Новости науки

[Scyther]

Назван способ заработать много денег, больше подходящий для женщин
http://www.mk.ru/science/2018/05/10/nazvan-sposob-zarabotat-mnogo-deneg-bolshe-podkhodyashhiy-dlya-zhenshhin.html

Таковым ученые сочли краудфандинг

Считается, что мужчинам проще получить деньги со стороны на свой проект, чем женщинам, поскольку последние в этом случае подвергаются дискриминации. Новое исследование показало, что у этого правила есть важное исключение: женщины эффективнее собирают финансовые средства посредством краудфандинга, то есть обращаясь к широкой аудитории с просьбой о добровольных взносах.

По словам учёных из США, представляющих Индианский университет, «сильные мира сего» зачастую подвержены стереотипу, что распоряжаться крупными деньгами должны мужчины, поэтому именно представители сильного пола при прочих равных имеют шансы получить финансирование. Тем не менее, когда женщина принимает решение запустить стартап и собрать на него средства посредством краудфандинга, ситуация обстоит противоположным образом.

Краудфандинг — модель сбора средств, сравнительно недавно получившая широкую популярность. Её название можно перевести с английского языка как «народное финансирования». Желая создать тот или иной продукт, способный заинтересовать человечество уже на стадии идеи, начинающий бизнесмен может создать площадку в интернете, через которую всякий желающий может поддержать его проект материально. Естественно, для того, чтобы подобная попытка получения стартового капитала увенчалась успехом, создателю стартапа необходимо не только доказать, что его идея интересна и реализуема, но и вызвать доверие у, по большей части, не знакомых ему лично людей — в противном случае немногие согласятся поделиться с ним своими деньгами.

Чтобы выяснить, зависит ли успешность краудфандинга от пола человека, учёные изучили 416 проектов, появлявшихся на крупнейших онлайн-платформах для краудфандинга на протяжении трёх лет. Как оказалось, у женщин шансы собрать необходимую сумму в среднем были выше.

Впоследствии специалисты попытались понять, почему именно подобное происходит, и пригласили к участию в эксперименте 73 человека, не являющихся профессиональными инвесторами. Как оказалось, эти люди зачастую подсознательно воспринимали автора того или иного проекта более «заслуживающим доверия», если это была женщина.

[Scyther]

«Роскосмос» планирует стать конкурентом OneWeb. Госкомпания разрабатывает систему покрытия Земли интернетом
https://hightech.fm/2018/05/10/ros

«Роскосмос» представит проект системы, которая сможет покрыть всю планету высокоскоростным интернетом. Об этом пишет РИА «Новости» со ссылкой на собственные источники. Презентация проекта пройдет 22 мая, на нее приглашены представители крупных компаний, в том числе государственных, а также участники банковского и финансового сектора.

«Роскосмос» работает над созданием проекта глобальной многофункциональной информационной спутниковой системы (ГМИСС). «Будет представлен проект создания национальной системы покрытия территории Земли высокоскоростным доступом в интернет и обеспечения непрерывного канала связи для беспилотного транспорта, „интернета вещей“ и защищенной передачи данных», — говорится в заявлении организации.

Подробности системы пока неизвестны. В финансировании программы может принять участие Внешэкономбанк, а также другие «заинтересованные компании». Ранее РБК писало, что проект может стоить почти 300 млрд рублей, которые власти вложат в компанию.

Cтартап Altaeros, поддерживаемый инвесторами из SoftBank, разрабатывает автономные аэростаты. В компании говорят, что в отличие от конкурентов, они обеспечат в удаленных районах не просто интернет на случай экстренных ситуаций, а полноценный широкий канал.

SpaceX планирует вывести на орбиту 4425 спутников для раздачи интернета. Ранее представители компании рассказывали, что «созвездия» спутников расположатся на низкой околоземной орбите на высоте 1110-1350 км — ниже, чем традиционные геостационарные спутники. Благодаря этому задержка при передаче сигнала составит всего 25-35 миллисекунд. При этом у большинства спутниковых провайдеров этот показатель составляет 600 миллисекунд. Похожий план у компании OneWeb.

[Scyther]

Эксперимент сибирских ученых помог понять молекулярное устройство ионных жидкостей
http://www.sbras.info/articles/overview/eksperiment-sibirskikh-uchenykh-pomog-ponyat-molekulyarnoe-ustroistvo-ionnykh-zhid
Сотрудники лаборатории структуры и функциональных свойств молекулярных систем Новосибирского государственного университета Даниил Колоколов и Александр Степанов вместе с немецким профессором Ральфом Людвигом изучили водородные связи в различных ионных жидкостях. Оказалось, что в силу сложного молекулярного устройства эти вещества демонстрируют необычное фазовое поведение. Подобные исследования для ионных жидкостей в твердом состоянии ранее не проводились, причем сфера применения ионных жидкостей очень разнообразна — от химической промышленности до ракетостроения.
 
Как поясняет старший научный сотрудник лаборатории структуры и функциональных свойств молекулярных систем НГУ, сотрудник Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН кандидат физико-математических наук Даниил Колоколов, он был приглашен для участия в Гумбольдтовском семинаре (Humboldt Kolleg), который проходит в Новосибирске раз в несколько лет. Ученый представил немецким коллегам результаты своей работы по исследованию молекулярной подвижности и состояний веществ, содержащих в себе водородные связи (вода в разном агрегатном состоянии, спирты и т. д.).
 
 — Благодаря этому мероприятию мы познакомились с профессором Ральфом Людвигом из Университета города Росток, который заинтересовался нашими возможностями и нашими методами исследования. Сфера его научных интересов — ионные жидкости. Мы никогда этим не занимались, но в ходе обсуждения темы стало понятно, что мы могли бы внести свой вклад в понимание того, как устроены столь сложные объекты, как ионные жидкости. После того, как коллеги из Германии прислали нам образцы, мы приступили к эксперименту, который до этого никто никогда не проводил. Пока все получается замечательно, — рассказал Даниил Колоколов.
 
Ионная жидкость — это жидкость, содержащая только ионы. В широком смысле ионными жидкостями считаются любые расплавленные соли, например, хлорид натрия, расплавленный при температуре выше 800 С. В настоящее время под термином «ионные жидкости» чаще всего подразумевают соли, температура плавления которых ниже температуры кипения воды, то есть ниже 100 С. Соли, которые плавятся при комнатной температуре, называются «RTIL», или «Room-Temperature Ionic Liquids».
 
Основные сферы применения ионных жидкостей — энергетика, биотехнологии, химия, ракетостроение. Ионные жидкости относятся к так называемым «зеленым растворителям», соответствующим принципам зеленой химии (научное направление, к которому можно отнести любое усовершенствование химических процессов, положительно влияющих на экологию). Некоторые ионные жидкости, например 1-бутил- 3-метилимидазолий хлорид, являются относительно эффективными растворителями для целлюлозы. В классических растворителях этот процесс происходит только в очень жестких условиях.
 
 — Ионные жидкости перспективны для использования как диэлектрики. Например, в аккумуляторах автомобиля стандартным диэлектриком выступает раствор серной кислоты и воды. Но серная кислота очень летучая и токсичная. Для аккумулятора это отдельная проблема: он сломался, кислота потекла, и сразу возникает угроза для человека. Теперь представьте себе, что появилась ионная жидкость, которая может передавать заряд, но менее летуча и токсична. Мы получили бы более чистое производство, менее вредное для экологии. Но для того, чтобы модифицировать ионные жидкости, надо понимать, как они устроены. А устроены они сложно: до сих пор не вполне понятно, от чего зависит температура замерзания, какая у них структура в замерзшем состоянии и так далее. В ходе нашего эксперимента выяснилось, что по характерным наблюдаемым данным можно однозначно дифференцировать разные ионные жидкости по типу водородных связей. А также, кроме структуры связи, мы можем получать данные о молекулярной динамике, измерять скорость диффузии молекул. В дальнейшем это можно использовать для квантовых расчетов и прогнозирования функциональных свойств этих материалов в зависимости от молекулярного строения, — говорит Даниил Колоколов.
 
Результаты исследования легли в основу научной статьи. Новосибирские ученые смогли показать, что у ионных жидкостей, кроме сложного устройства, наблюдается необычное фазовое поведение: они динамически неоднородны.
 
 — Вроде бы это кристалл, но когда вы смотрите с точки зрения динамики, то видите смесь неподвижного и жидкого состояний. Это уникальное наблюдение. Мы смогли показать, что это происходит с достаточно низкой температуры (−50 С) вплоть до перехода в жидкое состояние при комнатной температуре. Это означает, что быстрое движение протонов в ионных жидкостях возможно и в замерзшем состоянии, —резюмирует Даниил Колоколов.

[Scyther]

Песков отказался комментировать сообщения о ликвидации Федерального агентства научных организаций
http://www.mk.ru/science/2018/05/11/peskov-otkazalsya-kommentirovat-soobshheniya-o-likvidacii-federalnogo-agentstva-nauchnykh-organizaciy.html
Пресс-секретарь президента России Дмитрий Песков отказался комментировать сообщения средств массовой информации о возможной ликвидации Федерального агентства научных организаций (ФАНО).

«Сначала структура кабинета министров, она предлагается председателем правительства президенту», — заявил спикер Кремля в ответ на просьбу прокомментировать информацию про возможную ликвидацию ФАНО.

Ранее в пятницу осведомлённый источник в парламенте сообщил, что Минобрнауки России будет разделено на два ведомства: Министерство образования и Министерство науки.

По его словам, Министерству науки будут переданы функции Федерального агентства научных организаций (ФАНО), при этом сама структура ФАНО будет ликвидирована, решение об этом якобы уже принято.

[Scyther]

Ученые показали как выглядит стволовая клетка в 3D
https://hightech.fm/2018/05/13/3d-cells

Используя глубинное обучение, ученые из Института Аллена создали инструмент, который позволяет визуализировать структуру клетки, даже если исходно у них есть только его внешнее изображение. Инструмент, который способен это сделать, доступен бесплатно онлайн, и разработчики отмечают, что таким образом можно понять работу клетки и заметить происходят ли внутри него какие-то вредные процессы

Исследователи также добавили, что если мы лучше будем понимать внутреннюю работу здоровой клетки, то сможем понять, что происходит, когда она превращается, например, в раковую. «Это может помочь нам откатиться назад во времени, чтобы посмотреть на раковую клетку в разное время, чтобы наблюдать за изменениями, которые происходят, и обнаружить их как можно раньше в других случаях», — сказал Грег Джонсон, ученый из Института Аллена.

Институт уже долгое время занимается исследованиями в этом направлении, но это первый публичный релиз специальной программы для изучения клеток. Она ориентирована именно на стволовые клетки, а также способна вести записи десятков типов клеток.

Это новый способ увидеть живые клетки человека изнутри, отмечают исследователи. По их словам, большинство людей представляют клетки как овал, потому что они так изображены в учебниках. Это неплохой способ начать их изучать, однако ученый Рик Хорвиц добавил, что «вряд ли хотя бы одна клетка в мире на самом деле выглядит так».

Для того, чтобы увидеть как можно большей деталей, программа сделана так, чтобы клетки светились. После того, как ученым удалось сделать тысячи фотографий светящихся клеток, их загрузили в нейросеть, которая, через какое-то время, научились предсказывать форму и расположение структур в любой ячейке, а не только в той, которую она уже видела.

[Scyther]

Заседание президиума РАН. Наука и программа развития сельского хозяйства
https://scientificrussia.ru/articles/zasedanie-prezidiuma-ran-nauka-i-programma-razvitiya-selskogo-hozyajstva

15 мая в 11:00 состоится очередное заседание президиума Российской академии наук. На заседании обсудят вопрос о научном обеспечении реализации Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы. Также будет представлен состав Научного совета РАН по проблеме «Координатно-временное и навигационное обеспечение» и представлен доклад о создании Комитета РАН по международной программе "Будущее Земли". Также в рамках заседания состоится вручение ряда научных премий.

Портал "Научная Россия" ведет прямую трансляцию заседания президиума.

11:05 Сергеев передает слово академику Юрию Лачуге для первого доклада о научном обеспечении реализации Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы.

11:01 Заседание президиума РАН открывается приветственным словом президента Академии наук Александра Сергеева. Он зачитывает повестку дня, предложенную для сегодняшнего заседания.

[Scyther]

Как мозг принимает решения
https://scientificrussia.ru/articles/kak-mozg-prinimaet-resheniya

Новое исследование психологов из Университета Эмори раскрывает механику того, как мозг принимает решения, рассчитывая, стоит ли тратить усилия в обмен на потенциальные вознаграждения, - пишет medicalxpress.com.

«Мы поняли, что вентромедиальная префронтальная кора головного мозга… активно участвует в формировании ожиданий, лежащих в основе принятия решений», - говорит психолог из Университета Эмори Майкл Тредвей, старший автор статьи.

Ученые фокусировались на понимании молекулярных механизмов и психических симптомов, связанных с настроением, беспокойством и принятием решений.

«Понимание того, как мозг работает в нормальном режиме при принятии решений, за которыми стоят потенциально необходимые затраты усилий, позволяет определить, что происходит при некоторых нарушениях, когда мотивация снижается, например, при депрессии и шизофрении», - говорит он.

Предыдущие исследования наблюдали три области мозга в процессе принятия решений; переднюю поясную кору, переднюю изоляцию и вентромедиальную префронтальную кору. Было выяснено, что в последнем отделе вычисляется субъективная ценность потенциально принятых решений. Однако, когда речь заходит о затратах усилий, действуют в основном две другие области мозга.

Ограничение предыдущих исследований заключается в том, что они одновременно представляли и издержки, и преимущества альтернативы для субъектов. «Однако в реальном мире мы, как правило, должны принимать решения на основе неполной информации», - говорит Аманда Арулпрагасам - первый автор статьи, психолог лаборатории Трэдвея.

Арулпрагасам разработал исследование, которое позволило ученым моделировать определенные нейронные схемы в ситуации, когда субъект оценивает степень усилий и величину вознаграждения. При этом информация о энергозатратах и выгодах давалась неодновременно. На протяжении эксперимента участники подвергались функциональной магнитно-резонансной томографии.

Субъекты должны были выбрать один вариант: получение одного доллара США без каких-либо усилий, либо 5,73 доллара за выполнение действия. Последнюю сумму можно было получить, в течение некоторого времени быстро (на максимальной скорости) нажимая на кнопку, используя свой нерабочий мизинец – задача достаточно неприятная, но безболезненная.

Максимальные скорости участников после первых испытаний были записаны. Затем им сказали размер вознаграждения за выполнение задания, и действие нужно было выполнить вновь. Порядок участников сильно отличался от предыдущего – был почти противоположным. И только после получения обоих наборов информации участникам была предложена альтернатива -  вариант без усилий за один доллар или выполнение задания за 5,73 доллара.

Исследователи определили последствия принятых решений для формирования ценностных ожиданий от будущих действий. Результаты показали ясную роль вентромедиальной префронтальной коры в создании образа награды, даже прежде чем вся информация была получена. Также ученым удалось выяснить, что передняя поясная кора и передняя изоляция больше активны при анализе разницы между ожиданиями участников и тем, что они получают в итоге в качестве вознаграждения, чем в оценке усилий, которые требуется приложить в случае принятия определенного решения.

Замечание Scyther-a: Совсем неудачный перевод деталей эксперимента. См. исходный текст
https://medicalxpress.com/news/2018-05-reveals-brain-effort.html

[Scyther]

Мыши помогли по-новому взглянуть на популярнейшую моральную дилемму
http://www.mk.ru/science/2018/05/14/myshi-pomogli-ponovomu-vzglyanut-na-populyarneyshuyu-moralnuyu-dilemmu.html

На словах и на деле человек решает ее по-разному

Множество людей хоть раз слышало о так называемой «проблеме вагонетки» — гипотетической ситуации, когда как действие, так и бездействие человека приведет к гибели людей. Естественно, подобная ситуация всегда рассматривается лишь теоретически, однако психологи из Бельгии, представляющие Гентский университет, нашли способ изучить моральную дилемму «в лабораторных условиях», почти не нарушая этических норм.

«Проблема вагонетки» обычно формулируется примерно следующим образом: неуправляемая вагонетка несётся в направлении пяти человек, привязанных к рельсам, а если повернуть стрелку, она поедет по другому пути, к которому привязан один человек. Сама дилемма заключается в том, будет ли с моральной точки зрения более правильным стрелку перевести. Если этого не сделать, погибнет больше людей, однако в противном случае человеку придется лично «приговорить» одного человека во имя спасения пятерых.

В опросах, носящих сугубо теоретический характер, люди довольно часто заявляют, что в подобной ситуации были бы готовы взять на себя ответственность и выбрать более «прагматичный» вариант. Приемлемых с моральной точки зрения способов достоверно проверить, как люди на самом деле поступят в таком случае, скорее всего, не существует — даже если в действительности эксперимент не будет никому угрожать, но участников об этом не предупредят, подобное может быть чревато психологической травмой для самих участников.

Тем не менее, в новом исследовании учёные придумали опыт, который не выглядит слишком «бесчеловечным», однако действительно ставит участников перед непростым моральным выбором. 192 человека оказались перед клетками с мышами, некоторых из которых, как пообещали учёные должно было болезненно ударить током. Если на протяжении 20 секунд человек не нажимал на кнопку, заряд получали пять мышей, однако нажатие приводило к тому, что он поступал в другую клетку, где была одна мышь. Ещё 83 людям подобный выбор описывался «на словах», и они должны были ответить, как бы поступили в этой ситуации теоретически.

На самом деле, в ходе эксперимента не пострадали не только люди, но и мыши — в действительности никого из них не ударяло током независимо от решения участников эксперимента. Тем не менее, по словам учёных, лишь 12 из 192 участников заявили, что заранее догадались об этом.

Можно было бы предположить, что, столкнувшись с реально дилеммой, люди будут чаще предпочитать бездействие, как будто снимающее с них ответственность. Однако на практике результаты оказались противоположными — столкнувшись с реальным, а не гипотетическим выбором, люди примерно в два раза чаще нажимали на кнопку, чем остальные сообщали о таком решении в ходе теста.

Специалисты признают, что отношение участников эксперимента к грызунам может быть совсем не таким, как к людям. Тем не менее, главной целью было не столько выяснить, как именно большинство людей решили бы «проблему вагонетки», а проверить, насколько достоверный ответ на такие вопросы способно дать анкетирование.

[Scyther]

Красноярские ученые выяснили, что для высокого урожая не обязательно пахать землю
http://www.sbras.info/articles/overview/krasnoyarskie-uchenye-vyyasnili-chto-dlya-vysokogo-urozhaya-ne-obyazatelno-pakhat-

Сибирские ученые предложили внедрить ресурсосберегающие методы минимальной и нулевой обработки почвы вместо традиционных технологий возделывания зерновых культур. Методики позволят получить высокий урожай при наибольшей рентабельности и минимуме отрицательных воздействий на окружающую среду. Технологии являются особенно актуальными для регионов Сибири с коротким периодом вегетации.

Обработка почвы — наиболее энергоемкий и затратный процесс в сельскохозяйственном производстве. Снизить расходы и повысить эффективность труда можно с помощью ресурсосберегающих технологий, основанных на минимальной обработке почвы или прямом посеве. Такие подходы использовались в разных странах мира, но для каждого конкретного региона их применимость и экономическая эффективность требуют отдельной оценки.

Ученые Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН и Кемеровского государственного университета обнаружили, что в условиях лесостепной зоны юга Сибири культуры, выращенные на не обработанной почве, по урожайности не уступают возделываемым на пахоте. Исследования показали, что использование ресурсосберегающих технологий позволяет снизить расходы почти на 50%. Снижение производственных затрат, в свою очередь, увеличивает прибыль и рентабельность.

На опытных полях хозяйства «Минино», находящегося в четырех километрах от Красноярска, ученые сравнили три системы основной обработки почвы. Традиционная методика включала зяблевую осеннюю вспашку на глубину более 20 сантиметров и предпосевную культивацию почвы весной. Минимальная технология заключалась в осеннем дисковании почвы на глубину 10 сантиметров. Посев производился весной без дополнительной обработки почвы. При нулевой обработке механическое воздействие не применялось.

Для посева по нулевой технологии пришлось решить ряд технических задач. Обильная мульча из соломы и растительных остатков на поверхности почвы препятствовала качественному посеву. Исследователи перешли на посев по стерне, усовершенствованной сеялкой, которая способна размельчать остатки растений и прорезать почву на глубину до 5 см. В итоге наибольшая урожайность была получена при минимальной технологии возделывания.

«Ресурсосберегающие технологии снижают эрозию почвы за счет растительных остатков на поверхности, позволяют снизить энергоемкость получения сельскохозяйственной продукции, повысить производительность труда и экономическую эффективность возделывания культур. При этом важно помнить, что применение азотных удобрений снижает себестоимость продукции за счет значительной прибавки урожая», — заключил ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского института сельского хозяйства ФИЦ КНЦ СО РАН доктор сельскохозяйственных наук Василий Романов.

[Scyther]

Микробы для сосудов
https://www.nkj.ru/news/33775/

Бактерии кишечной палочки на клетках кишечного эпителия
Здоровье кровеносных сосудов связано с разнообразием кишечной микрофлоры.

Сейчас уже никого не удивишь рассказами о том, как много всего в нашей физиологии зависит от кишечных бактерий. Они не просто помогают переваривать пищу – они также ощутимо влияют на обмен веществ, на иммунитет и даже на мозг.

Известно, что некоторые бактерии повышают вероятность заболеваний, связанных с обменом веществ: ожирения, диабета и т. д.; другие же, наоборот, помогают оставаться стройными и здоровыми.

Но дело не только в том, каких бактерий в кишечнике больше, а каких меньше – важно, чтобы их было много и самых разных, важно разнообразие микрофлоры. Считается, что проблемы со здоровьем, которые возникают из-за неправильной микрофлоры, возникают не в последнюю очередь потому, что между бактериальным сообществом и иммунитетом возникает недопонимание.

Иммунитет следит за желудочно-кишечным трактом очень тщательно, уничтожая потенциально патогенные микроорганизмы еще до того, как они успеют нанести вред; но притом иммунитету нужно научиться отличать полезных бактерий от вредных. Если разнообразие микробов велико, то и иммунная система работает, как надо; если же микрофлора по видовому составу оказывается скудна, то в иммунитете начинается вялотекущая воспалительная реакция, которая вредит собственным тканям организма. Известно, что малое разнообразие микрофлоры связано с такими расстройствами, как воспалительная болезнь кишечника, диабет первого типа и псориатический артрит.

В недавней статье в European Heart Journal исследователи из Ноттингемского университета и Королевского колледжа Лондона описывают еще одну проблему, которая может возникнуть из-за недостаточно разнообразных бактерий в нашем кишечнике.

Ана Вальдес (Ana M. Valdes) и ее коллеги проанализировали состояние сердечно-сосудистой системы у нескольких сотен женщин-близнецов среднего возраста – и оказалось, что есть явное совпадение между жесткостью артериальных стенок и составом кишечной микрофлоры: чем разнообразнее были бактерии, тем менее жесткими были стенки сосудов.

От состояния сосудов зависит работа сердца. Жесткие сосудистые стенки ставят сердце в трудное положение – ему становится трудно регулировать кровоток и адаптировать частоту собственных сокращений к потребностям органов и тканей в крови; то есть жесткие сосуды – плохие, больные сосуды.

Конечно, здесь не нужно забывать и про генетические факторы, но в исследовании анализировали близнецов, у которых генетика в той или иной мере одинакова (в зависимости от того, об одно- иди двуяйцевых близнецах идет речь), и если мы видим, что у одного близнеца сосуды жестче, чем у другого, то дело тут все-таки не в генах.

Разумеется, здесь также учитывали и вредные привычки, и уровень холестерина в крови, и ожирение с диабетом – все прочие факторы, которые плохо влияют на сосуды, однако, по словам авторов работы, их влияние можно оценить лишь в 2%, тогда как влияние микрофлоры – в 10%.

Исследователи также выяснили, что в крови женщин с более разнообразной микрофлорой есть бактериальные вещества, которые связаны с более низким риском диабета. Известно, что этих веществ появляется тем больше, чем больше в еде растительных волокон.

Выше мы говорили, что и разнообразная микрофлора, и присутствие определенных видов бактерий снижает шансы заболеть диабетом; в данном случае диабетический риск чрез микрофлору соотнесли с состоянием сосудов. Кроме того, необходимо подчеркнуть, что до сих пор на людях никто не проверял, как связаны кишечные симбиотические бактерии и жесткие сосуды.

Новые результаты лишний раз подтверждают, что к своим бактериям нужно относиться со вниманием, и, если нужно, принимать пробиотики и другие препараты, помогающие поддерживать разнообразие микрофлоры.

Впрочем, пробиотики – не единственное средство; состав микрофлоры зависит от того, что мы едим, а значит, ее можно должным образом скорректировать с помощью правильной диеты. Тут можно напомнить статью сотрудников Лёвенского католического университета, о которой мы писали два года назад: в ней говорилось, что разнообразие кишечных бактерий повышается не только от овощей, фруктов и йогуртов, но и от кофе, чая и вина.

[Scyther]

Страсти по «невозможному»: двигатель EmDrive
https://naked-science.ru/article/nakedscience/strasti-po-nevozmozhnomu

В конце 2016 года ленты мировых новостных агентств облетело удивительное сообщение: Китай проводит в космосе испытания «невозможного» двигателя EmDrive. Того самого, что вроде как нарушает закон сохранения импульса. Попробуем разобраться?

На пресс-конференции, проходившей в Пекине, доктор Чен Юи (Chen Yue) из Китайской академии космических технологий (CAST) объявил, что его страна уже давно и успешно тестирует эту технологию в лаборатории. Более того, теперь Китай проверил работу двигателя на борту космической станции «Тяньгун-2». Заявление только подогрело споры, длящиеся уже почти 10 лет. Ведь вопрос, работает ли EmDrive, фактически эквивалентен спору с бароном Мюнхгаузеном о возможности вытащить себя из болота за волосы, да еще вместе с конем. Попробуем разобраться.

Эта история началась в 2001 году, когда британский инженер Роджер Шойер (Roger Shawyer) основал небольшую компанию Satellite Propulsion Research Ltd. В этом ему помог грант, полученный от британского Департамента торговли и промышленности и некоторых частных инвесторов. Сказалась хорошая репутация инженера, имевшего богатый опыт работы в космической промышленности. В частности, Шойер 20 лет был сотрудником компании EADS Astrium – одного из крупнейших мировых производителей космических аппаратов. В результате работы в декабре 2002 года на суд общественности был представлен первый рабочий прототип «невозможного» двигателя, получившего название EmDrive. Фактически устройство представляло собой полый медный конический резонатор, запаянный с обоих концов. К резонатору крепился магнетрон – прибор, генерирующий микроволновое излучение. Такие магнетроны широко используются, например, в СВЧ-печах.

Принцип работы EmDrive сразу вызвал множество вопросов у специалистов. Сам изобретатель утверждает, что работа двигателя описывается давно известными физическими законами и никакой «новой физики» для его объяснения не нужно. Известно, что электромагнитные волны могут переносить энергию и импульс. Эффект давления света хорошо изучен и даже используется для ориентации некоторых космических аппаратов. В EmDrive волны, создаваемые магнетроном, испытывают многократные отражения во внутренней полости резонатора и давят на его стенки. А вот далее начинается наиболее спорное место в теории. По словам Шойера, можно так подобрать размеры и форму резонатора и длину излучаемых магнетроном электромагнитных волн, что давление на боковые стенки конуса будет равно нулю. Тогда получается, что давление на большое и малое основания конуса будут неодинаковы, и в двигателе возникнет тяга в направлении плоскости основания большей площади. Однако этот факт противоречит законам физики, а именно третьему закону Ньютона.

Дело в том, что единственный способ перемещения в космическом пространстве, который пока освоило человечество, – это реактивное движение. В его основе лежит закон сохранения импульса. Тяга в реактивном двигателе возникает за счет того, что ракета-носитель или космический корабль выбрасывает вещество в сторону, противоположную движению. Одна из основных характеристик такого двигателя называется удельным импульсом – это отношение создаваемого двигателем импульса к расходу топлива. Таким образом, чем выше значение удельного импульса, тем меньше топлива тратит космический корабль на изменение скорости. Чем больше скорость, с которой вещество вылетает из реактивного двигателя, тем выше удельный импульс. Такой двигатель может разогнать космический корабль до большей скорости, затратив при этом меньше топлива. Именно поэтому в последнее время в космической промышленности все большую популярность приобретают ионные двигатели. У них низкая тяга, но высокая скорость истечения вещества, что делает их очень эффективными для длительных космических миссий. Однако и они сталкиваются с основной проблемой всех реактивных двигателей – ограниченным запасом топлива.

Другой известный способ перемещения в космосе – это космический парус. Такой аппарат будет использовать для перемещения давление солнечного света или солнечного ветра – потока заряженных частиц, летящих по направлению от нашей звезды с большими скоростями. Также недавно было представлено несколько проектов, предлагающих осуществлять разгон аппарата с парусом с помощью мощного лазерного излучения. Но, несмотря на обилие подобных проектов, все они еще далеки от эффективного практического применения.



И реактивному двигателю, и космическому парусу для перемещения необходимо провзаимодействовать с веществом (топливом или солнечным ветром) или электромагнитными волнами. Однако, если поверить изобретателю EmDrive, его двигатель не взаимодействует ни с чем. Фактически Шойер создал устройство, помогающее барону Мюнхгаузену вытащить себя за волосы из болота. Нужно ли говорить, что в работоспособность EmDrive не поверил почти никто.

На протяжении последующих нескольких лет Роджер Шойер занимался усовершенствованием «невозможного» двигателя. В 2006 году он представил усовершенствованную версию EmDrive с водяным охлаждением. По мнению изобретателя, это должно было увеличить тягу. Журнал New Scientist даже разместил фотографию двигателя на обложке от 8 сентября 2006 года. В статье делался вывод, что схема работы устройства выглядит правдоподобно, и всячески подчеркивались аргументы его сторонников. Это вызвало негативную реакцию у читателей журнала. Известный австралийский писатель-фантаст Грег Иган опубликовал открытое письмо, в котором обвинил авторов статьи в научной безграмотности. Впоследствии New Scientist опубликовал письмо бывшего технического директора EADS Astrium Элвина Уилби, в котором тот всячески открещивается от участия компании в проекте Шойера.

Интересно, что EmDrive не единственное подобное устройство. В 2006-м изобретатель Гвидо Фетта разработал похожий проект, названный Cannae Drive, или Q-drive, работающий по аналогичному принципу. Основное отличие двух проектов – форма резонатора. В Cannae Drive это не конус, а уплощенная емкость, похожая на таблетку.


Проект Cannae Drive

Независимая проверка началась только в 2008 году и, что удивительно, в Китае. Под руководством профессора Яна Цзюаня в китайском Северо-Западном политехническом университете был создан работающий прототип «невозможного». По предварительным данным, двигатель развил тягу в 720 мН при мощности в 1 кВт. Примерно так же будет давить на весы груз весом в 72 грамма. Впоследствии результаты, полученные в статье, были опровергнуты самими авторами, так как обнаружилась большая ошибка в измерениях. После ее учета полученная тяга двигателя не превышала 1 мН при затраченной мощности в 230 Вт, что получалось меньше инструментальной погрешности. 

Однако с 2013 года к испытаниям «невозможного» двигателя присоединяется лаборатория Advanced Propulsion Physics Laboratory, или просто Eagleworks. Она существует при Космическом центре имени Линдона Джонсона – центре НАСА по разработке пилотируемых космических кораблей, обучению астронавтов и подготовке пилотируемых космических полетов. Eagleworks – это небольшая исследовательская группа, задача которой заключается в проверке новых способов перемещения космических аппаратов. В свое время эта лаборатория уже была на слуху в связи с работой по проверке концепции полуфантастического Warp-двигателя. Это гипотетический двигатель, способный переносить космический корабль на межзвездные расстояния со скоростью большей, чем скорость света. Обычно Warp-двигатель – частый гость фантастических книг и фильмов, а не научных публикаций. Но в 1994 году в журнале Classical and Quantum Gravity была опубликована работа мексиканского физика Мигеля Алькубьерре, в которой он предложил теоретическую концепцию двигателя, искривляющего пространство. В Eagleworks рассчитывали продемонстрировать саму возможность искривить пространство с помощью сильного электрического поля. Но эксперимент, проведенный в лаборатории, не показал убедительных доказательств искривления пространства, хотя сами авторы объясняют это недостаточной чувствительностью установки.



Для тестирования «невозможного» двигателя использовались герметичная камера и специальные крутильные весы, способные обнаружить тягу в десятки микроньютонов. На весах исследовались два варианта Cannae Drive, отличавшиеся наличием бороздок внутри резонатора одного из образцов. По предположению Гвидо Фетта, они должны были влиять на тягу. Она измерялась несколько раз, при каждом включении двигателя и один раз после изменения его ориентации на 180 градусов. Также, чтобы устранить возможные аппаратные ошибки, помимо двигателей на весах проводились тесты нагрузки, которая не создает тягу при подаче напряжения. По словам авторов эксперимента, установка получилась настолько чувствительной, что способна «почувствовать» волнение моря в Мексиканском заливе в ветреную погоду. А это примерно 40 километров на юго-восток от центра Джонсона. И тяга порядка 30–50 микроньютонов действительно была обнаружена.

Однако руководитель исследовательской группы Eagleworks Гарольд Уайт объясняет принцип работы двигателя совсем не так, как его создатели Шойер и Фетта. По его словам, «дополнительная тяга в двигателе получается за счет магнито-гидродинамической силы, действующей в квантовой флуктуации вакуума, то есть за счет взаимодействия с «квантовой вакуумной виртуальной плазмой» путем создания виртуального плазменного тороида». Дело в том, что, по современным представлениям, вакуум – это не пустое пространство. Он заполнен постоянно рождающимися и уничтожающимися элементарными частицами, называемыми «виртуальные», так как мы не можем наблюдать их непосредственно. Проще говоря, по мнению сотрудников лаборатории, EmDrive и ему подобные взаимодействуют и как бы отталкиваются именно от этих виртуальных частиц вакуума. Стоит ли говорить, что подобное объяснение было встречено научным сообществом в основном в штыки. Одним из основных аргументов, высказанных против экспериментов в Eagleworks, стал тот факт, что испытания двигателя были проведены не в вакууме. Тяга вполне могла возникнуть в результате конвекции воздуха вокруг образца. Также высказывалось предположение, что «запертое» внутри резонатора микроволновое излучение нагревает весы, что приводит к смещению показаний. В самом НАСА тоже не разделяют оптимизма Гарольда Уайта по поводу невозможного двигателя. В агентстве отмечают, что Eagleworks – это небольшая лаборатория, в которой работает 5 человек. И остальные 18000 сотрудников космического агентства могут не разделять их точку зрения.


Установка EmDrive, созданная в лаборатории NASA Eagleworks для экспериментов, и измерительное оборудование

Частично недостатки эксперимента, проведенного в центре Джонсона, были устранены в исследовании, выполненном физиками из Технического университета Дрездена. На этот раз испытания проводились уже в вакуумной камере. Также авторы попытались учесть эффекты, создаваемые наведенной электрической проводкой установки. Результатом стало обнаружение тяги в 20 микроньютонов при мощности магнетрона в 700 ватт и частоте 2,44 ГГц. Основной целью эксперимента исследователей из Дрездена была попытка обнаружить аппаратный эффект, вызывающий тягу. Но что ее вызывает, авторам работы понять не удалось.

В следующий раз о «невозможном» заговорили в ноябре 2016 года. В Сеть утекла информация о том, что Eagleworks готовит первую публикацию в рецензируемом журнале. Так и случилось. В журнале Journal of Propulsion and Power, издающемся Американским институтом аэронавтики и астронавтики, было опубликовано новое исследование двигателя. Оно было выполнено более аккуратно. В качестве тестовой модели использовалась именно версия Шойера – та самая, похожая на медное ведро. Исследователи снова воспользовались крутильными весами и на этот раз уже вакуумной камерой (8x10-6Торр), за счет чего удалось еще больше повысить точность опыта. Измерения тяги были проведены для трех значений мощности магнетрона — 40, 60 и 80 Вт. Эксперимент показал, что двигатель дает тягу в вакууме 1,2 миллиньютона на киловатт. Интересно, что это значение в 42 раза больше, чем то, что наблюдалось в немецком эксперименте. Теперь в работе были честно рассмотрены возможные источники ошибок измерений. Их получилось 9, включая возможную утечку фотонов из магнетрона (так называемая фотонная ракета), электромагнитные взаимодействия с токами в электрической цепи установки, температурное расширение некоторых элементов крутильных весов и возможное испарение молекул с поверхности исследуемого образца. Однако, по мнению Eagleworks, все эти эффекты не могут дать наблюдаемый эффект тяги. Например, если бы и имела место утечка фотонов из резонатора, тяга была бы на порядки меньше, говорится в исследовании. По современным оценкам, фотонному двигателю нужно минимум 300 МВт (мощность небольшой электростанции) для создания тяги в 1 ньютон.

Объяснение принципов работы двигателя в статье опять вызвало в научной среде больше вопросов, чем ответов. По мнению авторов работы, тягу может объяснить так называемая теория волны-пилота (Pilot wave). Эта одна из возможных интерпретаций квантовой механики была предложена французским физиком-теоретиком Луи де Бройлем в 1927 году. В ней считается, что квантово-механическое описание свойств элементарных частиц применяется лишь потому, что мы пока не можем заметить их реальную динамику. На самом же деле они движутся подобно макроскопическим телам по определенным траекториям, описываемым скрытыми пока параметрами. Согласно объяснению в статье, EmDrive может взаимодействовать с виртуальными частицами вакуума подобно тому, как корабельный винт взаимодействует с водой, толкая судно вперед. Однако с момента появления теории волны-пилота прошло 90 лет, и в наши дни она совсем непопулярна у специалистов по квантовой механике. Так что особого энтузиазма в научной среде изложенная в работе гипотеза возникновения тяги точно не вызвала.

[Scyther]

Страсти по «невозможному»: двигатель EmDrive (Окончание)
https://naked-science.ru/article/nakedscience/strasti-po-nevozmozhnomu

Волна-пилот

Научное сообщество в основной своей массе не поверило в результаты испытаний спорного двигателя. Марк Миллс, который возглавлял ныне прекратившую существование лабораторию Breakthrough Propulsion Physics lab, считает, что аномальная тяга могла возникнуть в результате взаимодействия двигателя с испытательной камерой. Лаборатория Миллса в свое время занималась задачами, аналогичными Eagleworks, то есть проверкой различных полуфантастических проектов космических двигателей. Так что опыта, чтобы делать подобные предположения, у него достаточно. Астрофизик Технологического института Рочестера и научный обозреватель Forbes Брайан Коберлейн отметил, что публикация статьи в рецензируемом журнале еще не означает, что ее результат окажется верным. И примеры подобного случаются неоднократно, например, недавняя история с коллаборацией BICEP2, в которой заявили о детектировании гравитационных волн на основе поляризации реликтового излучения. Работа вызвала широкий отклик и была опубликована в журнале Physical Review Letters, пользующемся большим доверием. Однако последующий анализ и новые данные с космического телескопа «Планк» показали, что авторы исследования вместо гравитационных волн видели тепловой вклад межзвездной пыли в реликтовый фон. Некоторые специалисты обращают внимание на большую погрешность в измерении тяги двигателя. Ошибки так велики, что при желании можно было провести линию зависимости тяги от мощности магнетрона не возрастающей, а, например, постоянной или даже убывающей.

Кстати, журнал Journal of Propulsion and Power таким доверием не обладает. Его импакт-фактор – отношение количества цитированных в других журналах статей к полному количеству публикаций в журнале – составляет около 1.19 (за период 2015/2016 год). Это довольно мало, на что указывают многие критики публикации. Например, импакт-фактор журнала Physical Review Letters составил 7.6, а журнала Nature – аж 42.3.



Космический корабль на основе технологии EmDrive

Российские ученые также раскритиковали идею EmDrive. Астрофизик, главный редактор газеты «Троицкий вариант» и член Комиссии РАН по борьбе с лженаукой Борис Штерн назвал бредом саму возможность создания невозможного двигателя. «Нет никакой необходимости разбираться в устройстве. Закон сохранения импульса имеет точно такой же статус в фундаменте устройства мира, как и закон сохранения энергии (в теории относительности это один закон – сохранения энергии-импульса). Но уже столетиями новые и новые полуграмотные изобретатели предлагают новые и новые варианты вечного двигателя, некоторые экземпляры даже тихонько работают на паразитных эффектах и приводят в замешательство очевидцев, не слишком твердых в рациональном взгляде на мир. Умельцев с новыми вечными двигателями уже давно посылают с порога», – написал ученый на сайте газеты.

К обсуждению активно подключились и пользователи Интернета, интересующиеся космонавтикой. В конце прошлого года на сайте Reddit.com в соответствующей теме появился интересный комментарий от пользователя с ником thatonefirst, который считает, что обнаружил ошибку в эксперименте Eagleworks. Рассмотрев графики отклонения крутильных весов, на которых испытывался двигатель, он обнаружил, что при включении EmDrive и при подаче тестового импульса поведение установки несколько отличается. При подаче калибровочного импульса балансир отклоняется почти мгновенно и так же быстро возвращается в исходное положение при выключении. Но при отклонении из-за тяги EmDrive крутильные весы ведут себя более инертно и даже вроде бы какое-то время продолжают увеличивать угол отклонения, когда питание двигателя уже отключено. Комментатор предполагает, что это явно свидетельствует о нагреве и тепловом расширении какого-то элемента установки, который в итоге и влияет на показания весов. Сами же экспериментаторы в статье объясняли такое необычное отклонение балансира особенностями конструкции крутильных весов. Кто из них окажется прав, могут показать только дальнейшие испытания.

Однако если бы невозможный двигатель реально работал, это бы коренным образом изменило космический полет. Конечно, космический аппарат не смог бы подняться с поверхности Земли, используя только тягу EmDrive, тут мы по-прежнему не обошлись бы без химических ракет. Ведь в космосе эффективной может стать даже небольшая тяга, главное, чтобы ее можно было поддерживать длительное время. На сегодняшний день перспективный ионный двигатель на эффекте Холла может обеспечить тягу 60 миллиньютонов на киловатт, что значительно превышает возможности EmDrive. Но запас топлива у него не безграничен. А двигатель Шойера и Фетта, работая постоянно, окажется более эффективным. По словам изобретателей, автоматическая станция с таким двигателем могла бы долететь до Марса за 70 дней или доставить груз в 2000 кг на 0,1 св. года за 15 лет. Звучит фантастически? Но даже если отбросить такие оптимистичные заявления, применение «невозможного» двигателя для корректировки орбит геостационарных спутников позволило бы значительно облегчить их вес, а значит, и стоимость запуска.


Концепт фантастического космического корабля НАСА

Но работает ли EmDrive на самом деле? Большая часть научного сообщества уверена, что, скорее всего, нет. Сама история создания EmDrive выглядит весьма ненаучно. Изобретатель, создавший двигатель, и НАСА, проводившие его испытания, предлагают совершенно разные теории, объясняющие принцип его работы. Причем научность этих теорий вызывает большие вопросы. Такая история вполне могла бы произойти в XIX веке, но наше время уже давно не оставляет шансов случайным открытиям в области физики. Теперь эксперимент почти всегда следует за теорией, либо подтверждая ее, либо опровергая. И это далеко не первый случай, когда изобретатель чудо-технологии «барона Мюнхгаузена» пытается убедить весь мир, что уж его метод точно не подведет. Так было и во второй половине 50-х годов, когда появилась машина Дина. Ее создатель Норман Дин уверял, что с помощью пружинок и эксцентриков может победить силу гравитации. Или недавняя история про знаменитую «Гравицапу» – также двигатель без выброса реактивной массы. Это устройство, несмотря на многочисленные протесты Комиссии РАН по борьбе с лженаукой, было отправлено в космос на борту малого научного спутника «Юбилейный». Но, как и следовало ожидать, законы физики никто не отменял, и «Гравицапа» в космосе была лишь балластом. Тем не менее, испытания «невозможного» продолжаются. И пусть это не даст человечеству легкий путь освоения космоса, зато научит аккуратнее проводить испытания и внимательнее искать ошибки измерений. Возможно, EmDrive еще принесет свою пользу научному сообществу, пусть и немного не так, как ожидают его создатели.

[Scyther]

Чудеса под «космическим» лучом
http://www.sbras.info/articles/science/chudesa-pod-kosmicheskim-luchom

Новосибирский лазер на свободных электронах умеет генерировать терагерцовое излучение, которое есть в космосе, но не проходит через атмосферу нашей планеты, поэтому не представлено на Земле. Однако земные организмы оказались к нему чувствительны. Как оно воздействует на живые клетки и ткани, исследуют сибирские ученые

 «В 1930-х годах считалось, что у животных клеток есть некие резонансные частоты, лежащие в терагерцовой области, и если создать источник такого излучения, он будет рассыпать живые организмы на составляющие. Теория не подтвердилась, мы сейчас спокойно работаем с терагерцовым диапазоном, однако какой биологический объект под него ни поднести, есть все основания ждать необычных проявлений», — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории лазерной фотохимии Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН кандидат химических наук Александр Сергеевич Козлов.
 
Когда ЛСЭ только запустили, один из сотрудников постоянно проверял, появился ли луч, подставляя под него руку (терагерцовое излучение визуально не видимо, о его наличии судили только по присутствию тепла). В итоге на этой руке возникла небольшая миогенная контрактура — повреждение мышечной ткани, связанное с укорачиванием и уменьшением растяжения мышцы.
 
«Удар» импульса СО₂-лазера сворачивает мышечные волокна в спираль. Одним из первых в Новосибирске изучать влияние терагерцового излучения на живые клетки начал заведующий лабораторией биомедицинской информатики Института вычислительных технологий СО РАН доктор биологических наук Александр Савельевич Ратушняк: «Всё получилось довольно случайно. Коллега из Института лазерной физики СО РАН предложил посмотреть, как ведут себя под терагерцовым излучением нейроны, с которыми я работаю. Я был в полной уверенности, что ничего интересного из этого выйти не может, ведь низкоинтенсивные радиоволны на биологические свойства сильно не влияют, инфракрасное излучение тоже. Однако в первом же эксперименте обнаружились странные эффекты, которые раньше никогда не наблюдались».
 
Если нейроны извлечь из организма и поместить в питательную среду, они начинают передвигаться, собираться в группы и создавать таким образом новую нейронную сеть. Для этого у них появляются специальные отростки. После воздействия терагерцового излучения нейроны некоторое время лежали неподвижно, а потом вместо отростков стали обрастать странными щупальцами, совершенно для них нетипичными. Кроме того, они старались поскорей исчезнуть из зоны облучения.
 
«Потом у меня возникло подозрение: вдруг какие-то резонансы действительно возникают? Для меня нейрон — это информационная машина, работающая на молекулярном уровне. Если бы удалось найти частоты, действующие на определенные элементы этой машины, то можно было бы ею как-то управлять», — отмечает Александр Ратушняк.
 
Например, терагерцовое изучение может быть перспективным с точки зрения того, чтобы внедрить в клетку ген или какой-нибудь другой макромолекулярный агент, не прибегая к внешнему воздействию на нее электричеством, вирусами или химикатами. При терагерцовом облучении в клетке образуются поры, через которые в нее можно ввести все необходимое.
 
«На Земле такого излучения нет. Оно не попадает сюда из космоса, не проходит через атмосферу и нигде, кроме нескольких научных установок, не производится. С одной стороны, земные организмы должны быть к нему непривычны, а с другой — есть литературно описанные предположения разной степени обоснованности о том, что внутри организма такие частоты могут играть существенную роль: в процессе репликации ДНК, дыхания, элементарных генетических действий», — говорит Александр Козлов.
 
Насколько терагерцовое излучение опасно для людей — один из ключевых вопросов, которые предстоит решить. Ведь планируются его обширные технологические применения: в сканерах, пунктах досмотра в аэропортах и прочем.
 
После уже упомянутого случая с возникновением на руке ученого контрактуры (к счастью, обратимой) заведующий отделением томографии диагностического центра Aperto Евгений Леонидович Зеленцов решил, что наступила пора посмотреть, как терагерцовое излучение будет воздействовать на различные ткани организма.
 
«Если коллеги старались их не разрушить, у меня, наоборот, была задача посмотреть, как это всё будет себя вести на мощных полях. Было известно, что глаза надо защищать, поскольку при длительном излучении возникает катаракта, а вот как оно влияет на другие ткани, никто сказать не мог», — рассказывает Евгений Зеленцов.
 
Когда исследователи облучили сфокусированным лучом скелетные мышцы крысы и курицы и посмотрели, что получилось на электронном, оптическом и СО₂-лазерах, они увидели: мышечные волокна закрутились в спирали, будто вермишель. В них появились разрывы — как большие, регулярные, направленные поперек волокон, так и на микроуровне. Характер повреждений показал, что терагерцовое излучение ведет себя не как свет, а скорее как звук, а результат его воздействия на мышцы похож на минно-взрывную травму.



Затем ученые провели большую серию экспериментов на эритроцитах. Кровь — это тоже ткань (ее ученые для исследований самоотверженно жертвовали сами). Поскольку эритроциты в ней очень концентрированы, и индивидуально рассмотреть их весьма сложно, кровь разбавляли физраствором. Результат также оказался неожиданным. Обычно при повреждении ткани эритроциты имеют свойство слипаться (чтобы быстрее заживить рану), при облучении терагерцем же это слипание проходило гораздо медленнее, либо вообще шел обратный процесс.
 
«Всё время говорилось, что в жидкость терагерцовое излучение не проникает никаким образом, гасится на первых же микронах, и когда мы получили эти данные, сразу возник вопрос: за счет чего происходит воздействие? Если свет туда не попадает, что же тогда?», — говорит Евгений Зеленцов.
 
Предположили, что здесь работает открытый в 1980-х годах оптико-акустический эффект. Как только излучение попадает в водную среду, тут же возникают огромные по мощности ультразвуковые волны — короткие и сильные импульсы, которые со скоростью порядка пяти миллионов раз в секунду ударяют по ее поверхности.
 
Ученые провели опыт, подобный эксперименту с эритроцитами, со сливками (им удалось из творога получить обратно «молоко») и услышали в этой среде звук, который получается от поглощения жидкостью лазерных импульсов. Так возникло следующее предположение: оптико-акустический эффект, вероятно, отвечает и за возникновение пор в клетках при их обработке терагерцовым излучением.
 
Яркий отклик на терагерцовое излучение продемонстрировали и пленки обычного репчатого лука. Несмотря на то, что растительная клетка очень плотная и дополнительно усилена целлюлозой, на этой пленке появляются шаровидные внешние вспучивания, которые ученые смогли разглядеть с помощью атомно-силового микроскопа.
 
Изучив мембрану эритроцитов на силовом сканирующем микроскопе, исследователи выяснили, как разрушается мембрана, и подтвердили свою догадку. «Под воздействием терагерцового излучения она начинает выкручиваться, деформироваться, возникают разрывы, вспучивания, некоторые поры расширяются — почему именно они, вопрос сложный,— говорит Евгений Зеленцов. — Это излучение не очень мощно, незаметно воздействует на организм. Мы только-только подошли к вопросу его изучения, но совершенно отчетливо видно: если буквально на две секунды поместить в фокус зеркала руку, у тебя где-то чуть-чуть порвется мышца, где-то — связка, будет затронуто сухожилие, именно таким образом у одного из нас и появилась контрактура».
 
В ближайшее время совместно с Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН на чистых клеточных линиях исследователи планируют продолжить изучать, каким образом под воздействием терагерцового излучения ломаются некоторые молекулярные механизмы.

[Scyther]

Минобрнауки и ФАНО будут преобразованы
http://www.sbras.info/news/minobrnauki-i-fano-budut-preobrazovany
15 мая президент России Владимир Владимирович Путин подписал Указ «О структуре федеральных органов исполнительной власти», согласно которому Министерство образования и науки Российской Федерации преобразуется в две структуры: Министерство просвещения Российской Федерации и Министерство науки и высшего образования Российской Федерации.
 
Министерству просвещения Российской Федерации будут переданы «функции по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере общего образования, среднего профессионального образования и соответствующего дополнительного профессионального образования, профессионального обучения, дополнительного образования детей и взрослых, воспитания, опеки и попечительства в отношении несовершеннолетних граждан, социальной поддержки и социальной защиты обучающихся, а также функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в сфере общего образования, среднего профессионального образования и соответствующего дополнительного профессионального образования, профессионального обучения, дополнительного образования детей и взрослых, воспитания», говорится в документе.
 
Министерству науки и высшего образования Российской Федерации будут переданы
«функции по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию
- в сфере высшего образования и соответствующего дополнительного профессионального образования,
- научной, научно-технической и инновационной деятельности, нанотехнологий,
- развития федеральных центров науки и высоких технологий, государственных научных центров и наукоградов,
- интеллектуальной собственности (за исключением нормативно-правового регулирования вопросов, касающихся контроля, надзора и оказания государственных услуг в сфере правовой охраны изобретений, полезных моделей, промышленных образцов, программ для электронно-вычислительных машин, баз данных и топологий интегральных микросхем, в том числе входящих в состав единой технологии, товарных знаков, знаков обслуживания, наименований мест происхождения товаров),
- в сфере социальной поддержки и социальной защиты обучающихся, молодежной политики, а также функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в сфере высшего образования и соответствующего дополнительного профессионального образования,
- научной, научно-технической и инновационной деятельности, включая деятельность федеральных центров науки и высоких технологий, государственных научных центров, уникальных научных стендов и установок, федеральных центров коллективного пользования, ведущих научных школ, национальной исследовательской компьютерной сети нового поколения и
- информационное обеспечение научной, научно-технической и инновационной деятельности».
 
Федеральное агентство научных организаций, согласно Указу, упраздняется, а его функции по нормативно-правовому регулированию и оказанию государственных услуг в соответствующей сфере деятельности, а также функции по управлению имуществом передаются Министерству науки и высшего образования Российской Федерации.

[Scyther]

Ученые Совета медицинских исследований, вероятно, раскрыли тайну возникновения жизни на Земле
https://naked-science.ru/article/sci/uchenye-soveta-medicinskih

Теория первичного бульона - одна из наиболее популярных гипотез о возникновении жизни на Земле

Научное открытие стало большим прорывом, открывающим новые горизонты в биологии, биотехнологиях и медицине

Если теория панспермии из-за падения астероида вас не устраивает, то есть еще одна: о том, как жизнь на Земле развилась из первичного бульона — РНК.

Подобно ДНК, у РНК — более простой и состоящей из одной цепи — есть способность складываться в трехмерные формы и создавать химические реакции. Единственное, что она не может делать в таком состоянии, — копировать себя. Но в обычном состоянии рибонуклеиновая кислота  может практически все.

Несмотря на то что РНК — логичный первый шаг в зарождении жизни перед развитием в более сложные формы, — проблема ее саморепликации долгое время ставила в тупик биологов, изучающих раннюю жизнь. И сейчас, похоже, они нашли выход.

Когда цепь РНК складывается в трехмерную форму, она может создать фермент, известный как рибозим. Ферменты — катализаторы других химических реакций. Создание рибозима, который может запустить саморепликацию сложенной РНК (способной, в свою очередь, создать больше рибозимов, благодаря которым будет еще больше саморепликации), — это Святой Грааль.

Обычно саморепликация происходит путем добавления по одной из химических баз (таких как аденин, гуанин и так далее) к стандартной РНК, но команда ученых из лаборатории молекулярной биологии  Британского совета медицинских исследований создала новый тип рибозима, который добавляет сразу по три базы. Это позволяет РНК иметь способность к репликации своих трехмерных версий, тем самым предоставляя модель зарождения жизни на Земле.


Возможно, именно саморепликация РНК положила начало зарождению жизни на нашей планете

Но есть одна проблема: сегодня ни один организм на планете не реплицируется подобным образом. Это может означать, что либо люди создали абсолютно новый способ репродукции РНК, либо тайна ее репликации была биологически утеряна много веков назад. Или же РНК смогла преобразиться из цепи химических элементов в зачаточную форму жизни, а мы случайно наткнулись на такой альтернативный метод. Как бы то ни было, это большой прорыв для биологии, биотехнологий и медицины.

«Это действительно удивительный пример фундаментального исследования, раскрывшего важную информацию о том, как жизнь могла возникнуть из первичного бульона около 3,7 миллиарда лет назад, — говорит доктор Нэйтан Ричардсон, один из ученых, работавших над проектом. — Это не просто поразительная наука: понимание минимальных условий для репликации РНК и способов манипуляции этими системами может привести нас к новым удивительным стратегиям лечения многих человеческих болезней».