Chinas Ministerium für Wissenschaft und Technologie hat am Mittwoch die Top-10 der wissenschaftlichen Entdeckungen des Landes aus dem letzten Jahr ausgewählt. Dazu zählen unter anderem das Klonen von Makakenaffen, ein DNA-Nanoroboter sowie die präzise Messung der Schwerkraftkonstanten. Die folgenden, größeren Entdeckungen zählen zu den Highlights:

1. Klonen von Makaken

Chinesische Wissenschaftler haben die weltweit ersten Makaken aus somatischen Zellen geklont. Dabei wurde dieselbe Methode angewandt wie einst beim ersten Klonschaf Dolly. Damit wurde die Forschung mit anpassbaren Populationen von genetisch einheitlichen Affen zu einer Möglichkeit. Sie hat auch das Potenzial, die Forschung an menschlichen Krankheiten zu vertiefen.

2. Erschaffung der ersten Hefe mit einem einzelnen Chromosom

Chinesische Wissenschaftler haben eine Hefesorte mit einem einzelnen Chromosom erschaffen. Dessen Lebensfunktionen zeigen keinen Unterschied zu den frei wachsenden Gegenstücken. Somit wurde erstmalig ein Organismus mit multiplen Chromosomen künstlich in Einzel-Chromosom Form transformiert. Die Forschung zeigt, dass ein komplexes Genom-System durch eine manuelle Intervention simplifiziert werden kann. Die Studie könnte in der Zukunft auch den Weg freimachen für neue, von Mensch gemachte Spezies.

3. Ketamin für Anti-Depressiva

Chinesische Wissenschaftler haben im Journal Nature berichtet, wie das Narkose-Schmerzmittel Ketamin jene neuronalen Aktivitäten blockt, welche ein depressives Verhalten fördern. Die Erkenntnis könnte neue Perspektiven bei der Behandlung von Depressionen und Angstzuständen liefern - Symptome, welche gegenwärtig 300 Millionen Menschen weltweit betreffen.

4. DNA Nanoroboter für Krebs-Therapie

Chinesische Wissenschaftler haben einen autonomen DNA-Roboter programmiert, um Nutzlasten zu transportieren und diese spezifisch in Tumoren abzuladen. Der Nanoroboter hat sich bei Mäusen und Schweinen als effektiv und sicher erwiesen. Er repräsentiert somit eine vielversprechende Strategie für eine präzise Arznei-Verabreichung bei der Krebs-Therapie.

5. Präzise Messungen der Schwerkraftkonstanten

Chinesische Wissenschaftler haben den genauesten Wert der Schwerkraftkonstanten berechnet. Dabei handelt es sich um eine der fundamentalsten Konstanten in der Natur. Um die Resultate zu erreichen, hat das Team sowohl die Winkelbeschleunigungs-Rückkopplungsmethode verwendet als auch die Time-of-Swing-Methode, um möglichst nahe an einen genauen Wert zu kommen.

6. Mysteriöse Signale bei der Suche nach der dunklen Materie

Ende 2017 hat der chinesische Partikel-Explorer für dunkle Materie bislang unentdeckte und mysteriöse Signale bei den Messungen der hochenergetischen, kosmischen Strahlung entdeckt. Diese könnten den Wissenschaftlern einen Schritt näher bringen, um ein Licht auf die unsichtbare, dunkle Materie zu werfen. Es ist das erste Mal, dass ein Weltraum-Experiment ein detailliertes und präzises Elektronen- und Positronen-Spektrum mit einer Schwingung von ungefähr fünf Tera-Elektronenvolt (TeV, entspricht ein Billion Mal der Energie des sichtbaren Lichts) messen konnte. In dieser Energie-Bandbreite konnten die chinesischen Wissenschaftler eine spektrale Unterbrechung bei 0.9 TeV und eine mögliche Spitze bei 1.4 TeV entdecken.

7. Durchbruch beim Studieren der Wasser-Struktur

Wissenschaftler haben eine neue Rasterkraftmikroskopie verwendet, die in China entwickelt wurde. Damit konnten sie die atomare Struktur der hydrierten Ionen in ihrer natürlichen Umgebung beobachten. Es ist das erste Mal, dass die atomare Struktur der hydrierten Ionen visualisiert werden konnte, seitdem der Begriff vor mehr als 100 Jahren vorgeschlagen wurde. Wissenschaftler haben auch entdeckt, dass exakt drei Wassermoleküle gebraucht werden, um einem einzelnen Sodium-Ion zu erlauben, sich zehn bis 100 Mal schneller zu bewegen als andere Ionen-Hydrate. Dies ist ein Prozess, der zu der Entwicklung von effizienteren Ionen-Batterien führen könnte, außerdem zu Korrosionsschutzbeschichtungen und Meerwasserentsalzungsanlagen.

8. Super-hochauflösende Bildtechnik

Ein Team von chinesischen und US-amerikanischen Wissenschaftlern hat eine neue Bild-Technologie entwickelt, welche ultraschnelle, langfristige und hochauflösende Bilder der interzellularen, physiologischen Prozesse liefern kann. Mit dieser Technik wurde eine Reihe neuer Interaktionen zwischen den Organellen entdeckt. Ein Organell ist ein strukturell abgrenzbarer Bereich einer Zelle mit einer besonderen Funktion.

9. Balanciertes Pflanzenwachstum

Kulturen können in Zukunft mit hohen Erträgen und weniger Dünger gezüchtet werden. Chinesische Wissenschaftler haben nämlich den wachstumsregulierenden Transkriptionsfaktor GRF4 entdeckt, der bei Kulturen den gegenteiligen Effekt des wachstumshemmenden Proteins mit dem Namen DELLA hat. GRF4 und DELLA existierten in einer Balance, welche das Pflanzenwachstum und den Metabolismus bei Nitrogenen reguliert. Die Entdeckung könnte die Bemühungen um eine nachhaltige, globale Lebensmittelsicherheit unterstützen.

10. Frühester Nachweis der Menschheit

Archäologen haben bei Shangchen im chinesischen Löss-Plateau eine Serie an Steinwerkzeugen aus dem Frühen Pleistozän entdeckt. Die ältesten Werkzeuge datieren auf bis zu 2.12 Millionen Jahre zurück. Damit sind sie noch 270.000 Jahre älter als die 1,85 Millionen Jahre alten Skelettfunde und Steinwerkzeuge aus Dmanisi in Georgien. Die neuen Entdeckungen legen nahe, dass es noch früher eine menschliche Präsenz außerhalb Afrikas gab, als bisher angenommen.

Die Ergebnisse wurden aus 353 Forschungsgruppen ausgewählt, die von Dezember 2017 bis November 2018 durchgeführt wurden. Ungefähr 2600 führende Wissenschaftler von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Chinesischen Akademie für Ingenieurwesen und anderen akademischen Abteilungen haben online für die 30 Kandidaten abgestimmt.