Новости науки

[Scyther]

США вложит $190 млн в генное редактирование
https://hightech.fm/2018/01/24/gene-editing-therapies

CRISPR и другие технологии генного редактирования все активнее применяются для лечения людей. Но пока речь идет в основном об экспериментальной терапии немногих заболеваний. Чтобы ускорить развитие и внедрение технологии, американское правительство планирует потратить значительные суммы на финансирование исследований в этой области, сообщает MIT Technology Review.

Американское агентство по биомедицинским исследованиям заявило, что в течение следующих шести лет выделит $190 млн на исследования, посвященные редактированию генов. В первую очередь речь идет о технологии CRISPR. Цель проекта — ускорить переход к генной терапии для лечения людей в масштабах всей страны. Редактирование генома должно стать рабочим инструментом для помощи как можно большему числу людей. Также необходимо разработать меры борьбы против большего числа наследственных заболеваний

Важное ограничение заключается в том, что финансироваться будут только проекты, связанные с редактированием соматических, то есть нерепродуктивных клеток человека. Закон запрещает агентству выделять средства на работы по модификации эмбрионов и редактированию ДНК, передаваемой в следующее поколение. Это значит, что выделение средств не приведет к появлению «дизайнерских младенцев» — по крайней мере, в ближайшее время.

Возможно, даже значительные вложения не помогут США в борьбе с Китаем за лидерство в области генного редактирования. Дело в том, что врачей и ученых из Поднебесной, в отличие от их американских и европейских коллег, не останавливают нормы биоэтики и бюрократические требования.

[Scyther]

19-летний биткойн-миллионер намерен запустить новую криптовалюту
https://hightech.fm/2018/01/25/bitcoin-millionaire

19-летний биткойн-миллионер Эрик Финман собирает других «криптовалютных китов», чтобы создать новую криптовалюту. По его мнению, биткойн окончательно отошел от идеи независимой цифровой валюты и превратился в дорогостоящий актив, пишет Business Insider.

Эрик впервые купил биткойны в 13 лет на $12. В 15 лет он бросил школу, чтобы стать предпринимателем. В прошлом году он выиграл пари с родителями, что если его состояние достигнет $1 млн, то он не пойдет в колледж. После роста курса биткойна в прошлом году у него уже $4 млн. Эрик диверсифицировал свои инвестиции между разными криптовалютами и даже завел консервативный пенсионный счет. Его ближайшая цель — создать новую криптовалюту, которая будет избавлена от проблем биткойна.

Для этого он ездит по миру и встречается с другими биткойн-миллионерами, которых агитирует создать консорциум для новой валюты. По его мнению, нынешние «классические» криптовалюты скоро уступят место новым, так как старые дискредитировали себя.

Идея состоит в том, чтобы создать валюту, которая будет защищена от колебаний курса, где комиссия будет не такая зверская, как в биткойн-сети, транзакции будут проходить быстрее, а майнинг будет заменен на более экологически чистый способ эмиссии.

Однако Эрик не раскрывает подробности того, как именно он собирается решить эти проблемы, о которых в криптовалютном сообществе всем известно. Считается, что они связаны с ограничениями самой блокчейн-технологии.

Швейцарский сырьевой фонд Tiberius объявил о запуске криптовалюты, обеспеченной физическими поставками цветных металлов, в том числе алюминия и меди.

[Scyther]

Химики ТГУ исследовали волосы людей с целью оценки состояния окружающей среды
https://scientificrussia.ru/articles/himiki-tgu-issledovali-volosy-lyudej-s-tselyu-otsenki-sostoyaniya-okruzhayushchej-sredy


Ученые химического факультета Томского государственного университета провели спектральный анализ волос жителей Томска и Усть-Каменогорска с целью оценки состояния окружающей среды в этих областных центрах, сообщает пресс-служба ТГУ. Для исследования применялась авторская методика, разработанная сотрудниками химического факультета. Согласно полученным данным, в волосах жителей Томска отмечается превышение уровня кальция, фосфора, магния, бария и недостаток железа, никеля, меди. У жителей Усть-Каменогорска отмечена повышенная концентрация титана, свинца и некоторых видов тяжелых металлов.

«Элементный состав волос лучше других биосред отражает воздействие на человека повышенных концентраций химических элементов, – говорит один из авторов новой методики ученый ХФ ТГУ Владимир Отмахов. – Наше исследование проводилось на образцах, предоставленных женщинами и мужчинами в возрасте от 18 до 70 лет. В соответствии с правилами пробоотбора волосы срезались длиной 3–4 см от корня, именно в этой длине содержится самая важная информация о состоянии организма за последние несколько месяцев».

Химический состав волос на содержание 23 элементов определяли методом дуговой атомно-эмиссионной спектроскопии с многоканальным анализатором эмиссионных спектров. Биосубстрат сжигали в специальной камере при температуре 400–450°С и изучали зольный остаток волос.

Полученные данные показывают, что у жителей Усть-Каменогорска, являющегося крупным промышленным центром Казахстана (занесен в Книгу рекордов Гиннесса как населенный пункт с самым большим токсичным облаком в мире), отмечается региональная специфика накопления таких элементов, как титан, алюминий, свинец, марганец, литий, магний, кальций и барий.

По всей видимости, превышение связано с предприятиями цветной металлургии. Отмечается, что избыток алюминия нередко сопровождается выраженными повреждениями во многих тканях и органах. Повышенное содержание марганца может приводить к снижению усвоения меди организмом, а дефицит никеля зависит от содержания кальция, цинка и железа, которые являются антагонистами.

В Томске на экологическую обстановку существенно влияет комплекс промпредприятий, которые входят в так называемый Северный промышленный узел. Результаты элементного анализа волос жителей областного центра свидетельствует о высоком риске развития гиперэлементозов таких элементов, как вольфрам и серебро. Наряду с этим у томичей отмечается превышения уровня бария, алюминия, марганца и недостаток железа, никеля, меди.

Предположительно дефицит железа может быть связан с тем, что в томской питьевой воде этот элемент присутствует в форме, которая не усваивается организмом. Именно питьевая вода с высокой долей вероятности является причиной повышенного содержания серебра в волосах жителей Томска. Повышенное содержание вольфрама, бария, марганца и алюминия, скорее всего, обеспечивают заводы в черте города. Добавим, что концентрация калия, цинка, хрома, мышьяка, кремния и олова находятся в пределах нормы в обоих городах.

Как отмечает Владимир Отмахов, элементный анализ волос позволяет не только судить об уровне экологической безопасности в том или ином населенном пункте, но и дает большое количество информации об организме человека, его предрасположенности к различным заболеваниям.

Ранее эта методика, разработанная химиками ТГУ, была опробована в рамках совместных исследований с сотрудниками кафедры неврологии и психиатрии СибГМУ. Ученые проводили анализ волос пациентов, перенесших ишемический инсульт, и получили новые знания, которые можно использовать как для диагностики, так и для отслеживания динамики восстановления пациентов.

В настоящее время методика используется сотрудниками химико-аналитического центра коллективного пользования ТГУ, которые проводят анализ волос пациентов на основании направления от врачей из нескольких лечебных учреждений Томска. Это помогает клиницистам в уточнении диагноза, а при удачном стечении обстоятельств и в предупреждении развития различных болезней у пациентов из группы риска.

[Scyther]

В Японии начали массово производить бумагу из известняка
http://greenevolution.ru/2018/01/27/v-yaponii-nachali-massovo-proizvodit-bumagu-iz-izvestnyaka/

Производством бумаги из камня под брендом Limex в Японии занимается компания TBM. Именно она первая открыла завод по производству «каменной бумаги» в стране.

Глава TBM Нобуюши Ямасаки (Nobuyoshi Yamasaki) в 2008 году побывал на Тайване и там узнал что местные специалисты изобрели технологию по изготовлению бумаги из камня, это и стало в дальнейшем его бизнесом.

Изготавливаемые компанией TBM визитные карточки в Японии очень популярны, так как печатаются они не на обычной бумаге, а на Limex, сделанной из известняка. Бумага Limex имеет глянцевую поверхность, не впитывает воду, ее очень сложно порвать или помять, на ней можно писать даже под водой.

По мнению руководителя компании Нобуюши Ямасаки, выпуск бумаги из камня поможет сберечь природу. Так для производства одной тонны обычной бумаги необходимо срубить 20 деревьев, его компания тратит на это меньше тонны известняка и 200 килограмм полиолефина, источники которых практически неиссякаемые. Также для изготовления Limex не нужна вода, в то время, как для изготовления тонны обычной бумаги требуется использовать 100 тонн воды.

По мнению Ямасаки, уже в ближайшем будущем очень широко станет использоваться Limex вместо обычной бумаги, что в свою очередь позволит существенно сократить интенсивность вырубки лесов, а также «сыграет немаловажную роль в тех регионах, где есть проблема нехватки воды».

Особую важность, по его мнению, технология приобретет через 10 лет, когда мировой спрос на бумагу, по подсчетам аналитиков, удвоится.

В планах компании ТВМ открытие сотни заводов в регионах, богатых известняком- в Марокко и Калифорнии. Сейчас в TBM, которой уже удалось привлечь чуть больше $9 млн инвестиций, работает 80 сотрудников. В следующем году компания планирует выручить миллиард йен.

Конечная цель Ямасаки — к середине 2030-х годов превратить свою компанию в концерн, приносящий 1 триллион иен в год, сообщает promvest.info

[Scyther]

Сибирские учёные разработали эффективный метод для изучения молекул воды
http://www.sbras.info/articles/simply/sibirskie-uchenye-razrabotali-effektivnyi-metod-dlya-izucheniya-molekul-vody

Структура воды, несмотря на многочисленные исследования, продолжает вызывать интерес учёных. Сотрудники Института автоматики и электрометрии СО РАН (г. Новосибирск) и Института сильноточной электроники СО РАН (г. Томск) решили изучить молекулы воды методами широкополосной терагерцовой спектроскопии. Статья об этом вышла в журнале IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology

Вода — один из самых важных элементов на Земле. В молекулу воды входит два атома водорода. Ядро каждого из атомов — протон — имеет специфическое физическое свойство, которое называется спин. Молекула воды, в которой спины двух протонов сонаправлены, называется ортоизомером. Если же они направлены навстречу друг другу, то мы имеем дело с параизомером

 «Наше знание о свойствах спиновых изомеров воды ещё не полно, — поясняет один из авторов статьи кандидат технических наук Александр Анатольевич Мамрашев. — Эти два вида молекул имеют почти идентичные физические и химические свойства, поэтому их трудно отделить друг от друга. Также трудно осуществить превращение одного изомера в другой. В нормальных условиях концентрации изомеров молекул воды относятся как 3:1. Основная задача в рамках гранта Российского научного фонда № 17-12-01418, который мы сейчас выполняем, — изменить это отношение в ту или другую сторону, создав тем самым обогащение одного из изомеров. Далее можно будет исследовать свойства и применения спиновых изомеров воды».
 
Чтобы следить за концентрацией каждого из изомеров, необходим эффективный метод их детектирования. Учёные ИАиЭ СО РАН и ИСЭ СО РАН разработали эффективный метод измерения содержания орто- и параизомеров паров воды, присутствующих в воздухе. Дело в том, что спектры поглощения этих видов молекул отличаются друг от друга: следуя законам квантовой статистики, два изомера воды находятся в различных вращательных состояниях, и это проявляется в инфракрасных и терагерцовых спектрах поглощения.
 
Для измерения спектров поглощения на вещество направляется поток излучения, часть которого проходит практически без взаимодействия с субстанцией, а часть поглощается ею. В данном исследовании специалисты использовали импульсное терагерцовое излучение и спектрометр, который позволяет измерять поглощение в широком диапазоне частот от 0,1 до 2,7 ТГц. Измеряя величину поглощения отдельных линий, принадлежащих орто- и пара-H₂O, в терагерцовом диапазоне, можно определить концентрацию молекул каждого из изомеров.
 
Преимуществом разработанного метода по сравнению с методами классической узкополосной спектроскопии является возможность одновременного измерения нескольких линий поглощения молекул воды в одинаковых физических условиях без перестройки частоты излучения.
 
Процедура измерения отношения орто- и параизомеров молекул воды включала следующие этапы. С помощью созданного в лаборатории информационной оптики ИАиЭ СО РАН широкополосного спектрометра измерялись терагерцовые спектры в двух средах: в чистом азоте при атмосферном давлении и в воздухе, содержащем пары воды. Их сопоставление давало экспериментальный спектр поглощения паров воды, который сравнивался с теоретическим, рассчитанным с использованием данных из международной базы HITRAN.
 
Сопоставление теоретических спектров с экспериментальными позволило определить отношение концентраций орто- и параизомеров молекул воды. По измерениям в диапазоне 0,15—1,05 ТГц их отношение составило 3,03±0,03. Полученное значение согласуется с теоретическим значением, равным 3 в равновесных условиях.

Результат доказывает работоспособность предложенного метода и открывает перспективы его использования для исследования обогащения ядерных спиновых изомеров молекул воды в газовой фазе. Обогащенные изомеры могут найти применение в задачах магнитной томографии и для исследования процессов с участием молекул воды в космосе.

[Scyther]

Российские ученые дополнили теорию относительности Эйнштейна
http://www.mk.ru/science/2018/01/26/rossiyskie-uchenye-dopolnili-teoriyu-otnositelnosti-eynshteyna.html

Профессор Томского политехнического университета (ТПУ) Игорь Шаманин и академик РАН Юрий Трутнев нашли «потерянную массу»

Впервые за время существования теории относительности ученые дали строгое определение ранее объясненному только на уровне предположений физическому явлению — дефекту масс. Результаты исследования опубликованы в журнале JP Journal of Heat and Mass Transfer (Q2, Scopus).

«Феномен дефекта масс был обнаружен еще в начале XX века, на заре зарождения ядерной физики как науки, — приводит слова одного из авторов научной статьи, профессора Отделения естественных наук Школы базовой инженерной подготовки ТПУ Игоря Шаманина пресс-служба университета. — Сегодня ни один физик-ядерщик не сможет работать, не учитывая при своих расчетах дефекта масс. Суть феномена в следующем. Представьте себе 10 горошин одинакового размера и массы. Что будет, если слить их воедино? По логике вещей, мы должны получить одну большую горошину, масса которой будет равна сумме масс всех этих маленьких горошин. Однако, в ядерной физике, если несколько частиц сливаются в одну, масса этой новой частицы почему-то меньше, чем сумма масс всех образовавших ее частиц. Получается парадокс. Мы ведь знаем, что есть универсальный закон сохранения массы, согласно которому “Ничто не может произойти из ничего, и никак не может то, что есть, бесследно исчезнуть”. В таком случае, куда пропадает часть общей арифметической массы этих частиц? И почему при делении ядра атома суммарная масса ранее его составляющих вместе с массовым эквивалентом их энергии тоже оказывается меньше, чем изначальная масса этого ядра? Ответ на этот вопрос мы и постарались найти в своем исследовании».

По сути ученые ответили на вопрос «Куда же пропадает разница масс?». Оказалось, что она никуда не пропадает, что противоречило бы закону сохранения массы вещества, а трансформируется в энергию поля.

«Сначала мы построили математическую модель, получили определяющее соотношение, провели расчеты, а затем проверили свои результаты на самых легких ядрах. Это такие элементы, как, например, гелий. Мы выделили в составе этих ядер базовые пары взаимодействующих нуклонов, а дальше, пользуясь табличными экспериментальными данными по массе этих составляющих, соотнесли эту сумму с результатами своих расчетов. В результате, нам удалось показать, куда девается та самая “пропавшая” масса», — объясняет Игорь Шаманин.

Сейчас, по словам ученого, феномен дефекта масс существует как аксиома, без объяснений. Попытки дать ему определение ранее делались только в виде предположений, без формальных обоснований. Игорь Шаманин и его коллега Юрий Трутнев стали первыми, кому удалось показать математически, почему возникает феномен дефекта масс. Полученный результат согласуется с экспериментальными данными.

Разгадка феномена ускользающей массы вносит серьезное уточнение в Общую теорию относительности Эйнштейна. В дальнейшем благодаря ей можно ответить на целый рад вопросов, которые будоражат умы физиков. Например, есть ли масса у фотона, который в настоящее время считается безмассовой частицей или чему равна совокупная масса темной материи во Вселенной.


http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=529aba05-130d-4811-aeac-f3e981d91f65&print=1
Ученые выявили, что разница масс не исчезает. Она, как одна из форм существования материи, трансформируется в другую форму — энергию поля, которое образовано силами, формирующими конечную устойчивую физическую систему. Если интенсивность этих сил велика, то и дефект масс значителен.

 Добиться успеха ученым удалось за счет того, что они провели свои расчеты вне свойств геометрии пространства-времени (определение термина см. в справке).

«В большинстве работ по теоретической физике, которые касаются теории гравитации и ядерной физики, почти аксиоматично полагается, что метрика пространства-времени определяет особенности протекания физических процессов», — уточняет Игорь Шаманин.

Отметим, метрика пространства-времени — это рабочий «инструмент» для физика, с помощью которого можно создать математический образ физического процесса, протекающего в пространстве-времени.

«Мы же придерживались другой, менее популярной среди физиков теории, согласно которой именно физические процессы определяют локальную метрику пространства-времени. Поэтому, мы решили отойти от такой логики. Вместо этого просто брали отдельную локальную точку и работали с ней, вне свойств пространства-времени. Полученный нами результат подтверждает то, что именно протекание физических процессов определяет, какой будет локальная метрика пространства-времени, — говорит Игорь Шаманин. — Возможно, объяснение этого феномена поможет нам в перспективе ответить и на ряд других нерешенных вопросов в теоретической физике. Например, сегодня принято считать, что фотон — частица света — не имеет массы. Однако существуют предположения, что масса у фотона все-таки есть. Более того, он имеет внутреннюю структуру. Предложенный нами формализм поможет получить неоспоримый ответ на этот вопрос».

Кроме этого, добавляет он, наш подход может помочь в поиске ответов на вопросы существования темной материи и темной энергии. К примеру, вне свойств пространства-времени можно попробовать рассчитать массу всей темной материи во Вселенной.

«Еще одним интересным вопросом является открытие новых частиц. Мы знаем, что при столкновениях двух частиц на субсветовых скоростях практически всегда образуются новые. Сегодня существует множество элементарных частиц, их разделяют на разные виды. Однако, если принять во внимание то, что именно физические процессы влияют на структуру пространства-времени, а не наоборот, вполне вероятно, что мы открываем уже существующие частицы с измененной локальной метрикой пространства-времени. Это как смотреть на один и тот же объект с разных сторон. Справа он нам будет казаться одним, а слева — уже совсем другим….Конечно, наша работа не претендует на то, чтобы найти ответы на все нерешенные вопросы, но первый шаг сделан и, возможно, двигаясь дальше в этом направлении, мы узнаем еще немало интересного», — заключает Игорь Шаманин.

Справка:
Пространство-время — это физико-математическая модель, описывающая понятие о среде, в которой пребывают все объекты изучаемого физикой мира. Это теоретическая конструкция, которая не является исчерпывающим описанием действительности, но, по возможности, приближается к ней наиболее полно. В настоящее время общепринятой теорией пространственно-временного континуума является описание Эйнштейна. Современная теория пространства-времени имеет четыре измерения, три из которых пространственные и одно временное. При этом координаты пространства и времени равноправны, и только от наблюдателя зависит, какая из них будет принята за систему отсчета. То есть, они взаимозаменяемы. Пространство-время имеет динамическую природу, а инструмент, с помощью которого измерения взаимодействуют с физическими телами и объектами – это гравитация.

Ссылка на работу:
THEORETICAL DETERMINATION OF THE MASS DEFECT OUTSIDE THE SPACETIME GEOMETRY PROPERTIES

http://www.pphmj.com/abstract/11286.htm

[Scyther]

Российские ученые смогут воспользоваться бесплатным доступом к журналам РАН
https://www.innoros.ru/news/18/01/rossiiskie-uchenye-smogut-vospolzovatsya-besplatnym-dostupom-k-zhurnalam-ran

Российская академия наук и ФГУП «Издательство «Наука» приняли решение открыть свободный доступ к архивам журналов РАН с целью освещения результатов научно-исследовательской деятельности российских и зарубежных ученых.

Бесплатный доступ без ограничений к электронным версиям журналов 2017 года выпуска, включая возможность загрузки PDF файлов статей,  будет предоставляться через один год (12 месяцев) после даты издания номера журнала. Условия и режим доступа к текущим выпускам журналов РАН будет определен позднее Российской академией наук и компанией-победителем конкурса/электронного аукциона на оказание услуг по изданию журналов РАН в 2018 году, проводимым в соответствии с Федеральным законом.

Возможность доступа к журналам РАН будет способствовать росту эффективности деятельности российских ученых, научных организаций, федеральных и исследовательских университетов, продвижению результатов отечественных научных исследований и их интеграции в мировое информационное пространство.

Журналы РАН, по мнению научного сообщества, читателей и авторов являются одними из лучших в России, большинство из них индексируется в наиболее авторитетной международной библиографической базе данных Web of Science и имеют международный импакт-фактор и индекс цитирования JCR (Journal Citation Report).

«Агентство инноваций и развития экономических и социальных проектов» приглашает всех заинтересованных лиц воспользоваться бесплатным доступом к архивам журналов Российской академии наук.

[Scyther]

ЦБ РФ выступил против обмена криптовалюты
https://hightech.fm/2018/01/26/central_bank_bill

Банк России признал недопустимым обмен криптовалюты на рубли и иностранную валюту на площадках криптообменников. Представители ЦБ уверены, что такие транзакции создадут лазейку для мошенников и позволят им отмывать доходы, полученные преступным путем. Единственный допустимый вариант криптообмена, по версии регулятора, — это обмен токенов, выпущенных в процессе ICO.

Центробанк опубликовал свою версию законопроектов в тот же день, когда аналогичный документ представило Министерство финансов. Оба регулятора сходятся во взглядах на основные понятия. И ЦБ, и Минфин признают криптовалюту и токены цифровыми финансовыми активами, а ICO — разновидностью краудфандинга. Также они считают майнинг предпринимательской деятельностью, а смарт-контракты — одним из видов электронных документов.

Однако Минфин предлагает признать законной процедуру обмена криптовалюты на рубли, иностранную валюту или иное имущество, если ее проводят у «операторов обмена цифровых финансовых активов». Предполагается, что они будут регистрироваться как юридические лица и соответствовать федеральным законам «О рынке ценных бумаг» и «Об организованных торгах».

Центробанк же считает даже такой формат работы криптобирж недопустимой. «Банк России поддерживает возможность обмена токенов на рубли, иностранную валюту и/или иное имущество на обменной площадке уполномоченного оператора только в отношении токенов, выпускаемых в рамках ICO для привлечения финансирования на территории России», — пояснили представители регулятора.

Обращение криптовалют, по мнение Банка России, несет слишком большие риски как потребителям и инвесторам, так и всей финансовой системе. «Даже при идентификации конечного участника невозможно проследить и идентифицировать всю цепочку создания и обращения криптовалюты до ее выхода на площадку обмена», — сообщается на сайте ЦБ. Такой подход к регулированию похож на подход Китая и Южной Кореи, которые ужесточили законы в отношении криптообменников. В Китае работу криптобирж признали вне закона, а в Корее установили налог на обмен.

Законопроект Минфина должен пройти три чтения, прежде чем вступить в силу. Как будет выглядеть финальный текст законопроекта и будут ли учтены поправки ЦБ, пока неизвестно. Параллельно с этим Минфин готовит проект федерального закона о денежных суррогатах. Предполагается, что ведомство установит уголовную ответственность за платежи в криптовалюте на территории России.

По данным «Ведомостей», в это же время Минкомсвязи готовит концепцию регулирования майнинга. Чиновники планируют разработать систему обнаружения майнеров, а также ввести для них квоты на электроэнергию и специальный тариф. Первые два года добытчики криптовалют будут освобождены от налогов, а после окончания налоговых каникул им придется платить налог на прибыль. От НДС майнеров освободят.

Весной в Белоруссии вступит в силу директива, которая легализует криптовалюты и майнинг. Добыча криптовалюты не будет считаться предпринимательской деятельностью, поэтому майнерами не придется платить налоги и декларировать доходы.

[Scyther]

Графеновые микросхемы позволят «внедрить электронику абсолютно во все»
https://hightech.fm/2018/01/26/washable-electronics

Инженеры из Университета Айовы разработали технологию, которая позволяет печатать недорогие графеновые микросхемы на гибких материалах, обладающих крайне высокой проводимостью и при этом полностью водонепроницаемых. Благодаря открытию появилась возможность создавать «умную одежду», которую можно стирать, и датчики, которые можно не снимать в ванной, пишет Futurism.

В научной статье, опубликованной в журнале Nanoscale, говорится, что новая технология «сделает возможным создание износостойкой моющейся электроники, устойчивой к пятнам, образованию льда и биопленки».

По словам Джонатана Клауссена, доцента Университета Айовы и ведущего автора исследования, новая технология создания графеновых микросхем может иметь очень широкое применение: от гибкой электроники и водонепроницаемых датчиков в текстильной промышленности до электрического моделирования для производства стволовых клеток и регенерации нервов.

Графен представляет собой сетку из атомов углерода, которые соединены в гексагональной сотовой конфигурации. Этот суперматериал обладает большей прочностью, чем сталь, а также является эффективным проводником тепла и электричества.

Чтобы обработать графен, не повреждая поверхность, исследовательская группа использовала лазер с быстрым импульсом. «Лазер спаивает ячейки графена вертикально — как маленькие пирамиды, складывающиеся вверх, — говорит доцент Клауссен. — Именно это делает его водонепроницаемым».

По словам соавтора статьи Лорена Стромберга, технология печати, обработки и настройки графена позволит «внедрить электронику абсолютно во все».

Немецкие и австрийские физики создали ультратонкий магнитный датчик, который можно носить на коже и с его помощью манипулировать виртуальными и физическими объектами. На первый взгляд «электронная кожа» напоминает татуировку. Она содержит датчики, которые предоставляют носителю своеобразное «шестое чувство» — способность воспринимать магнитные поля.

[Scyther]

Генное редактирование изменит мир быстрее, чем мы думаем
https://hightech.fm/2018/01/28/CRISPR-Cas9

Скептики считают, что генное редактирование станет доступным не ранее, чем через 25 лет. Есть все основания считать, что подобные оценки излишне пессимистичны. Технологии генетической модификации, и в первую очередь CRISPR-Cas9, уже меняют мир, стремительно проникая во все сферы жизнедеятельности — от медицины до сельского хозяйства.

CRISPR и медицина
2017 год еще раз продемонстрировал огромные возможности генетического редактирования в медицине. Например, оно может изменить трансплантологию. Рост квалификации хирургов и новые технологии позволяют проводить фантастические операции, но все эти чудеса остаются маловостребованными из-за крайне низкого числа донорских органов. Так, в Великобритании пересадка сердца ежегодно требуется 15 000 пациентам, но получить ее могут только 150. Решением может стать использование органов свиней, чей геном отредактирован таким образом, чтобы не вызывать негативных последствий для рецепиента. Не менее острая проблема — распространение устойчивых к антибиотикам бактерий — также может быть решена с помощью CRISPR. Сразу несколько команд исследователей работают над тем, чтобы уничтожать подобные «супермикробы» с помощью генномодифицированных вирусов.

Сообщения о том, что с помощью CRISPR исцелили то или иное заболевание, становятся привычными. Так, ученым удалось вылечить слепоту и миодистрофию — правда, пока только у мышей. Скептики часто с сомнением реагируют на результаты, продемонстрированные на грызунах, но и для них есть потрясающие новости — например, о том, как мальчику, страдающему от редкого заболевания, пересадили квадратный метр генетически отредактированной кожи. Новая кожа, заменившая 80% старой, пораженной болезнью, была выращена из 3 кв. см, которые подвергли воздействию модифицированного вируса. Возможно, уже в этом году мы увидим компании, которые поставят генную терапию на поток и начнут лечить с ее помощью серповидно-клеточную анемию, талассемию и другие наследственные заболевания. И, конечно, CRISPR продолжат использовать для борьбы с раком — например, модифицируя имунные клетки человека так, чтобы они эффективнее находили и уничтожали злокачественные опухоли.

Ученые наконец осуществили с помощью генного редактирования то, что еще недавно считалось фантастикой — изменили геном непосредственно в организме взрослого человека. Метод использовали для лечения болезни Хантера — редкого генетического заболевания, связанного с нехваткой важного фермента в печени. В организм 44-летнего мужчины ввели миллиарды копий корректирующих генов и инструментов, необходимых для их внедрения; в данном случае это была не CRISPR, а метод цинкового пальца. Исследователи рисковали, но у пациента, перенесшего 26 операций, не было выбора. В случае успеха ученые проведут аналогичную терапию для больных гемофилией и фенилкетонурией. Также в прошлом году с помощью CRISPR был впервые генетически модифицирован жизнеспособный человеческий эмбрион — вначале в Китае, а затем в США. В обоих случаях зародыш избавили от нескольких мутаций, отвечающих за наследственные заболевания, но развиваться ему не позволили из этических соображений. Впрочем, реальность американской работы поставили под сомнение научные оппоненты.

CRISPR как оружие
Генетическое редактирование может стать и настоящим оружием. О применении его против людей речи, к счастью, пока не идет — имеются в виду животные-вредители, например, комары. Сами по себе эти насекомые в подавляющем большинстве безвредные, но они способны переносить различные заболевания — от желтой лихорадки до малярии. Эти болезни наносят многомиллиардный ущерб мировой экономике и убивают сотни тысяч людей в год. Специалисты предлагают отредактировать геном комаров так, чтобы они больше не могли переносить возбудителей заболеваний. Другой вариант — истребить их полностью или существенно сократить популяцию, выпуская бесплодных самцов. Такой подход разделяет компания DARPA, вложившая в исследования «боевой» CRISPR $100 млн. Экологи с беспокойством следят за подобными инициативами: уничтожение целого вида может разрушить экосистемы, а наличие технологии, способной истреблять популяции, в руках правительства или бизнеса, представляет серьезную угрозу для окружающей среды.

С куда большим сочувствием эксперты смотрят в сторону Новой Зеландии, где с помощью CRISPR планируется истребить хищников и грызунов. Когда-то в этой стране не было млекопитающих кроме ластоногих и летучих мышей, но человек завез сюда крыс, кошек, горностаев и поссумов. Млекопитающие быстро превратились во вредителей, уничтожающих местную фауну — в первую очередь птиц, миллионы лет живших в мире без хищников. Многие виды уже вымерли, и чтобы сохранить оставшееся биоразнообразие, правительство Новой Зеландии готово на жесткие меры. По плану, к 2050 году на островах не должно остаться завезенных животных. Традиционно в борьбе с ними использовали яд и ловушки, но создание генетической системы, самостоятельно распространяющейся по популяции и сокращающей успех размножения, куда эффективнее и безопаснее для аборигенных видов. В настоящее время новозеландские ученые изучают, не нанесет ли генетическая война больше вреда, чем пользы.

Компания Monsanto давно превратилась в глазах общественности в синоним «корпорации зла» из голливудских фильмов и пугает многих не меньше, чем гипотетическое «генетическое оружие». Однако цели, которые она озвучивает, кажутся благими: так, биотехнологический гигант планирует использовать CRISPR, чтобы вывести новые сорта растений, более урожайные и устойчивые к экстремальным условиями среды. Возможно, именно эта технология поможет накормить растущее население нагревающейся Земли. Сельское хозяйство будущего будет использовать и генную модификацию животных — например, в Китае уже создали свиней с пониженным содержанием жира, заменив часть их генов генами мышей.

Соперники и наследники CRISPR
При все своих достоинствах, CRISPR — несовершенная технология. При разрезании ДНК и внедрении в геном нужного гена не исключены ошибки: например, можно случайно задеть соседний ген или вызвать мутацию. Этих недостатков лишена методика, которую предложили специалисты из Медицинского института Говарда Хьюза. Вместо того, чтобы вставлять и вырезать целые куски ДНК, они заменяют отдельные нуклеотиды в ней, переписывая «буквы», которыми записан геном. CRISPR часто сравнивают с ножницами — в таком случае новую технологию можно назвать «карандашом». Она идеальна для исправления единичных вредных мутаций.

Другая альтернатива — эукариотическое многократное генное редактирование (eMAGE) — также позволит внедрять новые гены, не разрезая ДНК. А исследователи из стартапа Homology Medicines утверждают, что научились заменять поврежденные участки генома на отредактированные, используя естественные механизмы клеточного деления. По их словам, им удалось с помощью особых вирусов сделать этот процесс управляемым. Правда, нам следует дождаться строгой научной проверки заявленных результатов. Во многих случаях вместо генной модификации эффективнее использовать так называемое эпигенетическое редактирование. В таком случае цепочка РНК, фермент и активатор транскрипции располагаются у нужного гена и запускают его работу. Ген не нужно вырезать или вставлять — достаточно восстановить его функцию.

Возможно, разумнее всего не отказываться от CRISPR, а улучшить ее. Например, вирус, доставляющий РНК и фермент в ядро клетки, может быть атакован иммунной системой, что снизит эффективность метода. Чтобы избежать этого, в качестве вектора можно использовать наночастицы. Технология была испытана сотрудниками МТИ на мышах и показала отличную эффективность: нужные гены оказались отредактированы в 80% клеток. Также технологию можно модифицировать для иных целей. Например, лишить этот инструмент возможности вырезать куски ДНК, оставив только умение прикрепляться к нужной точке генома. В таком случае CRISPR станет идеальной меткой, указывающей расположение мутаций, которые затем можно будет рассмотреть с помощью атомно-силового микроскопа. Это позволит, например, выявлять генетические нарушения, ведущие к различным заболеваниям. Метод будет более эффективным, нежели традиционные секвенирование и флуоресцентная гибридизация.

Страхи и сомнения
Как и любая новая технология, генное редактирование вызывает в обществе недоверие. Многие из нас до сих пор боятся есть продукты с ГМО, так что не стоит удивляться протестам против вмешательства в генетический код человека или популяций диких животных. Но если многие страхи легко списать на биологическую неграмотность, то у специалистов по этике есть более серьезные возражения. Что если, научившись редактировать геном эмбрионов ради борьбы с генетическими заболеваниями, мы станем производить на свет «дизайнерских» младенцев с заранее известным цветом глаз и уровнем интеллекта? Специалисты в области генетики считают эти страхи обоснованными, но преувеличенными. Во-первых, геном не определяет то, чем мы являемся, на 100% — не менее важную роль играют воспитание и среда, в которой мы развиваемся. Во-вторых, две других технологии, внедрение которых считали первыми шагами к антиутопиям в духе «Гаттаки», за десятилетия показали свою безопасность. Речь идет об ЭКО и амниоцентезе (анализе околоплодных вод и тканей плаценты). Скорее всего, так же будет и с CRISPR, хотя государственный контроль ее использованию не повредит.

И он уже осуществляется: так, FDA запретило продавать наборы для генетического редактирования в домашних условиях (которые, судя по всему, еще и совершенно бесполезны). Тем, кто хочет поиграть в генного инженера, лучше делать это под присмотром специалиста, например, на курсах, которые организует нью-йорский стартап Genspace. За $100 в месяц любой желающий сможет получить доступ к лаборатории и всему необходимому оборудованию. А за $400 можно пройти интенсивный четырехдневный курс технологии CRISPR на примере дрожжей. Хотя большинство участников приходят в лаборатории ради развлечения, с собой они уносят знания о генном редактировании и этических нормах при работе с ним.

Различные технологии генетического редактирования уже позволили достичь фантастических результатов, пусть мы так и не увидели пока возрожденных мамонтов и дизайнерских младенцев. И победное шествие генной инженерии уже не остановить — ни в медицине, ни в сельском хозяйстве. Скептики могут беспокоиться по этому поводу, но лучшее, что они могут сделать — попытаться приспособиться к этому новому миру.

[Scyther]

Австралийский монетный двор разрабатывает криптозолото
https://hightech.fm/2018/01/27/perth_mint

Монетный двор в Перте (Perth Mint) намерен вернуть интерес инвесторов к драгметаллам. Для этого предприятие разрабатывает криптовалюту с золотым обеспечением. Обладатели криптозолота получат все преимущества блокчейн-транзакций, но при этом они будут уверены, что их сбережения обладают определенной материальной ценностью.

Монетный двор в городе Перт считается одним из старейших монетных дворов Австралии, однако это не мешает ему тестировать новые технологии. Как передает ABC News, предприятие ведет разработку криптовалюты, обеспеченной золотом и другими драгметаллами.

«С одной стороны, благодаря криптозолоту и криптодрагметаллам клиенты смогут быстро и легко совершать транзакции, используя возможности технологии блокчейн. В то же время валюта обладает реальным обеспечением, так что за ней все-таки что-то стоит», — пояснил глава Монетного двора Ричард Хейес.

Криптозолото привлечет инвесторов к рынку драгметаллов, уверен Хейес. Золотое обеспечение также вселит доверие в инвесторов, которые до этого опасались выходить на крипторынок. «Если драгметаллы обеспечивают валюту на базе блокчейна, то мы получаем внутреннюю стоимость. В случае с эфиром и биткойном внутренней стоимости нет — ее определяет только вера людей», — отметил директор Монетного двора.

Perth Mint также будет использовать блокчейн для отслеживания золота от места его добычи до конечного потребителя. Новую платформу планируют запустить в ближайшие 12-18 месяцев.

Австралийский Монетный двор не стал первым предприятием, которое решило объединить преимущества криптовалюты и драгоценного металла. В мае дубайская ИТ-компания OneGram совместно с онлайн-платформой для торговли золотом GoldGuard запустила криптовалюту OneGramCoin, которая приравнивается к одному грамму золота.

Ранее британский Королевский монетный двор запланировал оцифровать около $1 млрд долларов в золотом эквиваленте и ввести для этого электронный токен RMG (Royal Mint Gold), который будет приравниваться к одному грамму золота.

[Scyther]

Глобальная солнечная генерация в 2018 году увеличится еще на 106 ГВт
http://greenevolution.ru/2018/01/30/globalnaya-solnechnaya-generaciya-v-2018-godu-uvelichitsya-eshhe-na-106-gvt/

По мнению аналитиков EnergyTrend, в текущем году в мире будет установлено около 106 ГВт солнечных электростанций, несколько больше, чем в прошедшем.

Консалтинговая компания EnergyTrend опубликовала прогноз развития солнечной энергетики в 2018 г, сообщает renen.ru

По данным EnergyTrend, в 2017 г. в солнечной энергетике впервые было введено в эксплуатацию (за один год) более 100 ГВт. В Китае было установлено 52,83 ГВт, нигде и никогда не отмечалось такого масштабного развития ранее. США заняли второе место с прибавкой в 12 ГВт. На третье место впервые вышла Индия, установившая 9,26 ГВт, и обошедшая Японию (6,09 ГВт). Доля Азиатско-Тихоокеанского региона в солнечной энергетике-2017 достигла рекордных 72%.

В 2018 году в Китае будет введено в эксплуатацию несколько меньше – 46,7 ГВт, считают авторы. В то же время ожидается оживление солнечной энергетики в Европе. Во второй половине года планируется завершение строительства крупных электростанций во Франции, Нидерландах и Испании. Кроме того, 30 сентября 2018 года заканчивается действие так называемых «минимальных импортных цен» на солнечные модули — европейских таможенных ограничений, что сделает Европу более конкурентным рынком.

[Scyther]

Разработки сибирских ученых легли в основу новых проектов реиндустриалиации
http://www.sbras.info/news/razrabotki-sibirskikh-uchenykh-legli-v-osnovu-novykh-proektov-reindustrialiatsii
В Новосибирске прошло заседание рабочей группы по выполнению программы реиндустриализации экономики региона под председательством заместителя главы Правительства России Аркадия Владимировича Дворковича.
 
«Считаю, что программа реиндустриализации может стать хорошей моделью ускоренного развития не одного российского региона, — сказал в начале заседания врио губернатора Новосибирской области Андрей Александрович Травников. — Рабочая группа сделала немало, она оценила восемь флагманских проектов и произвела их запуск. Программа приносит первые результаты, но число проектов должно расти, а в регионе необходимо создавать условия для роста целых отраслей». Именно с этой целью, отметил глава области, в декабре 2017 года заключено тройственное соглашение между региональным правительством, ФАНО России и СО РАН, на основе которого должна происходить генерация новых стратегических инициатив научно-технического направления.
 
«Мы хорошо понимаем, что экономика сибирских территорий переплетена, поэтому ряд программ Новосибирской области приобретает межрегиональнй характер, — констатировал полпред Президента России в СФО Сергей Иванович Меняйло. — Некоторые проекты программы реиндустриализации охватывают от трех до шести регионов Сибири. Это касается и биотехнопарка, и много другого». «То, что делается в Новосибирской области, важно и для всей Сибири», — согласился с ним Аркадий Дворкович.
 
Один из двух новых флагманских проектов представила кандидат экономических наук Екатерина Владимировна Мамонова — генеральный директор Инновационного медицинского технологического центра (Медицинского технопарка). Под эгидой Минздрава РФ здесь планируется на новой площадке в 7 600 квадратных метров наладить выпуск конкурентоспособных изделий и расходных материалов для травматологической помощи, ортопедии и нейрохирургии, а также оснащения лечебниц. Отдельно Екатерина Мамонова представила инициативы медтехнопарка по организации на своей базе двух специализированных центров — комплексной реабилитационной помощи для детей и спортивной медицины.
 
Руководитель инновационной компании «Ангиолайн» (Angioline) Андрей Николаевич Кудряшов анонсировал программу наращивания выпуска средств эндоваскулярной хирургии. «Ангиолайн» в коллаборации с Национальным медицинским исследовательским центром им. академика Е.Н. Мешалкина, томским Институтом физики прочности и материаловедения СО РАН и другими академическими организациями уже выпускает стенты, катетеры, шовные и расходные материалы, которые применяются 159 клиниками в 63 регионах России.  Сибирские катетеры «Каллипсо» в клинических испытаниях показали паритет с продукцией американской компании Abbot. Тем не менее, «Ангиолайн» занимает 15 % их рынка, другие отечественные производители — еще 4 %, а остальные 81 % приходятся на импорт. Новосибирские производители предложили в программу реиндустриализации инвестпроект на 500 миллионов рублей, нацеленный на рост импортозамещения.
 
«Это даст сотни тысяч, если не миллионы, спасенных жизней», — отреагировал руководитель НМИЦ им. Е.Н. Мешалкина академик Александр Михайлович Караськов. «Просьба взять под контроль вопрос, отчасти административный, — обратился вице-премьер А. Дворкович к представителям местной власти, — о том, чтобы медицинские учреждения области покупали прежде всего отечественную продукцию».
 
Оба медико-технологических проекта новосибирцев были рекомендованы к включению в программу реиндустриализации Новосибирской области. Также на заседании рабочей группы в ее состав были введены новые члены, в том числе Андрей Травников, заместитель министра образования и науки РФ академик Григорий Владимирович Трубников и председатель Сибирского отделения РАН академик Валентин Николаевич Пармон.

[Scyther]

Фитнес-трекеры выдали местоположение военных баз по всему миру
https://naked-science.ru/article/hi-tech/fitnes-trekery-vydali

Студент из Австралии нашел уязвимость в работе карты, созданной на основе данных фитнес-трекеров. Карта позволяет обнаружить засекреченные объекты, в том числе военные базы.

Австралийский студент обнаружил неожиданную особенность глобальной карты активности использования фитнес-трекеров, созданной сервисом Strava. Она позволяет вычислить местоположение объектов, не обозначенных на большинстве доступных карт, включая военные базы. О находке сообщает The Washington Post.

Сервис Strava регистрирует перемещения пользователя с помощью GPS и строит карты пройденных маршрутов. Приложение совместимо со смартфонами и фитнес-браслетами. По данным Strava, сервисом пользуются около 27 миллионов человек по всему миру. Чаще всего сервис используют бегуны и велосипедисты, но разработчики отмечают, что он эффективен и для любителей других видов спорта, включая плавание, серфинг и скалолазание.

Онлайн-карту Global Heat Map представили в ноябре 2017 года. Для ее создания использовали данные, собранные в период с 2015 года по сентябрь 2017 года. Всего разработчики задействовали около миллиарда зарегистрированных в приложении тренировок и более трех триллионов точек на карте. Активность пользователей обозначена цветовыми индикаторами — чем популярнее территория маршрута, тем ярче она «подсвечивается» на карте.

Самыми яркими, как и ожидалось, оказались крупные города Северной Америки и Европы. Австралиец обнаружил уязвимость, рассматривая темные области карты, в их числе были пустыни и территории, где идут военные действия. Студент заметил на темном фоне разрозненные участки, где активность фитнес-трекеров была сравнительно высокой. Он сопоставил эти участки с известными территориями военных баз, включая несколько баз США в Афганистане и российскую авиабазу в Сирии. Студент пришел к выводу, что таким образом можно вычислить и местонахождение засекреченных объектов.


Военная база Форт-Беннинг, штат Джорджия

Известно, что военнослужащие и персонал военных баз часто используют фитнес-трекеры. Например, в 2013 году в рамках пилотной программы Performance Triad фитнес-браслеты получили 2200 американских военных.

Разработчики Strava заявили, что сервис использует данные GPS на условиях анонимности пользователей. Кроме того, сервис позволяет пользователю скрыть свои данные при помощи настроек приватности.

Ранее эксперты рассказали об уязвимости фитнес-браслетов большинства ведущих производителей.

[Scyther]

Ученые ТПУ усовершенствуют нанокомпоненты для гибких электронных устройств
https://www.innoros.ru/news/regions/18/01/uchenye-tpu-usovershenstvuyut-nanokomponenty-dlya-gibkikh-elektronnykh-ustroistv

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) с коллегами из Германии первыми в мире показали, как двумерные материалы-компоненты передовой электроники взаимодействуют на уровне наночастиц. Результаты исследования опубликованы в NanoLetters.

Разработки ученых ТПУ в области взаимодействий двумерных материалов на уровне наночастиц позволят создавать компоненты передовой электроники  — гибкие дисплеи для гаджетов, гибкие оптические и вычислительные схемы, солнечные батареи и другие инновационные разработки, сообщили в пресс-службе вуза.

Технология, над которой работают исследователи, позволяет определить возникающее при взаимодействии материалов локальное напряжение и даже определить их дефекты на наноуровне.

Эти данные помогут усовершенствовать компоненты современной электроники сверхмалого размера – наноэлектроники, которые будут использованы при создании гибких дисплеев для гаджетов, гибких оптических и вычислительных схем, солнечных батарей и других инновационных разработок, сообщил профессор кафедры лазерной и световой техники ТПУ Рауль Родригес.

«Чтобы создать полную линейку устройств, необходимых для электроники, нужны различные классы двумерных материалов, в том числе, полупроводников. Мы работали с одним из самых известных двумерных полупроводников – дисульфидом молибдена. Нашей целью было изучить напряжение, возникающее в этом материале на наноуровне, а также процессы его растяжения или сжимания в разных структурах, — рассказал Родригес.

Для решения этой задачи ученые использовали золотые наночастицы — нанотреугольники, на которые сверху поместили два монослоя дисульфида молибдена. Последний, из-за выпуклой формы нанотреугольников, деформировался, что способствовало возникновению локального напряжения величиной 1,4%.
«Это больше, чем мы ожидали изначально. Вообще, у нас не было цели создать как можно более высокое напряжение. Но интересно, что, просто положив тонкие слои дисульфида молибдена на металл – можно получать такие значительные деформации. А для создания наноустройств очень важно понимать, что происходит при создании контакта между полупроводником (дисульфидом молибдена) и проводником (золотом)», — заявил Рауль Родригес. Он отметил, что нельзя пренебрегать взаимодействием между тонкой пленкой и подложкой в наноустройствах.
«Когда эти материалы изучают, все их свойства (электронные, зонные, оптические) исследуют на плоской подложке. Но дело в том, что присутствие металла, который можно использовать для электродов, неизбежно меняет свойства материала», — сообщил ученый.

Эксперимент был проведен с использованием уникальной технологии Tip-Enhanced Raman Spectroscopy (TERS), объединяющей методы оптической спектроскопии и атомно-силовой микроскопии. Главный элемент TERS — золотая наноантенна, встроенная в атомно-силовой микроскоп. Ее размер у основания измеряется в микронах, а на конце — в нанометрах.

«Представьте себе группу наночастиц, которую мы освещаем лазером. Размер лазерного пятна составляет около двух микрон, а средний размер одной наночастицы — 40 нанометров. В результате, благодаря лазеру, мы узнаем, какие наночастицы есть в исследуемой области. Но, так как размер лазерного пятна больше, чем размер частиц, мы получим некий усредненный сигнал и не сможем различить их между собой. А вот если частицу поместить на кончик наноантенны, то сигнал можно получать конкретно с нее», — пояснил Рауль Родригес.
Такие наноантенны сейчас производят в Германии, однако ученые уже заявили о скором переносе их производства в Томский политехнический университет.