Онлайн-версия издания

Яндекс.Метрика

Новости науки: 10 событий мая

«Диагностика достигла таких успехов, что здоровых людей практически не осталось», – иронично заметил знаменитый британский философ, логик и математик Бертран Рассел. В нашем майском обзоре тоже есть одна новость про диагностику: электронный нос ставит диагнозы – что-нибудь да найдет. Под стать и остальные новости – в науке нынче немало открытий.

Новости науки: 10 событий мая

1. Целебное молоко

Группа международных ученых провела самое масштабное за все время исследование о влиянии молока на метаболический синдром, диабет и гипертонию. Они около девяти лет «следили» за 147 812 испытуемыми в возрасте 35–70 лет из 21 страны на пяти континентах. У исследователей была информация о состоянии здоровья добровольцев, принимаемых ими лекарствах, уровне образования, курении, весе, росте, окружности талии, артериальном давлении, холестерине и уровне глюкозы в крови натощак. Люди регулярно заполняли опросник, в котором описывали пищу, которую съедали. Ученые из этих данных узнавали уровень молочных продуктов в рационе и блюда, приготовленные из молочных продуктов. Отдельно выделили цельномолочные и обезжиренные продукты с содержанием жира 1–2%. В особой группе были масло и сливки, потому что не во всех странах их употребляли в пищу.

Оказалось, что прекрасные результаты дает употребление двух порций жирных молочных продуктов в день – риск развития гипертонии и диабета уменьшался, соответственно, на 11 и 12%. При увеличении дозы эффект был не очень показательным – 13 и 14% соответственно. Одна порция – это 240 мл молока, около 20 г сыра, упаковка натурального йогурта, 120 г творога. У обезжиренных продуктов эффект был значительно ниже. Самые лучшие результаты показали добровольцы, у которых был метаболический синдром: риск развития заболеваний снизился на 24–28%.

«Если наши результаты будут подтверждены в достаточно крупных и долгосрочных испытаниях, то увеличение потребления молочных продуктов может стать осуществимым и недорогим подходом к снижению метаболического синдрома, гипертонии, диабета и, в конечном счете, сердечно-сосудистых заболеваний во всем мире», – утверждают специалисты.

2. Сквернословное обезболивание

Психолог Ричард Стивенсон из Килского университета в Великобритании вот уже более 10 лет изучает влияние самых отборных ругательств на способность человека переносить боль. Вот и в этот раз он собрал коллег, чтобы провести очередной эксперимент.

В нем приняли участие 92 добровольца, средний возраст – 27,8 года. Их попросили опустить руки в ванну с водой и измельченным льдом температурой 3–5 градусов. При этом добровольцы должны были каждые три секунды повторять либо ругательство, либо два выдуманных учеными слова, либо слово нейтральное. Среди выдуманных ругательств были fouch (для выплескивания эмоций) и twizpipe (оно должно было отвлекать от боли).

Так вот реальное крепкое словцо увеличило болевой порог на 32%, а терпимость к боли – на 33%. Выдуманные же слова никакой пользы не принесли. В общем, доказать, что слова эти действительно помогают, исследователи смогли. Но выяснить причину, почему так происходит, пока не удалось. Что ж, будет чем заняться следующие 10 лет.

3. Рыбка в отчаянии

А вы знали, что рыбки зебраданио и люди генетически подобны друг другу на 70%? И еще новость: у этих рыбок обнаружен феномен отчаяния. В ходе эксперимента группа исследователей Уральского федерального университета, Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) и Национального медицинского исследовательского центра им. Алмазова (НМИЦ, Санкт-Петербург) совместно с коллегами из Москвы, Новосибирска, Бразилии и Китая применила к зебраданио метод «подвешивания за хвост». Его суть в том, что хвост рыбок закрепляют в губчатом материале, а верхнюю часть туловища рыбок, пребывающих в отчаянии (частый симптом депрессии) и под действием классических антидепрессантов, опускают на пять минут в стакан с водой. Исследователи наблюдали за частотой и суммарной амплитудой колебаний зебраданио, а также за продолжительностью их замираний. Использовали также низковольтный электрический ток, феромон тревоги и противотревожный препарат (транквилизатор) феназепам. В лидеры вырвались антидепрессанты.

Получается, что депрессия «старее» на 340 миллионов лет, чем считалось ранее, а отчаяние – механизм очень древний. Ведь первые челюстные рыбы появились в ходе эволюции 400 миллионов лет назад, а грызуны – 60 миллионов лет назад. А раньше именно на мышах до этого испытывали препараты от депрессии.

Чем еще рыбки хороши? Эксперименты с ними обходятся дешевле, чем с грызунами и приматами, а еще на них можно тестировать значительно больше препаратов и найти самый подходящий.

«Используя рыб зебраданио и воздействуя на них теми или иными веществами, наука быстрее найдет, протестирует и отберет новые, более совершенные лекарственные препараты против депрессии», – отметил Алан Калуев, ведущий научный сотрудник научной лаборатории перспективных исследований в области нефтехимии, химической технологии и биотехнологии УрФУ.

shutterstock_430874329.jpg

4. Купол с секретом

Американские и итальянские математики раскрыли секрет кирпичного купола собора Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции. Его создали еще в XV веке так мастерски, что он выдерживал свой собственный вес и не разрушался под действием гравитации во время строительства. Стоит заметить, что строители не использовали при этом никакой внешней поддержки. По такому же принципу строились один из куполов собора Святого Петра в Ватикане и другие храмы Италии времен раннего Возрождения.

Инновационную методику придумал итальянский архитектор XV века Филиппо Брунеллески. Ее суть в том, что купол состоит из двух типов кладок – «сетки» из вертикально уложенных кирпичей, которая повернута под углом в 45 градусов по отношению к поверхности Земли, и горизонтальных прослоек кирпичей, которые заполняют пустоты сетки. Периодически добавлялись бордюры, которые архитектор вставлял в купол под определенным углом, он всегда был больше 10 градусов. Так что и вставки, и конструкция оставались стабильными, а купол не обрушивался. Не требовались ни опалубка, ни куча рабочих.

«Для меня самым интересным было то, как столь красивые и большие купола строились без какой-либо опалубки, какие инновации помогали их строителям достигать подобного успеха. Эти знания, в свою очередь, помогут нам понять, как приспособить подобные забытые технологии для использования в современном строительстве», – рассказала Сигрид Адриэнссенс, профессор Принстонского университета (США), один из авторов исследования.

Кстати, подобная методика поможет уменьшить расходы при строительстве современных построек, причем заниматься строительством смогут дроны или роботы.

shutterstock_1444425176.jpg

5. На длинные дистанции

Ученые Национального исследовательского университета «МИЭТ» создали метод производства наноструктур, благодаря которому гаджеты смогут работать в три раза дольше. Наноструктуры на основе германия (Ge) способны превращать тепловые потери, например от горячих труб, в электричество.

До сегодняшнего дня метод получения этих наноструктур был слишком дорогим и токсичным. А ученые его усовершенствовали – их подход позволяет формировать нитевидные наноструктуры при комнатной температуре, используя безопасные реактивы.

Сейчас практически в каждом гаджете стоят литий-ионные аккумуляторы. Специалисты МИЭТ уверены, что замена графитовых электродов, применяемых сейчас, на нитевидный германий повысит емкость аккумулятора в 3–4 раза при тех же размерах. А со временем мечтают вообще заменить дорогой и пожароопасный литий на более безопасный и дешевый натрий, при этом энергоемкость должна сохраниться на том же уровне.

6. Электронный диагност

Болезни легких, увы, актуальны сейчас как никогда. И тут как раз группа ученых из России, Италии, Финляндии и Сербии создала компактную сенсорную систему, которая анализирует выдыхаемый воздух. В частности, электронный нос неплохо справляется с «постановкой диагноза» ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких). Которая, кстати, повышает риск развития осложнений при COVID-19.

Для исследования взяли 12 добровольцев с ХОБЛ и 9 здоровых. Испытуемые выдыхали воздух через пластиковую соломинку в одноразовые полиэтиленовые мешки из политетрафторэтилена, содержащие сенсорную матрицу. Испытуемые максимально вдыхали и выдохом надували мешок через пластиковую соломинку. Около трех минут матрица контактировала с полученным воздухом, датчики срабатывали. В итоге чувствительный умный нос выявил всех больных.

«Нарушение работы органов человека вызывает изменение ряда процессов в его метаболизме, что отражается на составе выдыхаемого воздуха. Его анализ может быть использован для выявления болезней не только дыхательной системы, но и других внутренних органов, например желудка. Предложенная концепция электронного носа позволяет проводить оперативный контроль и предварительное выявление заболеваний в течение всего нескольких минут. При этом сами сенсоры являются многоразовыми, а основные данные и определение возможных патологий органов переносится с приборной части в цифровую с использованием методов статистического анализа данных, в том числе возможностей искусственного интеллекта», – говорит о разработке Иван Бобринецкий, руководитель проекта, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник НИУ «Московский институт электронной техники».

shutterstock_1674798220.jpg

7. Как жить?!

Оказывается, в мире уже есть несколько мест, в которых, по мнению ученых, жить человеку практически нереально. А все потому, что там не самое идеальное соотношение температуры и влажности. Ведь, как известно, влажная жара переносится человеческим оргазмом хуже, чем сухая. Научные публикации о глобальном изменении климата давно трубят о том, что фатальные комбинации высоких температур и влажности, при которых выживать человеку будет довольно сложно, скоро сделают необитаемыми некоторые тропические и субтропические регионы.

Так вот ученые из института Земли Колумбийского университета США и университета Лафборо в Великобритании изучили данные 7877 метеостанций по всему миру за период с 1979 по 2017 год. Причем подошли к вопросу очень скрупулезно, изучив ежечасные точечные данные для выявления локальных кратковременных пиков экстремальных значений.

Оказалось, что есть около 80 точек в мире, где температура очень близка к физиологическому пределу. Эти точки можно посмотреть на интерактивной карте. Измеряли метеорологи совместное влияние тепла и влажности по шкале «мокрой колбы». И по этой шкале 35 градусов – предел выживаемости. А такие градусы встретились специалистам, например, в иранском городе Бендер-Махшехр, где люди даже не могут спрятаться в кондиционированное помещение, потому что у них попросту нет электричества.

«Предыдущие исследования прогнозировали, что появление невыносимых для жизни человека мест произойдет через несколько десятилетий, но мы показали, что это происходит прямо сейчас», – констатирует Колин Рэймонд, ведущий автор статьи из Обсерватории Земли Ламонт-Доэрти.

8. Мохнатый шмель искусал весь хмель

Знаете, что надо сделать, чтобы поторопить растение с цветением? Нет? А шмель знает. Ученые из Франции и Швейцарии выяснили, что как минимум три вида шмелей пользуются этим знанием: они покусывают листочки растений, чтобы те быстрее зацвели. Причем чем они голоднее, тем активнее кусают. Так шмели могут обеспечить полноценное питание себе и своей семье даже ранней весной. Ведь чем раньше зацветут растения, тем быстрее шмели получат свою пищу – нектар и пыльцу.

Для растения такое шмелиное внимание – стресс. И многие из них реагируют на него именно ускорением цветения.

Ученые долго наблюдали за шмелями и никак не могли понять, зачем те делают в листьях дырочки. Поэтому они решили провести эксперимент в теплице. После того как шмели кусали томаты, те зацветали на месяц раньше неповрежденных растений, а горчица – на 16 дней раньше. Интересно, что исследователи попытались сымитировать укусы шмелей с помощью бритвы, делая ей небольшие порезы на листьях. Но растения не проведешь: они на это не среагировали.

shutterstock_36238111.jpg

9. Сожженные солнцем

Бедные-бедные животные, жившие 359 миллионов лет назад! Они погибли во время девонского вымирания. А случилось оно, как выяснили недавно британские ученые, из-за воздействия ультрафиолета. Озоновый слой истощился из-за глобального потепления, солнечная радиация своими лучами добралась до живущих на Земле.

«Озоновый щит Земли в ту эпоху ненадолго исчез, что совпало по времени с коротким периодом резкого потепления климата. Мы давно знаем, что толщина и состояние озонового слоя могут резко меняться под воздействием разных факторов, в том числе извержений вулканов. Наше открытие показывает, что это может происходить и без действия подобных катализаторов», – сказал Джон Маршалл, профессор Саутгемптонского университета, один из авторов работы.

Чтобы сделать такой вывод, ученые изучили образцы окаменелых растений на востоке Гренландии и в Андах, на территории Боливии. Путем манипуляций с плавиковой кислотой удалось выделить споры древних растений. Оказалось, форма у их шипов какая-то неправильная, видимо, из-за повреждения ДНК вследствие воздействия ультрафиолета. А еще у многих образцов спор есть пигментация, которая стала защитой от повышенного уровня излучения. Флора и фауна на суше и мелководье такого обращения не выдержала и погибла. Вымирание было массовым – с лица Земли исчезли 75% видов морских животных и 97% позвоночных обитателей морей, всего вымерло 19% семейств и 50% родов.

Ученые пугают тем, что и сейчас резкое потепление разрушает озоновый слой, а значит, подобное вымирание может повториться.

10. Счастливое разнообразие

Исследователи из Нью-Йоркского университета и Университета Майами выяснили, что новые впечатления по мозговой активности аналогичны ощущениям счастья.

«Наши результаты показывают, что люди чувствуют себя счастливее, когда у них больше разнообразия в повседневной жизни, когда они посещают новые места и приобретают широкий спектр нового опыта. Скорее всего, существует и обратная связь – ожидание позитивных ощущений может побуждать людей чаще искать этот полезный опыт», – заявила Кэтрин Хартли, доцент кафедры психологии Нью-Йоркского университета, один из авторов исследования.

Несколько месяцев добровольцы отсылали исследователям текстовые сообщения о своем душевном состоянии, а те отслеживали перемещения испытуемых с помощью GPS. Результаты показали, что в те дни, когда люди находились в новых местах, много перемещались в течение дня из одной точки в другую, их эмоциональное состояние было на высоте. Они использовали слова «счастливый», «возбужденный», «расслабленный» или «внимательный».

На этом дело не закончилось. Исследователи в конце каждого дня проводили добровольцам МРТ. Оказалось, что у тех, кто испытывал в этот день положительные эмоции из-за полученного нового опыта, активничали гиппокамп и стриатум – области мозга, связанные с обработкой новизны и вознаграждением.

«Мы видим отчетливую связь между последствием свежих и разнообразных переживаний в реальной жизни и увеличением положительных эмоций», – заметил Аарон Хеллер, доцент кафедры психологии Университета Майами.

Ученые отметили, что в период пандемии с этим могут возникнуть сложности. Но добиться примерно таких же положительных результатов можно с помощью физических упражнений, нового маршрута до аптеки или магазина, просто вдумчиво прогуливаясь по кварталу, обращая внимание на детали, которые раньше вы не замечали.

shutterstock_1415829161.jpg

Новости науки

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"