Вестник АЭМ

Онлайн-версия издания

Яндекс.Метрика

Новости науки: 10 событий февраля

«Наука есть открытие знаний с помощью очевидности и доказательств», – сказал Жан-Батист Анри Лакордер, писатель-публицист, католический проповедник, член Французской академии. Давайте посмотрим, что интересного в феврале доказали ученые – в области искусства, медицины, физики, биологии и даже палеорадиологии.

Новости науки: 10 событий февраля

Крик сумасшедшего

Есть на знаменитой картине Эдварда Мунка «Крик» в районе неба надпись карандашом: «Kan kun være malet af en gal mand!». Если перевести ее с норвежского, то звучать она будет так: «Его мог нарисовать только сумасшедший!». Долгое время специалисты гадали, кто же мог так испортить произведение искусства. Картина у современников художника восторга не вызвала, поэтому были подозрения, что какой-нибудь особо смелый человек написал все, что думал о Мунке, на его же картине.

И вот исследователи Национального музея Норвегии раскрыли тайну. Они изучили оригинальное полотно, написанное в 1893 году, в инфракрасных лучах. Сравнили почерк на картине с записями и письмами Мунка, проанализировали события, которые были связаны с первым публичным показом полотна. И в итоге пришли к выводу, что написал это сам Мунк.

Толчком к появлению надписи считают случай, произошедший в 1895 году, когда Мунк впервые выставил картину в своей родной Кристиании. Работу активно критиковали. На вечере обсуждения в Ассоциации студентов, где, как полагают, присутствовал Мунк, молодой студент-медик Йохан Шарффенберг подверг сомнению психическое здоровье Мунка, утверждая, что его картины доказывают, что он не в здравом уме. Вероятно, в ответ это Мунк и добавил надпись на картину. При этом он страдал от обвинений в свой адрес, о чем неоднократно писал в письмах и дневниковых записях. Впрочем, отчасти студент-медик был прав, ведь в 1908 году Мунка таки госпитализировали после нервного срыва.

Проснись и пой!

Ученые из Университета Оулу в Финляндии узнали, кто способен работать эффективнее и в целом быть здоровее – «совы» или «жаворонки». Учитывались также и промежуточные хронотипы. Для анализа финны взяли данные постоянного популяционного исследования NFBC1966. В нем приняло участие 12 058 детей, родившихся в Северной Финляндии в 1966 году. Из них – 6169 мальчиков и 5889 девочек. В 2012 году, когда участникам стукнуло 46 лет, их опросили. Продуктивно ли они работают, здоровы ли, совы они или жаворонки – на такие вопросы предстояло ответить участникам исследования.

И вот что выяснилось. К своим 46 годам опрошенные 2672 мужчины и 3159 женщин работали. При этом 28% сов-мужчин и 24% сов-женщин жаловались на то, что с работой справляются не лучшим образом. Жаворонки и люди с промежуточным хронотипом трудились в два раза эффективнее. Со сном у сов тоже были проблемы – они не высыпались, страдали бессонницей, хуже было и здоровье.

За участниками наблюдали еще в течение четырех лет. За эти годы на пенсию по инвалидности вышло 84 человека, а 17 умерло. Оказалось, что совы-мужчины выходили на пенсию по инвалидности в три раза чаще своих рано встающих коллег. Ученые предположили, что причина – в накапливающемся дефиците сна.

«Мы предлагаем учитывать хронотип при организации работы и укреплении здоровья как на индивидуальном уровне, так и при планировании рабочих графиков на уровне организации», – отмечают исследователи. При этом ученые понимают, что перехитрить генетику и превратиться из совы в жаворонка невозможно, но все же рекомендуют организовать распорядок дня так, чтобы и совы высыпались.

Чай против рака

Исследователи из США и Китая изучили содержащийся в зеленом чае природный антиоксидант галлат эпигаллокатехина (EGCG). Выяснилось, что он повышает уровень противоракового белка p53, который называют хранителем генома, поскольку он может останавливать рост раковых клеток, активировать восстановление ДНК и запускать запрограммированную гибель клеток, когда нет возможности устранить повреждение ДНК.

«Как молекулы p53, так и EGCG чрезвычайно интересны. Более чем в половине случаев рака человека у пациентов обнаруживают мутации в p53, а EGCG является основным антиоксидантом в зеленом чае. Теперь мы обнаружили ранее неизвестное прямое взаимодействие между ними. Наша работа помогает объяснить, как EGCG усиливает противораковую активность p53, и открывает двери к разработке противораковых лекарств с EGCG-подобными соединениями», – отметил руководитель исследования профессор Ван Чунью из Центра биотехнологии и междисциплинарных исследований Политехнического института Ренсселера.

Наконец-то ученые объяснили молекулярный механизм антиракового эффекта зеленого чая – взаимодействие между EGCG и p53 предохраняет белок от деградации, к которой он склонен. «При прямом взаимодействии с EGCG уровень p53 будет увеличиваться, а это означает, что его противораковая функция будет высокой. Это очень важное взаимодействие», – заявили специалисты.

Горячая тема

Физики из России и Чехии узнали, почему пища пригорает в центре нагретой сковородки. Причем этим грешит даже посуда с антипригарным покрытием, на которой жарят с использованием масла. Эту посуду и решили изучить исследователи. Над антипригарными сковородами с керамическим и тефлоновым покрытиями разместили видеокамеру и измерили скорость образования и роста сухого пятна.

«Мы экспериментально объяснили, почему еда прилипает к центру сковороды. Это вызвано образованием сухого пятна в тонкой пленке подсолнечного масла в результате термокапиллярной конвекции», – объяснил один из авторов исследования Александр Федорченко, сотрудник института термомеханики Чешской академии наук и института теплофизики им. С. С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН.

При нагревании сковороды в масляной пленке устанавливается температурный градиент. Например, для используемого в эксперименте подсолнечного масла поверхностное натяжение уменьшается при повышении температуры. Устанавливается градиент поверхностного натяжения, направленный от центра, и масло стекает от середины, где температура выше, к более холодным краям сковороды.

Ученые предложили варианты выхода из ситуации: надо налить больше масла либо выровнять нагрев сковороды – для этого можно использовать сковороду с толстым дном либо чаще мешать пищу.

Кстати, явление термокапиллярной конвекции возникает и в тонких пленках жидкости в колоннах для перегонки нефти, в электронных устройствах с жидкими носителями. «Образование сухих пятен или разрыв пленки играют негативную роль, приводя к резкому перегреву электронных компонентов. Таким образом, результаты исследования имеют более широкое применение, уверены ученые.

Свински умен

Некоторые виды свиней весьма умны, выяснили американские ученые из Университета Пердью. В качестве испытуемых они взяли двух йоркширских свиней Гамлета и Омлета и двух микросвинок породы панепинто по имени Эбони и Айвори.

Для начала им предложили освоиться – приблизиться к монитору и мордой управлять джойстиком. Затем вышли на новый уровень – научили играть в видеоигру, в которой поросятам надо было перемещать курсор к четырем разным стенам на экране. И вот тут были получены интересные результаты: несмотря на то, что ловкость свиней была ниже уровня ловкости приматов, когнитивные показатели им соответствовали. Было ясно, что свиньи действительно понимают взаимосвязь движения джойстика и курсора на экране.

«Для животного нелегко осознать, что действие, которое оно выполняет, оказывает влияние на ситуацию в другом месте. То, что свиньи могут делать это в какой-то степени, должно заставить нас задуматься о том, чему еще они способны научиться и как такое обучение может повлиять на них», – отметил ведущий автор исследования доктор Кэндис Кроуни, профессор Университета Пердью и директор Центра науки о благосостоянии животных.

Кроуни отметил, что такие исследования важны, ведь «это наша этическая обязанность понять, как свиньи получают и запоминают информацию, потому что это влияет на их взаимодействие с нами и окружающей средой».

Египетская шишка

Профессор радиологии Каирского университета, специализирующаяся на палеорадиологии, Сахар Салим и ее соавтор археолог Захи Хавасс в свое время первыми изучили мумии фараонов и цариц Нового царства, таких как Тутанхамон, Рамсес II, Тутмос III и Рамсес III с помощью компьютерной томографии. В этот раз они взялись за мумию фараона Секененры Таа II. В 1569–1554 годах до нашей эры он правил Верхним Египтом. Его мумию нашли в 1880-х годах, а в 1886 году впервые внимательно изучили. В те годы ученые обнаружили несколько травм головы, которые убили фараона. Выдвигалось несколько версий его гибели: одни считали, что это случилось на поле боя во время битвы с гиксосами, другие полагали, что гиксосы его схватили и казнили, а третьи – что он был убит во сне в результате дворцового переворота.

По мнению современных исследователей из Каирского университета, настоящая причина гибели фараона важна для истории, поскольку именно она привела к объединению Египта. Выяснилось, что руки фараона в момент смерти были связаны, а удары наносились пятью разными орудиями. Еще узнали, что было ему около 40 лет, что раны на его голове искусно скрыли слоем бальзамирующего материала.

«Смерть Секененры была, скорее всего, церемониальной казнью. При обычной казни связанного заключенного вряд ли палач будет наносить пять ударов под различным углом и разным оружием. Это говорит о том, что Секененра действительно находился на передовой со своими солдатами, рискуя жизнью, чтобы освободить Египет. Смерть Секененры побудила его преемников продолжить борьбу за объединение Египта и положила начало Новому царству», – отметила доктор Сахар Салим.

Пить надо меньше

Ученые из Ливерпульского университета решили узнать, представители каких профессий пьют больше остальных. Для этого они покопались в данных участников крупнейшего долгосрочного исследования UK Biobank, целью которого является изучение влияния наследственности и воздействия окружающей среды на развитие определенных заболеваний. Отобрали более 100 817 человек в возрасте от 40 до 69 лет, включенных в базу в 2006–2010 годах.

Участники указывали в анкетах свою профессию и количество употребляемого еженедельно алкоголя. Исследователи поставили клеймо «пьющий» на тех женщинах и мужчинах, кто выпивал соответственно более 35 и 50 единиц алкоголя в неделю. За единицу приняли 10 миллилитров, или 8 граммов, чистого алкоголя – это примерно бокал вина объемом 150 мл или кружка пива объемом 285 мл (они равны 1–3 единицам, в зависимости от крепости алкоголя).

У мужчин самыми пьющими оказались рабочие строительных и производственных специальностей и уборщики. Меньше всех прикладывались к бутылке священнослужители, практикующие врачи, физики, геологи и метеорологи. Среди женщин пальму первенства захватили руководители высшего и среднего звена, полицейские, а меньше всего пили школьные учителя, врачи, ученые – биологи и биохимики.

«Чрезмерное употребление алкоголя увеличивает риск физического и психического вреда, и, понимая, какие профессии связаны с его злоупотреблением, мы можем лучше планировать меры воздействия. Кроме того, наше исследование дает политикам и работодателям представление о том, в каких секторах экономики наиболее высок уровень употребления алкоголя, – отметил руководитель исследования Эндрю Томпсон из Вольфсоновского центра персонализированной медицины, молекулярной и клинической фармакологии. – Меры, направленные на решение проблемы пьянства на рабочих местах в определенных профессиональных сферах, могут принести пользу как отдельным людям, так и экономике в целом, улучшив благосостояние сотрудников и косвенно повысив производительность».

Йод всемогущий

Одной из причин таяния арктических льдов являются йодосодержащие облака над Северным Ледовитым океаном. Об этом сообщили исследователи из консорциума CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets), в который входит 21 научный институт.

Немного теории: в воздухе летают разнообразные частицы, к ним прикрепляется водяной пар, так образуются облака. Частицы эти могут состоять из пыли, кристаллов соли, молекул, выделяемых растениями, или продуктов человеческой деятельности типа сажи. Исследователи обнаружили, что важную роль в образовании атмосферных аэрозолей играют соединения йода, а не только кристаллы соли из морских брызг и соединения серы типа диметилсульфида от фитопланктона.

Облака образуются, нависают над Арктикой и Антарктикой, там становится теплее, площадь льдов уменьшается, поверхность открытой воды увеличивается. И в атмосферу проникает все больше йодосодержащих паров. Облаков становится еще больше, а льда все меньше.

«Аэрозоли йода образуются быстрее, чем почти все другие известные нам типы аэрозолей. Если добавляются ионы, произведенные космическими лучами, каждое столкновение приводит к росту молекулярных кластеров», – отмечает один из авторов исследования профессор Иоахим Куртиус. Увидеть скорость появления облаков специалистам помогла экспериментальная камера CLOUD, сконструированная в Европейском Центре ядерных исследований CERN в Женеве. В ней они смогли воспроизвести атмосферные условия средних и арктических широт, в том числе космические лучи, моделируемые пучком элементарных частиц.

За последние 70 лет выброс йода утроился, авторы исследования переживают: «Возможно, уже запущен порочный круг: таяние паковых льдов увеличивает площадь водной поверхности и в атмосферу попадает больше йода. Это приводит к увеличению количества аэрозольных частиц, которые образуют облака, которые еще больше нагревают полюса».

Отходы в дело

Ученые Южно-Уральского государственного университета смогли улучшить качества кирпича, используя отходы станций водоподготовки. Осадки водоподготовки обработали методом замораживания-оттаивания, после чего высушили. В результате была получена прочная керамика, производство которой можно наладить в промышленных масштабах.

«Мы искусственно проморозили осадок в морозильной камере, в промышленных масштабах данный процесс проводится в специальных аппаратах – льдогенераторах. При замораживании вода кристаллизуется, одновременно с этим процессом осадок уплотняется, и после оттаивания вода легко отделяется в виде свободной жидкости», – объяснила Марина Белканова, кандидат химических наук, доцент кафедры «Градостроительство, инженерные сети и системы» ЮУрГУ.

Получившуюся сухую массу добавили в керамическую шихту, то есть в смесь глин и добавок, используемых для производства керамического кирпича. Это позволило улучшить свойства продукта и снизить его себестоимость. Эта «добавка» уменьшила продолжительность сушки, количество брака на производстве и плотность кирпича. Сначала экспериментировали на лабораторном оборудовании университета, а потом перешли в лабораторию завода, производящую керамические блоки и кирпичи.

«В других работах, которые мы изучали для проведения исследования, были отражены результаты только одной части процесса использования осадка в производстве керамических изделий. Мы комплексно рассмотрели процесс от получения осадка и обезвоживания осадка до его использования для модифицирования строительных материалов. Разумеется, подобная практика в мире существует – например, в Америке так получают керамзит. Однако в России подобные опыты почти не проводились, а в Челябинске работа по изготовлению керамики с добавлением осадка выполнена впервые», – заметил Александр Орлов, кандидат технических наук, заведующий кафедрой «Строительные материалы и изделия» ЮУрГУ.

Маска точно помогает

В этом уверены американские ученые. Маска не только препятствует распространению коронавируса, но еще и вдыхаемый воздух увлажняет. А значит, слизистая нашей носоглотки тоже будет увлажнена и сможет более эффективно бороться с вирусами, которые на нее все-таки попадут. Иммунная система с увеличением влажности тоже работает эффективнее.

«Мы обнаружили, что маски для лица сильно увеличивают влажность вдыхаемого воздуха, и предполагаем, что именно гидратация дыхательных путей может быть причиной зафиксированного снижения тяжести заболевания у тех, кто носит маски. В свое время было показано, что высокий уровень влажности снижает тяжесть гриппа. Скорее всего, аналогичный механизм действует и в отношении COVID-19», – уверяет один из авторов исследования Эдриан Бакс, сотрудник лаборатории химической физики Национального института диабета, болезней органов пищеварения и почек (NIDDK).

Исследовали четыре типа масок: маска № 95, трехслойная одноразовая хирургическая маска, двухслойная маска из хлопка и полиэстера и тяжелая хлопковая маска. В результате все маски повысили уровень влажности, но лучше всех – толстая хлопковая.

«Даже когда все больше людей начинают вакцинироваться, мы должны сохранять бдительность и вносить свой вклад в предотвращение распространения коронавируса, вызывающего COVID-19. Это исследование подтверждает важность ношения масок как простого, но эффективного способа защиты себя и людей вокруг от респираторных инфекций, особенно в зимние месяцы, когда повышается восприимчивость к вирусам», – отмечает еще один автор статьи, доктор Гриффин Роджерс, директор NIDDK.

я знаю на эту тему больше

© 2014 ОАО «Атомэнергомаш». Атомное и энергетическое машиностроение.
115184, г. Москва, Озерковская наб. д. 28, стр.3
Свои вопросы и предложения присылайте по адресу info@vestnik-aem.ru    "МедиаЛайн"