10 hart umkämpfte Rennen in der Wissenschaftsgeschichte

Manchmal ist der Wissenschaftsprozess die ultimative Gelegenheit, politische, soziale und religiöse Grenzen für eine bessere Menschheit zu überwinden. Manchmal ist es ein spießiges Rennen, um zu beweisen, wer die besten Köpfe hat. Dies sind zehn der bekanntesten Beispiele der Geschichte.

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Ursache von AIDS

In den frühen achtziger Jahren begann eine unbekannte Krankheit, Opfer in den Vereinigten Staaten zu fordern. Anfangs als Gay Related Immune Deficiency bezeichnet, wurde der Name AIDS 1982 geprägt. Die Krankheit hatte Ende 1981 121 Menschen getötet, doch die Wissenschaftler wussten immer noch nicht, was sie verursacht hatte. Das Rennen um das herauszufinden, wurde zwischen Teams in Maryland (USA) und Paris (Frankreich) aufgeteilt. Die Teams wurden von den Wissenschaftlern Robert Gallo und Luc Montagnier geleitet.

Es dauerte nur zwei Jahre, bis das HIV-Virus entdeckt wurde, gefolgt von einer Meinungsverschiedenheit darüber, wer es zuerst entdeckt hatte. Letztendlich ging die Anerkennung an das französische Team von Luc Montagnier - 1991 gab Gallo zu, dass seine Schlüsselproben aus dem Pariser Labor kamen. 2008 gewann Montagnier den Nobelpreis für seine Entdeckung, obwohl einige der Meinung waren, Gallo habe genug getan, um die Aufnahme zu rechtfertigen. Seitdem haben die beiden Männer ein leuchtendes Beispiel dafür gegeben, wie man mit Konflikten produktiv umgehen kann - zum Beispiel, indem er Artikel als „Mitentdecker“ des HIV-Virus schreibt. Einige andere auf dieser Liste könnten dieses Beispiel befolgt haben.

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Produziere menschliches Insulin

Einige Rassen in der Wissenschaft gehen organisch aus dem Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse hervor. Das Rennen um die Entwicklung von synthetischem Humaninsulin wurde im Vorfeld organisiert. Seit der Entdeckung von Insulin in den 1920er Jahren wurde Kuh- und Schweineinsulin zur Behandlung von Diabetes-Patienten verwendet. In einigen Fällen führten allergische Reaktionen und die Schwierigkeit, die Versorgung mit Viehbestand aufrechtzuerhalten, zu einem anderen Vorgehen. Die Gentechnik über die aufkommende rekombinante DNA-Technologie war am vielversprechendsten. 1976 veranstaltete der führende US-Insulinhersteller Eli Lilly & Co ein Symposium mit führenden Wissenschaftlern, das ein hart umkämpftes Drei-Wege-Rennen auslöste.

Die Wettbewerber waren das Biotech-Unternehmen Genetech, gegründet vom Wissenschaftler Herbert Boyer; die Universität von Kalifornien - San Francisco; und ein Team aus Harvard. Jeder wählte einen anderen Ansatz und die Führung im Rennen wurde zwischen den Teams übersprungen. Rechtliche, nicht wissenschaftliche Einschränkungen waren einige der lästigsten - das Harvard-Team verlor einen anfänglichen Vorteil, weil es kein Labor gab, das den Vorschriften entsprach, und schließlich ein Labor am nahe gelegenen MIT benutzte. Später erforderte die Verwendung von menschlichem genetischem Material ein Labor für Keimkriegsqualitätslabor, so dass das Harvard-Team den Einsatz einer militärischen Einrichtung in England aushandelte, während das San Francisco-Team ihre Arbeit nach Frankreich brachte. Genetech, der das Gen künstlich synthetisiert hatte, anstatt es vom Menschen zu nehmen, hatte nicht dasselbe rechtliche Hindernis. Genetech gewann das Rennen, aber die anderen Teams waren nicht weit dahinter - das Ganze hatte nur ein paar Jahre gedauert. Es gibt in den USA 1 Million Typ-1-Diabetes-Patienten, die ein langes, normales Leben führen - sie alle haben dieser Rasse zu verdanken.

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Entdeckung von Neptun

Das Rennen um Neptun zu entdecken ist ungewöhnlich, da keine der Parteien wusste, dass die andere suchte. In der Mitte des 19. Jahrhunderts wurde festgestellt, dass die Umlaufbahn von Uranus nicht zu dem paßte, was von den Modellen des Tages erwartet wurde. Im Juni 1846 präsentierte der französische Mathematiker Urbain Jean Joseph Le Verrier der französischen Akademie der Wissenschaften ein Memoiren, in dem er seine Vorhersagen für einen neuen Planeten beschrieb, um die Probleme mit Uranus (eigene Witze) zu erklären. Er wusste jedoch nicht, dass der britische Mathematiker John Couch Adams eine ähnliche Vorhersage gemacht hatte, und als die Briten merkten, dass auch die Franzosen dabei waren, begannen die Briten, am Greenwich-Observatorium nach dem Planeten zu suchen.

Die Entdeckung wurde angekündigt, nachdem das Berliner Observatorium im September 1846 das Observatorium von Berlin gesehen hatte. Die Briten hatten sie im Vormonat zweimal gefunden, ohne es zu merken, weil ihre Sternenkarten nicht aktuell waren. Die Briten wollten nicht übertrieben werden. Sie machten ihre Behauptung auf einige der Ruhmansprüche, die viele jetzt für übertrieben halten und die Le Verrier verwüsteten, bekannt, die ohne die Anerkennung starben, die er wirklich verdient hatte.

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Suchen Sie nach Element 43

Das Periodensystem ist eine der elegantesten und erkennbarsten Errungenschaften der Wissenschaft. Die Elemente passen ziemlich genau in verschiedene Gruppen, basierend auf Dingen wie ihren chemischen Eigenschaften. Als Dmitri Mendeleev in den 1860er Jahren frühe Versionen des Tisches produzierte, gab es eine Lücke für ein Element, das noch niemand entdeckt hatte. Mendeleev nannte ihn provisorisch ekamanganese und es würde Chemikern, vielen Chemikern, für über sechzig Jahre entgehen. Es gab Versuche und Fehlalarme von Wissenschaftlern aus Russland, Deutschland, Japan und Polen, die dachten, sie hätten es gefunden, aber die offizielle Entdeckung wurde 1937 vom italienischen Physiker und Nobelpreisträger Emilio Segre gemacht.

Technetium war das erste künstlich hergestellte Element. Heute gibt es weltweit Tausende von Technetium-Generatoren für medizinische Zwecke. Es wird in Millionen von medizinischen Scans pro Jahr verwendet, und einige Leser dieses Artikels haben es wahrscheinlich irgendwann einmal verbraucht - und es hat möglicherweise einige ihrer Leben gerettet.

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Rennen in den Orbit

Während das Rennen um den Mond für viele der Höhepunkt des Weltraumrennens in den 1960er Jahren ist, begann das Rennen um ein Objekt in den Orbit und setzte sich in den 1950er Jahren durch. Es begann nach dem Zweiten Weltkrieg, als die UdSSR, die USA und Großbritannien möglichst viele Raketenwissenschaftler aus dem ehemaligen Nazi-Deutschland sammelten. Das Internationale Geophysikalische Jahr 1957/58 war ein wichtiger Katalysator, eine Veranstaltung aus 67 Ländern, um die Wissenschaft zu fördern, einschließlich des Starts eines Satelliten.

Das erste Raketenprojekt der USA, Orbiter, wurde Mitte der fünfziger Jahre gestoppt, und die US-Marine und die US-Armee führten für eine Weile eigene Forschungsprogramme durch. Diese Rekorde brachen Rekorde darüber ein, wie weit Raketen in den Weltraum gelangen konnten, aber der Sieg im Orbit sollte anderswo stattfinden. Am 4. Oktober 1957 startete die UdSSR den inzwischen berühmten Sputnik, der in nur 98 Minuten die Erde umrundete. Die USA versuchten, aufzuholen, aber ihr erster Versuch im Dezember 1957 explodierte während des Starts. Die Sowjets starteten erfolgreich einen Hund namens Laika in den Orbit, bevor es den USA 1958 gelang, den Explorer 1 in den Orbit zu bringen. Die aufgezeichneten Übertragungen von Sputnik und Explorer können Sie hier anhören.

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Erste menschliche Herztransplantation

Die Geschichte der Herzoperation beginnt mit dem Zweiten Weltkrieg. Der Chirurg der US-Armee, Dwight Harken, stellte nach dem Üben an Tieren die erste Person unter Beweis, bei der eine Operation am menschlichen Herzen durch das Entfernen von Schrapnell aus den Herzen der verletzten Soldaten möglich wurde. In den nächsten zwanzig Jahren blühte die menschliche Herzoperation. Die Ärzte entwickelten die Fähigkeit, alle Arten von Herzproblemen zu reparieren, was durch die Erfindung der Herz-Lungen-Maschine in den späten fünfziger Jahren unermesslich unterstützt wurde. Einige Herzen konnten jedoch nicht repariert werden - ein Ersatz war erforderlich.

Die erste Herztransplantation, die 1959 von Norman Shumway zwischen zwei Hunden durchgeführt wurde, war der Beginn eines neunjährigen Rennens, das als erstes eine Herztransplantation an Menschen durchführte. Shumway ist führend bei der Entwicklung der Techniken zur Durchführung einer Herztransplantation. Er operierte an über 200 Hunden, ebenso der Brooklyn-Chirurg Adrian Kantrowitz. Die Welt wartete auf die erste Herztransplantation und erwartete, dass sie in Amerika durchgeführt würde, aber der Rekord wurde von einem kompletten Außenseiter aus Südafrika, Christiaan Barnard, aufgenommen. Das Rennen wurde gestohlen und Barnards Name landete in den Geschichtsbüchern, aber die wirklichen Helden waren Shumway und Kantrowitz, die die harte Arbeit fortsetzten, um die Herztransplantation in ein Verfahren zu verwandeln, das jetzt Tausende von Leben pro Jahr rettet.

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Struktur der DNA

Die Entdeckung, dass DNA der Träger der genetischen Information war, wurde in den 1940er Jahren gemacht. Kurz darauf begann das Rennen um die Entdeckung seiner Struktur. Linus Pauling, einer der größten Wissenschaftler des Jahrhunderts, arbeitete an dem Projekt in Kalifornien und schlug eine Dreifachhelix vor. Am King's College in London verwendeten Maurice Wilkins und Rosalind Franklin einen experimentellen Ansatz, der auf Röntgenbeugungsbildern von DNA beruhte. In Cambridge bauten Francis Crick und James Watson, inspiriert von Pauling, physikalische Modelle in ihrem Labor. Der Ansatz von Cambridge erwies sich als erfolgreich, jedoch nicht ohne Kontroverse.

Wilkins, frustriert über Franklins Widerstreben, ihre Theorien zu teilen, zeigte dem Cambridge-Team die Ergebnisse seines Forschungspartners ohne ihre Zustimmung. Dies half Watson und Crick, einen entscheidenden Schritt zu unternehmen, und kurz darauf gaben sie ihre Entdeckung der Doppelhelix bekannt. Watson, Crick und Wilkins erhielten 1962 den Nobelpreis, Rosalind Franklin starb jedoch 1958 und wurde tragisch verpasst. Der österreichische Biochemiker Erwin Chargaff, dessen Arbeit auch maßgeblich zum Erfolg von Watson und Crick beigetragen hatte, war so verärgert, dass er seinen Ruhm verpasst hatte, dass er Briefe an Wissenschaftler in aller Welt schrieb, die sich beklagten, und wurde dann zu einer Rallye gegen die gesamte Mikrobiologie .

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Humangenomprojekt

Nur wenige wissenschaftliche Forschungsprojekte wurden von Weltführern angekündigt. Das Human Genome Project war eine Ausnahme. Bill Clinton und Tony Blair kündigten im Juni 2000 einen Arbeitsentwurf des Genoms an - 2003 folgte der vollständige Entwurf. Die Ankündigung von 2000 folgte dem Ende eines hart umkämpften und manchmal bitteren Rennens bis zum Abschluss eines Projekts nannte eine der großen Errungenschaften der menschlichen Wissenschaft, gleichauf mit der Aufspaltung des Atoms und dem Weg zum Mond.

Das Human Genome Project, ein öffentlich finanziertes Projekt, arbeitete seit 1990 an der Vollendung des Genoms. Ihr Konkurrent kam spät im Spiel. Celera Genomics, gegründet vom berühmten Wissenschaftler Craig Venter, gab im April 2000 bekannt, dass sie möglicherweise Wochen vor der Veröffentlichung eines Arbeitsentwurfs liegen würden. Das Rennen war zu knapp, um zu callen und der Sprint lief. Letztendlich erklärten die beiden Seiten nach wochenlangen Verhandlungen ein Unentschieden, und die Fertigstellung wurde gemeinsam bekannt gegeben. Während es viele Übertreibungen gab, war die schnelle medizinische Revolution, auf die viele gehofft hatten, nie ganz gekommen, aber das Projekt ist nach wie vor eine enorme Leistung und von unschätzbarem Wert für die medizinische Forschung von heute.

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Verflüssiger Wasserstoff und Helium

Heike Onnes und James Dewar hatten eine der härtesten Rivalitäten in der Wissenschaftsgeschichte. Die beiden Männer hätten nicht weniger ähnlich sein können. Dewar stellte den alten Archetyp der Wissenschaft dar, ein einsames Genie, das seine Geheimnisse bewahrte, seine eigene Ausrüstung baute (er erfand die Vakuumflasche), und wie das ähnliche einsame Genie Newton es getan hatte, entfremdete und ärgerte fast jeden seiner Altersgenossen. Onnes war vorausschauend und sah offene, kumulative weltweite wissenschaftliche Anstrengungen vor.

Die beiden Männer rannten, um der erste zu sein, der Wasserstoff verflüssigte, aber es fing nicht gut an. Die Assistenten von Dewar wurden verletzt, einschließlich des Verlustes der Augen, indem sie Ausrüstung explodierten. Die niederländischen Behörden schlossen das Onnes-Labor für drei Jahre aus Angst, da könnte das gleiche passieren. Dieses Rennen ging nach Dewar, aber leider hatte jemand ein neues Element-Helium isoliert. Helium kondensiert bei einer niedrigeren Temperatur als jedes andere Element und verschiebt die Zielpfosten für das ultimative Ziel bei Kälte. Dewars Fähigkeit, alle zu entfremden, erstreckte sich auf die Wissenschaftler, die dieses neue Element produzierten, und bremste seinen Fortschritt. Onnes war der erste der neuen Ziellinie, der ihm einen Nobelpreis einbrachte. Dewar untersuchte dann Seifenblasen, und Wissenschaftler nennen Vakuumflaschen heute noch Dewar-Flaschen.Onnes Kälteforschung setzte fort - schließlich entdeckte und prägte er den Begriff Supraleitung. Alles in allem ein ziemlich cooler Typ. (Sorry, wir konnten nicht widerstehen).

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Nutzen Sie die Fusion Power

Die nutzbare Kernfusion ist eine Traumenergiequelle. Auf diese Weise könnte eine Badewanne mit Meerwasser so viel Energie produzieren wie 100 Tonnen Kohle, fast ohne Abfall, und es wäre sicher. Nur so können wir Helium herstellen, eine wichtige Ressource, die schnell zu Ende geht. Leider bleibt es der Kraftstoff der Zukunft.

Es gibt mehrere vorgeschlagene Methoden, die in einer Kernfusionsanlage eingesetzt werden könnten. In Kalifornien verwenden Wissenschaftler des Lawrence Livermore National Laboratory viele, sehr viele Laser, obwohl sich ihr Fokus mehr auf die Atomwaffenforschung konzentriert hat. Der größte Konkurrent verwendet viele wirklich starke Magnete, um zu kontrollieren, welcher Miniaturstern effektiv in einer Fusionsanlage produziert wird. Das ITER-Projekt, das von der Europäischen Union, China, Indien, Japan, Südkorea, Russland und den USA finanziert wird, befindet sich im Bau, eine Arbeitsanlage mit dem Ziel, in den 2020er Jahren in Betrieb zu sein. Kleinere Projekte umfassen Princeton NSTX und die US Navy finanzieren die Forschung zu einem alternativen Reaktortyp, der als Polywell bekannt ist.

Das Rennen um die Kernfusion ist seit den späten 1940er Jahren im Gange und ist ein Traum, der von Wissenschaftlern gejagt wird, länger als jeder andere auf dieser Liste. Je schwerer das Rennen, desto größer der Preis - und die Rettung der Welt ist definitiv ein Ziel.