Μια ανταρσία για την ανοιχτή πρόσβαση στην επιστήμη

Νήμα #17: Οικοδομώντας πολυκύτταρους οργανισμούς. Συναρμολογώντας τη ζωή. Το ηλιακό μας σύστημα ίσως να μην είναι όσο ευσταθές νομίζαμε. Ρυθμίζοντας το τοπίο της ΑΙ. Όλο και λιγότερες πεταλούδες

Από παλιότερη καμπάνια για μποϊκοτάζ της Elsevier. Πηγή

Τα υπερκέρδη των εκδοτικών οίκων επιφανών επιστημονικών περιοδικών, όπως ο Ολλανδικός Elsevier, ενοχλούν παγίως τις επιστημονικές κοινότητες, μερικές από τις οποίες έχουν καταφύγει εδώ και δεκαετίες στην πρακτική της προδημοσίευσης εργασιών σε ιστότοπους όπως το arxiv.org. Η εξάρτηση από τους εκδοτικούς οίκους παραμένει ισχυρή σε άλλα πεδία, χαρακτηριστικό παράδειγμα των οποίων είναι οι βιοεπιστήμες και η Ιατρική. Για την νευροεπιστήμη, ο κόμπος έφτασε στο χτένι τον Απρίλιο, όταν όλοι οι 40 επιστήμονες κύρους που κατέχουν πόστα επιμελητών στο σημαντικότερο περιοδικό στον κλάδο της απεικόνισης εγκεφάλου, παραιτήθηκαν αηδιασμένοι για το κόστος δημοσίευσης στο περιοδικό, του οποίου ο Elsevier, παρά τις πιέσεις τους, αρνείται να μειώσει το κόστος έκδοσης από τα 3450 στα 2000 δολάρια το τεύχος! Οι 40 όχι μόνο παραιτήθηκαν, αλλά στήνουν ένα καινούριο περιοδικό και έχουν ήδη “στρατολογήσει” περισσότερους από 1000 ερευνητές του κλάδου τους.

"Επιστήμονες και χρηματοδοτικοί οργανισμοί αισθάνονται, ολοένα και περισσότερο, ότι είναι λάθος να έχουν οι εκδοτικοί οίκοι τόσο μεγάλα κέρδη, ιδιαίτερα δεδομένου του ότι αυτοί οι οίκοι δεν χρηματοδοτούν την έρευνα, ούτε τη συγγραφή των άρθρων, ούτε πληρώνουν τους επιστημονικούς κριτές, ενώ δίνουν ελάχιστα και στους επιστημονικούς επιμελητές", λένε οι 40 στην ανακοίνωσή τους.

Επιπλέον, ο Stephen Smith, από την Οξφόρδη, διευθύνων εκδότης του περιοδικού και ένας από τους 40, λέει κάτι που θα έπρεπε να ηχεί γνώριμα σε μας στην Ελλάδα:

"Όλο αυτό είναι ανάλογο με την τρέχουσα κατάσταση όπου οι πάροχοι ενέργειας έχουν τεράστια, κέρδη που δεν τα αξίζουν. Υπεραμύνονται των τιμών τους λέγοντας ότι διαμορφώνονται από τις ‘δυνάμεις της αγοράς‘ - αλλά θα μπορούσαν απλώς να συμφωνήσουν πως τα τεράστια περιθώρια κέρδους τους είναι ένα λάθος, και να τα μειώσουν."

Η εξέλιξη αυτή έχει προκαλέσει χλευαστικά για τον εκδοτικό οίκο βίντεο, ακόμα και στο tiktok:

@drglaucomfleckenDrama at publishing giant, Elsevier

@drglaucomfleckenDrama at publishing giant, Elsevier

Tiktok failed to load.

Enable 3rd party cookies or use another browser

…Φαίνεται πάντως πως το συμβούλιο των Υπουργών Έρευνας της ΕΕ έχει συμφωνήσει στην προώθηση της ανοιχτής πρόσβασης των επιστημονικών δημοσιεύσεων τουλάχιστον σε επίπεδο προθέσεων

Βιοεπιστήμες

Ο δρόμος προς την πολυκυτταρικότητα.

Πώς προέκυψαν εξελικτικά τόσο πολύπλοκα έμβια όντα από απλούς μονοκύτταρους οργανισμούς; Αυτό είναι ένα από τα κρισιμότερα ερωτήματα που ερευνά η εξελικτική Βιολογία. Το πρόσφατο πείραμα από μια ομάδα στο πολυτεχνείο της Georgia, που δημοσιεύθηκε στο Nature, δείχνει ότι ο δρόμος από τους μονοκύτταρους στους πολυκύτταρους οργανισμούς, με κάποια υποτυπώδη εξειδίκευση να ανακύπτει εκ των πραγμάτων, μπορεί να άνοιξε απλώς με τη μεταβολή μιας απλής περιβαλλοντικής παραμέτρου όπως η συγκέντρωση του οξυγόνου.

Η δομή του συσσωματώματος κυττάρων μαγιάς στο πείραμα της ομάδας του Ratcliff. ΠΗΓΗ: Nature

Στο εντυπωσιακό αυτό πείραμα, ένα οικοσύστημα από μονοκύτταρους οργανισμούς (μαγιά μπύρας) εξαναγκάζεται να εξελιχθεί και δημιουργήσει πολυκύτταρο σώμα με ανθεκτικότητα, και υποτυπώδεις λειτουργίες. Η πολυκυτταρικότητα δεν είναι απλώς η ικανότητα κυττάρων να μένουν κολλημένα μαζί, αλλά η ανάπτυξη ιδιοτήτων που καθιστούν το σύνολο κάτι περισσότερο από μια συλλογή από ανεξάρτητα κύτταρα: οι αναδυόμενες αυτές ιδιότητες, όπως όταν κύτταρα επιτελούν διαφορετική λειτουργία ανάλογα με τη θέση τους, όταν εγκαθίσταται ένας μηχανισμός μέσω του οποίου θρεπτικά συστατικά περνάνε από το εξωτερικό στα εσωτερικά κύτταρα, ή όταν το συσσωμάτωμα αποκτά σύνθετη δομή που το κάνει ανθεκτικότερο στις εξωτερικές πιέσεις, είναι που επιτρέπουν στους ειδικούς να μιλάνε για οργανισμό. Και όλες αυτές οι ιδιότητες παρατηρήθηκαν στα συσσωματώματα μαγιάς του συγκεκριμένου πειράματος. Όπως λέει κι ο διευθύνων το πείραμα, William Ratcliff, η πορεία προς την πολυκυτταρικότητα μπορεί να ήταν "σχετικά απλή".

Θεωρία Συναρμολόγησης

Ένα άλλο εξελικτικό μυστήριο είναι αυτό που καλύπτει το άλμα από σχετικά πολύπλοκα μόρια σε μονοκύτταρους οργανισμούς. Τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί μια νέα θεωρία, η λεγόμενη θεωρία της συναρμολόγησης, που επιχειρεί να αποδώσει σε κάθε χημική ένωση έναν δείκτη που περιγράφει το πόσα βήματα χρειάζονται για να κατασκευαστεί. Η ιδέα είναι ότι για να παρασκευαστούν πολύπλοκες ενώσεις (και μάλιστα ενώσεις που απαντώνται ξανά και ξανά σε κάποιο περιβάλλον) απαιτείται ένας πολύπλοκος κατασκευαστικός μηχανισμός και άρα έμβια ζωή. Η ιδέα είναι λοιπόν να επανεξεταστεί το πέρασμα από τη Χημεία των μακρομορίων στη Βιολογία των μονοκύτταρων οργανισμών, με βάση αυτόν τον νέο ορισμό της πολυπλοκότητας. Ένας ορισμός του τι σημαίνει έμβιο ον, σχετικά ανεξάρτητος από το συγκεκριμένο είδος ζωής στη Γη θα ήταν πολύτιμος έτσι κι αλλιώς, εξ'ού και το ενδιαφέρον της ESA και της NASA, για τη θεωρία της συναρμολόγησης: οι αποστολές στους δορυφόρους του Δία και του Κρόνου που είναι οι πιθανότεροι τόποι εξωγήινης ζωής στο Ηλιακό σύστημα μπορούν να χρησιμοποιήσουν τεχνικές της θεωρίας με σχετικά απλό τρόπο, ακόμα και με φασματοσκοπικές μετρήσεις από μακριά.

Διαβάστε:

• Quanta Magazine | Philip Ball: Μια νέα θεωρία για τη συναρμολόγησης της ζωής στο Σύμπαν,

• The Conversation | Sara Imari Walker: Life: modern physics can’t explain it – but our new theory, which says time is fundamental, might

Φυσική

Είναι το ηλιακό μας σύστημα ασταθές;

Στα σχολεία παλιότερα (ελπίζω) γινόταν συχνά η παρομοίωση ανάμεσα στο άτομο του μικρόκοσμου με τα ηλεκτρόνια να περιστρέφονται γύρω του, και στο ηλιακό σύστημα με τους πλανήτες να περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο. Η παρομοίωση είναι παραπλανητική για πολλούς λόγους, ένας εκ των οποίων είναι ότι ενώ τα άτομα είναι ευσταθή και αδιάκριτα μεταξύ τους, κάθε ηλιακό σύστημα είναι προϊόν των συνθηκών της γέννησής του, και όλα τα ηλιακά συστήματα είναι, για αυτό το λόγο, διαφορετικά. Από την εποχή του Νεύτωνα και αργότερα του Lagrange, η μελέτη των ηλιακών συστημάτων γινόταν στη βάση του ότι η έλξη του άστρου στους πλανήτες είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτήν μεταξύ των πλανητών. Αγνοώντας την τελευταία, καταλήγει κανείς σε συστήματα που παραμένουν σταθερά στο διηνεκές, εκτός αν συγκρουστούν με άλλα ηλιακά συστήματα ή κάτι κοσμογονικά καταστροφικό συμβεί. Ο πρώτος που προσπάθησε να μελετήσει το σύστημα δύο πλανητών και ενός άστρου, χωρίς να αγνοήσει τις δυνάμεις έλξης μεταξύ των πλανητών, στη γενικότητά του, ήταν ο Henri Poincare, και όπως δείχνουν τα συμπεράσματα της ανάλυσής του, στα τέλη του 19ου αιώνα, το πρόβλημα κάθε άλλο παρά εύκολο ήταν.

Και παρέμεινε δύσκολο, μέχρι σήμερα, παρά τη βοήθεια αριθμητικών προσομοιώσεων: η απάντηση στο αν θα είναι για πάντα σταθερό ένα ηλιακό σύστημα παραμένει άγνωστη. Πρόσφατα όμως, μια ομάδα μαθηματικών απέδειξε ότι υπάρχουν ηλιακά συστήματα στα οποία κάθε πλανητική τροχιά είναι όχι μόνο ασταθής, αλλά καταστροφικά ασταθής σε βάθος χρόνου. Ενδέχεται μεν η αποσύνθεση ενός ηλιακού συστήματος να συμβεί μετά από πολλά δισεκατομμύρια χρόνια (οπότε μας είναι αδιάφορο, καθότι μέχρι τότε πιθανότατα θα έχει εκραγεί το άστρο τους) αλλά ενδέχεται να συμβεί και μετά από μερικά εκατομμύρια χρόνια (περιστροφές γύρω από το άστρο, για την ακρίβεια). Τα συμπεράσματα δεν ισχύουν για κάθε ηλιακό σύστημα, και συγκεκριμένα, δεν ισχύουν απαραίτητα για το δικό μας. Αν πρόκειται πάντως το ηλιακό μας σύστημα να διαλυθεί, η Γη να συγκρουστεί με την Αφροδίτη ή ο Ερμής να εκτοξευθεί προς τη ζώνη αστεροειδών, καλό θα ήταν να το γνωρίζουμε εκ των προτέρων.

Οικολογία

Ολοένα και λιγότερες ωραίες πεταλούδες

Υπάρχουν δύο είδη ανθρώπων, αυτοί που βγαίνουν στα λιβάδια για να καταμετρήσουν συστηματικά πεταλούδες, κι αυτοί που δε βγαίνουν. Για σας που ανήκετε στους πρώτους τα νέα είναι καλά: η καταμέτρηση των πεταλούδων είναι ένας από τους καλύτερους δείκτες βιοποικιλότητας, μια και οι πεταλούδες αντιδρούν άμεσα σε αλλαγές στους βιοτόπους τους, και η παρουσία τους συνδυάζεται με εκείνη πολλών άλλων ειδών εντόμων. Τα κακά νέα: Στην ΕΕ που υπάρχει πλέον συστηματική προσπάθεια καταγραφής των πληθυσμών διαφόρων ειδών πεταλούδας, οι μετρήσεις, από το 1990 μέχρι σήμερα, δείχνουν ότι το 80% των βιοτόπων τους δείχνει αρκετά σημάδια φθοράς για να θεωρείται ότι κινδυνεύει και οι πληθυσμοί έξι ειδών αν δεν καταρρέουν, μειώνονται σημαντικά, ενώ βλέπουμε πως ένα είδος παρουσιάζει έντονη κατάρρευση πληθυσμού

Τεχνητή Νοημοσύνη

Περί Γλωσσικών Μοντέλων (αυτή την εβδομάδα)

Οι εταιρείες που κατασκευάζουν μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης φαίνεται να επιζητούν την άμεση θέσπιση νομοθετικού πλαισίου, ώστε να ξεκαθαρίσει το τοπίο του τι είναι αποδεκτό και τι όχι, ώστε να αποφευχθούν διεκδικήσεις τεράστιων αποζημιώσεων από τυχόν θύματα.

Πέρα από το νομοθετικό πλαίσιο, μια από τις αδυναμίες των Μεγάλων Γλωσσικών Μοντέλων, αποτέλεσμα της απουσίας σημασιολογικής κατανόησης των ερωτημάτων που απαντούν, είναι ότι δυσκολεύονται να αντιληφθούν τς προτάσεις που περιέχουν αρνήσεις, όταν τις θέτουν οι χρήστες: λέξεις όπως "δεν" και προθέματα όπως "μη-" συνήθως αγνοούνται. Μπορεί τα τελευταία μοντέλα όπως το Chat GPT να μπορούν να απαντήσουν σε ερωτήσεις τύπου "ποια ζώα δεν γεννούν αυγά αλλά έχουν φτερά", αλλά πιο σύνθετες αρνητικές προτάσεις δεν μπορούν να αναλυθούν από το μοντέλο και οδηγούν σε λανθασμένες απαντήσεις. Αυτό είναι δομικό χαρακτηριστικό του τρόπου λειτουργίας των μοντέλων αυτών, και δεν προβλέπεται να βελτιωθεί σύντομα ή με τον προφανή τρόπο (δηλ. με το να εκπαιδευτεί με περισσότερα δεδομένα).

---

Στα γρήγορα

• Το ανώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας της Γης, η Ιονόσφαιρα, διαταράσσεται όταν συμβαίνει μια μεγάλη έκρηξη στην επιφάνειά της, Μια καινούρια τεχνική μπορεί να μετρήσει τις δονήσεις αυτές, είτε η έκρηξη προκαλείται από πυρηνική δοκιμή είτε από ηφαιστειακή δραστηριότητα, με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια από ότι στο παρελθόν. Οι εφαρμογές ποικίλλουν, αλλά περιλαμβάνουν από την παρακολούθηση των δοκιμών της Β. Κορέας μέχρι τη δυνατότητα εγκατάστασης ενός δικτύου καταγραφής σεισμών και ηφαιστειακών εκρήξεων στον Ειρηνικό ωκεανό, και άρα την έγκαιρη ενημέρωση για ενδεχόμενο τσουνάμι.

• Κβαντική βιολογία, ένας κλάδος πιο ρεαλιστικός από τα κβαντικά τσάκρα, όπου ερευνάται η επίδραση διάφορων ουσιωδώς κβαντικών φαινομένων σε μακρομόρια και χημικές αντιδράσεις που καθορίζουν τη βιολογική συμπεριφορά έμβιων οργανισμών. Δεν είμαστε ακόμα κοντά σε έναν οδηγό χρήσης για το πώς να επηρεάσουμε τις βιολογικές μας λειτουργίες χρησιμοποιώντας τόσο λεπτεπίλεπτες παρεμβάσεις, ώστε να παραμένουν κβαντικές, αλλά πλησιάζουμε.

• AT2021lwx είναι το όνομα μιας έκρηξης που παρατηρείται από το 2020 και δείχνει τουλάχιστον δέκα φορές λαμπρότερη από τις λαμπρότερες εκρήξεις υπερκαινοφανών που έχουν ποτέ μετρηθεί. Σχετικές μετρήσεις καταγράφονται σε διάφορα τηλεσκόπια ανά τον κόσμο. Η θεωρία λέει ότι τίποτα δεν μπορεί να εκλύσει τόσο πολύ ενέργεια για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα, εκτός από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα τη στιγμή που ρουφάει ένα επίσης υπερμεγέθες νέφος υδρογόνου και σκόνης. Αν πρόκειται όντως για κάτι τέτοιο θα φανεί στο άμεσο μέλλον, καθώς η AT2021lwx θα συνεχίσει να βρίσκεται υπό στενή παρακολούθηση

• Το DNA σου σκορπίζεται παντού γύρω σου. Σύντομα θα μπορεί να διαπιστωθεί π.χ. πού ήσουν από το γενετικό νέφος που θα διασπείρεις…