Новости науки

[Scyther]

При строительстве Крымского моста найдена античная скульптура
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=126681#.WNJ9Pzj5wd8

Во время подводных археологических раскопок на морском участке строительства Крымского моста найдена терракотовая голова божества или героя, предположительно созданная в эпоху греко-персидских войн. Это первая подобная находка в Северном Причерноморье.

Подводный отряд Института археологии под руководством Сергея Ольховского исследовал дно Керченского пролива в границах строительства моста. Наиболее интересным археологическим объектом оказалось крупное скопление древней керамики на дне Керченской бухты вблизи мыса Ак-Бурун, которое археологи начали исследовать еще на этапе проектирования Крымского моста.

Обнаруженные археологические предметы происходят из района древнего порта Пантикапея, и были перемещены к мысу Ак-Бурун в 1970-х годах в ходе дноуглубительных работ.

В ходе подводных раскопок подняты более 60 тысяч находок – в основном крупные фрагменты импортных керамических сосудов, привезенных в Пантикапей из Средиземноморья и Малой Азии в V веке до нашей эры – VII веке нашей эры. Сотни подводных находок уже пополнили коллекцию Восточно-Крымского музея-заповедника.

Но самый интересный предмет – терракотовую голову мужчины в натуральную величину - водолазы нашли лишь несколько дней назад. Голова выполнена из пористой глины методом оттиска с матрицы, по сырой глине гравировкой изображены волосы и борода, затем изделие прошло обжиг. Эта технология широко применялась уже в VI веке до нашей эры, но обычно для изготовления тонкостенных статуэток высотой не более 40 см.

Стиль скульптурного изображения лица позволяет предположить, что голова изготовлена в одном из греческих городов Малой Азии в V веке до нашей эры, в эпоху греко-персидских войн и расцвета классической греческой культуры.

По имеющейся информации, до сих пор в Северном Причерноморье подобных находок не было. Нам предстоит найти ее аналоги, уточнить функциональное назначение, происхождение и датировку. К изучению этого уникального предмета будут привлечены ведущие специалисты по древнегреческому искусству», - говорит Сергей Ольховский. Археологические работы на "керамическом скоплении" планируется завершить к лету.

[Scyther]

Сибирские ученые разработали приложение для оценки урожая
http://www.sbras.info/articles/overview/sibirskie-uchenye-razrabotali-prilozhenie-dlya-otsenki-urozhaya
Новосибирские генетики представили приложение SeedCounter, которое измеряет фенотипические параметры зерен пшеницы. Программа сама проводит подсчет зерен, а затем оформляет результаты в виде отчета, не требуя доступа в Интернет.

— Когда изучают урожайность разных сортов пшеницы, одним из этапов анализа является подсчет количества зерен в колосе растения, — рассказал заведующий лабораторией эволюционной биоинформатики и теоретической генетики ФИЦ Института цитологии и генетики СО РАН Дмитрий Афонников. — Как правило, это проводится вручную, что отнимает в полевых условиях немало времени, а при этом мы узнаем только количество зерен в колосе. Наш программный продукт позволяет автоматизировать этот процесс и значительно расширить объем первичной информации.

Все, что нужно — поместить зерна на белый лист бумаги и сфотографировать их. Программа сама проведет подсчет, масштабирование и обмеры зерен, а затем оформит результаты в виде готового отчета, сделав это не только быстрее человека, но и с большей степенью точности. В настоящий момент работа над приложением завершена: оно находится в открытом доступе и уже вызвало большой интерес. Так, с Play Market в первый же месяц после публикации его скачало свыше тысячи человек. Поступили и первые положительные отзывы из Австралии, Индии, Китая.

Сотрудники лаборатории намерены и дальше работать в этом направлении. Они планируют создать программу, которая будет по фотографии распознавать колосья пшеницы и проводить оценку их параметров. В числе других задач — разработка аналогичных продуктов по фенотипированию клубней картофеля

[Scyther]

Ученые составили рейтинг загрязненности воздуха в «мегагородах»
https://naked-science.ru/article/sci/uchenye-sostavili-reyting

Изменение количества загрязнений в воздухе над крупнейшими городскими агломерациями мира указало на их ключевые причины – лесные пожары, мусор, плохую энергетику и неудачное расположение.

Представлены новые данные загрязненности воздуха в крупнейших городских агломерациях мира – мегаполисах и «мегагородах» с населением в десятки миллионов человек. Лидерами антирейтинга стали центры Пакистана и Индии, а ученые оценили роль различных факторов в сезонных изменениях уровня загрязнения. Результаты работы готовятся к публикации в журнале Atmospheric Chemistry and Physics.

Исследование провела большая команда ученых из США во главе с Дженнифер Хигарти (Jennifer Hegarty). Основой для их работы послужили наблюдения, сделанные тропосферным эмиссионным спектрометром (TES), который работает на борту американского метеорологического спутника Aura. Орбита зонда устроена так, что он может проводить наблюдения каждой точки Земли раз в 16 дней, примерно в одно и то же местное время. Это позволило отслеживать изменения в содержании аммиака, метанола, муравьиной кислоты, озона и других газов, чтобы понять, как особенности рельефа и климата влияют на состояние воздуха в «мегагородах».



С озоном хуже всего дело обстоит в пакистанском Карачи (население около 24,3 млн человек): около трети дней количество этого активного газа в нижних слоях атмосферы было здесь выше безопасного уровня. Рекорды по содержанию токсичного аммиака установили индийская Калькутта (14,8 млн человек), где его содержание оставалось выше нормы 47,1% дней в году, а также Дели (21,8 млн) с 73,5% и столица Бангладеш Дакка (18,3 млн) с 51,5% дней.



Ключевым фактором, который ведет к изменениям в содержании загрязняющих веществ, ученые называют сезонное горение биомассы – лесные пожары, сжигание остатков растений на полях и просто мусора. В частности, над Мехико уровни тех же токсичных газов резко поднимаются с марта по июнь – время, когда окрестные фермеры обрабатывают поля огнем, приступая к новому севу.

Впрочем, многие из крупнейших городских агломераций страдают и без помощи пожаров. Нигерийский Лагос (21 млн человек) загрязнен еще сильнее Мехико, основными виновниками чего ученые считают устаревшую электроэнергетическую систему и трудности с вывозом и утилизацией мусора. В результате местное население активно использует дизель-генераторы, резко ухудшающие качество воздуха.

Упоминают авторы и влияние географических факторов. В частности, тот же Мехико с трех сторон окружен горным массивом, который задерживает приток загрязнений от дальних пожаров. Лагос находится близко к экватору, и сильное солнечное излучение способствует образованию озона, а ветер со стороны океана удерживает загрязнения над городом.

[Scyther]

Синтезирована молекула, способная стать источником чистой энергии
https://naked-science.ru/article/sci/sintezirovana-molekula-sposobnaya-stat

Американские химики получили соединение графена с рением, которое катализирует первые шаги искусственного фотосинтеза для получения энергии из воздуха и света.

Чем заметнее становятся изменения климата, тем активнее ученые работают над поисками новых, более безопасных для планеты источников энергии. Одно из направлений этих поисков – создание «молекулярных листьев», искусственных систем, способных эффективно проводить фотосинтез и использовать энергию Солнца для превращения углекислого газа из атмосферы в топливо.

Новую основу для такой системы предложили недавно химики Индианского университета, работающие в команде профессора Лян-ши Ли (Liang-shi Li). В статье, опубликованной в Journal of the American Chemical Society, они описывают комплексную молекулу, состоящую из небольшого участка графена и фрагмента, содержащего рений.



Авторы отмечают, что благодаря графеновой части вещество в чистом виде имеет глубокий черный цвет, поглощая большую часть падающих на него солнечных лучей. Основную же роль в катализе играет металлический ион рения, делая соединение катализатором восстановления углекислого газа (СО2) в угарный (СО).

Реакция проходит под действием электричества или света и требует потенциала всего в 0,48 В для старта – по словам ученых, это минимальная величина для всех известных катализаторов такого превращения. Процесс позволяет не только запасать энергию, но и снижать содержание парникового СО2 в атмосфере.

[Scyther]

Российские ученые смоделировали прирост колец деревьев при изменении климата
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=127681#.WNUjSjj5wd8
Ученые из Сибирского федерального университета смоделировали, как изменение климата и повышение концентрации парниковых газов в атмосфере повлияют на деревья северных широт Северного полушария. Созданные алгоритмы на основе методов искусственного интеллекта помогли определить оптимальные параметры роста деревьев в Евразии в автоматическом режиме в рамках многомерной имитационной модели Ваганова – Шашкина. Исследователи улучшают модель, стремясь научить машину принимать решения, аналогичные мнению хорошего эксперта в лесной экологии. Исследование проходило в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда (http://xn--m1afn.xn--p1ai/prjcard?rid=14-14-00219), а его последние результаты были опубликованы в журнале Dendrochronologia



http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1125786516301151

Проблема реакции древесных растений на возможные климатические изменения является одной из наиболее насущных проблем современной лесной экологии. Несмотря на значительное количество исследований реакции древесных растений на различные изменения внешних условий, таких как повышение температуры, дополнительная ирригация, четкого ответа на то, как будет реагировать древесная растительность в естественных условиях на эти изменения среды при разном составе древостоев в разных физико-географических зонах, до сих пор не было.

«Подойти к решению данной проблемы мы решили на основе разработанной в России многомерной имитационной модели Ваганова – Шашкина роста годичных колец деревьев, которая была одной из первых процессных моделей подобного рода в мире. Несмотря на перспективность использования данной модели в лесной экологии, существовала сложность в ее применении, связанная с настройкой модели для различных местообитаний», — рассказал Владимир Шишов, автор статьи, доктор технических наук, заведующий кафедрой математических методов и информационных технологий Сибирского федерального университета.

Для того чтобы модель Ваганова – Шашкина правильно спрогнозировала реакцию деревьев, ее нужно настроить в соответствии с местом обитания. Эта проблема была решена на основе многомерной параметризации данной модели, а также нахождении оптимальных параметров роста деревьев в автоматическом или полуавтоматическом режиме для обширных лесных территорий Евразии. Кроме того, ученые разрабатывают алгоритмы на основе методов искусственного интеллекта, которые позволяют в автоматическом режиме находить эти параметры. Исследователи улучшают модель, стремясь научить машину принимать решения, аналогичные мнению хорошего эксперта в лесной экологии. Ученые уже апробировали результаты своей работы на обширных лесных территориях России, стран Европы, Северной Африки. Сейчас исследования проводятся в Китае.

«Китайские коллеги из Северо-Западного института изучения окружающей среды Китайской академии наук серьезно заинтересовались моделью Ваганова – Шашкина и обратились к нам с просьбой проанализировать процесс формирования годичных колец на Тибетском плато под действием климатических факторов. Результаты нашего моделирования для верификации были сопоставлены с прямыми четырехгодичными полевыми наблюдениями за приростом древесных растений в данном регионе. Сопоставление показало хорошее совпадение результатов, что дало возможность на основе обычного моделирования сделать заключение о процессе роста древесных растений на периоде в несколько десятилетий, избегая длительных и трудозатратных полевых экспериментов», — добавил Владимир Шишов.

Ранее считалось, что основным драйвером роста деревьев на Тибетском плато является весенняя и летняя температура. Сибирским ученым удалось выявить дополнительные устойчивые эффекты влияния режимов увлажненности почвы на процесс формирования годичных колец в середине сезона роста в условиях холодного резко континентального климата на Тибетском плато. Установлено, что изменения влияния режимов увлажненности почвы произошли после 1985 года и были вызваны увеличением количества осадков в данном регионе в связи с глобальным потеплением, что существенно отразилось на влажности почвы, а соответственно, и на скорости роста деревьев.

[Scyther]

В Германии включили «искусственное Солнце»
https://naked-science.ru/article/sci/v-germanii-vklyuchili-iskusstvennoe

Немецкие ученые запустили установку Synlight – самый большой в мире массив прожекторов. Он поможет им в поиске новых технологий для энергетики.

Эксперимент Synlight запущен в небольшом городке Юлих и проводится под эгидой Германского центра авиации и космонавтики (DLR). Специально для установки было сооружено трехэтажное здание, где разместили массив из 149 мощных дуговых ксеноновых ламп. Стоит пояснить, что такие лампы – по одной – используются в кинотеатрах для проецирования изображения на экран. Ну а вместе они способны излучать в десятки тысяч раз ярче, чем обычный дневной солнечный свет.

Их свет концентрируется в точке размерами 20х20 см, где температура будет подниматься выше 3500 °С, легко плавя даже металл. Впрочем, плавить металлы ученые не собираются: цель эксперимента Synlight состоит в отработке методов получения «чистого» водородного топлива с использованием энергии Солнца. Массив прожекторов позволит проводить нужные эксперименты в контролируемых лабораторных условиях и не полагаясь на подходящую погоду. 23 марта 2017 года установка дала «первый свет».



Разумеется, что столь мощная установка и потребляет соответственно. Ей требуется порядка 350 КВт, и за несколько часов она расходует столько же, сколько среднее домохозяйство за год. Однако игра стоит свеч: «Если мы хотим, чтобы автомобили ездили, а самолеты летали на топливе, не выделяющем углекислый газ, нам понадобятся миллиарды тонн водорода, – объясняет физик из DLR Бернард Хоффшмидт (Bernard Hoffschmidt). – Изменения климата ускоряются, и нам следует ускорить инновации».

Общая стоимость Synlight составила около 3,5 млн евро. Основную часть этой суммы выделило правительство земли Северный Рейн-Вестфалия, а около 30 процентов обеспечили вложения Федерального министерства экономики и энергетики (BMWi).

[Scyther]

В искусственной клетке собран фотосинтетический аппарат
https://naked-science.ru/article/sci/v-iskusstvennoy-kletke-sobran

Исследователи из Италии смогли собрать в искусственной клетке фотосинтетический аппарат. Это открывает перед учеными принципиально новые возможности.

Как мы знаем, фотосинтез – это реакция, преобразующая энергию света в энергию химических связей. Именно путем фотосинтеза растения, используя кванты света, превращают углекислый газ и воду в органические соединения и кислород. Все это позволяет выживать не только самим растениям, но и миллионам других микроорганизмов, населяющих наш мир. Отметим, что у растений фотосинтетический аппарат размещен в мембранах специальных органелл, именуемых хлоропластами. В результате работы хлоропластов генерируется поток протонов через мембрану, благодаря чему возникает протонный градиент. Из-за этого клетки имеют возможность запасаться энергией, синтезируя высокоэнергетические молекулы АТФ.

Заметим, что к фотосинтезу способны некоторые бактерии. В их случае местом расположения фотосинтетического аппарата являются цитоплазматические мембраны, а протонный градиент формируется между цитоплазмой и наружной средой.

Сейчас ученые обратили внимание на фотосинтетический аппарат пурпурных бактерий. Исследователи решили создать искусственную систему фотосинтеза. Для этой цели был использован лишь основной трансмембранный белок реакционного центра бактерии Rhodobacter sphaeroides, в то время как вспомогательные молекулы применены не были. Подобные эксперименты проводились и ранее: только часто ученые сталкивались с проблемой ориентации белков в мембранах. При их встраивании они «смотрели» в разные стороны, что не позволяло создать правильный протонный градиент. Однако сейчас ученые смогли добиться создания настоящей протоклетки – гигантской липидной везикулы, – имеющей встроенные в мембрану реакционные центры, ориентированные в нужную сторону.



Принцип сборки мицеллы с селективной ориентацией реакционных центров / ©Emiliano Altamura et al., PNAS, 2017

Для достижения нужного эффекта был применен метод переноса капель. Реакционные центры поворачивались в необходимые стороны за счет гидрофобных взаимодействий. Полученные учеными везикулы обладали диаметром примерно 20 мкм, отличались стабильностью и имели достаточно высокую плотность белков – они содержали примерно один реакционный центр на 2200 молекул липидов. За счет коротких вспышек света ученым удалось выяснить, что фотосинтетические белки в таких везикулах проявляют активность. Полученные результаты открывают перед исследователями новые возможности, если говорить об искусственном фотосинтезе.

[Scyther]

Отечественный прототип устройства для получения биотоплива за счет солнечного света
http://greenevolution.ru/2017/03/27/otechestvennyj-prototip-ustrojstva-dlya-polucheniya-biotopliva-za-schet-solnechnogo-sveta/

Ученые из Института физиологии растений Российской академии наук достигли успехов в разработке нанобиомолекулярных устройств для получения водорода за счет энергии Солнца.

Работа проходила в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), а ее результаты были опубликованы в журнале International Journal of Hydrogen Energy.

Мы разработали, синтезировали, исследовали и экспериментально апробировали многочисленную группу катализаторов окисления воды на основе разных наноструктурированных металлоорганических композитов. Системы катализаторов, встроенные в искусственные полипептиды, функционируют в качестве структурных моделей биологического водоокисляющего комплекса растений, водорослей и цианобактерий. Все исследованные комплексы обладают способностью катализировать фотоокисление — окисление под действием света — воды и представляют собой прототип искусственного каталитического центра, который производит восстанавливающие эквиваленты и протоны из воды, — рассказал доктор биологических наук Сулейман Аллахвердиев, автор статьи, руководитель проекта РНФ.

Водород может быть получен из воды с помощью ряда процессов, большинство из которых потребляет обычные источники энергии, такие как уголь и электричество. Однако ученым удалось существенно улучшить возможности фотоэлектрохимической системы разложения воды с выходом молекулярного водорода. Так, ученые создали наноструктурированный комплекс на основе оксида титана, легированного азотом, который способен катализировать окисление воды с образованием молекулярного водорода за счет энергии солнечного излучения. Это можно рассматривать как прототип искусственного каталитического центра, производящий молекулярный водород из воды за счет неиссякаемого источника энергии.

Также ученые разработали и исследовали искусственные преобразователи энергии солнечного излучения в электрическую энергию, в которых в качестве дешевых экологически безопасных фотосенсибилизаторов используются компоненты природного фотосинтетического аппарата. С помощью выявленных стабилизирующих соединений впервые в мире удалось повысить время активного стабильного функционирования данной системы до 15 суток. Показана возможность использования в таких системах модификаций хлорофилла, способных поглощать фотоны низкой энергии, которые не поглощаются молекулами обычного хлорофилла.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Тебризского университета и Азербайджанского университета имени Шахид Мадани (Иран), Технологического университета Сиднея (Австралия) и Марбургского университета имени Филиппа (Германия), сообщает gazeta.ru

[Scyther]

Академик Николай Колчанов: «Россия использует не больше 30 % своего сельскохозяйственного потенциала»
http://www.sbras.info/articles/science/akademik-nikolai-kolchanov-rossiya-ispolzuet-ne-bolshe-30-svoego-selskokhozyaistven

Согласно указу Президента РФ, сельское хозяйство нашей страны должно перейти на новый уровень. Планируется активно внедрять в практику разработанные российскими селекционерами сорта и технологии. Что сегодня наука может предложить отрасли, обсуждается в ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН на третьей международной конференции «Генофонд и селекция растений», посвященной 130-летию Н. И. Вавилова

На сегодняшний день в области селекции и семеноводства Россия сильно  зависит от зарубежных поставщиков, эту тенденцию важно преодолеть.
 
«В июле прошлого года Президент РФ издал указ о развитии российского сельского хозяйства. В документе прописано, что есть необходимость в существенном усилении высокотехнологических методов в этой области, — рассказывает заместитель директора ФИЦ ИЦиГ СО РАН по научной работе член-корреспондент РАН Алексей Владимирович Кочетов — В основном в сельском хозяйстве в селекционных учреждениях сейчас используются классические методы: скрещивание между собой различных образцов культур и отбор по фенотипическим признакам. Современные технологии, использующие молекулярные и генетические маркеры, позволят осуществлять селекцию намного быстрее и с более выраженным результатом».
 
Сорта сельскохозяйственных культур, созданные в ИЦиГ СО РАН, входят в десятку самых высеваемых в России: яровая мягкая пшеница (3 и 7 место), ячмень (2 и 6 место), овес (1 место) и так далее.

 К ключевым направлениям современных селекции и растениеводства относятся: маркер-ориентированная и геномная селекция (после расшифровки геномов основных сельскохозяйственных растений появилась возможность выявлять очень тонкие особенности, значимые для фенотипического проявления тех или иных ключевых ценных признаков), а также методы геномного редактирования, позволяющие путём замены нескольких нуклеотидов «привить» растению новые полезные свойства. Появилось и развивается так называемое «точное земледелие» — с учётом долгосрочного прогноза погоды для определенного  сезона в заданной географической точке подбираются сорта растений, средства их защиты, осуществляется управление процессами земледелия на высоком технологическом уровне.
 
«Сейчас агронаука подошла к состоянию точной инженерии. Через определённое время это даст большой отклик, будут созданы отечественные платформы для селекции и семеноводства, которые по-настоящему обеспечат наличие в семенном фонде Российской Федерации некоторого критического объема материалов, необходимого для обеспечения сельскохозяйственной независимости страны», — говорит директор ФИЦ ИЦиГ СО РАН академик РАН Николай Александрович Колчанов.
 
По словам учёного, уже началась реализация крупных проектов в области селекции и семеноводства. Например, по картофелю в настоящее время формируется национальная научно-технологическая программа, в которой ФИЦ ИЦиГ СО РАН вместе с рядом других организаций играет важнейшую роль.
 
«Речь идёт о том, чтобы воссоздать в РФ на ново научно-технологическом уровне современный агротехнологический уклад. Необходимо не только получить семенной материал, но и выращивать растения в таких условиях, чтобы их генетический потенциал реализовался оптимальным  образом. Для этого нужны новые биобезопасные средства защиты растений — не просто химические соединения, а комплексы микробиологических препаратов, взаимодействующих с ризосферой (узкий участок почвы, прилегающий к корням растения и попадающий под непосредственное действие корневых выделений и почвенных микроорганизмов. прим. ред.) растений. Также стоит задача разработать технологии  хранения и глубокой переработки получаемой продукции, создать селекционно-генетические платформы под каждую сельскохозяйственную культуру, — отмечает Николай Колчанов. —  Необходимо от реализации 25—30 % генетического потенциала, созданного селекционерами,  перейти к реализации хотя бы 60—70 %. Мир сейчас движется к тому, чтобы сельское хозяйство становилось высокотехнологичным. Это будущее нашей науки. Либо мы это сделаем, либо нас не будет не только на внешних мировых рынках, но и на нашем внутреннем».
 
Академик отмечает: область сельского хозяйства является сегодня наиболее конкурентоспособной для России, поскольку здесь мы можем с не очень большими экономическими затратами выйти на международные рынки. Например, сегодня уже прорабатывается совместный с китайскими партнерами проект по созданию на территории Новосибирской области селекционно-семеноводческого центра, который будет заниматься производством в крупных масштабах семенного материала для получения товарного картофеля и его высокотехнологичной переработкой в крахмал и картофельный порошок с последующим экспортом в КНР.
 
Также учёные утверждают: богатство сортов, природный потенциал  и количество земельных ресурсов России позволит стране ещё 50—100 лет обходиться без использования генно-модифицированных организмов.

[Scyther]

Разработана искусственная кожа на основе графена
http://innovanews.ru/info/news/nano/16005/

Исследователям из Университета Глазго удалось сделать искусственную кожу, способную передавать тактильные ощущения.

Она подпитывается энергией солнца. Команда ученых уже давно работает в этой сфере, но новый образец показывает самые лучшие свойства. Теперь можно запустить массовое производство протезов, не зависящих от энергии.

Технология основывается на графене. Материал обладает достаточной прочностью и электропроводностью, а также имеет очень тонкую толщину, но по-прежнему остается дорогостоящим.

Глава лаборатории Равиндер Дахия ранее разработал недорогую технологию изготовления графена. Однако работы в этом направлении не прекращаются.

Что представляет из себя новинка?

Слой, который генерирует энергию, находится под слоем графена. Энергогенерирующий слой обеспечивает электричеством разные элементы протеза. Этой энергии будет достаточно для подпитки датчиков, отвечающих за тактильные ощущения.

О массовом производстве искусственной кожи говорить еще рано, так как проект состоит в разработке.

Специалисты полагают, что технология найдет применение не только в медицине, но и в других отраслях.

[Scyther]

Российские спелеологи обнаружили самую глубокую пещеру на планете
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=127709#.WNz5iTj5wd8

Российским исследователям удалось доказать, что пещера Веревкина, расположенная в Абхазии, может оказаться новым рекордсменом по глубине.

На данный момент спелеологи достигли отметки минус 1832 метра, что соответствует только второй строчке рейтинга, однако воздушная тяга свидетельствует о том, что пещера на этом не заканчивается, а продолжает уходить вглубь земных недр.

Последняя экспедиция в пещеру Веревкина состоялась в феврале текущего года. Повторный визит исследователи запланировали уже на август 2017 года в надежде, что к тому времени уровень воды в донной части геологического образования спадет и позволит участникам группы продвинуться дальше.

К предстоящей экспедиции также присоединится португальский энтомолог для изучения нового вида жучков, которые были обнаружены во время прошлого спуска. Вполне вероятно, что пещера скрывает и другие ранее неизвестные виды насекомых.

[Scyther]

Запредельные тенденции
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=127707#.WNu1Njj5wd8

Профессор Стив Гудник из университета штата Аризона уже более 10 лет является сопредседателем программных комитетов конференций из серии "Нано и Гига Форум" и не раз бывал в России в том числе и Томске. Его участие в следующей, седьмой конференции "Nano and Giga Challenges in Electronics, Photonics and Renewable Energy" может заинтересовать многих известных ученых со всего мира, включая США, откуда на конференцию ожидается самая большая часть иностранных делегатов. В своем университете Гудник возглавляет инициативу по наноэлектронике, а также центр по исследованию и дизайну материалов для солнечной энергетике. Для STRF.ru Гудник рассказал о тенденциях в области дизайна новых полупроводниковых материалов (версию на английском можно прочесть на сайте конференции)

Наноэлектроника и материалы: Мы достигаем пределов закона Мура, где уже невозможно создать снизить масштаб элементов электронного устройства. Транзисторы стали неплоскими и скорее похожи на нанопроволоки, чем на устройства (например, FINFET все чаще используются такими компаниями, как Intel). Существует тенденция ухода от использования кремния в качестве активного слоя (однако субстрат по-прежнему кремний) при все более частом использовании кремний-германиевых материалов и материалов соединения А III B V. Графен когда-то рассматривался как перспективный материал, однако для транзисторов, которые используются в цифровой логике, отсутствие запрещённой зоны превратило его в неподходящего для этих целей кандидата. Однако, в последние несколько лет, большой интерес вызывают другие 2D материалы, такие как дихалькогениды переходных металлов (например, MoS2), черный фосфор, в каком-то смысле схожий с графеном, и другие.

На сегодняшний день, транспортные свойства существующих материалов оставляют желать лучшего (гораздо более низкая подвижность, чем у кремния и материалов соединения А III B V). Актуальной темой являются топологические изоляторы: материалы, которые являются изоляторами в целом, но из-за свойств симметрии имеют графеноподобную структуру на поверхности, которая теоретически имеет низкое рассеяние и высокую подвижность носителей тока (это еще предстоит продемонстрировать). Другая проблема, это рассеивание мощности и масштабирование. В то время как пороговое напряжение уменьшается для снижения мощности, ток в закрытом состоянии становится слишком большим, а статическая рассеиваемая мощность начинает преобладать над потреблением энергии.

На устройствах с низким подпороговым наклоном тока по-прежнему должно быть проделано много работы (чем ниже эта метрика, тем круче отключение с напряжением). Туннельные полевые транзисторы также являются широко обсуждаемой темой.

В настоящее время разрабатываются два пути: первый - нейроморфные вычисления, то есть традиционные транзисторы, но параллельные аналоговые вычисления, такие как нейронные сети. Второй - спинтроника, управление электронным спином как логикой или информацией, содержащей состояние, как для хранения (MRAM, которую Motorola выделила много лет назад как Everspin), так, теперь, и для логики. Ведутся исследования осцилляторов и приборов с крутящим моментом.

Нанофотоника: Возрастает интерес к терагерцовому режиму, которого трудно достичь с помощью оптоэлектронных или электронных устройств. Такие технологии, как квантовый каскадный лазер, представляют собой наноструктурированные устройства, которые продемонстрировали работу в режиме приближенном к терагерцовому. Наноплазмоника и метаматериалы также продолжают играть важную роль для многих оптических и ЭМ-приложений.

Наноэнергия: Будут продолжены инновации в фотоэлектрических устройствах с использованием наноструктурированных систем для улучшения сбора света. Технологии хранения, такие как батареи и топливные элементы, используют наноинженерные материалы для анодов и катодов для увеличения эффективной площади поверхности и ее каталитических свойств.

Наномедицина: Современные достижения закладывают основу для разработки будущих инновационных диагностических приложений и новых терапевтических возможностей, а также наноматериалов для развития клеточной/молекулярной биологии и тканевой инженерии.

[Scyther]

Одна клетка заменит миллион
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=127724#.WNzqiTj5wd8
Ученые биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова впервые построили подробные карты пространственной организации генома в индивидуальных клетках и изучили особенности пространственной организации материнского и отцовского геномов в зиготах мыши. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature.

Исследования биологов МГУ имени М. В. Ломоносова подтвердили предложенную ранее модель, постулирующую, что при сохранении общих принципов упаковки генома, характер укладки хроматиновой фибриллы в индивидуальных клетках может существенно различаться. Получение этих результатов стало возможным благодаря тому, что авторы разработали новый экспериментальный подход для исследования пространственной организации генома в ядрах индивидуальных клеток.

В ядрах клеток молекулы ДНК упакованы в особые структуры, хромосомы, которые можно представить себе как сложные, но не случайным образом спутанные клубки. Вещество хромосом, представляющее собой в основном комплекс ДНК, РНК и белков, называется хроматином. Биологи разработали новую методику изучения того, как хроматин упакован в ядре живой клетки. Эта методика является значительно усовершенствованным вариантом классического подхода к исследованию трехмерной структуры генома – Hi-C (high-throughput chromosome conformation capture).

«Возьмем три условных участка ДНК: А, B и С. Первые два расположены друг за другом в геноме — они соседи, а третий, предположим, находится от них на расстоянии в несколько миллионов пар нуклеотидов. Но хромосома может быть так упакована, что фрагмент С окажется рядом с А или В в пространстве. Мы можем установить этот факт ( не для трех случайных участков ДНК, а в масштабе всего генома одновременно) и использовать эту информацию для построения карт пространственной структуры хроматина в живой клетке, так работает метод Hi-C», — рассказал один из авторов работы, кандидат биологических наук Сергей Ульянов.

В стандартном методе Hi-C для проведения одного эксперимента, как правило, требуется несколько сотен тысяч и даже миллионов клеток. Однако новая методика позволяет работать с одной отдельно взятой клеткой и составлять ее индивидуальную карту трехмерной структуры хромосом. Основным новшеством в этой методике является отбор единичных ядер на заключительном этапе Hi-C-эксперимента и проведение так называемой полногеномной амплификации — процесса, в котором с использованием особого фермента можно получить десятки тысяч копий ДНК из одного клеточного ядра.

«Это ключевой этап нашей технологии. Полногеномная амплификация позволяет напрямую работать с геномами индивидуальных клеток, секвенировать их и проводить любые другие манипуляции, в том числе исследовать трехмерную организацию хроматина в одной отдельно взятой клетке. Так называемые single-cell технологии, то есть исследования и манипуляции с единичными клетками, сейчас являются бурно развивающейся областью молекулярной биологии», — сказал Сергей Ульянов.

С помощью нового метода ученые смогли изолировать из мышиных зигот отдельно материнское ядро и отцовское и посмотреть, чем пространственная организация материнского генома отличается от отцовского.

«Мы провели анализ пространственной организации генома в зиготах мыши. Оказалось, что ядра, мужское и женское, которые сосуществуют в одной клетке, в зиготе, принципиально различаются по тому, как в них уложен геном. В ядре, сформировавшемся из ядра сперматозоида, активные участки генома в пространстве отделены от неактивных, а в ядре с материнским геномом этого не наблюдается. Во всех предыдущих исследованиях в клетках млекопитающих это разделение имело место, так что это очень неожиданный результат», — прокомментировал один из авторов статьи, Илья Флямер.

Таким образом, новый метод позволяет исследовать самые ранние стадии эмбриогенеза, сразу после оплодотворения.

«Поскольку зигота — это тотипотентная клетка, которая может дать начало любому типу клеток в организме, возможно, полученные результаты помогут понять природу тотипотентости и дадут возможность приблизиться к более полному перепрограммированию соматических клеток, чем при создании индуцированных плюрипотентных стволовых клеток» — сказал Илья Флямер.

Пространственная организация хроматина является важным регуляторным инструментом, который клетка использует для управления экспрессией генов. В последнее время в научной литературе появляется все больше сообщений о том, что нарушения нормальной упаковки ДНК в ядре связаны с рядом тяжелых заболеваний человека и в первую очередь с некоторыми раковыми опухолями. Технология Hi-C на единичных клетках в будущем позволит исследовать отдельные, в том числе крайне немногочисленные, субпопуляции раковых клеток в составе опухолей и, возможно, приблизит нас к понимаю механизмов возникновения злокачественных новообразований

Работа выполнена совместно с Институтом биологии гена РАН и коллегами из Австрии и США.

[Scyther]

Установка для превращения углекислого газа в кислород
http://greenevolution.ru/2017/03/29/ustanovka-dlya-prevrashheniya-uglekislogo-gaza-v-kislorod/

стройство монтируется в выхлопную трубу автомобиля и значительно снижает вред для окружающей среды

Парам Джагги, 17-ти летний подросток, ученик школы Plano East High School в штате Техас, является автором экологического изобретения, о котором мало кто бы мог додуматься. Эта революционная новинка очень быстро обрела популярность и получила множество наград. Изобретение предназначено для устранения производимых автомобилями и автотранспортными средствами выбросов углекислого газа, который впоследствии преобразуется в кислород.

Парам Джагги рассказывает, что идея создать подобную вещь пришла ему голову, когда три года назад он заметил, как находящийся прямо перед ним автомобиль выделял в атмосферу ощутимое количество газа. С того момента он начал изучать этот вопрос и работать над своим изобретением.

Задумка Парама реализовалась в виде устройства под названием „ Algae Mobile” («Автомобильные водоросли»), которое вставляется в выхлопную трубу машины. Оно работает посредством процесса фотосинтеза – водоросли, находящиеся внутри алюминиевого корпуса устройства при взаимодействии с выхлопными газами превращают углекислый газ, опасный и вредный для здоровья человека, в кислород, который затем выбрасывается в атмосферу.

[Scyther]

Как самодельная карта дворов открывает незнакомый город
http://gosvopros.ru/non-job/otdykh/map/

Петербурженка Екатерина Новикова рисует необыкновенные карты: не стран, не городов — любимых питерских дворов! Для неё, архитектора и дизайнера, это лишь увлечение, но так получилось, что именно оно и именно сейчас, в преддверии нового лета, привело на её страницу «В Контакте» тысячи человек: идея прокладки экскурсионных маршрутов по дворовым пространствам показалась привлекательной многим. Так что я взял на себя смелость обозначить, кому и чем она может оказаться полезной, а также набросать алгоритм создания подобных карт — для тех, кто захочет повторить опыт в своём городе.

На сегодняшний день Екатерина составила три маршрута по дворам центральной части Санкт-Петербурга. Все они начинаются от крупной улицы или канала, змейкой ведут сквозь скверы, детские площадки, тропинки доброго десятка домов, и выходят на другую большую улицу. Разной толщины линиями помечены основной и альтернативные маршруты, звёздочки отмечают интересные места и необычные объекты, а стиль исполнения ближе к древним план-схемам, нежели к уже приевшейся спутниковой фотографии.

Вообще, такую карту приятней смотреть не с экрана компьютера или телефона, а распечатать и отправляться в путь, уподобившись туристу доцифровой эпохи. Компас, впрочем, не понадобится: если вы и заблудитесь, то лишь получите больше удовольствия от прогулки.

Как видите, всё очень просто. Но это та самая гениальная простота, которая способна каждому предложить что-то своё. И вот кому она может пригодиться:

Для простого пешехода — это возможность сократить путь, не задыхаясь от пыли и выхлопов главных улиц. Навигаторы тут, увы, пасуют: они не проложат маршрут по дворам, потому что об их «содержимом» почти ничего не знают (ориентируются-то они на данные, полученные с автомобилей). А ведь если не бояться углубиться во дворы, особенно в исторической части города, которая пока, к счастью, не подвержена эпидемии «озаборивания», можно не только сэкономить время, но и сделать это с удовольствием и даже — если сможете почувствовать себя немножко путешественником — с пользой.

Гостю города и туристу — дворовые маршруты предлагают множество достопримечательностей особого сорта. В моём родном Екатеринбурге, например, водят экскурсию по Уралмашу — но не заводу, а жилому району, показывая, как строилась часть города, сыгравшая в истории страны огромную роль. А ещё город оказался неожиданно богат на интересную уличную настенную роспись — по которой, правда, пока путеводителей нет, но без сомнения появятся: в европейских городах экскурсионные туры по граффити-объектам давно стали частью туриндустрии.

Безусловно, чтобы увидеть такое, придётся нырнуть во дворы — где может быть некомфортно в тёмное время суток. Зато днём к вашим услугам целый культурный пласт, не охваченный ни одним туристическим справочником.





Малому бизнесу — такие карты помогут привлечь покупателей. Вообразите открытку (идея Екатерины) с приятным летним воскресным маршрутом, от фонтана А к фонтану Б, сквозь зелёные уютные дворики. Будет очень кстати, если по пути встретится крохотная, никому неизвестная кофейня, булочная, кондитерская, магазинчик сувениров.

Это идеальная реклама: полезная (такое и друзьям не грех подарить, и себе на холодильник повесить), ненавязчивая (ведь услуга тут не главное, не бьёт по глазам), эффективная — потому что логика маршрута и услуги увязаны.

Наконец, для местной власти — это возможность подстегнуть внутренний туризм. Он, если вы не знали, в прошлом году впервые за много лет превзошёл по популярности туризм внешний. И хоть «путеводитель по дворам» выглядит смешной затеей в масштабах государства, в масштабе отдельно взятого населённого пункта никуда от них родных не деться, а навигаторы тут, повторюсь, подмога слабая.

Три года назад я проехал на автомобиле от Владивостока до Екатеринбурга, останавливаясь в каждом крупном городе по пути, чтобы пройтись по местным достопримечательностям. И теперь убеждён, что будь у меня тогда средство для навигации по дворам — пусть и в виде таких вот разрозненных карт — путешествие получилось бы намного более познавательным




Так как же нарисовать такую карту? Вот примерный алгоритм.

1. Разведайте маршрут. Тут вам лучше всего посоветоваться со знакомыми детьми и подростками: дворы — это их территория, они знают все лазейки-подворотни и интересные места. А после, конечно, пройдитесь сами, отмечая на обычной бумажной карте или навигаторе всё, что по вашему мнению заслуживает внимания. Трансформаторная будка с ярким граффити, голубятня, за которой кто-то ещё ухаживает, необычное дерево, уютный сквер, спортплощадка и тому подобное — всё это может быть и будет кому-то интересно!

2. Подготовьте основу: контуры улиц и домов, границы зелёных зон. Проще всего воспользоваться кадром из уже готовой подробной карты: позаимствуйте его из OpenStreetMap, 2GIS, Яндекс.Карт (особенно их «народной» версии) и им подобных приложений и сервисов. Не забывайте только, что если вы собираетесь продавать свою карту, разумно пользоваться теми из них, которые развиваются на условиях свободных лицензий (в данном случае это OpenStreetMap).

Основу можно подвергнуть художественной обработке, как это сделала Екатерина (оцените, в частности, контуры домов): такой продукт приятней держать в руках. Её рабочие инструменты: компьютерные программы SketchUp, Photoshop, InDesign, но рискну предположить, что ту же задачу можно решить и с помощью только свободных (читайте: бесплатных) программ, таких как The GIMP, Krita, Scribus, Inkscape.




3. Нанесите ключевые объекты. Помните, что вы ориентируетесь на пешехода, который будет двигаться медленно и, вероятно, часто останавливаться — чтобы передохнуть и насладиться видом. Поэтому детализация должна быть максимальной: и отдельные деревья, и скамейки, и качели не будут лишними. Кроме того, поскольку вы составляете больше план, нежели математически точную карту, здесь тоже разумно дать волю художественному началу: например, деревья сделать похожими именно на деревья, а не схематическими «ёлочками-скелетами», как это делают профессиональные картографы.

4. Маршрут лучше разработать не один, а с вариантами, которыми можно или стоит пройти. Обязательно добавьте по краю аннотации, если какие-то места могут оказаться непроходимыми, а-ля «Здесь по весне огромная лужа» и «Эти ворота открыты не всегда». Не забудьте номера важных для ориентировки домов, названия крупных улиц, отметьте остановки общественного транспорта.

Вот и всё. Приятного вам отдыха!