Från att hitta byggstenarna för livet på Mars till genombrott inom genredigering och framväxten av artificiell intelligens, här är sex stora vetenskapliga upptäckter som formade 2010-talet – och vad ledande experter säger kan komma härnäst.

Är vi ensamma?

Vi vet ännu inte om det någonsin fanns liv på Mars – men tack vare en liten, sexhjulig robot, vi vet att den röda planeten var beboelig.

Strax efter landning den 6 augusti, 2012, NASA:s Curiosity-rover upptäckte rundade småsten – nya bevis på att floder strömmade dit för miljarder år sedan.

Beviset har sedan mångdubblats, visar att det faktiskt fanns mycket vatten på Mars – ytan var täckt av varma källor, sjöar, och kanske till och med hav.

Curiosity upptäckte också vad NASA kallar livets byggstenar, komplexa organiska molekyler, under 2014.

Och så fortsätter jakten på tecken på att jordbaserat liv inte är (eller inte alltid var) ensamt.

Två nya rovers kommer att lanseras nästa år – Amerikas Mars 2020 och Europas Rosalind Franklin rovers, letar efter gamla mikrober.

"Gå in i det kommande decenniet, Marsforskningen kommer att skifta från frågan "Var Mars beboelig?" till 'Har (eller gör) Mars liv åt?'" sa Emily Lakdawalla, en geolog på The Planetary Society.

Einstein hade rätt (igen)

Vi hade länge tänkt på det lilla hörn av universum som vi kallar hem som unikt, men observationer som gjordes tack vare rymdteleskopet Kepler blåste isär dessa anspråk.

Lanserades 2009, Kepler-uppdraget hjälpte till att identifiera fler än 2, 600 planeter utanför vårt solsystem, även känd som exoplaneter - och astronomer tror att varje stjärna har en planet, vilket betyder att det finns miljarder där ute.

Keplers efterträdare TESS lanserades av NASA 2018, när vi undersöker potentialen för utomjordiskt liv.

Förvänta dig mer detaljerad analys av den kemiska sammansättningen av dessa planeters atmosfärer under 2020-talet, sa Tim Swindle, en astrofysiker vid University of Arizona.

Vi fick också vår första glimt av ett svart hål i år tack vare det banbrytande arbetet med Event Horizon Telescope-samarbetet.

"Vad jag förutspår är att i slutet av nästa decennium, vi kommer att göra högkvalitativa realtidsfilmer av svarta hål som avslöjar inte bara hur de ser ut, men hur de agerar på den kosmiska scenen, "Shep Doeleman, projektledaren, sa till AFP.

Men en händelse från årtiondet stod utan tvekan över resten:upptäckten för första gången den 14 september, 2015 av gravitationsvågor, krusningar i universums väv.

Kollisionen av två svarta hål 1,3 miljarder år tidigare var så kraftfull att den spred vågor över hela kosmos som böjer rymden och färdas med ljusets hastighet. Den morgonen, de nådde äntligen jorden.

Fenomenet hade förutspåtts av Albert Einstein i sin relativitetsteori, och här var ett bevis på att han hade rätt hela tiden.

Tre amerikaner vann Nobelpriset i fysik 2017 för sitt arbete med projektet, och det har upptäckts många fler gravitationsvågor sedan dess.

Kosmologer fortsätter under tiden att diskutera universums ursprung och sammansättning. Den osynliga mörka materien som utgör sin stora majoritet är fortfarande ett av de största pusslen att lösa.

"Vi längtar efter att veta vad det kan vara, " sa kosmologen James Peebles, som vann årets Nobelpris i fysik.

Välkommen till CRISPR-eran

Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) – en familj av DNA-sekvenser – är en fras som inte precis rullar av tungan.

Men biomedicinområdet kan nu delas in i två epoker, en definierad under det senaste decenniet:före och efter CRISPR-Cas9 (eller förkortat CRISPR), grunden för en genredigeringsteknik.

"CRISPR-baserad genredigering står över alla andra, "William Kaelin, 2019 års nobelpristagare i medicin, sa till AFP.

Under 2012, Emmanuelle Charpentier och Jennifer Doudna rapporterade att de hade utvecklat det nya verktyget som utnyttjar bakteriers immunförsvar för att redigera gener från andra organismer.

Det är mycket enklare än tidigare teknik, billigare och lätt att använda i små labb.

Charpentier och Doudna överöstes i priser. men tekniken är också långt ifrån perfekt och kan skapa oavsiktliga mutationer.

Experter tror att detta kan ha hänt kinesiska tvillingar födda 2018 som ett resultat av redigeringar utförda av en forskare som fick stor kritik för att ha ignorerat vetenskapliga och etiska normer.

Fortfarande, CRISPR är fortfarande en av de största vetenskapsberättelserna på senare år, med Kaelin som förutsäger en "explosion" i dess användning för att bekämpa mänskliga sjukdomar.

Immunterapi i förgrunden

I årtionden, läkarna hade tre huvudvapen för att bekämpa cancer:kirurgi, kemoterapi läkemedel, och strålning.

På 2010-talet steg en fjärde, en som länge tvivlades:immunterapi, eller utnyttja kroppens eget immunsystem för att rikta in sig på tumörceller.

En av de mest avancerade teknikerna är känd som CAR T-cellsterapi, där en patients T-celler – en del av deras immunsystem – samlas in från deras blod, modifierad och återinfunderad i kroppen.

En våg av läkemedel har slagit ut på marknaden sedan mitten av 2010-talet för fler och fler typer av cancer inklusive melanom, lymfom, leukemier och lungcancer – som förebådar vad vissa onkologer hoppas kan bli en gyllene era.

För William Cance, vetenskaplig chef för American Cancer Society, nästa decennium kan ge nya immunterapier som är "bättre och billigare" än vad vi har nu.

Träffa de anhöriga

Årtiondet började med ett stort nytt tillskott till det mänskliga släktträdet:Denisovans, uppkallad efter Denisova-grottan i Altaibergen i Sibirien.

Forskare sekvenserade DNA från en kvinnlig ungdoms fingerben 2010, fann att det skilde sig både från genetiskt moderna människor och neandertalare, våra mest kända forntida kusiner som bodde bredvid oss ​​fram till omkring 40, 000 år sedan.

Den mystiska homininarten tros ha sträckt sig från Sibirien till Indonesien, men de enda kvarlevorna har hittats i Altai-regionen och Tibet.

Vi lärde oss också att till skillnad från tidigare antaget, Homo sapiens föds upp i stor utsträckning med neandertalare – och våra släktingar var inte de brutala enfaldiga som tidigare antagits utan var ansvariga för konstverk, till exempel handavtrycken i en spansk grotta som de krediterades för att de skapade 2018.

De bar också smycken, och begravde sina döda med blommor – precis som vi gör.

Därefter kom Homo naledi, rester av vilka upptäcktes i Sydafrika 2015, medan detta år, paleontologer klassificerade ännu en art som finns i Filippinerna:en liten hominin som kallas Homo luzonensis.

Framsteg inom DNA-tester har lett till en revolution i vår förmåga att sekvensera genetiskt material som är tiotusentals år gammalt, hjälpa till att reda ut forntida migrationer, som bronsålderns herdar som lämnade stäpperna 5, 000 år sedan, spridning av indoeuropeiska språk till Europa och Asien.

"Denna upptäckt har lett till en revolution i vår förmåga att studera mänsklig evolution och hur vi kom att bli på ett sätt som aldrig varit möjligt tidigare, " sa Vagheesh Narasimhan, en genetiker vid Harvard Medical School.

En spännande ny väg för nästa decennium är paleoproteomics, som gör det möjligt för forskare att analysera ben miljontals år gamla.

"Med den här tekniken, det kommer att vara möjligt att sortera ut många fossil vars evolutionära position är oklar, " sa Aida Gomez-Robles, en antropolog vid University College London.

AI stiger

Maskininlärning – vad vi oftast menar när vi pratar om "artificiell intelligens" – kom till sin rätt på 2010-talet.

Använda statistik för att identifiera mönster i stora datamängder, maskininlärning idag driver allt från röstassistenter till rekommendationer på Netflix och Facebook.

Så kallad "djupinlärning" tar denna process ännu längre och börjar efterlikna en del av komplexiteten hos en mänsklig hjärna.

Det är tekniken bakom några av de mest iögonfallande genombrotten under årtiondet:från Googles AlphaGo, som slog världsmästaren i det djävulskt svåra spelet Go 2017, till tillkomsten av röstöversättningar i realtid och avancerad ansiktsigenkänning på Facebook.

2016, till exempel, Google Translate – som lanserades ett decennium tidigare – förvandlades från en tjänst som gav resultat som i bästa fall var uppstyltade, orimligt i värsta fall, till en som erbjöd översättningar som var mycket mer naturliga och korrekta.

Ibland, resultaten verkade till och med polerade.

"Det största genombrottet på 2010-talet var definitivt djupinlärning - upptäckten att artificiella neurala nätverk kunde skalas upp till många verkliga uppgifter, sade Henry Kautz, en professor i datavetenskap vid University of Rochester.

"I tillämpad forskning, Jag tror att AI har potentialen att driva nya metoder för vetenskaplig upptäckt, "från att förbättra styrkan hos material till att upptäcka nya läkemedel och till och med göra genombrott inom fysiken, sa Kautz.

För Max Jaderberg, en forskare vid DeepMind, ägs av Googles moderbolag Alphabet, nästa stora språng kommer via "algoritmer som kan lära sig att upptäcka information, och snabbt anpassa och internalisera och agera utifrån denna nya kunskap, " i motsats till att vara beroende av människor för att mata dem med rätt data.

Det kan så småningom bana väg för "artificiell allmän intelligens, " eller en maskin som kan utföra alla uppgifter som människor kan, snarare än att briljera med en enda funktion.

© 2019 AFP