O ddyluniad y cloc mwyaf cywir erioed i ben y feddyginiaeth fodern fel y gwyddom

Gwrthfiotigau ac ymwrthedd i wrthfiotigau

Ar ddechrau'r 20fed ganrif cafwyd chwyldro o feddygaeth fodern gyda darganfyddiad y cyfansoddion cyntaf a allai drin heintiau bacteriol yn effeithiol. Yn sydyn, roedd argaeledd gwrthfiotigau fel penisilin, sylffonamidau a streptomysin yn caniatáu i feddygon wella afiechydon nad oedd modd eu trin yn flaenorol ac oedd wedi achosi salwch dinistriol trwy gydol hanes dynoliaeth, megis y pla, teiffoid a cholera. Gellid lliniaru afiechydon cyffredin, a lleddfu hyd a difrifoldeb heintiau difrifol. Roeddent nawr yn medru rheoli heintiau clwyfau, a oedd yn caniatáu ffyrdd newydd o driniaethau llawfeddygol a oedd yn amhosibl yn flaenorol.

Heb os, gwrthfiotigau yw un o'r datblygiadau meddygol pwysicaf erioed. Nawr rydym yn eu cymryd yn ganiataol — p'un a oes gennym ddannoedd, haint ar y frest, yn cael llawdriniaeth ar yr abdomen neu drawsblannu organau.

Ond roedd pris i’w dalu am y defnydd cynyddol o wrthfiotigau.

Esblygodd llawer o facteria yn gyflym i'r pwysau newydd a datblygu ymwrthedd i'r triniaethau hyn, o ymddangosiad MRSA (Staphylococcus aureus ymwrthol i Methicillin), achos aml o heintiau a gafwyd yn yr ysbyty, i Enterococcus sy'n gwrthsefyll fancomysin (fancomysin yn aml yn cael ei ddefnyddio i drin MRSA). Hefyd, fe gododd o'r diwedd “archfygiau” go iawn megis bacteria sy'n gwrthsefyll carbapenem y gellir eu trin gydag ychydig iawn o gyfansoddion dewis olaf megis colistin. “Dewis olaf” sef: “o ganlyniad i anobaith llwyr am ddiffyg dewisiadau amgen gwell”. Mae Colistin yn gyffur cas a all niweidio'ch arennau a'ch system nerfol a dim ond pan fydd yr holl opsiynau eraill wedi methu y caiff ei ddefnyddio.

Ac yna, yn 2015, dechreuodd ymwrthedd yn erbyn colistin ymddangos, gan greu straen bacteriol nad oes posib ei drin. Hyd yn hyn, fe'u canfuwyd yn bennaf yn yr amgylchedd ac nid ydynt wedi achosi unrhyw achos o heintiau. Ond fel cymdeithas rydyn ni'n dawnsio ar ymyl llosgfynydd a allai ffrwydro unrhyw foment.

Mae sawl ffactor wedi cyflymu lledaeniad byd-eang ymwrthedd i wrthfiotigau, gan gynnwys defnydd amhriodol o wrthfiotigau pan nad oes eu hangen mewn gwirionedd, argaeledd dros y cownter heb bresgripsiwn, gorddefnyddio gwrthfiotigau ar gyfer da byw a ffermydd pysgod, bylchau gwybodaeth yn y ffordd orau i reoli gwrthfiotigau, a diffyg profion diagnostig cywir, ymarferol, fforddiadwy a chyflym.

Rhybuddiodd Sefydliad Iechyd y Byd (WHO) yn 2012 am fygythiad o “ddiwedd meddygaeth fodern fel y gwyddom amdani”, lle byddai gwrthfiotigau’n colli eu heffeithiolrwydd, gallai heintiau ddod yn rhai na ellir eu trin, a gweithdrefnau fel toriad Cesaraidd, gosod cluniau newydd a thriniaethau canser fod yn rhy beryglus i’w cynnal.

Mae ymwrthedd i wrthfiotigau wedi dod yn un o'r prif fygythiadau iechyd byd-eang.

Diagnosis cyflym wrth roi gofal yn y fan a’r lle

Mae gwyddonwyr a meddygon yn credu bod datblygu profion diagnostig pwynt gofal cyflym yn hanfodol wrth sicrhau a gwella’r defnydd o wrthfiotigau, fel y gall gweithwyr iechyd proffesiynol weinyddu'r cyffur cywir ar yr adeg gywir. Heddiw, mae'n rhaid cynnal profion sy’n rhoi diagnosis o heintiau bacterol mewn labordai arbennig. Fel arfer, mae hyn yn cymryd 2-3 diwrnod i gael canlyniad prawf cywir, sy'n golygu gorfod tyfu'r organebau mewn meithriniad ac yna eu hadnabod gan ddefnyddio dulliau microfiolegol neu foleciwlaidd.

Yn y cyfamser, wrth aros am ganlyniadau'r profion, mae’n rhaid rhoi triniaeth i lawer o gleifion y tybir eu bod wedi’u heintio, er enghraifft yn achos unigolion sydd â chyflyrau sy'n peryglu bywyd megis sepsis acíwt. Nid yw aros am 2-3 diwrnod i gael canlyniad prawf yn opsiwn yn yr achosion hynny. O ganlyniad, bydd llawer o gleifion brys, ond yn aml hefyd unigolion sydd â symptomau ysgafnach, yn cael gwrthfiotigau, "rhag ofn" bod ganddyn nhw haint bacterol. Mewn llawer o achosion, bydd hyn yn achub bywydau ond mewn achosion eraill mae'n arwain at bresgripsiynau diangen a gorddefnyddio gwrthfiotigau yn achos pobl nad oes eu hangen arnyn nhw.

*Prawf llif unffordd COVID-19 sy'n dangos canlyniad negyddol. — Getty Images/iStockphoto*

Er mwyn lleihau'r cyfnod aros hwn o 2-3 diwrnod, mae angen cenhedlaeth newydd o brofion diagnostig fydd yn adnabod presenoldeb haint bacterol yn gyflym, cyn pen hanner awr yn ddelfrydol, a deall pa wrthfiotig fydd yn driniaeth effeithiol. Ychydig fel y profion llif ochrol a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer COVID-19 yr ydyn ni i gyd wedi dod yn rhy gyfarwydd â nhw yn ystod y flwyddyn ddiwethaf — ond prawf sy'n cwmpasu pob haint posibl ac nid un math yn unig.

Byddai darparu profion newydd o'r fath i glinigwyr yn eu grymuso i wneud y penderfyniadau clinigol a diagnostig gorau er budd eu cleifion a dyfodol lle bydd gwrthfiotigau'n parhau i weithio.

Er mwyn annog y gwaith o ddatblygu profion newydd, lansiwyd Gwobr Hydred (Longitude Prize) fel y'i gelwir yn 2014 — dyma gronfa gwerth £10 miliwn sy’n gwobrwyo dyfeiswyr sy'n llwyddo i ddylunio prawf a fydd yn gwarchod gwrthfiotigau ar gyfer cenedlaethau'r dyfodol ac sy'n fanwl gywir, yn gyflym, yn fforddiadwy ac yn hawdd i'w ddefnyddio unrhyw le yn y byd.

Heb brofion cyflym a phwerus ynghyd â’r arferion gorau o ran defnyddio gwrthfiotigau, bydd effeithiolrwydd triniaethau gwrthficrobaidd newydd yn cael ei danseilio yn y tymor hir. A ninnau’n gymdeithas fodern, mae'n amlwg na allwn ni fynd yn ôl i’r "cyfnod cyn bod gwrthfiotigau", gyda’r posibilrwydd bod clefydau cyffredin plentyndod a phandemigau marwol yn dychwelyd a bod mân anafiadau hyd yn oed yn gallu golygu datblygu heintiau clwyfau na ellir eu trin.

Popeth yn iawn hyd yma. Ond pam ei galw'n "Wobr Hydred"?

Wel, mae hyn yn mynd â ni nôl mwy na 300 o flynyddoedd i gyfnod pan oedd mesur hydred daearyddol lleoliad penodol ar y ddaear yn un o'r cwestiynau pwysicaf heb ei ddatrys ym maes gwyddoniaeth a thechnoleg.

Gwladychu a’r fasnach fyd-eang

*Ceidwad amser morol H4, oriawr hydred arobryn John Harrison (1759). — National Maritime Museum, Greenwich, Llundain.*

Roedd mordeithiau hir yn hynod boblogaidd yn yr 16eg a'r 17eg ganrif. Roedd y llongau cyntaf o Ewrop wedi archwilio arfordiroedd Gogledd a De America yn llwyddiannus ac wedi cyrraedd dwyrain India drwy hwylio o amgylch pegwn deheuol Affrica, a’r gorllewin o amgylch De America. Bu gwledydd Ewrop yn dewis rhyngddynt pa rannau o’r byd roeddent newydd eu darganfod roeddent am eu gwladychu, gyda Sbaen yn sefydlu ymerodraeth drefedigaethol yng Nghanol a De America, Portiwgal ym Mrasil a Lloegr yng Ngogledd America. Roedd Lloegr, Ffrainc, Portiwgal, yr Iseldiroedd a gwledydd eraill yn awyddus i gael rhannau o Affrica, India neu Dde-ddwyrain Asia – i fasnachu adnoddau naturiol fel aur, cotwm a sbeisys, yn ogystal â chaethweision.

Ond roedd hwylio ar draws y moroedd yn orchwyl peryglus a gallai bara am wythnosau, neu fisoedd hyd yn oed. Ond yn bwysicach na dim roedd yn rhaid iddynt lywio’r ffordd yn fanwl gywir – gan ddefnyddio ble roeddent yn pennu union leoliad rhywun. Nid yw hyn yn mor bwysig erbyn hyn, rydym wedi hen arfer â chael system leoli fyd-eang (GPS) lle bynnag yr ydym. Rydym yn cael GPS gan dechnoleg lloeren fodern ac mae’n gweithredu apiau SatNav yn ein ceir a mapiau Google ar ein cyfrifiaduron. Mewn cyferbyniad, roedd yn rhaid i’r morwyr bryd hynny ddibynnu ar leoliad yr haul a’r sêr i wybod ble roedden nhw.

Mae hynny’n ein harwain i sôn am ledred a hydred, sydd gyda’i gilydd yn gallu rhoi lleoliad unrhyw un, unrhyw le ar y Ddaear.

Lledred: pa mor bell nes cyrraedd Pegwn y Gogledd?

Mae lledred yn nodi'r pellter o'r cyhydedd, sef 0° o ran ei ledred. Po fwyaf y byddwch yn mynd i gyfeiriad y gogledd, mwyaf y byd y bydd y lledred yn cynyddu. Mae gan Begwn y Gogledd ei hun ledred o 90° G (Gogledd). Lledred Llundain yw 51.5° G, sy'n golygu ei bod ychydig yn nes at Begwn y Gogledd nag i'r cyhydedd (fel y byddech chi wedi dyfalu yn sgîl y tywydd arferol yno mae'n debyg).

Felly sut rydych chi'n mesur y lledred pan nad oes ffôn symudol gennych chi, er enghraifft, os ydych chi'n forwr o Brydain yn yr 17eg ganrif sy'n croesi Cefnfor yr Iwerydd?

Wel, mae'n troi allan bod hyn yn eithaf hawdd, cyn belled â'ch bod yn gwybod ble mae'r North Star, yng nghyd-destun nosweithiol y Little Bear (neu 'Little Dipper' yng Ngogledd America). Mae'r North Star yn disgleirio'n union uwchben eich pen os ydych ym Mhegwn y Gogledd, a phe baech yn aros yn ddigon hir i'w wylio (er gwaethaf yr oerfel a'r ffa pegynol llwglyd) byddech yn gweld bod yr holl awyr serennog mewn gwirionedd yn troelli o amgylch y dot bach hwnnw, nad yw byth yn newid ei safle. I weld y North Star byddai'n rhaid i chi edrych yn syth i fyny, ar ongl o 90°.

Ymhellach i gyfeiriad y De, yn Llundain dyweder, ar un o'r nosweithiau prin hynny pan fyddwch chi’n llwyddo i weld y sêr, byddech chi’n gweld yr un olygfa – yr wybren gyfan yn troelli o amgylch Seren y Gogledd sy’n aros yn yr un lle. Fodd bynnag, y tro hwn, nid yw Seren y Gogledd uwch eich pen ond ar ongl benodol o'ch blaen. Ac mae hyn yn cyfateb yn uniongyrchol i ledred eich lleoliad. Felly mae mesur eich lledred yn rhwydd – sef yr ongl rhwng y gorwel o'ch blaen chi a Seren y Gogledd. Yn Llundain ongl o 51.5° sydd.

Ond mae hydred fymryn yn anos.

Hydred: pa amser ydyw yn Greenwich ar hyn o bryd?

Hydred yw'r pellter rhwng yr hyn a elwir yn brif meridian (a ddiffinnir fel 0°) a lleoliad un yn y cyfeiriadedd Dwyrain-Gorllewin. Yn hanesyddol, sefydlodd llawer o wledydd eu prif meridiaid eu hunain, fel arfer yn dod o fewn eu tiriogaeth eu hunain, er enghraifft eu cyfalaf. Sefydlodd Prydain ei meridian ei hun yn 1721, gan fynd drwy'r Arsyllfa Frenhinol newydd yn Greenwich, Llundain — ac ar ôl blynyddoedd o ddadleuon gwresog ledled y byd, sefydlwyd meridian Greenwich yn y pen draw fel yr unig brif meridian a gydnabyddir yn rhyngwladol. Yr oedd hynny yn 1884.

Cymhlethir hydred gan y ffaith bod y Ddaear yn cylchdroi. Mewn 24 awr mae'n gwneud un tro llawn o amgylch ei echel, neu 360°. Sy'n cyfateb i 15° bob awr. Ond mae'r cylchdro hwn hefyd yn awgrymu ffordd o fesur hydred eich lleoliad. Nawr yr hyn sydd ei angen arnoch yw digwyddiad y gallwch ei weld yn hawdd mewn gwahanol rannau o'r byd, er enghraifft yr eiliad y mae'r haul yn cyrraedd ei uchafbwynt uchaf yn yr awyr yn ystod y dydd (hanner dydd). Neu ddechrau eclips ysgyfaint. Neu symudiad y lleuad o amgylch y blaned Jupiter. Os bydd dau berson mewn gwahanol leoedd yn arsylwi'r un digwyddiad seryddol ac yn cymharu'r amser pan fydd yn digwydd, gallant gyfrifo pa mor bell oddi wrth ei gilydd y maent.

Felly gadewch i ni ddweud eich bod yn Llundain a gosodwch eich amser i hanner dydd 12:00 pan fydd yr haul ar ei safle uchaf (sy'n gweithio orau ar ddiwrnod heulog felly efallai y bydd yn rhaid i chi fod yn amyneddgar). Ar ba adeg y byddai rhywun yn Efrog Newydd yn gwneud yr un arsylwad? Wel, mae angen i'r Ddaear gylchdroi'n ddigon pell fel y gall yr haul fod ar ei huchaf yn Efrog Newydd. Gallech ofyn i rywun yn Efrog Newydd roi galwad i chi pan fydd hi'n 12:00 canol dydd yno. Ac fe fyddech chi'n gweld y byddai eich amser lleol eich hun yn dangos ei fod eisoes yn 5:00 pm yn Llundain. Mae hynny'n golygu mai 5 awr yw'r gwahaniaeth amser. Gyda 15° yr awr mae hyn yn cyfateb i hydred o 75° W (Gorllewin) ar gyfer Efrog Newydd. Ac os ydych chi'n gwybod cylchedd y Ddaear gallwch nawr gyfrifo'r pellter rhwng Llundain ac Efrog Newydd (5567 cilometr i fod yn fanwl gywir, neu 3459 milltir). Efallai eich bod hyd yn oed yn deall nawr pam fod y talfyriad 'pm' yn sefyll am bost meridiem - yn dechnegol 5pm yn golygu ei fod wedi bod yn 5 awr ers i'r haul basio dros eich meridian eich hun.

Nawr yn ôl i'n morwyr o'r 17eg ganrif yng nghanol y cefnfor. Doedden nhw ddim yn gallu ffonio rhywun a gofyn pa amser oedd hi'n ôl adref! Yn hytrach roedd angen cloc arnynt. Ac nid dim ond unrhyw gloc.

Roedd angen y cloc mwyaf dibynadwy yn y byd arnynt.

Deddf Hydred 1714

Yn y dyddiau hynny, roedd clociau'n enwog am fod yn annibynadwy. Roedd gan y rhai gorau bendil a oedd yn eu cadw i droi’n gyson, ond ar ôl ychydig bydden nhw o flaen yr amser neu ar ei hôl hi, a hynny o gryn dipyn. Mae hynny’n gwbl dderbyniol os byddwch ar y tir ac yn gallu ailaddasu'r cloc yn rheolaidd. Ond ar long, pan fyddai’r tonnau'n codi ac yn gostwng yn gyson, ni fyddai pendil yn gweithio. A doedd y newidiadau eithafol o ran lleithder (meddyliwch am storm drom am eiliad!) a'r tymheredd ar fordeithiau hir ddim yn helpu chwaith o ran cadw’r amser yn fanwl.

Felly am gannoedd o flynyddoedd, bu'n rhaid i forwyr ddyfalu’n synhwyrol ynghylch pa mor bell i'r Gorllewin neu i'r Dwyrain yr oedden nhw wedi hwylio, ac am faint o amser roedden nhw wedi bod yn teithio. Dychmygwch orfod llunio map o'r byd felly! Yn aml iawn, y gwir amdani yw eu bod yn eithaf da o ran gwneud hyn a dim ond ychydig ddwsin neu ychydig gannoedd o filltiroedd yr oedden nhw cyfeiliorni wrth wneud eu mesuriadau. Ond ar deithiau hirach yn enwedig, gallai’r mesuriadau fod yn ofnadwy o anghywir a bu'n rhaid iddyn nhw fynd allan o’u ffordd am gyfnodau estynedig i ddod o hyd i'w cyrchfan. A byddai rhai llongau anffodus ar goll yn y môr yn gyfan gwbl gan redeg allan o fwyd...

Aeth colli amser gwerthfawr ar fordeithiau, a cholli llongau cyfan gyda'u cargo gwerthfawr, yn gymaint o broblem i fasnachwyr a busnesau bod Senedd Prydain wedi pasio’r Ddeddf Hydred yn 1714. Roedd y ddeddf hon wedi cynnig gwobr o £20,000 🪙 (sy'n cyfateb i £1.5 miliwn o ran arian heddiw 💷) i'r person cyntaf a fyddai’n gallu dod o hyd i ateb ymarferol o ran pennu’r hydred i gywirdeb o hanner gradd.

(Sylwer mai ystyr hanner gradd yw pellter o 55 km (35 milltir) ar y cyhydedd, sef maint ynysoedd megis Mallorca a Madeira yn fras, ac mae Barbados a Bermuda hyd yn oed yn llai na hynny.)

Gwneuthurwr watshis arobryn

*Portread o John Harrison gan James King, tua 1766. — Science Museum, Llundain*

Dyma hanes John Harrison, saer o Swydd Efrog a oedd wedi dechrau gwneud clociau union flwyddyn cyn cyhoeddi'r wobr. Ni gafodd unrhyw hyfforddiant ffurfiol. Ac eto, rywsut llwyddodd i greu'r clociau mwyaf rhyfeddol. Yn 1735, cyflwynodd ei fodel cyntaf, yr H1, i'r Bwrdd llywodraethu a oruchwyliodd y Wobr Longitude. Roedd yn gloc hynod arloesol ac anhygoel o gywir gyda dau bendil - yn anffodus ddim yn ddigon manwl gywir i ennill y gystadleuaeth. Eto i gyd, derbyniodd £250, digon o arian i allu parhau â'i waith.

Dros y blynyddoedd i ddod, fe wellodd ddyluniad ei glociau morwrol ymhellach a chyflwyno'r modelau H2 a H3 i'r Bwrdd. Cafodd ei sgiliau a'i gynnydd argraff fawr ar yr arbenigwyr. Fodd bynnag, ni chawsant eu hargyhoeddi ddigon i roi'r wobr ariannol lawn iddo. Serch hynny, llwyddodd Harrison i gael £2,000 arall rhwng 1741 a 1755. Digon yn ôl pob tebyg i dalu ei gostau rhedeg a'i gadw i fynd.

Yna penderfynodd newid trywydd yn llwyr a gadael clociau pendil yn gyfan gwbl. Yn lle hynny, fe ddyluniodd yr hyn a oedd yn edrych fel oriawr boced rhy fawr. Symudiad eithaf rhyfedd, yn erbyn y farn gyffredinol bod clociau pendil yn llawer mwy manwl gywir na gwylio poced, a oedd ag enw da am fod yn geidwaid amser arbennig o wael. Ac wele, llwyddodd Harrison i wneud yr hyn nad oedd neb o'r blaen yn meddwl oedd yn bosibl. Cwblhawyd ei bedwaredd gloc, yr H4, ym 1759. Campwaith pur. Y ceidwad amser mwyaf cywir ar y môr a welodd y byd erioed. Roedd ei gywirdeb nid yn unig yn rhagori ar fodelau blaenorol Harrison H1, H2 a H3, ond roedd yn rhagori o bell ffordd ar ofynion y Wobr Longitude i ennill y wobr lawn.

Dyna'r broblem wedi'i datrys!

Buan y rhoddwyd copïau o'r H4 i gapteiniaid mordeithiau pwysig, er enghraifft i James Cook ar ei deithiau i Awstralia, Seland Newydd a De'r Môr Tawel, ac yn ddiweddarach i William Bligh (capten y Bounty enwog, yr un lle roedd y terfysg morwrol wedi digwydd) ar ei daith i Tahiti. Mewn gwirionedd, roedd yr H4 yn caniatáu i Cook wneud siartiau mor fanwl gywir o rannau anghysbell o'r byd fel y bydden nhw’n parhau i gael eu defnyddio 150 mlynedd yn ddiweddarach.

Ac felly byddwch chi’n falch o wybod i John Harrison, ar ôl ei holl waith caled a'i beirianneg athrylithgar, dderbyn y wobr ariannol yn haeddiannol ac yn falch ... errm, nid felly y bu. Dim ond hanner y wobr a gafodd, gan fod Bwrdd y Wobr Hydred wedi peri iddo aros am ei arian a bu’n rhaid iddo wneud rhagor o geisiadau. Y gwir amdani yw y bu’n rhaid iddo aros am 24 mlynedd arall, gan gynnwys apêl i'r Brenin Siôr III ei hun, i gael gweddill yr arian a addawyd iddo yn sgîl ennill y wobr, ym 1773. Bu farw Harrison dim ond tair blynedd yn ddiweddarach, yn 82 oed.

Bryd hynny a heddiw

Gan ddychwelyd i'r cyfnod modern, ein gobaith yw ei bod bellach yn amlwg pam y crëwyd Gwobr Hydred 2014, sef efelychu'r wobr wreiddiol a newidiodd bopeth ac sy’n dyddio'n ôl i'r flwyddyn 1714.

Ond y tro hwn nid yw'n ymwneud â theithio’n ddiogel i wledydd eraill a gallu llunio mapiau manwl gywir o'r byd. Heddiw, mae'n ymwneud â gofalu y gallwn ni barhau i fwynhau'r fantais o ddefnyddio ein meddyginiaethau presennol i drin heintiau cyffredin a chael y profion diagnostig gorau posibl sydd ar gael.

Diben y Wobr Hydred bob amser fu datrys un o heriau gwyddonol a thechnolegol pwysicaf ein hoes. 300 mlynedd yn ôl, roedd yn anogaeth i John Harrison ddylunio'r clociau gorau a welodd y byd erioed.

Pwy fydd yn ei hennill y tro hwn?

Chithau, efallai?

Dysgwch fwy am y Longitude Prize 2014 ar eu gwefan.

Y Longitude Prize