Росатом

Онлайн-версия издания

Яндекс.Метрика

Новости науки: 10 событий июня

Древнеримский писатель, политик, философ Петроний Арбитр заметил: «Наука – это клад, и ученый человек никогда не пропадет». Точно подмечено, ведь годы идут, а наука на месте не стоит, все развивается, находит все новые «клады» – объекты для исследования. Вот, например, в июне мы узнали, где самый чистый воздух, почему бабочка не гибнет от капель дождя и многое другое.

Новости науки: 10 событий июня

1. Чистый воздух

Как известно, воздух на нашей планете загрязнен результатами жизнедеятельности человека, включая сжигание топлива, посадку сельскохозяйственных культур, производство удобрений и прочее. Причем загрязнение воздуха может легко пересекать географические границы и влиять на здоровье людей за сотни километров. Ведь оно вызвано аэрозолями, которые представляют собой твердые и жидкие частицы и газы, взвешенные в воздухе.

Но ученым из США и Австралии удалось-таки найти нетронутый человеком уголок, где воздух чист и свеж, – над Южным океаном, окружающим Антарктиду. Исследователи проплыли от австралийского острова Тасмания на юг до льдов Антарктики, по пути они брали пробы воздуха.

«Аэрозоли, контролирующие свойства облаков над Южным океаном, тесно связаны с биологическими процессами, происходящими в нем. Антарктида, вероятно, изолирована от распространения микроорганизмов с южных частей суши. В целом это говорит о том, что Южный океан является одним из очень немногих мест на Земле, которое минимально затронуто антропогенной деятельностью», – отметил профессор Томас Хилл из Государственного университета Колорадо, один из авторов работы.

2. Искусство предсказания

Японские ученые из Университета Хиросаки и Университета Киото призвали на помощь искусственный интеллект и обнаружили связь между развитием определенных заболеваний и состоянием здоровья людей, генетикой и образом жизни.

Исследовательская группа во главе с профессорами Шигеюки Накадзи и Коичи Мурашитой из Университета Хиросаки проводила ежегодные добровольные медицинские осмотры жителей Хиросаки в северо-восточной префектуре Аомори в Японии. Осмотрели около 20 тысяч человек и на их основе разработали метод. Искусственный интеллект обработал и проанализировал около 20 категорий, в том числе физическую активность, диетические предпочтения и другое. И в итоге с высокой точностью спрогнозировал развитие около 20 заболеваний: диабета, деменции, артериосклероза, гипертонии, остеопороза, ожирения и других «популярных» проблем.

«Мы сделали правильные прогнозы относительно того, чем могут заболеть люди в течение следующих трех лет», – сказал Ясуси Окуно, профессор Высшей медицинской школы Киотского университета.

Исследователи считают, что этот метод поможет предотвратить развитие болезней. «Если мы сможем представить риски развития определенных заболеваний для каждого человека, можно будет избежать их, изменив свой образ жизни», – отметил Окуно.

3. Вторая коронавирусная

В мае китайские ученые заметили, что обладатели второй группы крови на 20% чаще попадали в больницы с COVID-19, чем остальные жители Китая, а обладатели первой группы заражались на 30% реже.

«Наши коллеги уже находили свидетельства того, что группа крови может влиять на вероятность заражения вирусом. Наши опыты подтверждают это и указывают на то, что у обладателей первой группы крови шансы заполучить COVID-19 действительно ниже, а второй – выше. Вероятно, дело в том, что связанные с ней мутации повышают свертываемость крови», – заметили медики и молекулярные биологи под руководством профессора Андре Франке из Кильского университета (Германия). Они и провели масштабный геномный анализ носителей коронавирусной инфекции.

Ученые расшифровали геномы 1980 жителей Испании и Италии, попавших в больницы с тяжелой формой инфекции. Виновниками назвали две мутации – одна повышала шанс на тяжелые формы коронавирусной инфекции примерно в 1,77 раза, а вторая увеличивала вероятность заразиться коронавирусом в 1,32 раза. Первая находилась в гене SLC6A20, а вторая – в части генома, определяющей группу крови человека. Ген SLC6A20 связан с работой рецепторов ACE2, к которым и крепится вирус и с помощью которых попадает в организм человека. Вторая мутация повышает свертываемость крови, что для носителей COVID-19 представляет опасность. Эти две мутации чаще всего есть именно у людей со второй группой крови.

Есть нюанс: эту статью еще не рецензировали независимые эксперты и редакторы научных журналов, так что к ее выводам пока следует относиться осторожно.

shutterstock_1768008875 [Converted].jpg

4. Понятная иллюзия

Долгие годы ученые стремились понять, как появляются оптические иллюзии. Например, когда на градиентном фоне размещены два серых круга одного цвета, но глаз воспринимает один круг светлее другого. Такой эффект называется одновременным световым контрастом.

Ученые из Массачусетского технологического института (США) провели исследования и, похоже, выяснили причину.

Одним из экспериментов стало изучение слепых индийских детей, зрение которых восстанавливалось после операции. Оказалось, они воспринимали одновременный световой контраст почти сразу после снятия повязок с глаз. Получается, что оценка яркости зависит от простой нейронной схемы, которой не нужен предварительный визуальный опыт для настройки.

«У вас может быть очень темный кусок ткани под ярким прожектором, и количество света, которое вы от него получите, может быть таким же или даже большим, чем количество света от белого листа бумаги при тусклом свете. Перед мозгом стоит задача выяснить, насколько светлая или темная поверхность находится в поле зрения, ориентируясь только на количество энергии, которое получает глаз», – объясняет Паван Синха, специалист по нейробиологии зрения.

Исследователи сделали вывод, что оценка яркости происходит до того, как полученная глазом информация достигает коры головного мозга, возможно, еще в сетчатке глаза. Получается, что некоторые процессы, которые раньше считались высокоуровневыми, в основе своей имеют простые схемы и присущи человеку с рождения.

5. Тысячи иголок

Ученые из Датского технического университета выяснили, почему после близкого контакта с крапивой у человека возникают, мягко говоря, не слишком приятные ощущения.

Оказалось, что шипы крапивы похожи по форме на инъекционную иглу шприца. Они полые, сложены из стекловидного кремния и усилены по краям. Так что эти волоски очень прочны и отлично «жалят». Будто врезаясь в кожу десятками иголок. Шипы умело прокалывают кожу, как и жало комара, и не ломаются.

Узнали это все специалисты под руководством физика Кааре Хартвига Йенсена, который увлеченно изучает биомиметику для создания новых технологий и материалов на основе природных элементов. В этот раз он изучал различные заостренные отростки, в том числе и волоски крапивы. Вместе с коллегами он узнал, как форма колючек, игл, шипов и жал влияет на прочность. В ход пошли искусственные заостренные объекты, шипы вируса, водорослей размером 50 нанометров и 2,5-метровый бивень нарвала.

«Наши результаты показали, что существует четкая корреляция между длиной иглы или шипа и ее диаметром, как вблизи кончика, так и в месте, где он прикрепляется к растению или животному, Таким образом обеспечивается как необходимая прочность, так и эластичность наконечника. В то же время ясно, что острые орудия природы находятся на грани физической возможности, и при этом все природные проекты очень похожи, независимо от того, смотрим ли мы на наноразмерные пики вируса или на 1,5-метровый шип рыбы-меч», – отметил Йенсен.

«Эти новые знания о том, как рассчитать оптимальный дизайн заостренного предмета, могут в будущем использоваться для проектирования, например, игл шприца для наилучшего распределения лекарств или в разработке гвоздей, что позволит снизить расход материала без потери прочности», – добавил Йенсен.

shutterstock_47592952.jpg

6. Супердождевик

Человек, конечно, почти не чувствует, как по телу бьют капли дождя. Но как переживает такое «нападение» крохотная бабочка?

Ученые из Корнеллского университета узнали ответ на этот вопрос. Биологи под руководством профессора Сын-Хо Кима положили на плоскую поверхность листья, перья и крылья бабочек. И с высоты двух метров капали на них водой. Они записали видео со скоростью около тысячи кадров в секунду. Что позволило увидеть, как взаимодействует бабочка с мощными каплями, которые по законам физики должны сломать ей крылья. Ведь частички воды диаметром 5 миллиметров могут разгоняться до 10 метров в секунду, а вес их может достигать 0,12 грамма.

Секрет в строении крыльев, которые состоят из множества чешуек. Падающая капля разбивается об острые чешуйки и распадается на маленькие капельки, которые отлетают от поверхности крыла. Так что тяжелая капля контактирует с крылом непродолжительное время, сила удара уменьшается, поэтому вреда не наносит.

7. Луч света в царстве роботов

В Северо-Западном университете в Эванстоне (штат Иллинойс, США) ученые создали семейство мягких «роботизированных материалов». Когда на эти полимерные материалы попадает свет, они начинают двигаться без помощи дополнительного оборудования.

В составе этот чудо-материал имеет наноразмерные пептидные сборки, которые отводят молекулы воды. Если в темноте они влагу притягивают, то на свету отталкивают, вытесняя ее из своих пептидных трубок, что вызывает движение. Причем двигаться они могут в определенном направлении. Все зависит от того, откуда идет свет.

«Мы живем в эпоху, когда устройства, помогающие нам управлять повседневной жизнью, постоянно совершенствуются, – уверен в светлом будущем Сэмюэль Ступп, руководитель исследования, профессор материаловедения, химии, медицины и биомедицинской инженерии в Северо-Западном университете и директор Института Симпсона Керри. – Следующим этапом развития науки будет создание материалов со способностями живых существ. Эти материалы смогут добавить функциональность мягким роботам, необходимым для подбора хрупких предметов и последующего их высвобождения в точном месте. В медицине мягкие материалы с «живыми» характеристиками, изгибающиеся и меняющие форму, обеспечат извлечение сгустков крови в мозге после инсульта. Они смогут передвигаться по поверхности воды, очищая водохранилища или моря, а также искать дефекты в батареях, мембранах или химических реакторах».

shutterstock_1252658644.jpg

8. Птичка-невеличка

В Китае обнаружили статуэтку птички, выточенную из кости. Оказалась она не такой уж и заурядной. Ее возраст – 13,5 тысячи лет, так что на сегодняшний день эта маленькая неказистая скульптурка размером около 2 см стала древнейшей из известных науке скульптур Восточной Азии. До этого древнейшими считались нефритовые фигурки животных, обнаруженные возле Пекина. Но им было всего-то 5 тысяч лет.

Группа археологов под руководством профессора Шаньдунского университета Чжаняна Ли обнаружила ее неподалеку от местечка Линцзян в провинции Хэнань. До находки пришлось копать не один год. Раскопки начались еще в 2005 году, археологи изучили одиннадцать культурных слоев земли. И вот в одном из них и были обнаружены керамика, обожженные кости животных и трехмерная статуэтка птицы на постаменте, вырезанная из кости животного.

«Наша находка уникальна с искусствоведческой точки зрения, она отодвигает время появления изображений птиц в искусстве Китая примерно на 8,5 тысячи лет. Ни по стилистике, ни по технике изготовления она не похожа на другие статуэтки из Западной Европы и Сибири. Эта птица может быть «потерянным звеном», которое соединяет палеолит и современную китайскую скульптуру», – отмечают исследователи.

9. Развод смертелен

Ученые из Канады и США проводили обстоятельные разговоры с 13 611 американцами в возрасте от 50 до 104 лет об их жизни с 1992 по 2008 год. Расспрашивали обо всем: об удовлетворенности жизнью, о работе, о проблемах с деньгами, изучили в общей сложности 57 различных социально-экономических факторов. А потом собрали данные о смертности среди них же в период с 2008 по 2014 год.

И сделали прелюбопытнейшие выводы. Главной причиной ранней смерти оказалось курение, оно удваивает риски. На втором месте – разводы. А потом следуют злоупотребление алкоголем, финансовые трудности и безработица. Еще одна тонкость – скорее умрет тот, кто развелся, чем тот, кто не был в браке.

Плюс еще в 2013 году специалисты заявляли, что разведенные люди пьют больше, чем женатые. Чем, конечно же, увеличивают риски преждевременной смерти.

И хотя болезни и смертность вызваны молекулярными, клеточными и физиологическими изменениями, небиологические процессы играют важную роль в формировании риска смертности.

shutterstock_201882463.jpg

10. Вычислить братьев по разуму

Группа ученых из Ноттингемского университета (Великобритания) придумала, как рассчитать возможное количество разумных действующих цивилизаций в нашей Галактике. И сделали предположение, что их как минимум 36! Свои выводы они опубликовали в журнале The Astrophysical Journal.

Ученые, конечно, и до этого постоянно пытались определиться с количеством разумных цивилизаций и как-то до них достучаться. Но данные весьма серьезно расходились. Британские ученые в данном случае использовали расчет под названием «Астробиологический предел Коперника». Он учитывает историю звездообразования – разумным формам жизни для развития надо около 5 миллиардов лет, а также распространенность богатых металлом звезд типа нашего Солнца.

«Поиски внеземных разумных цивилизаций не только указывают на возможное существование других форм жизни, но также дают нам подсказки о том, как долго будет существовать наша собственная цивилизация, – говорит Кристофер Конселис, профессор астрофизики Ноттингемского университета. – Если мы обнаружим, что разумная жизнь – обычное явление, то это укажет на то, что наша технически развитая цивилизация может существовать гораздо дольше, чем было принято думать раньше. Но если мы обнаружим, что в нашей Галактике нет действующих цивилизаций, то это плохой знак для перспективы нашего собственного долгосрочного существования. В поисках внеземной разумной жизни, даже если мы ничего не находим, мы открываем свое будущее и судьбу».

Правда, проверить это утверждение сложно. Как говорят сами авторы работы, среднее расстояние до таких цивилизаций – около 17 тысяч световых лет. Так что обнаружить их и связаться с инопланетными существами на данный момент возможным не представляется. Остается только верить.

shutterstock_759860248.jpg

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"