে পর্যায়ক্রমিক ব্যাবধানে আসে।

টাইম ক্রিস্টাল হলো বস্তুর নতুন একটি ফেজ বা দশা। এটি ফেজের ডেফিনেশন প্রসারিত করে। যেমন- পানির ফেজ অথবা বরফের ফেজ থার্মাল ইকুইলিব্রিয়ামে থাকে। তাদের উপাদানগুলো নিন্মতর শক্তি স্তরে অবস্থান করে যা তাদের চারপাশে পরিব্যাপ্ত তাপমাত্রা অনুমোদন দিয়ে থাকে এবং সময়ের সাথে এদের প্রপার্টি পরিবর্তন হয়না। টাইম ক্রিস্টাল হলো বিশ্বের প্রথম অবজেক্ট যেটি ইকুইলিব্রিয়াম ফেজের বাহিরেঃ এর একদম পরিপূর্ণ স্থিরতার শৃঙ্খলা আছে যদিও এটি উত্তেজিত এবং একটি বিকশিত অবস্থা( Evolving State)।

গবেষকরা বিগত ৫ বছর যাবত টাইম ক্রিস্টাল তৈরি করার চেষ্টা করে যাচ্ছিলেন। আগেরবার তারা তাদের নিজস্ব টার্ম থেকে সফল হলেও টাইম ক্রিস্টালের অস্তিত্বের জন্য প্রয়োজনীয় ক্রাইটেরিয়া তারা পূরণ করতে ব্যার্থ হয়েছেন। Jhon Chalker বলেন, এ পরীক্ষাগুলোর মধ্যে কোনটাই সফল হয়নি, গুগলের কোয়ান্টাম কম্পিউটার বিশেষ করে আগের পরীক্ষাগুলোর চেয়ে ভালো করার জন্য উপযুক্ত।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

২০১৯ সালে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং টিম হেডলাইনে পরিণত হয়েছিলো প্রথম কম্পিউটেশন সম্পাদন করার জন্য যা অন্য কম্পিউটারগুলোর পক্ষে প্রাক্টিক্যাল সময়ে করা অসম্ভব। যদিও তাদের প্রচেষ্টা ছিলো এ কাজের একটি গতি দেখানো, কোনো অঅন্তর্নিহিত আগ্রহ ছিল না। নতুন টাইম ক্রিস্টাল ডেমোক্রেটিক প্রথমবারের মতো এমন একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার চিহ্নিত করে যেটি তার লাভজনক কর্মসংস্থান খুঁজে পেয়েছে। প্রাসঙ্গিক লেখাঃ গুগল টাইম ক্রিস্টাল

একটি অসম্ভব ধারণার পুনরুদ্ধারঃ

টাইম ক্রিস্টালের মূল ধারণায় একটি মারাত্মক ত্রুটি ছিল। নোবেল বিজয়ী পদার্থবিজ্ঞানী ফ্যাঙ্ক উইলজেক ২০১২ সালে এ ধারণাটি অনুধাবন করেন, যখন তিনি তার ক্লাসে সাধারণ ক্রিস্টাল সম্পর্কে শিক্ষাপ্রদান করছিলেন। আপনি যদি ক্রিস্টালকে স্পেসে চিন্তা করেন তবে ক্রিস্টালাইন বিহেভিয়ার সম্পর্কে চিন্তা করা খুবই প্রাকৃতিকঃ কোয়ান্টা ম্যাগাজিনকে তিনি এ কথা বলেন।

এক্ষেত্রে ডায়মন্ডের কথা চিন্তা করা যায় যেটি কার্বন এটমের ক্রিস্টালাইন স্তুপ। এ স্তুপ স্পেসের সর্বত্র যে ইকুয়েশন কাজ করে সেই ইকুয়েশন দ্বারা পরিচালিত তবুও এটি একটি রুপ লাভ করে যার রয়েছে পর্যায়ক্রমিক স্থানিক বৈচিত্র‍্যতা যা জালির বিন্দুতে অবস্থান করে এমন এটমদের সাথে। পদার্থবিজ্ঞানীরা বলেন এটি স্বতস্ফূর্তভাবে স্পেস-ট্রান্সলেশন সিমেট্রি ব্রেক আপ করছে। শুধুমাত্র সর্বনিন্ম এনার্জি ইকুইলিব্রিয়াম স্টেট স্বতঃস্ফূর্তভাবে এ স্থানিক প্রতিসাম্য বা সিমেট্রি ব্রেক আপ করতে পারে।

উইলজেক একটি মাল্টিপার্ট অবজেক্টের কথা চিন্তা করলেন যেটি ইকুইলিব্রিয়ামে রয়েছে, অনেকটা ডায়মণ্ডের মত। কিন্তু এ বস্তুটি টাইম ট্রান্সলেশন সিমেট্রি ব্রেকাপ করেঃ এটি একটি পর্যায়ক্রমিক মোশনে নিয়োজিত হয় এবং নিয়মিত বিরতি দিয়ে আবার পূর্বের কনফিগারেশনে ফিরে আসে। ” কোনোকিছু যদি এভাবে স্থিতিশীল হয় তবে এটা অস্বাভাবিক এবং এই বিশেষ বস্তু গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠে। উইলজেক সম্পূর্ণ ভিন্নরুপে টাইম ক্রিস্টাল প্রস্তাব করলেন। মনে করুন, একটি দেয়াল ঘড়ি, তারও একটি পর্যায়ক্রমিক মোশন আছে। এ ঘড়ি এনার্জি পোড়ায় এবং ব্যাটারি নষ্ট হয়ে গেলে বন্ধ হয়ে যায়। উইলজেকের টাইম ক্রিস্টাল কোনোপ্রকার ইনপুট ছাড়াই অসীমভাবে চলতে পারে যেহেতু এর সিস্টেম আল্ট্রা-স্টাবল ইকুইলিব্রিয়াম দশায় থাকে।

এই বছর গবেষকরা ভিন্নকিছু ভাবলেন। কেমানি ও তার ডক্টরাল এডভাইজার সন্ধি, ম্যানিবডি লোকালাইজেশন নিয়ে স্টাডি করলেন। এটি হলো এন্ডারসন লোকালাইজেশনের একটি বিস্তৃতি। ১৯৫৮ সালে তিনি এ জন্য নোবেল প্রাইজ পেয়েছিলেন, তিনি বলেন, একটি ইলেক্ট্রন নির্দিষ্ট একটি প্লেসে স্টাক হয়ে যেতে পারে ঠিক যেনো রুক্ষ ভুদৃশ্যে কোনো ফাটল।

ইলেক্ট্রন হলো ওয়েবের সবচেয়ে বেস্ট পিকচার। বিভিন্ন প্লেসে এই ওয়েভের উচ্চতা সেই প্লেসে তাকে খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে। এই ওয়েব প্রাকৃতিকভাবে সময়ের সাথে ছড়িয়ে পড়ে। কিন্তু পিলিপ এন্ডারসন আবিষ্কার করেন যে, র‍্যান্ডমনেস যেমন ক্রিস্টালের জালে র‍্যান্ডম ডিফেক্টের উপস্থিতি __ইলেক্ট্রনের তরঙ্গ ভেঙে যাওয়ার কারণ হতে পারে যার ফলে এটি নিজের সাথে নিজেই ইন্টারফেয়ার করতে পারে এবং সে একটি ক্ষুদ্র স্থান ব্যতীত সর্বত্র ক্যান্সেল হয়ে যাবে। আর এভাবে কণাটি লোকালাইজড হবে।

মানুষ দীর্ঘকাল ধরে এটাই ভেবে আসছিলো যে বিভিন্ন পার্টিকেলের মধ্যে ইন্টারেকশনের ফলে ইন্টারফেয়ারেন্স ইফেক্ট ধবংস হয়ে যায়। কিন্তু ২০০৫ সালে প্রিন্সটন ও কলোম্বিয়া ইউনিভার্সিটির প্রদর্শন করেন যে, কোয়ান্টাম কণাদের একমাত্রিক চেইন ম্যানিবডি লোকালাইজেশনের অভিজ্ঞতা লাভ করেঃ এর মানে হলো তারা ফিক্সড স্টেটে আটকে যায়।। আর এ ব্যাপারটাই টাইম ক্রিস্টালের প্রধান উপাদানে পরিণত হয়।

আপনি এক সারি পার্টিকেলের কথা কল্পনা করুন, যাদের প্রতিটির চুম্বকীয় অভিযোজন রয়েছে। তারা আপ/ডাউন অথবা অনেকে উভয় ডিরেকশনের সম্ভাবনায় আছে। কল্পনা করুন, প্রথম চারটি স্পিন প্রাথমিকভাবে আপ,ডাউন, ডাউন এবং আপ। এ স্পিনগুলো কোয়ান্টাম ম্যাকানিক্স অনুযায়ী ফ্ল্যাকচুয়েট হবে এবং দ্রুত এলাইন হবে, যদি তারা পারে। কিন্তু তাদের ভেতরকার র‍্যান্ডম ইন্টারফেয়ারেন্স এক সারি পার্টিকেলকে একটি সুনির্দিষ্ট কনফিগারেশনে স্টাক হয়ে যেতে বাধ্য করে যার ফলে তারা থার্মাল ইকুইলিব্রিয়াম পুনর্গঠন ও স্থাপন করতে পারেনা। তারা আপ/ডাউন/ ডাউন/ আপ এভাবে অসীমভাবে চলতে থাকে।

সন্দি ও তার সহযোগীরা দেখান যে, ম্যানিবডি লোকালাইজড সিস্টেম বিশেষ ধরণের শৃঙ্খলা প্রদর্শন করে। যা টাইক ক্রিস্টালের দ্বিতীয় মূল উপাদান। আপনি যদি এ স্পিন সিস্টেমকে উলটে দেন আপনি আরো একটি স্থিতিশীল এবং ম্যানিবডি লোকালাইজড সিস্টেম পাবেন।

২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন
Photo Credit: Quanta Magazine

২০১৪ সালে কেহেমানি সন্দির সাথে যোগ দেন ড্রেসডেনের ম্যাক্সপ্লাঙ্ক ইনস্টিটিউটে। তথাকথিত Floquet System উপর অভিজ্ঞতাসম্পন্ন মোসেনার ও ল্যাজার্ডিসও সেখানে ছিলেনঃ এটা হলো পর্যায়ক্রমিকভাবে পরিচালিত একটি সিস্টেম যেমন ক্রিস্টাল যেটিকে নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সীর লেজার দ্বারা উদ্দীপিত করা হয়। লেজারের তীব্রতা এবং সিস্টেমে এর প্রভাবের দৃঢ়তা, পর্যায়ক্রমিকভাবে বৈচিত্র্যতাময়।

মোসেনার, লেজার্ডিস, সন্দি ও কেহমানি স্টাডি করে দেখেছেন কি ঘটবে যদি ম্যানিবডি লোকালাইজড সিস্টেমকে এভাবে পর্যায়ক্রমিকভাবে পরিচালনা করা হয়। তারা সামনে ও পেছনে ফ্লিপ করবে, দুটি ভিন্ন ভিন্ন ম্যানিবডি লোকালাইজড স্টেটে মুভ করবে এবং এ সাইকেল অসীমকাল পুনরাবৃত্তি হতে থাকবে। লেজার থেকে কোনোপ্রকার নেট এনার্জি শোষণ না করেই।

তারা এ আবিষ্কারকে বলেছেন Pi Spin- Glass Phase।( এখানে Pi এর মিনিং হলো ১৮০ ডিগ্রি ফ্লিপ)। দলটি বস্তুর এ নতুন দশাকে বলছে, The first many body out of Equilibrium phase ever Identified। এ ঘটনা ২০১৫ সালের। এই পেপারটিতে টাইম ক্রিস্টালের নামও উল্লেখ ছিলোনা। তারপর লেখকরা আপডেট ভার্সন তৈরি করেন এবং Physical Review Journal এ জুন ২০১৬ সালে এটি প্রকাশ করেন। এজন্য রিভিউয়ারদের ধন্যবাদ দেয়া উচিত কারণ তারা Pi-spin Glass Phase এবং Time Cristal এর ভেতরকার সংযোগ আবিষ্কার করেছিলেন।

উইলজেকের প্রাক্তন গ্রেজুয়েট স্টুডেন্ট ২০১৬ সালে এ বস্তুটির নাম Floquet Time Cristal রাখার জন্য প্রস্তাব করেন। ফ্লোকিউট টাইম ক্রিস্টাল উইলজেকের ধারণার মতোই এক ধরণের আচরন প্রদর্শন করে কিন্তু পার্থক্য হলো এটি এক্সটারনাল এনার্জি দ্বারা পর্যায়ক্রমিকভাবে পরিচালিত হয়। এ ধরণের টাইম ক্রিস্টাল উইলজেকের আসল ধারণার ব্যার্থতাকে প্রতারণা করে তাপীয় ভারসাম্যকে প্রকাশ্যে স্বীকার না করে। কারণ ম্যানিবডি লোকালাইজড সিস্টেমে, এর স্পিন অথবা এর অন্যান্য অংশ ভারসাম্য প্রতিষ্ঠা করতে ব্যার্থ হয়, তারা যেখানে ছিল সেখানেই স্টাক হয়ে যায়। কিন্তু লেজার বা অন্যান্য ড্রাইভার দ্বারা পাম্প করার পরও সিস্টেম গরম হয়না। তার পরিবর্তে, এটি অসীমভাবে সামনে ও পেছনে দুটি লোকালাইজড স্টেটের ভেতর পুনরাবৃত্তি হতে থাকে।

ইতোমধ্যে, Row of Spin এর জন্য লেজার সময়ের সকল মোমেন্টের মধ্যে সিমেট্রি ভেঙে দেয় এবং তার বদৌলে “বিক্ষিপ্ত টাইম ট্রান্সলেশন সিমেট্রি” আরোপ করে__ অর্থাৎ লেজারের প্রতিটি পর্যায়ক্রমিক চক্রের পরই একই অবস্থা। কিন্তু তারপরে, সামনে ও পেছনে ফ্লিপ করার পর স্পিনগুলোর সারি লেজার দ্বারা আরোপিত বিক্ষিপ্ত টাইম ট্রান্সলেশন সিমেট্রি ভেঙে দেয় যেহেতু এর নিজস্ব পর্যায়ক্রমিক চক্রগুলো লেজারের গুণিতক।

কেহমানি ও তার সহকারী লেখক এ দশাটির বিস্তারিত চরিত্রায়িত করেন কিন্তু নায়কের দল এটাকে সময়ের ভাষায় ধারণ করেন। সিমেট্রি ও স্বতঃস্ফূর্ত সিমেট্রির ভাঙন __ফিজিক্সের সকল ফান্ডামেন্টাল কনসেপ্ট। তাদের টার্মিনোলজি যদিও অনেক উত্তেজিত ছিলো এবং তারা বোধের নতুন দিক উন্মোচন করেন তারা Pi Spin-Glass এর উর্ধ্বে ফ্লোকিউট টাইম ক্রিস্টালের ধারণা সাধারণীকরণ করেন। ২০১৬ সালে তাদের পেপার ফিজিক্যাল রিভিউ জার্নালে প্রকাশিত হয় কেহেমানি এবং তার কোম্পানি এ ধরণের দশার তাত্বিক আবিষ্কারের পর।

পারফেক্ট প্লাটফর্মঃ

ম্যারিল্যান্ডের Cris Monroe University এবং নায়কের দল যারা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডকে আয়ন ট্র‍্যাপ করার জন্য ব্যবহার করেছিলেন। এই দল বিবৃতি দেন যে, তারা আয়নকে আনুমানিক প্রি-থার্মাল টাইম ক্রিস্টালে ট্র‍্যাপ করেছে। মূল টাইম ক্রিস্টাল থেকে এর সাইকেলিক্যাল ভেরিয়েশন তারতম্যহীন। কিন্তু হিরার বিপরীতে এ প্রি-থার্মাল টাইম ক্রিস্টাল চিরকাল অব্যাহত থাকেনা। যদি এ এক্সপেরিমেন্ট যথেষ্ট দীর্ঘ সময় চালিত হয়, সিস্টেম ধীরে ধীরে ভারসাম্যে চলে আসে এবং সাইকেলিক আচরণ ভেঙে যায়।

২০১৯ সালে গুগল ঘোষণা করলো যে, তাদের সিকামোর কোয়ান্টাম কম্পিউটার ২০০ সেকেন্ডের মধ্যে এমন এক টাস্ক সম্পাদন করেছে যেটি প্রচলিত কম্পিউটারের পক্ষে করার জন্য ১০,০০০ বছর প্রয়োজন। এ ঘোষণাটি পড়ার পর মোসেনার বললেন, তিনি ও তার সহকর্মীরা বুঝতে পেরেছিলেন সিকামোর কম্পিউটার প্রসেসর ফ্লোকিউট টাইম ক্রিস্টালের বোঝার জন্য ফান্ডামেন্টাল বিল্ডিংব্লক ধারণ করে। নির্বিঘ্নে, সিকামোর ডেভেলাপররা তাদের মেশিনের জন্য কিছু অনুসন্ধান করছিলেন যা সম্পূর্ণ কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ডিজাইন ক্রিপ্টোগ্রাফি এবং অনুসন্ধান এলগোরিদম চালানোর জন্য খুবই ত্রুটিপূর্ণ। যখন কেহেমানি ও তার দল Kostya Kechedzhi নামক গুগলের একজন তাত্ত্বিকের কাছে গেলেন তিনি ও তার দল সাথেসাথেই টাইম ক্রিস্টাল প্রজেক্টের সাথে সহযোগিতা করার জন্য একমত হলেন। তিনি বলেন, আমার কাজ শুধু বিক্ষিপ্ত টাইম ক্রিস্টাল নিয়ে নয় কিন্তু অন্যান্য প্রজেক্ট নিয়েও, আমরা নতুন ফিজিক্স ও কেমেস্ট্রি স্টাডি করার জন্য আমাদের বৈজ্ঞানিক টুলস ব্যবহার করবো।

কোয়ান্টাম কম্পিউটারের কিউবিট ধারণ করে। যেটি অপরিহার্যভাবে নিয়ন্ত্রণযোগ্য কোয়ান্টাম পার্টিকেল যাদের প্রতিটি দুটি স্টেট বজায় রাখে। যেগুলোকে ডিফাইন করা হয় “শূন্য” ও “এক” দ্বারা। যখন কিউবিট ইন্টারেক্ট করে তারা সামগ্রিকভাবে একযোগে সম্ভাবনার সূচকীয় সংখ্যাকে প্রতারণা করতে পারে। গুগল কিউবিট সুপারকন্ডাক্টিভ এলুমিনিয়াম স্ট্রিপ ধারণ করে। যাদের রয়েছে দুটি সম্ভাব্য এনার্জি স্টেট যেগুলোকে আপ ও ডাউন স্পিন রিপ্রেজেন্ট করার জন্য প্রোগ্রাম করা যায়৷ ডেমো হিসেবে কেচজি ও তার দল ২০ কিউবিটের চিপ ব্যবহার করে যা পরিবেশন করা যায় টাইম ক্রিস্টাল হিসেবে।

সম্ভবত প্রতিযোগীদের তুলনায় এ মেশিনের প্রধান সুবিধা হলো এর কিউবিটগুলোর ভেতর মিথস্ক্রিয়ার শক্তিগুলো টিউন করার ক্ষমতা। এই টিউনেবিলিটিই হলো মূখ্য বিষয় যে জন্য সিস্টেমটি টাইম ক্রিস্টালে পরিণত হয়। প্রোগ্রামাররা কিউবিটের শক্তির ইন্টারেকশন র‍্যান্ডমাইজ করতে পারে এবং এই র‍্যান্ডমনেস তাদের ভেতর ধবংসাত্মক ইন্টারফেয়ারেন্স তৈরি করে যা স্পিনের সারিকে মেনি-বডি লোকালাইজেশন অর্জন করার অনুমোদন দেয়। কিউবিটগুলো এলাইন করার পরিবর্তে অভিযোজনের একটি সেট প্যাটার্ন লক করতে পারে।

গবেষকরা স্পিনগুলোকে যাদৃচ্ছিক প্রাথমিক পরিস্থিতি প্রদান করেঃ আপ, ডাউন, ডাউন, আপ এবং এভাবে। সিস্টেমটিকে মাইক্রোওয়েভ দিয়ে পাম্প করে স্পিনগুলো ডাউন এবং Vice-versa করে দেয়া হয়। এরকম প্রায় ১০ হাজার ডেমো চালনা করে প্রতিটি প্রাথমিক কনফিগারেশনের জন্য এবং ভিন্ন ভিন্ন সময়ের পরিমাণে কিউবিটের স্টেট পরিমাপ করে, গবেষকরা পর্যবেক্ষণ করতে পারে যে সিস্টেমের স্পিন সামনে ও পেছনে ফ্লিপ ব্যাক করতে পারে দুটি ম্যানিবডি লোকালাইজেশনের ভেতর।

এ দশার হলমার্ক হলো এর চূড়ান্ত স্থিরতা। বরফ বরফই থাকে যদি টেম্পারেচার ফ্ল্যাকচুয়েট করে। মূলত গবেষকরা আবিষ্কার করেন যে, মাইক্রোওয়েভের পালসগুলোকে শুধুমাত্র ১৮০ ডিগ্রি বলপার্কের কোথাও ঘুরতে হবে কিন্তু ঠিক ততটা নয়, স্পিন দুটি পালসের পরে তাদের প্রাথমিক অভিযোজনের ফিরে আসার জন্য। তথাপি স্পিনগুলো কখনোই মাইক্রোওয়েভের লেজার থেকে নেট শক্তি শোষণ বা অপসারণ করেনা, সিস্টেমের বিশৃঙ্খলা অপরিবর্তিত থাকে। জুলাই ৫ তারিখে Delft University of Technology নেদারল্যান্ডে রিপোর্ট করে, তারা ফ্লোকিউট টাইম ক্রিস্টাল তৈরি করেছে যেটি আসলে কোয়ান্টাম প্রসেসর নয় কিন্তু একটি হিরার কার্বন পরমাণুর পারমাণবিক ঘূর্ণনের বাহিরে। Delft system ছিলো খুবই ক্ষুদ্র এবং অনেক বেশি সীমাবদ্ধ গুগল কোয়ান্টাম প্রসেসরের বোধগম্য কোয়ান্টাম প্রসেসর থেকে। এটা পরিস্কার নয় যে ফ্লোকিউয়েট টাইম ক্রিস্টাল বাস্তবে ব্যবহার করা যাবে কিনা। মোসেনার বলেন, এ ধরণের স্টাবল কোনোকিছু অস্বাভাবিক এবং বিশেষ কিছু উপকারীতায় পরিণত হবে। অথবা এ দশা হয়তো শুধু ধারণাগতভাবে উপযোগী। এটি প্রথম ও সবচেয়ে সরল উদাহরণ আউট অব ইকুইলিব্রিয়াম দশার। কিন্ত গবেষকরা সন্দেহ করছেন যে, এ ধরণের আরো পর্যায়গুলো ভৌতিকভাবে সম্ভব।

নায়েক দাবি করেন যে, টাইম ক্রিস্টাল সময়ের প্রকৃতি সম্পর্কে আমাদের যথেষ্ট আলোকিত করে। সাধারণত আপনি যখন সময়কে অন্য একটি ডায়মেনশন হিসেবে দেখতে চান এটি সবসময় বহিরাগত থেকে যায়। আইনস্টাইম থ্রিডিস্পেস ও টাইমকে একীভূত করার জন্য সর্বোচ্চ পদক্ষেপ নিয়েছিলেন একে ফোর্থ ডায়মেনশনাল স্পেস-টাইম ফেব্রিক বলে। কিন্তু এমনকি তার তত্ত্বেও একমূখী সময় ছিলো অনন্য। টাইম ক্রিস্টালে নায়েক বলেন, এটাই প্রথম ঘটনা যে আকস্মিক সময় শুধু দলের একজনে পরিণত হয়।

চাকার বলেন, যদিও সময় বহিরাগত। উইলজেকের টাইম ক্রিস্টাল স্পেস- টাইমের সত্যিকার ইউনিফিকেশন। স্থানিক ক্রিস্টাল ইকুইলিব্রিয়ামে থাকে এবং সম্পর্কযুক্তভাবে তারা নিরবিচ্ছিন্নভাবে স্পেস-ট্রান্সলেশন সিমেট্রি ব্রেকাপ করে। এখানে আমাদের আবিষ্কার হলো যে, সময়ের ক্ষেত্রে, শুধু মাত্র বিক্ষিপ্ত টাইম ট্রান্সলেশন সিমেট্রি ভাঙা যেতে পারে টাইম ক্রিস্টাল দ্বারা যা স্পেস-টাইমের মধ্যে নতুন এক ধরণের স্বতন্ত্রতা তৈরি করে। অনুবাদ করা হয়েছে এখান থেকে।

অর্ণববাঁধন জাভেদ ইকবাললিহন
পার্কার সোলার প্রোব : সূর্যের আরো কাছাকাছি mRNA ভ্যাকসিন প্রজনন ক্ষমতাসম্পন্ন জীবন্ত রোবট? গুগল ক্রিস্টাল
  • রোভার: মার্স এক্সপ্লোরেশনের নতুন যুগে প্রবেশ
  • ল্যাবে ব্লাকহোল
  • সম্ভব হলো সবচেয়ে পুরোনো ডিএনএর সিকোয়েন্সিং
  • মিনি ব্রেন উইথ আই
  • মানবদেহে ভিন্ন প্রজাতির প্রাণীর কিডনীর সফল প্রতিস্থাপন
  • ড্রাগনম্যান
  • মসকুইরিক্স: বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার অনুমোদিত প্রথম ম্যালেরিয়া ভ্যাক্সিন
  • ডায়নোসরের ভ্রূণ
    বায়োপ্রিন্টিং
    ২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন/২০২১ ও আমাদের বৈজ্ঞানিক অর্জন

    hsbd bg