Ирина Лагунина: До середины ХХ века палеонтологи считали большой удачей найти ископаемое насекомое. Эти организмы очень редко попадали в палеонтологическую летопись, так как они плохо сохранялись, и их к тому же не умели искать. Однако когда ученые научились определять останки насекомых в древних породах, выяснилось, что они играли огромную роль в формировании земной биосферы. О том, когда и как появились насекомые, рассказывает кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории палеоэнтомологии Палеонтологического института РАН Кирилл Еськов. С ним беседуют Александр Марков и Ольга Орлова.
Александр Марков: Обычно, когда речь заходит о палеонтологии, первыми в голову приходят динозавры, вторыми, наверное, питекантропы с неандертальцами. А между тем все это сравнительно редкие малочисленные существа, а самую большую роль в наземном сообществе много сотен миллионов лет играют, конечно же, насекомые. Кирилл расскажите, пожалуйста, когда появились на земле насекомые.
Кирилл Еськов: Я просто хотел бы сразу же сделать ремарку по поводу первого вступления, что самые популярные — это динозавры, потом идут обезьянолюди всякие ископаемые. Надо сказать, что есть один палеонтологический объект, который опять-таки известен всем и по степени популярности недалек от него – это мухи в янтаре, как вы помните. Различные инклюзы в янтарях — это вещь, которая известна всем, пользуются широкой популярностью. И откуда множество, «Парк Юрского периода» можно на этом месте вспомнить, стихи Ломоносова, посвященные муравью, который по смерти в янтаре стал драгоценным. Так что все-таки у нас есть объекты, которые вполне известны широкой публике, а не только узким специалистам. Что касается насекомых, когда они появились, самые ранние находки – это каменноугольный период, имеется в виду крылатых насекомых, то, что называет насекомыми широкая публика, потому что есть еще бескрылые насекомые. Что это насекомые, мало кто знает.
Ольга Орлова: Муравьи, жуки.
Кирилл Еськов: Нет, это первично бескрылые, есть многие насекомые теряли крылья вторично, это речь не про них. Кроме того есть примитивные группы насекомых, которые никогда крыльев не имели.
Александр Марков: Муравьи, жуки – это крылатые.
Кирилл Еськов: Крылатых муравьев вы знаете. Более того, какие-нибудь паразитические насекомые, вши или блохи — это насекомые, предки которых имели крылья, потом они их лишились, а есть насекомые, которые крыльев никогда не имели.
Ольга Орлова: А кто такие бескрылые насекомые?
Кирилл Еськов: Например, такие есть так называемые чешуйницы. Под ванной иногда живут такие длинные торпедообразные насекомые с маленькими хвостиками, быстро бегают, серебристые как капельки. Вот они.
Александр Марков: В цветочных горшках часто прыгают коллемболы.
Кирилл Еськов: Крошечные, миллиметрового размера создания.
Ольга Орлова: И они такие древние?
Кирилл Еськов: Они еще древнее. Они, конечно, древнее крылатых, но они очень плохо попадают в палеонтологическую летопись, такая неприятность у них.
Ольга Орлова: Не сохраняется ничего?
Кирилл Еськов: Дело не в том, насекомые сохраняются очень хорошо в палеонтологической летописи. Дело в том, что хитин, которым покрыто насекомое, это достаточно прочная вещь и поэтому насекомые в палеонтологическую летопись, они маленькие, их трудно разглядеть, но сами по себе попадают достаточно часто. Более того, насекомые, когда их научились искать как следует, оказались одной из самых массовых групп.
Александр Марков: Окаменевшие ископаемые насекомые.
Кирилл Еськов: Конечно. Про янтари мы не говорим, янтари – это отдельная статья, вещь всем известная.
Александр Марков: Просто в камнях.
Кирилл Еськов: Да, просто в камнях насекомые – это тоже достаточно распространенное. Еще оказалось, что их не умеют искать. То есть по-настоящему рывок по изучению насекомых начался с годов 30-х 20-го века, до этого они действительно считались редкой экзотикой, чуть ли не в кунсткамеру каждое. А когда научились искать, оказалось, что их очень много. И это замечательная вещь, потому что наземные экосистемы на самом деле — это мир, который составлен в основном растениями и насекомыми, все что остальное, начиная от динозавров и кончая людьми и даже мышами — это все макушка пирамиды и мелочь, которая в балансе природы не очень большую роль играет. В основном растения и насекомые. Растения искать умеют давно и, более того, есть растения, они замечательные для палеонтологии тем, что у них есть споры и пыльца, которые летают везде. То есть нет такого водоема, куда бы не залетали споры и пыльца. Поэтому если освоить, научиться хорошо идентифицировать пыльцу и споры, то это дает палеонтологам совершенно замечательный способ для реконструкции ландшафтов, которые были. Потому что обычно, что попадает в палеонтологическую летопись? В палеонтологическую летопись попадают только зверушки, которые обитают вблизи стоячих водоемов. Для того, чтобы попасть в палеонтологическую летопись, зверушка должна утонуть, ее должно занести осадком, который имеет определенные характеристики, чтобы были определенные условия по наличию, отсутствию кислорода и отсутствие тех зверушек, которые бы ворошили этот осадок, то есть нужно сочетание целого количества случайностей. По-любому попадают только зверушки, которые либо ведут полуводный образ жизни, либо те, кто подходит близко к берегу. Практически весь мир обитателей древесных, он в палеонтологическую летопись почти что не попадает, то есть нужно редчайшее сочетание случайностей. А у растений ситуация другая. У растений, понятно, попадают в летопись макроостатки, большие остатки, то, что действительно растет в приречных местах обитания. Но при этом споры и пыльца могут в водоем попадать и дальше попадать в палеонтологическую летопись и от тех растений, которые растут вдали от водоемов. То есть о растениях, о растительном мире мы знаем лучше, чем о животном мире. Насекомые практически как растения, насекомые, слава богу, имеют крылья, они летают и при этом, соответственно, падают в водоемы. Падают, тонут, падают на дно и соответственно имеют шансы захорониться, даже если они не живут вблизи водоема. Насекомые, поскольку очень разнообразны, вы знаете, что насекомые — это самая большая группа животных в мире, то есть насекомых больше, чем всех прочих животных вместе взятых, причем намного больше.
Ольга Орлова: Каков порядок примерно?
Кирилл Еськов: Если не брать расчетов, которые делаются, исходя из обработанных, не обработанных коллекций, считается, что сейчас известно около полутора миллионов видов, из них миллион – это насекомые сразу, на самом деле гораздо больше. Потому что понятно, что позвоночные изучены все практически, находят иногда что-нибудь, насекомые, считается, что их изучена в лучшей случае половина существующего разнообразия, на самом деле есть группы, где гораздо меньше. Поэтому насекомые, понятное дело, самая разнообразная группа. Гигантский спектр экологических ниш освоена насекомыми. И поэтому для реконструкции ландшафтов насекомые необыкновенно хороши. Они, во-первых, довольно точно привязаны к местам обитания, очень разнообразны, хорошо попадаются в палеонтологическую летопись. И поэтому для реконструкции древних ландшафтов ископаемые насекомые — это вещь бесценная, чем дальше, тем больше наши представления о ландшафтах экосистемы былых времен начинают основываться на данных по ископаемым насекомым. Такая оказалась замечательная группа.
Ольга Орлова: Такое разнообразие насекомых было всегда, на протяжении всего существования нашей земли?
Кирилл Еськов: В общем да. Тоже нарастает, как у всех прочих, потому что разнообразие растет. Оно обваливается в моменты кризисов, которые были несколько раз, но в целом суммарное разнообразие всех групп живых организмов имеет тенденцию к увеличению.
Ольга Орлова: А чем объясняется такое разнообразие именно насекомых, почему так много их оказалось?
Кирилл Еськов: Вы знаете, насекомые выиграли совершенно замечательную экологическую нишу. Практически в своем размерном классе у них не имеется реальных конкурентов. И они умеют все. Они могут быть хищниками, они первыми, вообще говоря, освоили настоящую фитофогию, то есть питание зелеными частями растений и вообще живыми зелеными растениями. В своем размерном классе они не имеют конкурентов. У них великолепная физиология, которая целиком приспособлена к жизни в таком размерном классе. Школьник должен всегда сказать, что какие преимущества у насекомых – трахейное дыхание. Вы знаете, вы дышите легкими, вы должны закачать воздух в легкие, кислород, который содержится в этом воздухе, должен раствориться в тканевых жидкостях, в крови, в частности, вступить в соединение с гемоглобином, этот гемоглобин должен быть доставлен через кровяное русло к клеткам, которые его потребляют. Там опять сложные всякие обменные процессы. То есть вам нужна кровеносная система, в которую накладывается масса ограничений. Насекомые решили эту проблему гениально просто. Насекомое дышит через трубку, которая называется трахея. Это ветвящиеся трубочки, которые ветвятся до того, что в конце концов каждая отдельная трахея соединяется с каждой единичной клеткой. То есть каждая клетка тела насекомого соединена напрямую с поверхностью. И не нужен посредник в виде крови, всей сложной физиологии, которая на это накручивается.
Александр Марков: Выглядит довольно неэкономично в вашем изложении. Сколько же трубок нужно.
Кирилл Еськов: Самое главное, что у тебя выпадает целая система органов. Но это тебя жестко лимитирует по размеру. Такая система, основанная на прямой диффузии, работает только для очень маленьких животных.
Александр Марков: Но были довольно крупные насекомые.
Кирилл Еськов: Да, вот это замечательно. На школьных биологических олимпиадах очень любили этот вопрос. В карбоновом периоде существовали очень крупные насекомые стрекоза-меганевра, 70 сантиметров в размахе крыльев, до метра считается. Очень крупные не только насекомые, очень крупные многоножки, до метра величиной такие сосиски ползали. В том-то и дело, что они тоже трахейнодышащие. В каменноугольный период, в то время, когда происходит захоронение огромного количества углерода не окисленного, то есть когда получаются запасы угля. То есть из атмосферы у вас изымаются огромное количества углерода.
Александр Марков: То есть очень много кислорода было в атмосфере.
Кирилл Еськов: Очень много кислорода. Об этом же говорит так называемый обратный парниковый эффект. В это время как раз время очень крупных оледенений. СО2 — один из главных парниковых газов, убран из атмосферы, в этот момент существует мощное покровное оледенение, все южное полушарие в это время обмерзшее. Соответственно, больше кислорода в атмосфере, выше парциальное давление, поэтому можно для этих прямым образом дышащих насекомых, их можно делать больше. Потом ситуация в атмосфере поменялась, содержание кислорода вернулось к тем долям, которые сейчас примерно, и больше таких насекомых не появлялось. Насекомое как индикатор состава атмосферы, просто индикатор того, что кислорода в атмосфере содержалось, видимо, заметно больше, чем те изменения количества СО2, которые сейчас имеются, они несерьезные изменения.
Ольга Орлова: То есть это не виляет в такой степени.
Кирилл Еськов: Темп эволюционных изменений живого организма достаточно хорошо на палеонтологическом материале известен, но это миллионы или многие сотни лет. Первые миллионы многие сотни, скажем так, возраст насекомых, возраст видов насекомых. Понятно, что чтобы на что-то среагировать уменьшением, увеличением размеров, нужны временные интервалы таких размеров. Поэтому когда за двести лет увеличилось количество СО2, понятно, что на это никто не успевает среагировать
Раннепермские насекомые с хоботками могли выступать в роли опылителей
В нижнепермских отложениях Приуралья найдены древнейшие насекомые с хоботками сосущего типа, относящиеся к вымершему семейству протомеропид (Protomeropidae). Судя по строению ротовых частей, эти создания, жившие около 280 млн лет назад, посещали репродуктивные органы древних голосеменных растений и, вероятно, опыляли их в обмен на вознаграждение в виде капелек сладковатой жидкости. Предполагается, что протомеропиды в поисках сладкого могли засовывать свой хоботок в семеносные капсулы ангаропельтовых, которые ранее были обнаружены в том же местонахождении и чье строение указывает на насекомоопыляемость. Если эта гипотеза верна, то сложные опылительные системы возникли уже в позднем палеозое, за 100 с лишним миллионов лет до появления первых цветковых растений.
Каждый школьник знает, что цветы приманивают пчел, бабочек и других насекомых-опылителей, предлагая им нектар и прочие «заманухи». Но, по современным данным, насекомоопыление было характерно и для различных групп вымерших голосеменных, таких как отдельные беннеттитовые и хейролепидиевые (Cheirolepidiaceae). В частности, об этом свидетельствует наличие у древних насекомых длинных сосущих хоботков, которые могли использоваться для доступа к сладковатым выделениям, скрытым в глубине шишек. До сих пор древнейшими обладателями ротовых частей такого типа считались бабочкоподобные каллиграмматиды и скорпионницы-мезопсихиды, найденные в Китае в отложениях юрского периода возрастом около 165 млн лет. Однако в ходе нового исследования палеонтологическую летопись предполагаемых хоботковых насекомых-опылителей удалось продлить еще дальше в прошлое.
Материалом для статьи, опубликованной в журнале Current Biology, послужили отпечатки протомеропид (Protomeropidae, рис. 1), собранные на берегу реки Сылва, недалеко от деревеньки Чекарда, где располагается одно из богатейших местонахождений раннепермских насекомых. Протомеропиды — это небольшое палеозойское семейство, чье систематическая принадлежность до сих пор точно не установлена: одни исследователи, основываясь на жилковании крыльев, относят их к ручейникам, другие — к скорпионницам. Протомеропиды встречаются с конца карбона и вплоть до конца перми, однако почти все они известны лишь по находкам изолированных крыльев. Только в Чекарде протомеропиды сохранились с телами, благодаря чему удалось установить, что у них имелись хоботки длиной 1,6–2,3 мм (рис. 2). В абсолютном выражении это немного, но все же хоботок протомеропид по меркам их владельцев был довольно внушительным, превышая по длине голову в два раза.
В палеозое существовало довольно много хоботковых насекомых: не говоря уже о палеодиктиоптерах и мегасекоптерах (см. Древнейшее насекомое с хоботком), в перми хоботками обзавелись также архесцитиниды, от которых затем произошли разнообразные цикады и листоблошки, а также некоторые скорпионницы. Тем не менее, хоботок у всех у них был колюще-сосущим, то есть включал жесткие стилеты, необходимые для прокалывания семян, растительных тканей или кутикулы жертв. А вот у протомеропид никаких стилетов в хоботке не было: он состоял из пары сближенных максиллярных (нижнечелюстных) щупиков. Такие ротовые части могли понадобиться только для всасывания жидкостей, доступных без предварительного прокалывания. Никаких мандибул для отгрызания кусков твердой пищи у протомеропид не было. Поэтому сложно представить, чем же еще они могли питаться кроме нектароподобных выделений.
В наши дни хоботок аналогичного строения, состоящий из пары нижнечелюстных или нижнегубных щупиков, имеется у некоторых жуков-нарывников (рис. 3), пчел-коллетид, наездников-браконид и пилильщиков-пергид, и во всех без исключения случаях он используется для поглощения цветочного нектара. Вероятно, пермские протомеропиды питались точно также, только вместо нектара они могли высасывать опылительные капли ангаропельтовых (Angaropeltaceae) — вымершего семейства голосеменных растений из группы пельтаспермовых. Опылительные капли выделяются на вершинах семязачатков — у ветроопыляемых видов, которые составляют большинство современных голосеменных, они бедны сахарами и служат для улавливания пролетающей мимо пыльцы. А вот у насекомоопыляемых голосеменных, таких как некоторые гнетовые, опылительные капли очень сладкие и выполняют ту же функцию по завлечению насекомых, что нектар.
О том, что ангаропельтовые были насекомоопыляемыми, свидетельствует строение их женских органов размножения — так называемых семеносных капсул с семязачатками внутри. У других пельтаспермовых семязачатки сидят на нижней стороне семеносных дисков, из центра которых растет ножка, как у шляпочного гриба. У ангаропельтовых же края семеносного диска разрослись и загнулись вниз, образовав полузамкнутую оболочку, внутрь которой ведет лишь узкая щель вокруг ножки. Семеносные капсулы оставались полузакрытыми вплоть до созревания семян, что затрудняло проникновение пыльцы с потоками воздуха. Поэтому палеоботаник Сергей Наугольных, изучая ангаропельтовых из Чекарды и близковозрастных местонахождений Приуралья, больше 10 лет тому назад предположил, что пыльцу в их семеносные капсулы доставляли насекомые (S. Naugolnykh, A. Oskolski, 2010. An advanced peltasperm Permoxylocarpus trojanus Naug. from the Lower Permian of the Urals (Russia): An ancient case of entomophily in gymnosperms?). Протомеропиды — это хороший кандидат на роль таких опылителей, учитывая, что длина их хоботка примерно соответствует расстоянию от семязачатков до щелевидного отверстия в основании семеносной капсулы (рис. 4). Более того, рядом с хоботком одной из протомеропид удалось разглядеть пыльцевые зерна Protohaploxypinus (рис. 2, K, L) — пыльцу этого типа ранее находили в мужских органах ряда пермских пельтаспермовых (пыльцевые органы самих ангаропельтовых до сих пор неизвестны).
Конечно, невозможно доказать со стопроцентной точностью, что протомеропиды питались именно на ангаропельтовых. Нельзя исключать, что они посещали репродуктивные органы каких-то других пермских голосеменных. Тем не менее, опылителями протомеропиды были наверняка, о чем можно заключить уже хотя бы из общих соображений. Начать с того, что специализироваться на питании опылительными каплями для протомеропид имело смысл лишь в том случае, если там содержалось много сахаров. Но голосеменные не стали бы выделять нектароподобную жидкость из чистой благотворительности: значит, в обмен они получали опылительные услуги. Далее, необходимость в длинном хоботке возникает из-за труднодоступности опылительных капель, в противном случае их можно было бы поглощать с помощью обычного ротового аппарата грызущего типа. Но как только растение начинает прятать опылительные капли в глубине репродуктивных органов, эффективность ветроопыления снижается, а это значит, что без насекомых-опылителей ему не обойтись.
В любом случае, точку в изучении хоботковых протомеропид ставить рано: слишком много еще остается вопросов. Например, чтобы «работать» опылителями, протомеропиды должны были посещать не только женские, но и мужские генеративные органы, однако неясно, что заставляло их это делать. Вряд ли приманкой служила пыльца — таким хоботком ее собирать не очень-то удобно. Да, юкковые моли используют длинные максиллярные щупики для соскребания пыльцы с тычинок (C. V. Riley, 1892. The Yucca Moth and Yucca Pollination). Но для этого максиллярные щупики должны быть подвижными и хорошо сгибаться, тогда как на отпечатках протомеропид они сохраняются спрямленными и вытянутыми вперед, что говорит об их сниженной подвижности. Может быть, на мужские органы голосеменных протомеропид привлекал запах, какие-то железки со сладким секретом или стерильные семязачатки, выступающие в качестве аналога нектарников, как у современных гнетовых? Далее, на каменных отпечатках все объемные структуры сплющены, поэтому непонятно, какую форму имели максиллярные щупики протомеропид в поперечном сечении. Были ли они округлыми или же вогнутыми на внутренней стороне, образуя при смыкании пищевой канал? Или, может быть, жидкость втягивалась по хоботку протомеропид главным образом за счет капиллярного эффекта, связанного с микроскульптурой кутикулы? У жуков-нарывников Leptopalpus капиллярность усиливается за счет многочисленных волосков на внутренней стороне максиллярных щупиков, но у протомеропид их рассмотреть не удалось.
Наконец, пока неизвестно, как были устроены ротовые органы протомеропид из других местонахождений. В перми это семейство, насчитывающее 8 родов и 15 видов, освоило практически всю Пангею — помимо России, ее представителей находят в Австралии, Чехии, Казахстане, Австралии, Южной Африке и США. Если у всех у них имелись хоботки, это может свидетельствовать о том, что уже в пермском периоде насекомоопыляемые голосеменные были вполне обычным явлением, а не каким-то экзотическим исключением из правил.
Источник: A. V. Khramov, S. V. Naugolnykh, P. Węgierek. Possible long-proboscid insect pollinators from the Early Permian of Russia // Current Biology. 2022. DOI: 10.1016/j.cub.2022.06.085.
ОТДЕЛ ОРГАНИЗАЦИИ ПРАКТИК И СОДЕЙСТВИЯ ТРУДОУСТРОЙСТВУ
АДМИНИСТРАЦИЯ
СВЕДЕНИЯ О СПбГУ
ЗЕЛЕНЫЙ КАМПУС
НЦМУ «АГРОТЕХНОЛОГИИ БУДУЩЕГО»
ВСТРЕЧИ РЕКТОРА СО СТУДЕНТАМИ
gif»>
Авторизация
Забыли свой пароль?
Главная / Наш факультет / Кафедры / Кафедра Энтомологии
Кафедра Энтомологии сегодня
Публикационная активность научно-педагогических сотрудников кафедры в системе Pure
Первая в России университетская кафедра энтомологии является сегодня признанным мировым лидером в изучении систематики, морфологии, физиологии, поведения, экологии и эволюции насекомых и других наземных членистоногих, а также одним из немногих центров подготовки специалистов-энтомологов в России и СНГ.
Кафедра энтомологии стоит на трех «китах» – трех фундаментальных направлениях научных исследований и учебной работы:
Энтомология – кафедра сохраняет традиционно высокий уровень научных исследований и возможностей квалифицированной экспертизы в области классической энтомологии. Это очень важно потому, что в России есть только две университетские кафедры энтомологии – в Санкт-Петербургском и в Московском университетах. Нет такой общебиологической задачи, для решения которой нельзя было бы найти среди насекомых подходящий модельный объект – их несколько миллионов видов. Кафедра готовит специалистов-энтомологов высокого класса, которые всегда найдут практическое применение своим знаниям.
Эволюция – исследование закономерностей биологической эволюции – традиционное для кафедры направление. История биологии знает множество крупных обобщений, которые были сделаны в результате изучения насекомых. Известно, например, что основы общей и популяционной генетики, современной синтетической теории эволюции были заложены благодаря исследованию насекомых. Многие преподаватели и сотрудники кафедры занимаются фундаментальными проблемами теории эволюции и читают лекционные курсы, посвященные эволюционным вопросам.
Экология – эволюционная и физиологическая экология наземных членистоногих – традиционные научные направления кафедры. Начало им было положено вскоре после второй мировой войны открытиями проф. А. С. Данилевского и его учеников по фотопериодизму насекомых. Изучение экологии насекомых и других членистоногих, в особенности эволюционной экологии, является важнейшим направлением современной науки. Кафедра энтомологии не только ведет экологические исследования, но и обеспечивает чтение лекционных курсов по общей и эволюционной экологии.
Сегодня кафедра успешно развивает научные исследования в таких современных направлениях, как эволюция биологического разнообразия, механизмы видообразования, эволюционная экология, социобиология, иммунология и биофармакология. Широта общебиологического подхода в соединении с безупречной профессиональной квалификацией ведущих сотрудников кафедры определяют сегодня высокий научный статус школы проф. А. С. Данилевского, признанный коллегами в России и за рубежом и неоднократно подтвержденный Советом по грантам Президента РФ и государственной поддержке ведущих научных школ России.
Студентам и аспирантам кафедра предоставляет возможности выполнения выпускных и диссертационных работ в следующих областях науки:
Систематика и филогения насекомых
Сравнительная и функциональная морфология насекомых
Молекулярная энтомология: систематика и филогенетика
Механизмы видообразования и эволюции биологического разнообразия
Эволюционная и физиологическая экология наземных членистоногих
Социобиология насекомых: экология и поведение муравьев
Поведение и коммуникации насекомых
Эволюционная иммунология и биофармакология насекомых
Акарология
Арахнология
Более детальную информацию можно найти на сайте кафедры
gif»>
Кафедра сегодня
История
К 100-летию создания кафедры
Структура
Образование на кафедре
Научная деятельность
Партнерские связи
Коллекции кафедры
Список сотрудников
199034, Санкт-Петербург,
Университетская наб., 7/9
Тел. : + 7 (812) 328-96-79
Сайт кафедры
И.О. заведующего кафедрой
к.б.н. Иванов Владимир Дмитриевич
e-mail:
И.о. секретаря кафедры
Мельницкий Станислав Игоревич
e-mail:
Catalogue EPHEMEROPTERA
OF THE WORLD,
prepared by N. J.Kluge
контакты карта сайта почтовый сервер управление поддержка
Обиженный муравей, общительный таракан… Новые научные данные ставят перед нами неудобные вопросы
Зария Горветт
BBC Future
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, Getty Images
Многие десятилетия мысль о том, что насекомые обладают чувствами и эмоциями, звучала в научном мире как еретическая шутка. Но по мере накопления данных исследователи начали пересматривать казавшееся очевидным мнение. Новые открытия ставят перед человечеством неудобные вопросы.
В теплый осенний день 2014 года Дэвид Рейнолдс должен был выступить на важном заседании в чикагском Сити-холле — помпезном здании городской администрации с мраморными лестницами, 23-метровыми классическими колоннами и сводчатыми потолками.
Помимо прочих обязанностей, Рейнолдс отвечал в мэрии за борьбу с насекомыми в общественных зданиях. Одним из пунктов повестки дня было обсуждение ассигнований на предстоящий год на эту самую борьбу.
Не успел чиновник начать говорить, как на стену выполз здоровенный толстый таракан. Блестящее черное тельце резко выделялось на белом фоне. Таракан неспешно полз в одному ему известном направлении, дерзко выставляя себя напоказ и словно дразня людей.
«Уполномоченный, сколько вам требуется в следующем году на уничтожение тараканов?» — осведомился в этот момент один из депутатов городского собрания. Вопрос был настолько своевременным, что зал грохнул. Началась суетливая охота за шестиногим нахалом.
Об этом случае написала газета Chicago Tribune. Ситуация выглядела комично, поскольку таракан появился, что называется, в тему. А еще оттого, что мы считаем насекомых роботоподобными существами, способными на мысли и чувства не больше, чем камни.
Предположение, что таракан просто развлекался или захотел поиграть, звучит нелепо. Но… нелепо ли?
В ходе исследований появляется все больше доказательств того, что насекомые могут испытывать довольно обширную гамму эмоций. Они радостно жужжат, обнаружив нечто приятное для них, и впадают в уныние от неприятных вещей, которые не в силах изменить. Они могут вести себя оптимистично, цинично, испуганно и реагируют на боль так же, как млекопитающие.
Конечно, никто еще не видел ностальгирующего комара, обиженного муравья или ехидничающего таракана (хотя насчет последнего — как знать). Но то, что их чувства сложнее, чем полагалось думать — факт, находящий с каждым годом все больше подтверждений.
Начав изучать поведение и эмоции плодовых мушек-дрозофил, профессор нейробиологии Оксфордского университета Скотт Уэдделл шутил: «Но я не собираюсь исследовать их амбиции».
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Золотые черепаховые жучки выражают свои эмоции особенно явно
Сегодня словосочетание «предприимчивое насекомое» уже не звучит анекдотически. Уэдделл установил, что дрозофилы обращают внимание на то, что делают остальные особи, и способны учиться друг у друга.
Между прочим, британское правительство официально признало, что эволюционные родичи насекомых — крабы и омары — обладают чувствами, и подготовило законопроект, запрещающий варить их заживо.
Но как определить, что чувствуют насекомые? Как отличить осмысленную реакцию от автоматической? И должны ли мы теперь относиться к ним иначе?
Закон эволюции
Насекомые — беспозвоночные членистоногие существа. Класс насекомых включает в себя свыше миллиона видов, отличающихся удивительным разнообразием. К ним относятся, например, стрекозы, моль, жуки-долгоносики, пчелы, сверчки, жуки-богомолы, мухи-однодневки, бабочки, головные вши…
Первые насекомые появились как минимум 400 млн лет назад, то есть задолго до того, как земля впервые содрогнулась от тяжелой поступи динозавров.
Последними общими предками насекомых и человека были похожие на личинок примитивные существа, жившие около 600 млн лет назад, после чего наши эволюционные пути разошлись.
Некоторые насекомые достигали гигантских размеров, как, например, древние стрекозы с размахом крыльев 70 сантиметров, и имели причудливые формы — например, мухи с хвостами, как у скорпионов, или мохнатые мотыльки, похожие на летающих пуделей.
Хладнокровное убийство: за что люди так ненавидят пауков?
Вся правда о тараканах: у них своя миссия на Земле
Макросъемка: бабочки и другие насекомые
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
С одной стороны, они во многом похожи на других животных, с другой — разительно от них отличаются. У насекомых, как у людей, есть сердце, мозг, кишки, мужские и женские половые органы, но отсутствуют легкие и желудок.
Нет и кровеносной системы — вместо этого содержимое их тел погружено в своеобразный суп, через который разносятся питательные вещества и выводятся отходы жизнедеятельности.
Поверх всего этого у них — твердый панцирь или экзоскелет из хитина, того же материала, который входит в состав клеточной оболочки грибов.
В мозгу насекомых нет развитых отделов, как у позвоночных, но имеются участки, отвечающие за определенные функции. Например, обучаемость и память соотносятся с «грибовидными телами» — куполообразными скоплениями клеток, сопоставимыми с корой головного мозга, играющей у людей важную роль в осуществлении высшей нервной (психической) деятельности.
Поразительно, но эти грибовидные тела имеются даже у личинок насекомых, и часть содержащихся в них нейронов сохраняется на протяжении всей жизни. Ученые предполагают, что благодаря этому взрослые насекомые способны хранить в памяти некоторые события, происходившие с ними на стадии личинки.
Появляется все больше свидетельств того, что параллели в устройстве мозга насекомых и других живых существ, стоящих выше на эволюционной лестнице, порождают и некоторое сходство познавательных способностей.
Пчелы, например, могут считать до четырех. У тараканов — развитая социальная жизнь, они образуют группы, держатся вместе и общаются между собой.
Муравьи способны находить в окружающей среде предметы, подходящие для выполнения определенных задач и пользоваться ими — например, окунают в жидкую пищу кусочки губчатых тканей и таким образом доставляют ее в муравейник.
Хотя мозг насекомых эволюционировал в том же направлении, что и человеческий, имеется принципиальное различие. Наш мозг так разросся, что потребляет 20% всей энергии тела. Его размер привел к формированию у женщин широких бедер, чтобы сделать возможным рождение младенцев с достаточно большими головами.
Мозг насекомых в несколько миллионов раз меньше. У дрозофил, которых изучал профессор Уэдделл, он размером с маковое зернышко.
Как им удается упаковать в столь маленький объем довольно сложные способности — загадка.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Китайские восковые пчелы от страха «кричат», заставляя свои тела вибрировать
Итак, даже на первый взгляд, мозг насекомых достаточно развит, чтобы они могли испытывать разные чувства. Но для чего им это?
Чувства — это нервные возбуждения, возникающие в ответ на изменения окружающей среды и программирующие наше поведение. Они возникли в ходе эволюции, поскольку помогали животным, а затем и людям, реагировать правильно и повышали способность организма к выживанию и продолжению рода.
Профессор энтомологии Оксфордского университета Джеральдин Райт приводит в качестве примера такое простейшее и фундаментальное чувство, как голод. Возникнув, он заставляет живое существо менять свое поведение, а именно — сосредоточиться на поиске пищи.
Другие эмоции тоже играют мотивирующую роль. Ярость побуждает отразить агрессию и исправить то, что кажется нам несправедливым, счастье — совершать действия, приносящие удовольствие.
Это относится и к насекомым. Уховертка, испытывающая возбуждение от вида влажной расщелины с полусгнившими растениями, имеет меньше шансов погибнуть от голода и жажды, а паникующая и прикидывающаяся мертвой при виде хищника — погибнуть в его челюстях.
«Допустим, вы — пчела, угодившая в паутину, и паук стремительно приближается. Возможно, вы будете пытаться высвободиться автоматически, без каких-либо эмоций. Но лично мне сложно представить, что пчела при этом не чувствует некое подобие страха», — говорит Ларс Читка, руководитель изучающей поведение пчел научной группы Лондонского университета королевы Марии.
Еретическая идея
Создавая в 2001 году свою исследовательскую группу, профессор Уэдделл поставил перед собой простую задачу. Он хотел выяснить, ищут ли дрозофилы пищу активнее после того, как некоторое время не ели и, соответственно, знакомо ли им чувство голода. Оказалось, что да.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Дрозофилы: должны ли мы относиться к ним иначе?
Вместо слова «голод» Уэдделл использует для описания поведения мушек осторожный термин «мотивация». То, что они с особым усердием разыскивают пищу, если давно не ели — факт, а называть ли это голодом, зависит от точки зрения.
Некоторые ученые упрекали профессора в антропоморфизме (уподоблении животных людям) и требовали вместо «чувства» говорить «внутренние состояния».
«Кое для кого это представляет проблему, — говорит он. — Мне часто приходилось вести схоластические споры о дефинициях».
Со временем исследования интеллекта насекомых вошли в моду, и вместо «мотивации» утвердилось определение «примитивные эмоции». Можно сказать, что они испытывают нечто подозрительно похожее на эмоции, говорит Уэдделл.
«Я всегда полагал, что физиологические реакции на отсутствие еды или секса правомерно называть «голодом» и «желанием», но избегал слово «эмоции», чтобы не иметь проблем. Однако чем дальше, тем меньше оно смущает коллег», — добавил он.
Направление сделалось популярным, накопилось много описаний, и предположение, что у насекомых могут быть эмоции, уже не является скандальным в академической среде. Но доказывать его довольно сложно.
У людей, так же как у других позвоночных — будь то крысы, овцы, собаки, коровы, тресковые рыбы или скворцы — однажды перенесенная травма формирует в дальнейшем повышенную осторожность.
До поры до времени никому не приходило в голову проверить, так ли это у насекомых.
В 2011 году Джеральдин Райт с коллегами из Университета Ньюкасла, где она тогда работала, решила этим заняться.
«Когда физиологи изучают человеческие эмоции, они могут спросить у людей, что те чувствуют», — говорит она. Выявление эмоций у пчел требует большой изобретательности.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Тараканы весьма общительны и подражают друг другу
Сперва исследователи приучили пчелиный рой связывать определенный запах с получением сладкого нектара, а другой запах — с неприятным для них раствором хинина, того самого, который придает своеобразный вкус тонику.
Потом разделили рой на две группы. Одну резко встряхивали. Пчелы терпеть этого не могут. Само по себе встряхивание для них не вредно, но служит для них сигналом опасности со стороны хищников. Другой предоставляли спокойно наслаждаться сладким напитком.
Затем пчел подвергли воздействию различных незнакомых им запахов. Те, кого не пугали, доверчиво протягивали навстречу свои хоботки, а пчелы из первой группы вели себя осторожнее — так сказать, сделались циниками. В этом смысле их реакции напоминали человеческие.
Эксперимент показал, что в возбужденном состоянии у пчел снижается содержание в мозге так называемых гормонов удовольствия — дофамина и серотонина, а также присущего лишь насекомым гормона октопамина, который, как принято считать, отвечает за позитивные ожидания.
Как указывает Джеральдин Райт, основной набор химических веществ в мозгу чрезвычайно устойчив и сформировался сотни миллионов лет назад. Таким образом, чувства насекомых могут быть куда ближе к нашим, чем принято думать.
«Было бы очень интересно посмотреть, как те или иные вещества определяют мозговую деятельность у живых существ, относящихся к разным эволюционным линиям, и велика ли разница», — говорит она.
Исследование плодовых мушек, проведенное профессором Уэдделлом, показало, что дофамин играет в их мозге ту же роль, что и у человека — при избытке вызывает предвкушение награды, а при недостатке — чего-то неприятного.
«Чрезвычайно любопытно, что у столь разных существ некоторые черты выработались параллельно, — говорит он. — Это доказывает, что они являются оптимальными для жизни».
Джеральдин Райт замечает, что из ее опыта с пчелами не обязательно вытекает, что все насекомые способны испытывать оптимизм и пессимизм. Пчелы в данном смысле исключение. Они в высокой степени социальны, совместная жизнь в улье предъявляет повышенные требования к познавательным способностям, так что их можно считать интеллектуалами в мире насекомых.
«Однако не исключено, что и другим в какой-то мере это присуще», — говорит она.
Недвусмысленный сигнал
Если насекомые испытывают эмоции, они должны проявлять их каким-то образом, доступным для наблюдения и описания.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Современное сельское хозяйство сделало большую часть нашей планеты враждебной средой для насекомых
Над этой проблемой размышлял еще Чарльз Дарвин. Свои мысли о том, как животные выражают свои чувства, он изложил в книге, которая так и называется — «Выражение эмоций у человека и животных» и до сих пор остается в тени знаменитого «Происхождения видов».
Дарвин утверждал, что способы выражения чувств, как все характеристики живых существ, не возникли из ниоткуда, Мимика, двигательные и звуковые реакции вырабатывались тысячелетиями в ходе эволюции, и в этом смысле между видами земной фауны тоже существует преемственность.
К примеру, Дарвин отмечал, что многим животным свойственно издавать в состоянии возбуждения громкие звуки. Наряду со щелканьем клювом у аистов и характерным треском хвостовых позвонков у гремучих змей он упоминал также стрекотание некоторых насекомых в момент сексуального желания. Он обратил внимание и на то, что пчелы жужжат по-другому, когда злятся.
И не только звуки. Вот, например, жук под названием «золотая черепашка», похожий на крошечную черепаху, которую окунули в расплавленное золото. Роскошный цвет образуется благодаря отражению света от наполненных особой жидкостью желобков в его панцире.
Но возьмите в руки одну из этих живых драгоценностей или подвергните любому другому стрессу, и жук на ваших глазах сделается темно-красным, как переливчатая божья коровка.
Большая часть исследований этого жука концентрировалась на физике того, как он меняет цвет. Но самое удивительное в том, что насекомое, похоже, контролирует этот процесс, выбирая окраску в зависимости от обстановки.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Насекомые заняли почти все природные ниши, но мозги у них устроены одинаково, а значит, и чувства могут быть сходными
А еще есть китайская восковая пчела. Каждый год в октябре во время так называемого сезона кровопролития их атакуют гигантские шершни, прозванные шершнями-убийцами и имеющие обыкновение откусывать пчелам головы.
Эти шершни обитают на обширных пространствах Азии от Индии до Японии, и, по наблюдениям ученых, медленно расширяют свой ареал, будучи последнее время замеченными и в Северной Америке.
Они налетают на пчел, за несколько часов истребляя целые колонии — сперва рвут на части рабочих пчел, а затем принимаются за молодняк.
Авторы опубликованной в этом году научной работы установили, что во время нападения шершней пчелы издают многократно усиленное неистовое жужжание — можно сказать, кричат.
Акустически звук имеет много общего с сигналами тревоги у многих живых существ, от приматов до птиц и летучих мышей. Хотя это и не доказано, можно предположить, что пчелы таким образом выражают свой страх.
Малоприятная правда
Больше всего споров вызывает вопрос, способны ли насекомые испытывать боль.
«Есть много свидетельств, что личинки дрозофил чувствуют физическую боль. Они пытаются убежать, когда мы их сжимаем. Так же ведут себя взрослые особи, — говорит Грег Нили, профессор функциональной генетики Сиднейского университета. — Можно ли трактовать неприятные ощущения как боль в эмоциональном смысле, мы не знаем. Это главная проблема».
Каракатицам тоже больно. Депутаты в Британии предлагают закон о защите чувств беспозвоночных
Факты о вымирании видов с Дэвидом Аттенборо. Документальный фильм Би-би-си
Накапливается все больше аргументов в пользу того, что насекомым ведома боль в человеческом понимании. Более того, они могут страдать от нее продолжительное время.
Если выработать у плодовых мушек ассоциацию между определенным запахом и чем-то неприятным, они станут убегать от этого запаха при каждом столкновении с ним. «Они способны устанавливать связь между чувственными ощущениями и нежелательными последствиями и стремятся избежать их», — говорит профессор Нили.
Если не давать дрозофилам такой возможности, они перестают сопротивляться и ведут себя беспомощно — очень похоже на людское отчаяние и депрессию
Но самый удивительный результат дало проведенное Нили исследование, в ходе которого он выяснил, что травмированные дрозофилы, вероятно, испытывают боль долгое время после того, как их повреждения зажили.
«Это состояние тревоги, при котором они, однажды испытав боль, всячески стремятся избежать чего-то подобного в будущем», — говорит исследователь. Совсем как у людей, страдающих после травмы от продолжительной невропатической боли.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
По всей планете количество насекомых стремительно убывает
Нили пока не экспериментировал с другими насекомыми, но полагает, что с ними дело обстоит аналогично.
«Если посмотреть на устройство мозга в целом — рецепторы, ионные каналы и нейромедиаторы, то все очень похоже», — говорит он.
Некоторые насекомые невосприимчивы к сигналам из внешней среды, как, например, личинки на стадии перехода во взрослое состояние, но это исключения, замечает Нили.
Вопрос в количестве
Все это подводит к неприятным для нас выводам.
Насекомые — самый преследуемый класс живых существ на Земле. Их убивают в огромных количествах, постоянно и не задумываясь. В это число входят 3,5 квадриллиона насекомых, ежегодно травимых инсектицидами в одних лишь Соединенных Штатах, 2 триллиона гибнущих под колесами машин в Нидерландах и намного большее количество других неучтенных жертв человека.
Хотя общую цифру назвать невозможно, несомненно, что она растет. Мир переживает настоящий геноцид насекомых, они пропадают из дикой природы устрашающими темпами.
За последние 25 лет число летающих насекомых в заповедниках Германии сократилось в четыре раза. Около 400 тысяч видов находятся на грани полного исчезновения.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Вот такие гигантские шершни свирепо атакуют пчел и отгрызают им головы
Открытие того, что у насекомых есть чувства, ставит неудобный вопрос перед учеными, прежде всего теми, кто это обнаружил.
Дрозофилы — классический объект исследований со времен открытия генетики. Сейчас о них известно больше, чем о каком-либо другом виде насекомых. Google содержит ссылки на 762 тысячи научных работ, в которых употреблено латинское название «Drosophila melanogaster».
Набирает популярность также изучение пчел, дающее обширный материал по многим темам — от эпигенетики (науки о том, как окружающая среда влияет на гены) до проблем обучаемости и памяти.
И дрозофилы, и пчелы перенесли более чем достаточное количество опытов над собой.
«Я люблю наблюдать за пчелами, занимаюсь этим большую часть моей научной карьеры, и мне их очень жалко», — говорит Джеральдин Райт, уже несколько десятилетий придерживающаяся вегетарианских убеждений.
«Количество насекомых, приносимых в жертву науке, в общей массе ничтожно, так что это еще можно счесть оправданным, — продолжает она. — Но люди в принципе слишком пренебрежительно относятся к чужой жизни. Мы походя отнимаем ее у растений и насекомых, у млекопитающих и друг у друга».
Если использование насекомых для научных опытов ни у кого не вызывает особых возражений, то применительно к другим сферам жизни возникают головоломные проблемы, если исходить из того, что насекомые хотя бы отчасти способны думать и чувствовать.
Я ел насекомых, и мне понравилось
Еда будущего: сверчки, клещи и червячки
Один исторический прецедент имеется: Европейский союз запретил использовать в качестве пестицидов производные никотина, чтобы защитить пчел. Последуют ли за ним другие страны и регионы мира?
Насекомых все чаще пропагандируют как гуманную и экологически прогрессивную замену мясу позвоночных. Но станет ли это моральной победой? В конце концов, подсчитано, что вместо одной коровы придется убить 975225 кузнечиков.
Возможно, мы так неохотно соглашаемся с тем, что насекомые могут чувствовать, потому что эта мысль нас сильно расстраивает.
Российские энтомологи создали нейросеть для поиска насекомых-вредителей — Газета.Ru
Российские энтомологи создали нейросеть для поиска насекомых-вредителей — Газета.Ru | Новости
close
100%
Нейросеть, способную различать близкие виды насекомых, разработали российские ученые из Зоологического института РАН. Новый инструмент поможет упростить и ускорить работу энтомологов и будет полезен как для выявления вредителей, так и для изучения биоразнообразия. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Systematic Entomology.
В мире существуют миллионы видов насекомых, и многие из них настолько похожи даже при близком рассмотрении, что отличить их можно лишь по мельчайшим деталям строения с помощью сканирующих электронных микроскопов и прочих дорогостоящих устройств. Ошибки при этом могут привести, например, к неточному выявлению вредителя, неверному подбору пестицидов и, как следствие, потере урожая.
Исследователи разработали нейросеть, которую обучили различать между собой клопов-слепняков из рода Adelphocoris — из 48 видов этих клопов 18 обитают в России и вредят бобовым культурам. Исследование включало четыре этапа на основе анализа цифровых фотографий тысяч клопов из коллекции Зоологического института. Сначала исследователи проверили, насколько успешно нейросеть отличает все виды Adelphocoris друг от друга, затем — сам род Adelphocoris от других похожих на него родов, на третьем этапе — как хорошо она внутри рода отличает самцов от самок, а в конце — насколько успешно обученные только на коллекционных экземплярах модели могут распознавать фотографии клопов Adelphocoris, найденные в Интернете.
«На примере растительноядных клопов-слепняков из хозяйственно значимого рода Adelphocoris мы пробовали автоматизировать процесс точного определения насекомых с помощью компьютерного зрения. Для этого нам надо было научить компьютер распознавать виды так, как это делает специалист-энтомолог, или еще лучше. Это процесс трудоемкий, но возможный благодаря оцифровке обширных научных коллекций. Анализируя множество фотографий экземпляров, которые ранее правильно определили люди, компьютер учится распознавать виды, и после некоторой тренировки делает это быстрее и точнее, чем человек», — рассказал руководитель проекта по гранту РНФ Алексей Солодовников, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Зоологического института РАН.
Модели пока не позволяют правильно определять виды клопов, сфотографированных в природе, признаются ученые. Однако при соблюдении правил съемки, включая определенный ракурс, исследователям удалось добиться точности, сопоставимой с результатами профессионалов — но за гораздо меньший отрезок времени. В ходе экспериментов исследователи также подтвердили, что классификация видов Adelphocoris основывается на ряде определенных частей тела насекомого — в частности, гениталий. Исследователи рассчитывают, что в дальнейшем современные достижения в области машинного обучения помогут биологам практически безошибочно определять очень похожие виды насекомых по внешнему виду как в целях познания биологического разнообразия планеты, так и для практических разработок, важных для сельского хозяйства. В планы ученых входит довести до автоматизма анализ данных, чтобы в разы ускорить определение с высочайшей точностью.
Все новости на тему:
Цивилизация
Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram. Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Новости
Дзен
Telegram
Анастасия Миронова
Прыжок в бочку с формалином
О том, почему эмиграция консервирует людей и делает их старомодными
Мария Дегтерева
Только квартирный вопрос испортил их!
О съемном жилье в Москве
Марина Ярдаева
Дети вместо кошек
О том, что значит «заработать на декрет»
Юлия Меламед
Как мы умирали в Боткинской
О том, как устроены реанимация и ритуальный сервис и что в них не так
Алексей Мухин
5 декабря. День Х. Взгляд из России
О возможном прекращении поставок российского газа
Найдена ошибка?
Закрыть
Спасибо за ваше сообщение, мы скоро все поправим.
Продолжить чтение
ФАУНА И ЭКОЛОГИЯ НАСЕКОМЫХ САХАЛИНА И КУРИЛЬСКИХ ОСТРОВОВ | Проекты | Наука
О Проекте
Находки и открытия
Публикации
Вопрос исследователю
Научный проект
«Фауна и экология насекомых Сахалина и Курильских островов»
Состав участников проекта:
— научный сотрудник Сахалинского областного краеведческого музея, кандидат биологических наук А. К. Клитин;- научный сотрудник Сахалинского областного краеведческого музея, аспирант Биолого-почвенного института ДВО РАН. А. В. Вертянкин.
Цель научного проекта: комплектование музейной энтомологической коллекции насекомых Сахалина, Монерона и Курильских островов, получение новых данных о видовом разнообразии (составе), распространении, местах обитания насекомых на островах Сахалинской области.
Введение
Исследования энтомофауны Сахалина и Курильских островов предпринимались со второй половины XIX столетия российскими и японскими энтомологами. Из огромного количества работ по этой теме следует упомянуть фундаментальные монографии Куваямы (Kuwayama, 1967) и Г. О. Криволуцкой (1973), а также многотомный «Определитель насекомых Дальнего Востока России», который выпускался под эгидой Биолого-почвенного института ДВО РАН в течение 20 лет с 1986 по 2005 г. В ходе реализации Международного Курильского проекта (IKIP) в 1994–2000 гг. общий список энтомофауны Курильских островов был расширен с 2844 (Криволуцкая, 1973) до 7000 видов насекомых, предполагаемое число видов на Сахалине оценивается в 7800 (Лелей и др., 2002, 2006). Тем не менее, эту работу нельзя считать завершенной. В ходе исследований, выполненных сотрудниками музея на островах Уруп и Симушир, выявлено несколько новых для этих островов видов жужелиц (Клитин, 2007, 2008) (рис. 1, 2).
Помимо поиска новых видов немаловажной задачей представляется изучение распределения, приуроченности к определенным биотопам и биологии отдельных видов насекомых на островах архипелага. В частности авторами проекта накоплен значительный массив данных по распространению в пределах Сахалинской области таких редких видов как жужелица Лопатина (Carabus lopatini Mor.), жужелица Авинова (C. avinovi Sem. et Zn.), парусник амгуньский (Parnassius amgunensis Sheljuzhko), медведица Менетрие (Borearctia menetriesii Ev. ) и др. (Клитин, 1999, 2000, 2002, 2009; Клитин, Вертянкин, 2011). Весьма перспективным направлением представляется выделение и описание с помощью существующих методик разнообразных фаунистических групп насекомых. Определенная работа по выделению в южной части о. Сахалин фаунистических комплексов жужелиц была проведена на базе Сахалинского областного краеведческого музея в 2001–2004 гг. (Клитин, 2005).
Рис. 3. Жужелица Лопатина (Carabus lopatini Mor.)
Содержание проекта:
1. Сбор насекомых Сахалина и Курильских островов для пополнения энтомологической коллекции Сахалинского областного краеведческого музея.2. Подготовка аннотированного списка наземных жесткокрылых Сахалина.3. Изучение приуроченности жесткокрылых к фитоценозам Сахалина и выявление факторов влияющие на их численность и распространение.4. Научная популяризация знаний о насекомых. Публикация музейных энтомологических коллекций: подготовка каталога, статей, издание книг о насекомых, размещение на сайте музея информации о насекомых, о проведенных исследованиях по энтомологии на островах Сахалинской области, подготовка новой экспозиции «Насекомые Сахалина, Монерона и Курильских островов», стационарных выставок. 5. Подготовка, публикация и размещение на сайте музея (иллюстрированного фото-, видеоматериалами) ежегодного научного отчета о работе по проекту:- полевых исследований;- собранных коллекций;- результатов научных исследований;- подготовленных научных и научно-популярных статей, каталогов, изданных книг.6. Разработка интерактивного атласа-определителя насекомых Сахалина и Курильских островов на сайте Сахалинского областного краеведческого музея.
Задачи научно-исследовательской работы
1. Описание и определение коллекции насекомых Сахалинского областного краеведческого музея.2. Изучение видового разнообразия жесткокрылых насекомых (Coleoptera) Сахалина и Курильских островов.3. Определение факторов влияющих на численность и распространение жесткокрылых;4. Разработка мер и рекомендаций по сохранению видового разнообразия насекомых Сахалина и Курильских островов.5. Изучение фаунистических комплексов жужелиц (Carabidae) о. Сахалин.6. Изучение биологии и особенностей распределения редких видов насекомых.
Задачи на 2011 – 2012 гг.
Изучить видовое разнообразие насекомых литорили и супралиторали морских побережий юга Сахалина. Произвести сбор насекомых в разнообразных биотопах острова для пополнения энтомологической коллекции музея.
Содержание работ и методика их выполнения.
Для изучений почвенной энтомофауны предполагается установка почвенных ловушек Барбера, объединенных в почвенные станции, а также разбор лесной подстилки в различных районах Сахалина: Холмском, Невельском, Анивском, Корсаковском, Долинском и др. В ходе этих работ определяются разные частные характеристики распределения почвенных насекомых: уловистость, частота встречаемости, частота доминирования, относительное обилие.В качестве исходных данных при объединении станций с разным видовым составом насекомых в группировки и фаунистические комплексы предполагается использовать данные по их относительному обилию. Выделение группировок допускается производить методом кластерного анализа данных (Андреев, 1980). В качестве показателя сходства видового состава и относительного обилия уловов применяется коэффициент общности удельного обилия К. Чекановского (Czekanowcki, 1911, Чернов, 1975), который рекомендован для проведения подобного рода объединений (Шитиков и др., 2003):
где Kn – коэффициент общности удельного обилия, ai1, ai2 – соответственно численность вида i в долях от общей численности в 1-м и 2-м сравниваемых уловах; N – общее число видов в сравниваемых уловах.
Иерархические дендрограммы сходства почвенных станций по видовому составу и удельному обилию уловов насекомых предполагается строить с помощью взвешенного парно-группового метода (Бейли, 1970), определение сходства каждого вновь образуемого класса со всеми остальными – методом медианы (Андреев, 1980).
Для описания видового разнообразия используется показатель Симпсона в трактовке Гибсона (Gibson, 1966):
где Ds – показатель разнообразия Симпсона, pj – доля i-го вида в общей биомассе пробы, S – число видов в пробе.
Для оценки структурной организации сообществ применяется индекс доминирования (Песенко, 1982):
где D – индекс доминирования, ni – значимость i-го вида в единицах удельной биомассы, N – суммарная значимость всех видов в единицах удельной биомассы.Кривые доминирования видов (терминология Р. Уиттекера (1980)) строятся в соответствии с рекомендациями, изложенными в работе Н. В. Лебедевой с соавторами (2002).
Литература:
1. Андреев В. Л. Классификационные построения в экологии и систематике. Л.: Наука. 1980. 142 с.2. Бейли Н. Математика в биологии и медицине / Н. Бейли. М.: Мир. 1970. 326 с.3. Клитин А. К. Жужелица Лопатина // Природа. № 9. 1999. С.57–61.4. Клитин А. К. Насекомые // Красная Книга Сахалинской области. Животные. Сахалинское книжное издательство. 2000. С.145–160.5. Клитин А. К. О распространения аполлона Феба (Parnassius phoebus) на Сахалине// Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей: Материриалы III научной конференции. Петропавловск-Камчатский: Издательство КамчатНИРО. 2002. C. 284–286.6. Клитин А. К. О фаунистических комплексах жужелиц рода Carabus в лесных и луговых ценозах о. Сахалин // Вестник Сахалинского музея. Ежегодник Сахалинского областного краеведческого музея. № 12. 2005. С. 370–3817. Клитин А. К. Дополнение к фауне жужелиц (Coleoptera, Carabidae) о. Уруп // Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей. Материалы VIII международной научной конференции, посвященной 275-летию с начала Второй Камчатской экспедиции (1732–1733). Петропавловск-Камчатский: Издательство Камчатпресс. 2007. С. 365–368.8. Клитин А. К. Дополнение к фауне жужелиц (Coleoptera, Carabidae) острова Симушир (Курильские о-ва) // Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей: Материалы IХ международной научной конференции, посвященной 100-летию с начала Камчатской экспедиции Императорского Русского географического общества, снаряженной на средства Ф. П. Рябушинского. Петропавловск-Камчатский: Изд-во «Камчатпресс». 2008. С. 319–322.9. Клитин А. К. Новая находка медведицы Менетрие (Borearctia menetriesii) на Сахалине // Вестник Сахалинского музея. Ежегодник областного государственного учреждения культуры «Сахалинский государственный областной краеведческий музей». Южно-Сахалинск: СГОКМ. 2009. № 16. С. 269–271.10. Криволуцкая Г. О. Энтомофауна Курильских островов. Основные черты и происхождение. Л.: Наука. 1973. 315 с.11. Клитин А. К., Вертянкин А. В. Насекомые. Естественная история Сахалина и Курильских островов. Южно-Сахалинск: СГОКМ. 2011. 196 с.12. Лебедева Н. В. География и мониторинг биоразнообразия / Н. В. Лебедева, Д. А. Криволуцкий, Ю. Г. Пузаченко, К. Н. Дьяконов, Г. М. Алещенко, А. В. Смуров, В. С. Максимов, В. С. Гикунов, Г. Н. Огуреева, Т. Н. Котова. М.: Издательство Научного и методического центра. 2002. 432 с.13. Лелей А. С., Стороженко С. Ю., Холин С. К. Насекомые (Insecta) // Растительный и животный мир Курильских островов. Материалы международного Курильского проекта. Владивосток: Дальнаука. 2002. С. 96–108.14. Лелей А. С., Стороженко С. Ю., Курзенко Н. В. Разнообразие насекомых (Insecta) дальнего Востока России // Научные основы сохранения биоразнообразия Дальнего Востока России. Комплексный региональный проект ДВО РАН по Программе РАН «Научные основы сохранения биоразнообразия России». Владивосток: Дальнаука. 2006. С. 222–253.15. Матюшков Г. В., Курдыбан А. А. К экологии японского жука (Popillia japonica Newm.) на острове Кунашир // Вестник Сахалинского музея. Ежегодник Сахалинского областного краеведческого музея. № 4. 1997. С.290–299.16. Песенко Ю. А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.: Наука. 1982. 287 с.17. Розенберг Г. С. Экологическая информатика: Учебное пособие / Г. С. Розенберг, В. К. Шитиков, Д. П. Мозговой. Самара: Изд-во Самар. ун-та, 1993. 151 с.18. Розенберг, Г. С. Экология. Элементы теоретических конструкций современной экологии / Г. С. Розенберг, Д. П. Мозговой, Д. Б. Гелашвили. Самара: СамНЦ РАН, 1999. 396 с.19. Суханов, В. В. Метод компьютерного выделения биоценотических комплексов на примере районирования акватории Охотского моря / В. В. Суханов, В. П. Шунтов, В. В. Лапко // VII съезд Гидробиологического общества РАН, 14–20 октября 1996 г.: Материлы съезда, Т. 1. Казань. 1996. С. 160–162.20. Чернов Ю. И. Основные синэкологические характеристики почвенных беспозвоночных и методы их анализа // Методы почвенно–зоологических исследований. М.: Наука. 1975. С. 160–216.21. Шитиков, В. К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации / В. К. Шитиков, Г. С. Розенберг, Т. Д. Зинченко. Тольятти: ИЭВБ РАН. 2003. 463 с.22. Czekanowcki J. Objectiv kriterien in der ethologie // Korrespondenz-blatt der Deutschen Gesellschaft fur Antropologie, Ethnologie, und Urgeschichte, 1911. 42. S. 1–5.23. Gibson, L. B. Some unifying characteristics of species diversity // Contribs Cushman Foundat. Foraminiferal Res. Vol. 17, No. 4. 1966. P. 117–124.24. Kuwayama S. Insekt Fauna of the Southern Kurile Islands.1967. 225 p.
Находки и открытия
Отряд Neuroptera – Сетчатокрылые 1. Paraglenurus japonicus (McLachlan, 1867)
Отряд Coleoptera — Жесткокрылые. Perileptus (Perileptus) japonicus Bates, 1873
Tachyura (Amaurotachys) exarata (Bates, 1873)
Chlaenius (Agostenus) gebleri Ganglbauer, 1891
Отряд Lepidoptera — Чешуекрылые Семейство Geometridae — Пяденицы 1. Erannis jacobsoni Djakonov, 1926
Семейство Thyatiridae — Совковидки, или пухоспинки 1. Achlya longipennis Inoue, 1972
Отряд Plecoptera – Веснянки 1. Megarcys ochracea Klapálek, 1912
Публикации
1. Вертянкин А. В. Редкие и новые для Сахалина и Курильских островов насекомые в коллекции Сахалинского государственного областного краеведческого музея
Вертянкин А. В. Редкие и новые для Сахалина и Курильских островов насекомые в коллекции Сахалинского государственного областного краеведческого музея // Шестые Гродековские чтения: Матер. Межрегион. научн.-практ. конф. «Актуальные проблемы исследования Российской цивилизации на Дальнем Востоке». Т. 4. Хабаровск: Хабаровский краеведческий музей им. Гродекова, 2009. С. 148 — 151.
2. Вертянкин А. В., Лафер Г. Ш. Новые находки жужелиц (Coleoptera, Carabidae) на островах Сахалин и Монерон
Вертянкин А. В., Лафер Г. Ш. Новые находки жужелиц (Coleoptera, Carabidae) на островах Сахалин и Монерон // Евразиатский энтомологический журнал 11 (5): 433–436
3. Клитин А. К. Дополнение к фауне жужелиц (Coleoptera, Carabidae) о. Симушир. 2008 г.
Клитин А. К. Дополнение к фауне жужелиц (Coleoptera, Carabidae) острова Симушир (Курильские о-ва) // Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей: Материалы IХ международной научной конференции, посвященной 100-летию с начала Камчатской экспедиции Императорского Русского географического общества, снаряженной на средства Ф. П. Рябушинского. Петропавловск-Камчатский: Изд-во «Камчатпресс». 2008. С. 319–322.
4. Клитин А. К. Дополнение к фауне жужелиц (Coleoptera, Carabidae) о. Уруп. 2007 г.
5. Клитин А. К. Жужелица Лопатина. Природа №9. 1999 г.
6. Клитин А. К. К распространению и фенологии жужелицы Carabus lopatini A.Mor.(Coleoptera, Carabidae) Южного Сахалина. 1990 г.
7. Клитин А. К. Новые фаунистические находки редких видов чешуекрылых (Lepidoptera, Rhopalocera) в Сахалинской области. 1991 г.
8. Обыдов Д. Ainocarabus. 2007 (8.4 Mb). Obydov D. A. Review of the subgenus Ainocarabus Mandl, 1973 of the Russian Far East (Coleoptera: Carabidae)
9. Обыдов Д. Car arvensis klitini. 2007 (2.5 Mb). Obydov D. A. new subspecies of Carabus (Carabus) arvensis Herbst, from South Kuril islands (Coleoptera, Carabidae)
10. Обыдов Д. Car blaptoides simuschirensis. 2008 (3.4 Mb). Obydov D. A. New taxa of the tribe Carabini (Coleoptera, Carabidae)
11. Клитин А. К. Редкие насекомые Сахалинской области. 1989
12. Клитин А. К. О фаунистических комплексах жужелиц рода Carabus в лесных и луговых ценозах о. Сахалин.2005 г.
13. Вертянкин А. В., Шабалин С. А. Предварительные данные о населении и структуре доминирования жужелиц (Coleoptera, Carabidae) некоторых луговых биотопов Южного Сахалина.
14. Клитин А. К. К распространению жужелиц рода Carabus. Кишинев. 1990 г.
15. Клитин А. К. Жужелицы рода Carabus (L.) Thoms.(Coleoptera, Carabidae) о.Сахалин. 1991 г.
Вопрос исследователю
Задать вопрос
Президентский фонд культурных инициатив
Независимая оценка
Артефакт – гид по музеям России
Национальный проект «Культура»
Виртуальный музей
Национальные культуры Сахалина и Курильских островов XIX–XX веков
Залы музея в 3D
Ученики детского технопарка «Кванториум» разработали виртуальные 3-D туры для сахалинских музеев.
Музеи Сахалинской области
Все музеи Сахалинской области на одном сайте
Музей Хоккайдо
Музеи России
Министерство культуры и архивного дела
Виртуальный музей 3D
Всероссийский дистанционный конкурс, посвященный героизму наших солдат и празднованию Дня Победы: «Защитник Родины моей!»
Всероссийский дистанционный конкурс, посвященный героизму наших солдат и празднованию Дня Победы: «Мои деды ковали Победу!»
Всероссийский дистанционный конкурс, посвященный героизму наших солдат и празднованию Дня Победы: «Открытка своими руками»
Акселератор культурных проектов
Время сделать прививку.
Вакцинация бесплатно.
Пройди диспансеризацию
Получи свою карту сахалинца
Насекомые для детей Уроки естествознания и мероприятия
Что такое насекомое?
Попросите детей описать насекомых.
Их ответы могут быть очень общими или более конкретными, поэтому в зависимости от того, что, по вашему мнению, они уже знают о насекомых, вы, вероятно, захотите выбрать, какие части этого урока естествознания вы будете использовать.
Возможно, вы также захотите использовать наши занятия с насекомыми для PreK-2, чтобы дать своим детям больше практического опыта!
Задание №1
Помогите своим детям составить список всех насекомых, о которых они могут подумать.
Дети младшего возраста (дошкольники и детсадовцы) могут захотеть нарисовать список с картинками, написать свой список на доске или продиктовать вам свой список, чтобы вы его написали.
Поощряйте их включать все, что они считают насекомыми, так как цель этого задания — развить мысли.
По мере продолжения вашего исследования они смогут снова просмотреть свои списки и вычеркнуть все предметы, которые они включили в первый раз и которые на самом деле не являются насекомыми (такие как пауки или роли-поли).
Как отличить насекомое от жука или другого жука-ползучего существа?
Попросите детей старшего возраста (первоклассников и второклассников) описать общие черты насекомых. Младшие дети тоже могут это делать, просто начните с нескольких примеров, таких как «у насекомых есть глаза» или «у насекомых нет хвостов».
Упражнение №2
Зрителям будет особенно полезно просматривать журналы о природе, книги, энциклопедии или Интернет в поисках изображений различных насекомых.
(Поиск изображений в Google по запросу «насекомые» выдаст несколько отличных фотографий.)
Пусть они попытаются найти изображение каждого насекомого в своем списке или попросят их найти по одной картинке, демонстрирующей каждую из упомянутых характеристик.
Насколько велики насекомые, которых вы видели? (Попросите детей помладше показать вам свои руки; дети постарше могут оценить размер конкретных насекомых.) Некоторые взрослые насекомые имеют длину менее 1 мм; это реально мелочь!
С другой стороны, некоторые редкие насекомые-палочники в Южной Америке могут вырастать до 36 см (около 14 футов) в длину. (
Покажите на линейке разницу между большими и маленькими размерами.)
Анатомия насекомых
Есть ли у насекомых кости?
У насекомых нет позвоночника, как у людей и многих других животных.
На самом деле у насекомых нет костей; вместо этого у них жесткий экзоскелет. «Экзо» означает снаружи, то есть скелет находится снаружи тела насекомого, а не внутри, как у нас.
Знаете ли вы, что насекомые связаны с крабами и омарами, у которых тоже есть экзоскелеты?
Мышление с научной точки зрения: Животные, у которых есть позвоночник, называются позвоночными – вы можете назвать каких-нибудь позвоночных?. Любые животные, не имеющие позвоночника, например насекомые, называются беспозвоночными .
Все насекомые имеют три основные части тела: голова , грудь и брюшко . Важно знать эти части по порядку. Это помогает думать о грудной клетке как о зажатой между головой (которая находится вверху, как и ваша собственная голова) и животом (внизу).
Голова : Насекомое имеет маленькую голову, которая очень похожа на вашу голову, потому что она содержит мозг, глаза и рот насекомого. У насекомых также есть специальные щупальца, называемые усиками, которые торчат из макушки головы. Они используют свои антенны для обоняния и осязания, потому что у них нет носа и рук, как у нас.
Научное мышление: возможно, вы уже слышали слово «антенна», но слышали ли вы когда-нибудь, чтобы кто-нибудь говорил «антенны» (произносится: ан-тен-я)? Знаете ли вы, что «антенны» — это всего лишь форма множественного числа слова «антенна»? Когда мы говорим «антенна», мы говорим об одном, а когда мы говорим «антенны», мы говорим о двух или более, точно так же, когда мы говорим «обувь», мы говорим об одном ботинке, а когда мы говорим «обувь», мы говорим об одном ботинке. речь идет о паре туфель.
Глаза : Глаза насекомых сильно отличаются от глаз человека (так называемые простые глаза).
На самом деле насекомые даже не видят вещи так, как мы! У них два сложных глаза с множеством разных линз, вместо одной линзы в каждом глазу, как у нас.
Каждый сложный глаз может иметь от 2 до 30 000 различных поверхностей, очень чувствительных к свету. Сложные глаза не могут видеть очень много деталей или вещей, которые находятся далеко.
Однако они могут видеть очень быстрые движения и предметы, находящиеся рядом с ними. Если бы у насекомых не было сложных глаз, им было бы очень трудно выживать и находить пищу!
Вы когда-нибудь пытались прихлопнуть муху? Что произошло, когда вы приблизились к нему? Вероятно, он улетел в ту же секунду, как вы подошли достаточно близко, чтобы ударить его.
Это потому, что сложные глаза мухи выпучены из головы, поэтому она может видеть движение вокруг своего тела и видеть, когда вы приближаетесь к ней.
Научное мышление: у некоторых насекомых, таких как кузнечики, есть сложные глаза и нормальные глаза (называемые простыми глазами)! С простыми глазами они могут видеть гораздо больше деталей и видеть вещи, которые находятся далеко.
Нажмите, чтобы увидеть: сложные глаза стрекозы.
Грудная клетка : Прямо под головой насекомого находится средняя часть, называемая грудной клеткой. Грудная клетка насекомого похожа на вашу грудь, за исключением того, что у насекомых шесть ножек, выходящих из грудной клетки! Ноги насекомых имеют специальные суставы (вроде ваших коленей) и крошечные зазубрины на концах вместо пальцев. Многие виды насекомых имеют одну или две пары крыльев, прикрепленных к их грудной клетке.
Мыслить научно: У насекомых крылья всегда парные, как у самолетов. У большинства взрослых насекомых две пары крыльев, но у некоторых только одна пара, а у некоторых вообще нет крыльев! Вы можете назвать каких-нибудь насекомых, у которых нет крыльев? Можете ли вы придумать некоторые с двумя парами, а некоторые только с одной парой? (Ответы будут разными, но вот пример: у трости нет крыльев, у кузнечиков две пары крыльев, а у мух только одна пара крыльев. Их больше, можете придумать какие-нибудь?)
Брюшко : Часть под грудной клеткой насекомого называется брюшком. Это самая большая часть тела насекомого и содержит его желудок, как и ваш живот. Он также содержит репродуктивную систему насекомого. Насекомые могут размножаться (заводить детей) очень быстро. Большинство насекомых размножаются, откладывая яйца, как и куры, только яйца насекомых очень маленькие и имеют мягкую скорлупу.
Научное мышление: Чтобы быть настоящим насекомым, существо должно иметь голову, грудную клетку и брюшко, шесть ног, две антенны и экзоскелет. Все, что не имеет хотя бы этих характеристик, не является насекомым. Пауки имеют восемь ног и две основные части тела. Они насекомые? Нет, это точно не они! Пауки относятся к классу под названием паукообразные . Иногда мы объединяем насекомых, пауков, многоножек, клещей и других животных вместе и называем их «жуками».
(Обратите внимание, что этот сайт предоставляется по подписке, но они предлагают множество других раскрасок и рабочих листов о насекомых бесплатно. )
Где живут насекомые?
Насекомых можно найти практически везде на Земле.
Они живут в земле, на поверхности земли, в воздухе, под бревнами и камнями, внутри и снаружи растений, цветов и деревьев и даже на других животных!
Знаете ли вы, что некоторые насекомые могут выжить даже при экстремально низких температурах Антарктиды? (
Попросите детей старшего возраста рассказать вам, что они знают об Антарктиде, и указать ее на глобусе или карте. Спросите их, как разные температуры влияют на жизнь.) могут жить насекомые. Например, в высокой траве или сорняках, на деревьях, в цветниках, огородах и т. д.
Затем подумайте о лесных массивах (внутри гниющих бревен, на здоровых деревьях, под камнями и т. д.) и участках вдоль берегов прудов, ручьев, озер, рек и океанов.
Попросите детей угадать, какие особые характеристики нужны определенным насекомым, чтобы жить в этих разных местах. Постарайтесь, чтобы они отличали насекомых, живущих во влажных местах от сухих, холодный климат от жаркого и т. д.
Как вы думаете, что нужно насекомым для жизни? Подумайте, как насекомые могут получить то, что им нужно. Сравните эти вещи с тем, что нужно людям и другим животным для жизни.
Насекомым для выживания необходимы: пища (белок), вода, тепло в холодные зимние месяцы и укрытие (от непогоды и хищников).
Разным видам насекомых требуется разное количество этих элементов, и они получают их разными путями.
Можете ли вы представить себе, что насекомое, которое живет на вашем заднем дворе, может нуждаться в других вещах, чем насекомое, которое живет в пруду?
Вопросы на повторение : Каких насекомых вы недавно видели? Где они жили? Как вы думаете, каких насекомых вы можете найти на своем заднем дворе? А если бы вы были в лесу или возле пруда?
Классификация
Существует более 1 миллиона известных видов насекомых (и только около 4500 видов млекопитающих), и многие другие еще даже не открыты! Как вы понимаете, ученым, должно быть, трудно уследить за таким количеством различных насекомых. Чтобы помочь им в такой большой работе, они придумали систему сортировки всех насекомых по разным группам. это называется классификация . Классификация используется для всех видов животных, таких как кошки, собаки, свиньи, саламандры, рыбы и черепахи.
Мы используем классификацию и для многих других вещей; вы можете думать о любом? (Пример: книги, еда, одежда, семья и работа.) Насекомые классифицируются по их различным характеристикам. (Пример: у божьих коровок шесть ног и твердые внешние крылья. У кузнечиков шесть ног и кожистые крылья. У пауков восемь ног и только две основные части тела, поэтому они не классифицируются как насекомые.)
Чтобы научить детей тому, как работает классификация, сделайте набор классификационных карточек. Ниже представлена одна идея, но эти карточки можно использовать по-разному, чтобы соотнести их с планированием урока или просто для развлечения!
1. Распечатайте изображения (из Интернета) на карточках или наклейте изображения из журналов на каталожные карточки.
2. Сделайте несколько карточек с утверждениями, на каждой из которых укажите одну характеристику насекомого, например, «У насекомых шесть ног» или «Насекомые с крыльями». Убедитесь, что у вас достаточно карточек с картинками, чтобы классифицировать по крайней мере двух насекомых под каждой карточкой-утверждением. (Для детей, которые еще не умеют читать, попробуйте вместо этого использовать цветную плотную бумагу и потренироваться в сопоставлении.)
3. Разложите карточки с картинками (лицевой стороной вверх) на столе или на полу и стопкой положите карточки с утверждениями лицевой стороной вниз.
4. По очереди вытяните одну карточку с утверждением, а затем выберите одну карточку с изображением, которая соответствует утверждению. Поместите карточку с заявлением (стороной с надписью вверх) так, чтобы карточка с изображением находилась под ней. Следующий человек может либо поместить другую карточку с изображением под тем же утверждением, либо выбрать новое утверждение и изображение.
Божьи коровки
Наука о жуках
Жизненный цикл божьей коровки
Жуки
Самые интересные в мире насекомые | Наука
Мейлан Солли
Младший редактор, история
Насекомые являются одними из самых распространенных форм жизни на Земле, составляя ошеломляющие 80 процентов всех видов животных. Но в последние годы сообщения о сокращении популяции насекомых заставили некоторых экспертов предупредить о надвигающемся «апокалипсисе насекомых».
Смитсоновский справочник по интересным насекомым , выпущенный ранее этой весной издательством Smithsonian Books, точно демонстрирует, почему такой «апокалипсис» наносит сокрушительный удар по биоразнообразию. Работа, составленная энтомологами Гэвином Броудом, Бланкой Уэртас, Эшли Кирк-Сприггс и Дмитрием Тельновым, освещает более 100 видов насекомых из коллекции Лондонского музея естественной истории, насчитывающей около 34 миллионов экземпляров.
Представленная в потрясающих полноцветных фотографиях книга демонстрирует целый ряд насекомых, в том числе стеблеглазую муху, у которой есть глаза на концах длинных, выступающих, похожих на рога стеблей, ярко-желто-черную ихневмониду. оса и металлический золотисто-зеленый долгоносик. Изображения сопровождаются краткими описаниями жуков, а также информацией об их географическом распространении и размерах.
Смитсоновский справочник интересных насекомых
С поразительными фотографическими профилями насекомых
«Мы, люди, видим насекомых как маленьких существ, — говорит соавтор Бланка Уэртас, старший хранитель музея чешуекрылых. «Однако размер насекомых превосходит их невероятную способность адаптироваться к большинству мест обитания, в том числе к самым сложным, обеспечивая их … успех, живя на планете даже раньше людей».
Интересные насекомые Публикация совпадает с публикацией исследования, предполагающего, что вышеупомянутый «апокалипсис» имеет больше нюансов, чем считалось ранее.
Для статьи, недавно опубликованной в журнале Science, исследователя проанализировали 166 опросов на 1676 сайтах по всему миру. Анализ показал, что популяция наземных насекомых на Земле за последние 30 лет сократилась на 27 процентов, то есть чуть менее 1 процента в год.
Сокращение численности насекомых на Земле нельзя объяснить каким-то одним движущим фактором. Вместо этого исследования показывают, что насекомые сталкиваются с множеством угроз, включая разрушение и фрагментацию среды обитания, изменение климата, пестициды, урбанизацию и световое загрязнение.
«Сокращение популяций [i]насекомых реально, но оно было зарегистрировано лишь в нескольких регионах мира», — говорит Уэртас. «По иронии судьбы, в менее изученных районах мира [содержится] самое большое разнообразие насекомых (и многих других организмов), поэтому проблема серьезнее, [чем] мы думаем (и знаем)».
Гэвин Брод, главный куратор, отвечающий за насекомых в музее, добавляет: «Мы надеемся, что, привлекая внимание к удивительному разнообразию жизни насекомых, люди больше оценят взрыв цвета и формы в крошечных шкала. И то, что действия по сохранению мира природы помогут гарантировать, что это разнообразие жизни будет продолжать процветать вечно, а не только быть известным по старым музейным образцам».
В ознаменование выпуска «Интересные насекомые» , журнал Smithsonian воскресил несколько популярных видов насекомых в виде коротких GIF-анимаций. Наверху: бабочка с художественными наклонностями, названная в честь одного из гигантов современного искусства.
Мотылек Пикассо
Научное название: Baorisa hieroglyphica
Распространение: Северная Индия, Юго-Восточная Азия
4 :
69 Размах крыльев 50 мм (2 дюйма)
Название вида hieroglyphica связано с поразительными геометрическими линиями и формами на передних крыльях этой бабочки. Возможно, формы напоминают красную голову насекомого с усиками и ногами, направляющую птичий клюв к кончикам крыльев? Или паук в паутине? Хотя иногда его называют мотыльком Пикассо, вы можете подумать, что моль Миро — дань уважения красочным творениям испанского художника Хоана Миро — более уместна.
Красный пятнистый жук-жемчужница
Научное название: Стигмодера Cancellata
Распределение: Западная Австралия
Размер: 23-35 мм (1-1,5 дюйма)
личинки живут в почве и питаются корнями миртовых кустарников до 15 лет. Взрослые особи появляются в идеальное время, чтобы совпасть с сезоном полевых цветов: с октября по ноябрь. Самки значительно крупнее самцов.
Затвердевшие передние крылья, или надкрылья, зеленоватые или голубоватые, с шестью красными пятнами неправильной формы и красными боковыми краями; эти защитные оболочки грубо проколоты, что придает жуку мерцающий вид с крапинками. У S. cancellata передняя часть тела зеленая, медная или черноватая.
Уэртас сравнивает «крепкие тела» жуков с бронированными танками. Тем не менее, по ее словам, набор тонких крыльев под крепкими крыльями этих насекомых позволяет им летать так же эффективно, как и любым другим видам насекомых.
Claudina Butterfly
Научное название: Agrias Claudina
Распространение: Tropical South America
Размер 80 Mmmm Mmm Mmm. Уолтер Бейтс, когда он столкнулся с ним в бразильской Амазонии в 1850-х годах.
Эта тропическая бабочка имеет яркие малиновые пятна на верхних крыльях, но ее нижние крылья, возможно, еще более эффектны. Однако у него есть некоторые неприятные привычки питания, а именно высасывание питательных веществ из гниющей плоти и фруктов.
Нижние крылья бабочки Клаудины украшены замысловатым узором. Его заднее крыло имеет желтые пучки, называемые андрокониями. Эти особые чешуйки, обнаруженные у многих самцов отряда насекомых Lepidoptera, распространяют феромены, участвующие в ухаживании.
«Видимая яркая окраска крыльев многих бабочек необходима для общения на дальнем расстоянии, и она эволюционировала благодаря преимуществу самцов», — говорит Уэртас. «В некоторых случаях некоторые виды бабочек используют яркую окраску для отпугивания хищников. Восприятие цветов настолько различается между видами, что это может служить объяснением различий в поведении среди них».
Скрипичный жук
Научное название: Mormolyce Phyllodes
Распределение: Indo-Malaya
Размер: 60. необычный жук из чрезвычайно разнообразного семейства жужелиц Carabidae. Форма его тела сравнивается с гитарой или скрипкой, и, если смотреть сбоку, кажется совершенно плоским.
M. phyllodes идеально подходит для жизни под рыхлой корой мертвых деревьев или в трещинах почвы. Если его потревожить, он выпустит брызги жидкости из кончика брюшка. Жидкость имеет сильный запах, напоминающий смесь азотной кислоты и аммиака, и вызывает жжение при попадании в глаза.
Молочай зеленый кузнечик
Научное название: Phymateus viridipes
Распространение: Южная Африка
Размер: 70 мм (2,75 дюйма) в длину
Этот большой африканский кузнечик выделяет ядовитую жидкость из грудной клетки, когда встревожен. Жидкость получают из ядовитых растений молочая, которыми он питается как неполовозрелая нимфа или взрослая особь. Цветные задние крылья, которые обычно скрыты, когда кузнечик отдыхает, также могут мигать, чтобы отпугнуть потенциальных хищников.
Листовое насекомое Грея
Научное название: Phyllium bioculatum
Распространение: Юго-Восточная Азия и Индо-Малайя
Размер: Длина от 50 до 100 мм (от 2 до 4 дюймов). Вид получил свое название от больших кожистых жилок передних крыльев самок, которые очень напоминают жилки листьев, что дает им превосходные маскировочные способности. Взрослые самцы листовых насекомых имеют прозрачные крылья и заметные пятна на брюшке — отсюда и их научное название, которое переводится как «двухпятнистый».
Папуань Зеленая долгоносика
Научное название: EUPHOLUS Schoenherrii
Распределение: New Guinea
Size: 21-115. Eupholus по праву считаются самыми красивыми долгоносиками. Несмотря на яркую окраску, их окраска на самом деле представляет собой форму камуфляжа, сочетающую тропическое голубое небо, пышную зелень растительности и темноту тропических лесов. Этот конкретный вид довольно распространен на севере Новой Гвинеи, где он обитает как в первобытных лесах, так и в местных садах.
Осе кусочки
Научное название: Chrysis Ruddii
Распределение: по всей Европе и Западной Азии
Размер: 7-10 MM (0.255. до своего имени, откладывая яйца в гнезда пчел и ос. Chrysis ruddii специально специализируется на глиняных гнездах гончарных ос. Молодая оса-кукушка поедает законного обитателя гнезда и его запасы пищи. При нападении пчел или ос, которых они пытаются узурпировать, осы-кукушки могут свернуться в сильно бронированный шар, похожий на драгоценный камень.
Metallic Tachinid Fly
Научное название: RHACHOEPALPUS Metallicus
Распределение: Tropical South America
9008. предполагает, что у этой мухи поразительный металлический синий блеск. Его брюшко покрыто длинными, крепкими, торчащими щетинками. Металлическая окраска необычна для этого семейства мух, но существует несколько металлических видов из разных регионов мира. R. metallicus встречается в Высоких Андах в тропиках Южной Америки, где личинки, вероятно, развиваются как внутренние паразиты гусениц или личинок жуков.
Brush Jewel Beetle
Научное название: Julodis Cirrosa
Распределение: Южная Африка
Размер: 25-27 ММ (приблизительно 1 Дюйм
9000 Жук-жемчужница имеет цилиндрическое тело с грубо пунктированной поверхностью, покрытой пучками длинных восковых беловатых, желтых или оранжевых волосков. Личинки проникают в стебли и корни различных кустарников. Взрослые жуки недолговечны и активны в дневную жару. Они питаются богатой водой листвой и цветами.
Восковой хвост. из семейства фульгоровых. Некоторые виды нимф фульгорид выделяют восковые выделения из специальных желез на брюшке и других частях тела. Взрослые самки многих видов также производят воск, который можно использовать для защиты яиц. Восковидные выступы на брюшке особенно развиты у этого красивого вида из тропических лесов Центральной Америки. Взрослые особи и нимфы питаются соком деревьев.
IdahoPTV Главная > Научный поход > Насекомые > Факты
Дом
Факты
Ссылки
Игры
Учителя
Книги
Глоссарий
Видео
См. 10 самых популярных вопросов
Насекомые!!
Некоторые люди съеживаются при виде их, другие любят брать их в руки и изучать. Насекомые повсюду. На самом деле насекомые — самые многочисленные существа на земле. Они живут на всех континентах мира, кроме Антарктиды, хотя некоторые из них, возможно, добирались туда автостопом вместе с учеными-людьми, которые отправились изучать этот район.
Научное название насекомых — Heteroptera. Подсчитано, что на Земле насчитывается более миллиона различных видов насекомых. Насекомые составляют более 80% мировой популяции животных. И внутри каждого вида буквально миллионы членов. Постоянно открываются новые насекомые. На самом деле, ученые считают, что существует больше видов, о которых мы еще не знаем, чем мы идентифицировали в настоящее время. Это действительно удивительно думать об этом!!
Изучение насекомых известно как энтомология. Можно подумать, что все эти энтомологи могли бы дать более точный подсчет количества насекомых на Земле. Но подсчитать насекомых более или менее невозможно. Правда в том, что большинство насекомых прячутся — это один из способов их защиты. Многие живут под землей или внутри деревьев и других живых существ. У многих из них очень короткая продолжительность жизни – может быть, несколько дней. Это затрудняет их подсчет. Поэтому ученые делают оценки на основе колоний, обнаруженных в данной области, или доказательств, оставленных насекомыми.
Тело насекомого
У насекомых нет костей, как у вас, но вместо этого они имеют твердое внешнее покрытие, известное как экзоскелет. Этот экзоскелет защищает их органы и помогает им передвигаться. Их тела разделены на три отдела: голова, грудь и брюшко.
ГОЛОВА: В голове находятся глаза и рот. Глаза насекомых сильно отличаются от тех, которые мы привыкли видеть. Насекомое имеет так называемый сложный глаз. В то время как человеческий глаз имеет только одну линзу для зрения, глаз насекомого покрыт множеством линз, что позволяет им видеть в более широком диапазоне вокруг своей головы. Эти глаза создают множество изображений, состоящих из точек, почти так же, как работает телевизор. Они плохо «видят», а полагаются на движение или расстояние для идентификации объектов.
Рот насекомых может быть одной из двух форм, в зависимости от насекомого. У некоторых есть рот в форме соломинки, называемый хоботком, который позволяет им сосать нектар из цветов. У бабочек такой рот. У комаров есть разновидность этого типа рта, которая также позволяет прокалывать кожу жертвы, чтобы высасывать кровь.
Другие насекомые имеют жевательные рты для поедания листьев или коры. Муравьи и термиты — прекрасные примеры грызущих насекомых. Жевательные рты у некоторых насекомых могут использоваться для разрывания или резки — они даже могут использовать их в качестве инструментов для строительства.
Вместо носа для обоняния, как у нас, у насекомых на макушке головы есть усики. Эти антенны выполняют ту же работу, что и наш нос, но даже лучше. Это может помочь им определять температуру, находить пищу, определять места откладки яиц, избегать пестицидов и даже находить компаньонов. Антенны могут даже использоваться для слуха или вкуса у некоторых видов насекомых. Антенны могут перемещаться мышцами, чтобы направить их для более четкого понимания.
Грудная клетка: Насекомых можно узнать по шести ногам, прикрепленным к грудной клетке. Если у них больше шести ног, они не насекомые. Ноги соединены так же, как и ваши, но имеют когти на конце, где должна быть ваша ступня. Коготь используется для захвата и удержания вещей. У некоторых насекомых возле когтей есть специальная подушечка, покрытая очень тонкими волосками. Это используется для лазания по вертикальным или гладким поверхностям, таким как окна и стены. У некоторых насекомых, таких как кузнечики, задние ноги крупнее и сильнее для прыжков. У богомола большие передние ноги, которые сгибаются вперед и создают впечатление молящегося. Некоторые насекомые могут использовать свои ноги для рытья, захвата или переноски пищи или материалов для создания убежища. Некоторые умеют даже плавать.
Насекомые делятся на две категории; те, у кого есть крылья, такие как комары и мухи, и те, у кого нет крыльев, такие как муравьи и жуки. Крылья, как и ноги, также прикреплены к груди. В зависимости от насекомого у них может быть две пары крыльев. Некоторые крылья жесткие, похожие на экзоскелет или кожу. Эти твердые крылья не используются для полета, а используются для защиты более мягких, похожих на бумагу крыльев. Насекомые с двумя парами крыльев известны как «настоящие жуки». Хотя мы могли бы назвать всех насекомых жуками, на самом деле подходят только те, у которых есть этот отчетливый второй набор крыльев.
Брюшная полость: Брюшная полость содержит все внутренние органы для пищеварения, дыхания и размножения. Насекомые на самом деле дышат боковыми сторонами живота. Их кровь переносит пищу, но не кислород, поэтому их дыхательная и кровеносная система отличается от человеческой. Кровь насекомых не красная, а обычно прозрачная или от желтого до зеленого цвета.
Жизненный цикл
В течение жизни насекомые претерпевают изменения, известные как метаморфозы. В мире насекомых есть две разные формы метаморфоза; простой и полный. Разные виды насекомых живут на разных стадиях метаморфоза.
Простая метаморфоза
Яйцо ➲ Нимфа ➲ Взрослая особь
Взрослое насекомое откладывает яйца. Яйца вылупляются, и получившаяся жизнь известна как нимфа. Поскольку внешняя кожа или экзоскелет твердые, они должны сбросить этот слой, чтобы освободить место для тела нового размера по мере роста. Во время каждой фазы роста они известны как возраст. Когда нимфа не может вырасти больше, она считается взрослой. Нимфы и взрослые особи едят одну и ту же пищу, имеют одинаковую физическую форму и окраску. Когда они становятся взрослыми, они способны откладывать яйца, и цикл повторяется. Кузнечики и сверчки являются примерами насекомых, которые проходят через простой метаморфоз.
Полная метаморфоза
Яйцо ➲ Личинка ➲ Куколка ➲ Взрослая особь
Взрослое насекомое откладывает яйца и при этом варианте метаморфоза. На этом сходство заканчивается. Яйца вылупляются, чтобы выявить личинку. Личинки довольно бесформенны независимо от вида. В случае с бабочками их называют гусеницами — червеобразными существами, которые только и делают, что едят. Личинки мух также имеют сходную форму, но они маленькие, белые и не имеют опознавательных знаков. Личинки не едят ту же пищу, что и взрослые особи. На самом деле, некоторые насекомые прекращают есть после того, как прошли стадию личинки. По мере роста личинки несколько раз сбрасывают внешний экзоскелет.
В какой-то момент личинка начинает процесс превращения в куколку. На этом этапе гусеница подвешивается на ветке или другой прочной опоре и начинает укрываться защитным покрытием. Некоторые насекомые, например пчелы, имеют в колонии специальное место, где они могут укрыться. Это известно как куколка или кокон. Со стороны кажется, что ничего не происходит. Но внутри кокона происходит полное изменение. Части личинки перестраиваются — органы, мышцы и другие части тела развиваются в совершенно другое существо. Когда придет время появиться взрослой особи, что может занять от нескольких дней до нескольких лет, в зависимости от вида, она будет пробиваться из куколки или кокона, и из нее выйдет взрослая особь. Бабочки и пчелы проходят полную метаморфозу.
Посетите сайт Science Trek, посвященный бабочкам, чтобы узнать больше о полной метаморфозе.
Насекомые важны
Иногда нас раздражают насекомые, которые кусают нас или летят нам в лицо, когда мы собираемся на пикник. Но они больше, чем помеха. Они являются жизненно важной частью нашей окружающей среды.
Без насекомых, которые ползают по цветам, охотясь за едой, мы остались бы без еды. Некоторые насекомые случайно собирают пыльцу, которая представляет собой пыльный материал, образующийся внутри цветка, на свои ноги, когда они перемещаются внутри цветов. Затем, когда они посещают следующий цветок, эта пыльца стирается, чтобы оплодотворить его и создать механизм, позволяющий растению создавать фрукты или овощи. Это известно как опыление.
Помимо того, что они помогают создавать для нас пищу, они также избавляют нас от мертвых растений и животных. Некоторые виды насекомых являются ключом к тому, чтобы не дать нам по колено в мертвой материи. Когда растение или животное умирает, насекомые, бактерии и другие животные врываются, чтобы съесть останки и превратить их в почву в процессе пищеварения. Это оригинальный вариант утилизации.
Синяя шелковая ткань
Некоторые насекомые прядут материал, известный как шелк, из которого можно вплетать ткань. Он считается очень ценным материалом и используется для изготовления большого количества одежды.
Хотя есть насекомые, которые могут быть вредителями и вызывать проблемы в человеческом мире, есть также насекомые, которые поедают вредителей. Некоторые садоводы специально покупают божьих коровок, чтобы они жили в их саду и ели надоедливых насекомых, которые в противном случае съели бы растения в саду.
Посмотрим правде в глаза, насекомые могут быть пищей для некоторых из наших любимых животных. Птицы, рыбы, лягушки и змеи постоянно питаются насекомыми. Это всего лишь часть естественного круговорота вещей. В некоторых частях мира люди тоже любят перекусывать насекомыми.
Забавные факты
Вот несколько фактов о насекомых, которые вы, возможно, не знали.
Комнатные мухи находят сахар ногами
Муравьи могут поднять вес, в 50 раз превышающий их собственный вес
Кусают только самки комаров
Королева термитов может жить 50 лет
У всех насекомых 6 ног, если их 8, то это пауки
Термиты будут общаться с другими термитами, стуча головой о дерево
Катидиды и палочники маскируются под листья и ветки
Некоторые насекомые могут выжить при замораживании и повторном оттаивании
насекомое , (класс Insecta или Hexapoda), любой член самого большого класса типа членистоногих, который сам является самым крупным из типов животных. Насекомые имеют сегментированное тело, сочлененные ноги и внешний скелет (экзоскелет). Насекомые отличаются от других членистоногих своим телом, которое разделено на три основные части: (1) голова, на которой расположены ротовой аппарат, глаза и пара усиков, (2) трехчлениковая грудная клетка, которая обычно имеет три членика. пары ног (отсюда «Hexapoda») у взрослых особей и обычно одну или две пары крыльев и (3) многочленистое брюшко, содержащее пищеварительные, выделительные и репродуктивные органы.
В народном смысле «насекомое» обычно относится к знакомым вредителям или переносчикам болезней, таким как клопы, комнатные мухи, платяная моль, японские жуки, тля, комары, блохи, слепни и шершни, или к заметным группам, таким как бабочки , мотыльки и жуки. Однако многие насекомые полезны с точки зрения человека; они опыляют растения, производят полезные вещества, борются с насекомыми-вредителями, действуют как падальщики и служат пищей для других животных ( см. ниже Значение). Кроме того, насекомые являются ценными объектами изучения для выяснения многих аспектов биологии и экологии. Большая часть научных знаний в области генетики была получена в результате экспериментов с плодовыми мухами, а в области биологии популяций — в результате исследований мучных жуков. Насекомых часто используют в исследованиях гормонального действия, функции нервов и органов чувств и многих других физиологических процессов. Насекомые также используются в качестве индикаторов качества окружающей среды для оценки качества воды и загрязнения почвы и лежат в основе многих исследований биоразнообразия.
Общие характеристики
По количеству видов и особей, а также по приспособляемости и широкому распространению насекомые, возможно, являются наиболее успешной группой всех животных. Они доминируют в современной наземной фауне, насчитывающей около 1 миллиона описанных видов. Это составляет около трех четвертей всех описанных видов животных. По оценкам энтомологов, фактическое количество живых видов насекомых может достигать от 5 до 10 миллионов. Отряды, содержащие наибольшее количество видов, — это жесткокрылые (жуки), чешуекрылые (бабочки и мотыльки), перепончатокрылые (муравьи, пчелы, осы) и двукрылые (настоящие мухи).
Внешний вид и повадки
Большинство насекомых мелкие, обычно менее 6 мм (0,2 дюйма) в длину, хотя диапазон размеров широк. Некоторые пернатые жуки и осы-паразиты почти микроскопические, в то время как некоторые тропические формы, такие как жуки-геркулесы, африканские жуки-голиафы, некоторые австралийские палочники, а размах крыльев мотылька-геркулеса может достигать 27 см (10,6 дюйма). ).
Britannica Quiz
A Is for Animal Quiz
Насколько хорошо вы знаете животных, имена которых начинаются на букву А? Пройдите этот тест и узнайте.
У многих видов различие в строении тела между полами ярко выражено, и знание одного пола может дать мало ключей к разгадке внешнего вида другого пола. У некоторых, таких как насекомые с искривленными крыльями (Strepsiptera), самка представляет собой простой неактивный мешок с яйцами, а крылатый самец — одно из самых активных известных насекомых. Способы размножения весьма разнообразны, а репродуктивная способность в целом высока. Некоторые насекомые, такие как подёнки, питаются только в неполовозрелой или личиночной стадии и обходятся без еды в течение чрезвычайно короткой взрослой жизни. Среди общественных насекомых королевы термитов могут жить до 50 лет, тогда как некоторые взрослые подёнки живут менее двух часов.
Некоторые насекомые сообщают о своем присутствии представителям другого пола мигающими огнями, а многие подражают другим насекомым по цвету и форме и, таким образом, избегают или сводят к минимуму нападение хищников, которые питаются днем и визуально находят свою добычу, как это делают птицы, ящерицы и другие насекомые.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Поведение разнообразно, от почти инертных паразитических форм, личинки которых лежат в питательной крови своих хозяев и питаются путем всасывания, до стрекоз, преследующих жертву в воздухе, тигровых жуков, обгоняющих добычу на суше, и хищников в воде. жуки, которые переплывают добычу в воде.
В некоторых случаях взрослые насекомые тщательно готовят детенышей, в других случаях только мать защищает или кормит своих детенышей, а в третьих детеныши поддерживаются сложными обществами насекомых. Некоторые колонии общественных насекомых, таких как тропические термиты и муравьи, могут достигать миллионов жителей.
План урока | Изобрести насекомое
«Кузнечик» Райана Вуда
В нашем мире тысячи видов насекомых, и каждый из них приспособлен для выживания в своей среде обитания. В этом упражнении учащиеся узнают, что такое насекомое и каковы некоторые из его приспособлений. Затем они применят свои знания, «создав» насекомое, приспособленное для жизни в назначенной им среде.
Задачи
Учащиеся:
Узнают, что делает насекомое насекомым, определяя общие структуры и характеристики насекомых.
изучить примеры адаптации насекомых и сделать вывод, как они соответствуют среде обитания или образу жизни насекомого.
оценят разнообразие насекомых.
Материалы
Листок «Изобрести насекомых» , по одному на учащегося
Схема насекомых , по одной на учащегося
Набор из карточек с изображением насекомых
Членистоногие распечатки (дополнительно)
Цветные карандаши/маркеры, глина для лепки, по одному набору на группу учащихся (по желанию)
Подготовительный лист для преподавателей
Распечатайте схему насекомых и листы «Изобрести насекомое», по одному на каждого учащегося.
Распечатайте и вырежьте карточки «Среда обитания насекомых», по одной карточке на группу.
(дополнительно) Печать изображений членистоногих или создание слайд-шоу.
Научные термины для студентов
брюшко: последняя из трех основных частей тела насекомого.
адаптация : любая структура или поведение организма, повышающие его шансы на выживание
усики (мн. усики): тонкие щупальца на голове животного, такого как рак, изопод или насекомое. Антенны используются для восприятия окружающей среды.
членистоногие: группа животных с экзоскелетом, сочлененными ногами и сегментированным телом, включая насекомых, пауков, клещей, скорпионов, многоножек, крабов и креветок.
энтомолог: ученый, изучающий насекомых
экзоскелет: твердое защитное покрытие, встречающееся у всех членистоногих, которое обеспечивает структуру, подобную скелету, но находится снаружи.
среда обитания: место или тип места, где растение или животное естественным образом или обычно живет и растет
голова: первая из трех основных частей тела насекомого
насекомые : группа членистоногих, характеризующаяся наличием сегментированного тела, состоящего из трех частей, шести ног и двух усиков, включая жуков, муравьев и пчел.
личинка (мн.: личинки) : червеобразная ранняя стадия жизненного цикла насекомого.
метаморфоза: превращение насекомого (или другого животного) из одной формы в другую по мере его развития во взрослое состояние. Бабочки — хорошо известный пример.
грудная клетка: середина насекомых три части тела. Ноги и крылья насекомого всегда прикреплены к груди.
Введение в деятельность
Что такое насекомое? Обсудите всем классом, что делает насекомое. Обязательно укажите, чем насекомое отличается от других членистоногих: у него три сегмента тела, два усика и шесть ног. Вы можете использовать членистоногие в формате PDF, чтобы показать различных членистоногих, включая насекомых, в качестве примеров, или вы можете предложить учащимся выяснить, является ли членистоногое насекомым или нет. Совет учителю: этот PDF-файл можно распечатать или показать всему классу в виде слайд-шоу.
Анатомия насекомых Раздайте каждому учащемуся по одной диаграмме насекомых. Пусть учащиеся поработают в группах и попытаются сначала заполнить листы, а затем обсудите в классе, что из себя представляет каждая часть и что, по их мнению, она делает. Совет учителю: постарайтесь позволить учащимся поделиться определениями своими словами, прежде чем давать классу формальные определения.
Адаптация Введите основной вопрос: «Как может быть так много общего между живыми существами, но так много разных видов растений и животных?» Обсудите и дайте определение термину «адаптация». Используйте членистоногих в формате PDF в качестве примеров и попросите учащихся указать на приспособления, которые они видят на своем теле, или на поведение, которое, как они знают, есть у животных.
Процедура
Разделите класс на небольшие рабочие группы по четыре-шесть учеников в каждой и раздайте каждой группе Карту среды обитания насекомых и набор художественных принадлежностей. Каждому учащемуся понадобится рабочий лист «Изобрести насекомое». Совет учителю: приготовьте глину для лепки или другие материалы для творчества, чтобы сделать занятие более динамичным и трехмерным.
Представить правила деятельности:
Выдуманные насекомые должны подходить для среды обитания, описанной в карточке среды обитания насекомых вашей группы, и должны питаться как минимум одним из перечисленных источников пищи.
Придуманные насекомые должны быть основаны на реальности (насекомые не могут создавать реактивные ранцы для полета) и иметь те же части тела, что и настоящие насекомые.
Развлекайся и твори!
Не забудьте дать насекомому имя.
Подведение итогов
Пусть каждая группа представит свое насекомое классу и скажет, какая среда обитания им была предоставлена. Попросите учащихся рассказать хотя бы об одной адаптации, которую они дали своему насекомому, и почему.
Всем классом обсудите, чем похожи и чем отличаются насекомые каждой группы. Были ли у каких-то двух похожие приспособления? Имели ли какие-либо два одинаковые места обитания, но разные приспособления?
Подумайте и попытайтесь ответить на главный вопрос: «Как может быть так много общего между живыми существами, но так много разных видов растений и животных?»
Расширения и варианты
Дополнительные адаптации Чтобы усложнить задание, назначьте дополнительную требуемую адаптацию. Например:
Похоже на животное, но не насекомое (мимикрия)
Активен только ночью (ночной образ жизни)
Сливается с окружающей средой (камуфляж)
Должен быть в состоянии есть определенные вещи (дробилка ротового аппарата для семян)
Должен быть в состоянии избегать определенных характеристик хищника (сильные задние ноги для прыжков)
Должен быть в состоянии двигаться или оставаться на месте (блохи перемещаются от хозяина к хозяину)
Исследовательский проект После того, как учащиеся изобрели своих насекомых, попросите их исследовать настоящих насекомых, которые живут в назначенной им среде обитания с назначенным им источником пищи. Рекомендуемые книги и веб-сайты см. в разделе Ресурсы. Предоставьте учащимся чистый лист «Изобретите насекомое», на котором они могут рисовать и писать о насекомом, которое они изучают.
Задача «Спроектировать среду обитания» Предложите учащимся спроектировать среду обитания для других и посмотреть, смогут ли они построить насекомое, адаптированное к этой среде.
Выходи на улицу! Теперь, когда учащиеся имеют представление о среде обитания и приспособлениях насекомых, выведите их на улицу и посмотрите, каких насекомых учащиеся могут обнаружить на школьном дворе или в окрестностях. Используйте прозрачные пластиковые контейнеры, чтобы ловить и наблюдать за насекомыми с помощью увеличительного стекла. Затем отпустите их там, где они были найдены.
Информация для преподавателей
Членистоногие:
Ученые классифицируют животных в зависимости от эволюции их тел. Животные со схожими характеристиками объединяются в группы. Насекомые принадлежат к очень большой группе животных, называемых членистоногими . Пауки, крабы, многоножки, клещи, скорпионы, креветки, также относятся к отряду членистоногих. Характерной чертой членистоногого является экзоскелет , или внешний, сочлененный скелет, обеспечивающий структуру и защиту более мягких внутренностей животного. Пластины экзоскелета могут перекрываться, но иметь гибкие соединения между ними, что позволяет различным частям тела двигаться независимо от остальных, как у животных с внутренним скелетом.
Отличительные признаки насекомых:
Три сегмента тела Все насекомые имеют сегментированное тело. Тело насекомых разделено на три сегмента – голову, грудь и брюшко. У некоторых насекомых трудно точно сказать, где заканчивается один сегмент и начинается другой. Но есть надежный способ определить, какая часть какая. Во-первых, ищите глаза и усики; они всегда расположены на голове. Затем найдите ноги; они всегда связаны с грудной клеткой. На теле остается только брюшко, расположенное на противоположном от головы конце!
Шесть ног Все взрослые насекомые имеют шесть ног. Насекомые, которые претерпевают полную метаморфозу (то есть превращаются из яйца в личинку, затем в куколку и во взрослую особь), полностью лишены ног на первых этапах своей жизни. Глядя на ноги насекомого, обычно можно определить, в какой среде оно живет. Например, многие насекомые, живущие в воде, такие как водные лодочники, имеют уплощенные веслообразные ноги, помогающие им передвигаться по воде. У других насекомых могут быть ноги, подходящие для бега, лазания или прыжков на большие расстояния.
Антенны Взрослые насекомые также снабжены парой чувствительных усиков на голове. Эти органы чувств используются, чтобы чувствовать, обонять, а иногда и слышать. Антенны бывают самых разных форм и размеров, в зависимости от того, как они используются. Ученые используют антенны, чтобы помочь идентифицировать различные типы насекомых, потому что они очень специфичны для отдельных видов насекомых.
Крылья Все отряды насекомых, кроме самых «примитивных», обладают крыльями. Даже у муравьев и термитов репродуктивные члены колонии обладают крыльями. Как правило, насекомые имеют два набора крыльев, которые движутся вместе в унисон. У жуков передняя пара крыльев видоизменена, образуя защитный кожух для задних крыльев, называемый надкрыльями. Настоящие мухи, по-видимому, имеют только два крыла. Это связано с тем, что задние крылья были преобразованы в жужжальца, которые напоминают небольшие выпуклые структуры, которые действуют как противовес передним крыльям, помогая стабилизировать полет насекомого.
Экология насекомых
Насекомые в изобилии встречаются повсюду на нашей планете, за исключением океанов и полярных регионов. Помимо этих мест, куда бы ни смотрели энтомологи, они обнаруживали большое разнообразие видов насекомых, каждый из которых подходит для среды, в которой они живут. Это включает в себя экстремальные условия, такие как горные вершины, пустыни и замерзшая пресная вода.
Насекомые не только заполнили практически каждую среду обитания на Земле, но и в каждой из них они исполнили почти все экологические роли, от падальщиков до основных потребителей, от хищников до паразитов и так далее. Насекомые не только хорошо приспособлены к окружающей среде, в которой они живут, но и к своей роли в этой среде, которая во многом определяется тем, что они едят. Растения, грибки, другие насекомые, разлагающиеся вещества, кровь и фекалии использовались насекомыми в качестве источников пищи. Чтобы есть, а иногда и ловить пищу, насекомые развили специальные части тела, характерные для каждого из них.
То, как у нас получилось так много разных видов насекомых, выполняющих так много ролей, — вопрос времени и эволюции. Насколько мы можем судить, насекомые существуют уже 325 миллионов лет, в течение которых у них было много возможностей эволюционировать и диверсифицироваться. [Гримальди, Д., и Энгель, М., 2005.]
Адаптация у насекомых
Адаптация — это процесс, посредством которого группа организмов становится лучше приспособленной к окружающей среде в течение многих поколений. Эта фундаментальная концепция эволюции определяет не только то, где живет организм, но и то, как он живет. Путем проб и ошибок (ошибка в данном случае означает смерть без успешного размножения) в сочетании со случайными генетическими вариациями популяции организмов и их потомков постепенно лучше адаптируются к окружающим их условиям.
Животные могут приспосабливаться к окружающей среде, меняя свое поведение (например, шмель летит дальше на юг, чтобы найти растения в цвету во время нетипично холодной весны). Они также адаптируются к изменениям в строении тела. Каждый аспект тела насекомого можно объяснить как адаптацию к какому-либо фактору окружающей среды. См. стр. 4 для некоторых примеров адаптации насекомых.
Калифорнийские стандарты естественнонаучного содержания
Третий класс: Науки о жизни
3.b) Учащиеся знают примеры разнообразных форм жизни в различных средах, таких как океаны, пустыни, тундра, леса, луга и водно-болотные угодья.
3.d) Учащиеся знают, что при изменении окружающей среды некоторые растения и животные выживают и размножаются; другие умирают или переезжают в новые места.
Четвертый класс: Науки о жизни
2.) Все организмы нуждаются в энергии и материи, чтобы жить и расти. В качестве основы для понимания этой концепции:
a. Учащиеся знают, что растения являются основным источником вещества и энергии, поступающих в большинство пищевых цепочек.
б. Учащиеся знают, что производители и потребители (травоядные, плотоядные, всеядные и редуценты) связаны пищевыми цепями и пищевыми сетями и могут конкурировать друг с другом за ресурсы в экосистеме.
с. Учащиеся знают, что редуценты, в том числе многие грибы, насекомые и микроорганизмы, перерабатывают остатки мертвых растений и животных.
3.) Живые организмы зависят друг от друга и от окружающей среды для выживания. В качестве основы для понимания этой концепции:
а. Студенты знают, что экосистемы могут быть охарактеризованы их живыми и неживыми компонентами.
б. Учащиеся знают, что в любой конкретной среде некоторые виды растений и животных выживают хорошо, некоторые хуже, а некоторые вообще не могут выжить.
с. Учащиеся знают, что многие растения зависят от животных в плане опыления и распространения семян, а животные зависят от растений в плане пищи и убежища.
д. Студенты знают, что большинство микроорганизмов не вызывают болезней и что многие из них полезны.
Научные стандарты следующего поколения
Основные дисциплинарные идеи
LS1.A: Структура и функции: Растения и животные имеют как внутренние, так и внешние структуры, которые выполняют различные функции в процессе роста, выживания, поведения и размножения.
LS4.C: Адаптация: В любой конкретной среде некоторые виды организмов выживают хорошо, некоторые хуже, а некоторые вообще не могут выжить.
LS4.D: Биоразнообразие и люди: В любой местности есть много разных живых существ, и они существуют в разных местах на суше и в воде.
Концепции пересечения
Структура и функция: Форма и устойчивость конструкций природных и искусственных объектов связаны с их функцией(ями). (К-2)
Причина и следствие: Причинно-следственные связи регулярно используются для объяснения изменений. (3 класс)
Соответствующие ожидаемые результаты
К-2-ЭТС1-2 . Разработайте простой эскиз, рисунок или физическую модель, чтобы проиллюстрировать, как форма объекта помогает ему функционировать так, как это необходимо для решения данной проблемы.
3-LS4-3 . Сформулируйте аргумент с доказательствами того, что в определенной среде обитания некоторые организмы могут выжить хорошо, некоторые хуже, а некоторые вообще не могут выжить.
4-LS1-1 . Приведите аргумент, что растения и животные имеют внутренние и внешние структуры, которые обеспечивают выживание, рост, поведение и размножение.
3-5-ETS1-2 : Создание и сравнение нескольких возможных решений проблемы на основе того, насколько хорошо каждое из них соответствует критериям и ограничениям проблемы.
Ресурсы
Боррор, Д.Дж. и Уайт, Р.Э. Полевой справочник насекомых: Америка к северу от Мексики . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Серия полевых справочников Петерсона, Houghton Mifflin, 1970.
.
Дорис Э. Энтомология. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Thames and Hudson Inc., 1993.
.
Гримальди, Д., и Энгель, М. (2005). Разнообразие и эволюция. В Эволюция насекомых (стр. 3). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета.
МакГэвин, Г.К. Насекомые, пауки и другие наземные членистоногие. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Дорлинг Киндерсли, 2000.
.
Пауэлл, Дж.А. и Хог, К.Л. Калифорнийские насекомые. Беркли и Лос-Анджелес, Калифорния: University of California Press, 1980.
.
Пратт, Х., и Байби, Р. (2012). Измерение 3 ОСНОВНЫЕ ДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИДЕИ — НАУКИ О ЖИЗНИ. В руководстве для читателей NSTA по структуре научного образования K-12 (расширенное издание, стр. 161). Арлингтон, Вирджиния: NSTA Press.
Пайл, Р.М. и Кест, К. Насекомые: Книжка-раскраска полевого справочника Петерсона. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Houghton Mifflin Co., 19 лет.93.
Фото Райана Вуда, опубликовано в открытом доступе; исходно из https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Grasshopper_2.JPG
Как форма и цвет животного влияют на среду обитания, в которой оно живет?
video-youtube
Жуки на завтрак
Flipside Science исследует, почему употребление насекомых лучше для нашей планеты, чем другие источники белка, такие как говядина.
Подходит для: 2-6 классов
Стандарты для: 2-го, 3-го, 4-го, 5-го классов
Время подготовки: 20 минут
Время занятия: 120 минут
Предметы: науки о жизни
Если насекомые чувствуют боль, нужно ли их защищать в исследованиях?
Пчелы уже давно производят впечатление на ученого-бихевиориста Ларса Читтка. В его лаборатории в Лондонском университете королевы Марии опылители доказали, что способны считать, использовать простые инструменты и учиться у своих товарищей по гнезду. Что действительно удивило Читтку, так это нюансы поведения насекомых.
В 2008 году, например, в исследовании лаборатории Читтки изучалось, как шмели реагируют на смоделированное нападение фальшивого паука на цветок. Позже шмели осторожно приближались к подозрительным цветам и иногда быстро оставляли даже цветы без пауков, «как если бы они видели призраков», вспоминает Читтка. Напротив, пчелы, казалось, были более оптимистичны после того, как получили сахарное лакомство.
По мнению Читтки, эти наблюдения бросают вызов давнему представлению о том, что насекомые подобны роботам и управляются запрограммированными когнитивными программами. Скорее на поведение пчел, по-видимому, влиял субъективный опыт — восприятие приятного и неприятного. Читтка сказал, что он все больше подозревает, что «внутри их разума существует довольно богатый мир».
В начале своей карьеры Читтка никогда не протестовал, когда его коллеги вскрывали черепа пчел и вставляли электроды для изучения их нервной системы. Но теперь он задается вопросом, могут ли такие процедуры создать «потенциально очень неприятные ситуации» для насекомых. Как и большинство беспозвоночных — любое животное без внутреннего скелета — насекомые, как правило, не защищены законом при проведении исследований. Правила, призванные свести к минимуму страдания позвоночных, таких как грызуны, в значительной степени не применяются.
Некоторые страны уже улучшили условия жизни некоторых беспозвоночных, таких как осьминоги, кальмары, крабы и омары. Но существуют разногласия по поводу того, заслуживают ли защиты и другие виды беспозвоночных — калейдоскопически разнообразный набор животных. Некоторые ученые считают, что виды с относительно простым мозгом, такие как насекомые, или, возможно, даже те, у которых вообще нет центральной нервной системы, также заслуживают этического рассмотрения, хотя подробности обсуждаются.
Ни один из экспертов, беседовавших с Ундарком, не утверждал, что исследования этих видов беспозвоночных следует прекратить. Некоторые организмы, в том числе широко используемые виды плодовых мушек или червей-нематод, уже давно привели к прорывам в генетике, развитии клеток и других биологических процессах и сыграли важную роль примерно в пятой части Нобелевских премий по физиологии и медицине, основанных на исследования на животных. Многие ученые также переключают свои исследования с позвоночных на беспозвоночных, чтобы избежать этической бюрократии, связанной с регулированием благополучия животных.
Тем не менее недавние исследования побуждают некоторых ученых переосмыслить традиционную исследовательскую этику. Как сказал Адам Харт, энтомолог из Университета Глостершира: «Я думаю, что мы находимся в той точке, когда люди готовы принять идею о том, что, возможно, этика — это не только что-то для животных с позвоночником».
Обоснование правовой защиты животных в научных исследованиях обычно основывается на их предполагаемой способности чувствовать боль и страдать — одной из граней сознания или разума. Почти все животные способны физически обнаруживать травмы и проявлять рефлексы, чтобы избежать угрозы. Но это не обязательно означает, что они испытывают боль, которая является не просто сенсорным переживанием, а когнитивным, сознательным переживанием вреда и страдания.
Установить, что животное испытывает боль, сложно, но есть некоторые поведенческие подсказки, которые выходят за рамки простых рефлексов, включая механизмы выживания, такие как заживление ран и обучение на предыдущих травмах. «Это довольно сложно, — говорит специалист по поведению животных Дженнифер Мазер из Университета Летбриджа. «Но мы можем получить хорошее представление о том, есть ли у них что-то, что мы назвали бы болью, если бы она была в нас».
Ученые давно заметили, что позвоночные демонстрируют поведение, соответствующее сознательному переживанию боли, например, избегание мест, где им причинили вред, или отказ от социальной активности. Законодательство о защите позвоночных восходит как минимум к 1876 году, когда британский парламент принял Закон о жестоком обращении с животными. Сегодня во многих странах правила требуют научного обоснования использования позвоночных в исследованиях и ограничивают любые возможные страдания. Постоянные комитеты в университетах и исследовательских институтах обычно осуществляют надзор, рассматривая исследовательские предложения и решая, оправдан ли конкретный подход.
Но исторически считалось, что беспозвоночные не способны к сознательным переживаниям, таким как боль. В результате нехватка правил означает, что для большинства видов беспозвоночных ничто не мешает ученым, скажем, использовать большое количество особей для определенного эксперимента, ампутировать конечности без использования анестезии, держать их в тесных контейнерах или препарировать их живыми. Беспозвоночные в основном оставлены «открытыми, чтобы делать с ними все, что вы хотите», — сказал Мазер.
Насекомых, используемых в научных экспериментах, часто держат в небольших контейнерах. Чтобы изучить влияние космического полета на сложные организмы, НАСА часто отправляет плодовых мушек на орбиту на срок до 30 дней в таких вентилируемых камерах.
Визуальный: НАСА / Доминик Харт
Тем не менее, некоторые ученые ставят под сомнение эту бинарную классификацию. Как утверждают два философа науки, Ирина Михалевич и Рассел Пауэлл, в комментарии 2020 года, объединение беспозвоночных в одну кучу отражает устаревшую интерпретацию эволюции как лестницы возрастающей сложности, где бесхребетные существа занимают более низкое положение. Эта идея морально несовместима с растущим числом исследований когнитивных способностей насекомых и некоторых других беспозвоночных. Наличие у животного позвоночника не должно быть критерием его нравственного статуса, говорил Михалевич: «Должно быть то, какие у него способности страдать, испытывать радости, удовольствия, боли».
Некоторые страны признали это для группы беспозвоночных, называемых головоногими, включая осьминогов, кальмаров, каракатиц и наутилусов. Головоногие, популярные в неврологии, известны своим интеллектом и большой сложной нервной системой. По словам Мазера, они также соответствуют поведенческим критериям, которые некоторые ученые используют для определения чувствительности, включая ощущение боли. Например, нейробиолог-эволюционист Робин Крук из Университета штата Сан-Франциско обнаружила, что осьминоги будут качать поврежденную руку, плавать к частям резервуара, облитым обезболивающими веществами, такими как лидокаин, и избегать мест, где они ранее испытали вред. В последние десятилетия Канада, Австралия, Европейский Союз и Новая Зеландия предоставили головоногим моллюскам такую же защиту, как и позвоночным. (Головоногие не охраняются законодательством США, но многие комитеты по этике университетов, тем не менее, относятся к ним как к позвоночным.)
Крук сказал, что хотя ракообразные, в том числе крабы, омары и раки, как правило, имеют гораздо меньший мозг, чем головоногие, есть столь же убедительные доказательства того, что они также испытывают боль. Из-за этого несколько стран также включили определенных ракообразных в сферу регулирования. Совсем недавно это произошло в Соединенном Королевстве после того, как группа философов, которым поручили британские законодатели, пришла к выводу, что эти виды обладают разумом, и к такому признанию давно призывали некоторые группы защиты интересов. В частности, некоторые ракообразные могут подавлять боль в обмен на награду, что позволяет предположить, что их реакция на вредные предметы не является чисто рефлекторной: например, крабы-отшельники склонны отказываться от некачественной раковины при ударе электрическим током, но они выдержит удар за особенно привлекательную оболочку.
В обзоре A2021 учитывалась только одна страна — Норвегия — которая регулирует исследования насекомых, а именно медоносных пчел. Но Читтка и другие утверждают, что, подобно головоногим и ракообразным, насекомые также обладают разумом и должны быть защищены аналогичным образом. Например, в недавних экспериментах Читтки, которые еще предстоит рецензировать, он наблюдал, как шмели идут на такие же компромиссы, как крабы-отшельники, предпочитая сидеть на очень горячей поверхности, если она содержит особенно сладкую ложку сахарной воды.
Другие ученые до сих пор считают, что поведение многих насекомых больше соответствует рефлексам роботов. В 1960-х годах британские исследователи показали, что обезглавленные тараканы двигали ногами, чтобы избежать удара током. Точно так же саранча будет продолжать питаться, пока ее поедают хищники, в то время как тараканы пожирают собственные кишки. «Я думаю, это показывает, что насекомые не имеют такого же самоощущения, как минимум», — заметила Шелли Адамо, поведенческий физиолог из Университета Далхаузи. По ее словам, хотя автоканнибализм не является чем-то необычным в мире насекомых, это не обязательно означает, что насекомые не реагируют на болезненные раздражители. «Но голод может превзойти это», — продолжила она. «И у них нет познания, чтобы распознать, посмотреть и сказать: «О, черт возьми, это я . Они просто говорят: «белок, ешь». Кроме того, Адамо сомневается, что крошечный мозг насекомого — по размеру и сложности похожий на мозг ракообразных — может поддерживать нейронную инфраструктуру, необходимую для насыщенного субъективного опыта. Но, возможно, добавил Мэзер, размер не является хорошим показателем когнитивных способностей насекомых.
По словам биолога-эволюциониста Криса Фриланса из Мельбурнского университета, в нынешнем виде большинство ученых, вероятно, не видят необходимости в этических соображениях в отношении насекомых. Но он считает этической обязанностью применять предупредительный подход, то есть обращаться с ними так, как будто они действительно чувствуют боль, пока не будет доказано обратное. В конце концов, сказал он, «мы бы абсолютно приняли принцип предосторожности, если бы это было пушистое пушистое существо или что-то с перьями». В 2019 году, Freelance опубликовала этические рекомендации для других исследователей насекомых, в том числе приняла широко используемую структуру в исследованиях позвоночных, называемую рекомендациями 3R: используйте другие модели, такие как мертвые насекомые, везде, где это возможно (замена), используйте только строго необходимые числа (сокращение), и избегать или сводить к минимуму эксперименты, которые могут причинить боль (уточнение).
Моральные трудности, связанные со способностью насекомых испытывать боль, остро стоят в энтомологии, которая часто включает отлов, умерщвление и вскрытие особей. Визуальное: фото персонала Джоэла Пейджа / Portland Portland Press Herald через Getty Images
Даже нейробиолог Мэтью Кобб из Манчестерского университета, который сказал, что сомневается в том, что насекомые обладают сознанием, в принципе пытается ограничить вред плодовых мушек, которых он изучает. В прошлом он позволял мухам, которые не были генетически изменены, летать в окно вместо того, чтобы убивать их. И когда ему действительно придется усыплять мух, вместо того, чтобы топить их в алкоголе — что, по его словам, «выглядит немного грустно», — он погружает их в холодную кому в холодильнике. Во всяком случае, добавил он, если позволить животным жить как можно более естественно, это поможет получить данные более высокого качества.
Такие моральные трудности остро стоят в энтомологии, которая часто включает в себя отлов, убийство и вскрытие диких насекомых для их правильной идентификации — часто в рамках исследований, которые информируют об усилиях по сохранению. Но некоторые энтомологи начали сомневаться в этом подходе, сказал Харт. Он сократил количество обучающих студентов в викторианскую эпоху — убивать большое количество насекомых и насаживать их на булавки, делая это только по запросу. В 2019 году Харт и его коллеги также призвали использовать структуру 3R в энтомологических исследованиях, наряду с использованием нелетальных и селективных ловушек, чтобы избежать поимки нецелевых видов. Руководящие принципы были частично мотивированы тем, что он считает растущим интересом общественности — по крайней мере, в Великобритании — к благополучию насекомых.
Но какая разница, как наука относится к насекомым, когда сельскохозяйственные инсектициды ежедневно убивают бесчисленное количество вредителей, а люди прихлопывают плодовых мух и тараканов на своих кухнях? Кобб утверждал, что да, исследования должны соответствовать более высоким этическим стандартам, потому что, по его мнению, общественность, которая финансирует большую часть исследований, особенно обеспокоена благополучием лабораторных животных. Еще одно отличие состоит в том, что ученые-исследователи намеренно экспериментируют на отдельных животных, а не опрыскивают поля без разбора. Крук добавил, что, в отличие от сельского хозяйства, ученые одновременно взаимодействуют только с несколькими животными, поэтому могут позволить себе обращаться с ними максимально гуманно.
Таким образом, возникает вопрос, как должны выглядеть эти этические стандарты. Некоторые ученые, в том числе Читтка, утверждают, что насекомые должны получить какую-то форму нормативной защиты — хотя, как добавил Мазер, не обязательно такую же защиту, как у позвоночных; По ее словам, каждый вид уникален и заслуживает защиты, которая подходит ему лучше всего.
Решение Европейского Союза от 2011 года о расширении защиты позвоночных на головоногих показало проблемы с универсальным подходом, поскольку законы поощряли использование анестезирующих веществ как для иммобилизации субъектов, так и для сдерживания их боли, даже несмотря на отсутствие известных анестетиков. для животных того времени. И хотя ученые могут определить, когда лабораторные крысы испытывают боль, пока не ясно, как сделать то же самое с насекомыми (если они действительно чувствуют боль), не говоря уже о том, как уменьшить страдания. соблюдать эти правила».
«Я думаю, что мы находимся в той точке, когда люди готовы принять идею о том, что, возможно, этика — это не только что-то для животных с позвоночником», — сказал Адам Харт.
С точки зрения Крука, правила должны быть настолько осторожными и специфичными для когнитивных способностей каждого вида, насколько это возможно. Могут существовать подходящие способы защиты беспозвоночных с еще более простой нервной системой, таких как морские слизни или черви. «Я думаю, было бы хорошо перейти к немного более широкому подходу к рассмотрению благополучия и этики животных, — сказала она, — который, возможно, принимает во внимание, что животные — это не все или ничего, и, вероятно, есть оттенки опыта».
Но она признала, что усиление регулирования может быть затруднено, в частности, в США, где даже некоторые позвоночные, такие как лабораторные крысы, освобождены от регулирования. Эта идея также не популярна среди ученых, которые недавно переключились на использование моделей беспозвоночных, чтобы избежать того, что Freelance описывает как «подавляющую» бюрократию в науке о позвоночных. Увеличение нормативной нагрузки на исследователей только задушит научные инновации в глазах Кирка Лича, исполнительного директора Европейской ассоциации исследований животных, которая выступает за исследования на животных. По его мнению, моральное обоснование использования животных в науке, особенно позвоночных, которых он считает более полезными объектами исследований, должно быть приоритетным.
Действительно, предупредительное регулирование может дорого обойтись, если оно в конечном итоге приведет к ограничению работы, связанной с благополучием человека, например, борьбы с болезнетворными вредителями, добавил Адамо, чьи исследования включают поиск эффективных способов уничтожения клещей. Что касается вредителей, она сказала: «Мы хотим быть осторожными, чтобы не ставить барьеры на пути регулирования популяций насекомых, потому что, если мы этого не сделаем, люди, которые, как мы знаем, страдают, будут ужасно страдать».
Возможно, предположил Фриланс, научные журналы могли бы проложить новый путь вперед. Большинство журналов уже требуют от своих авторов соблюдения законов и этических требований в своих странах, но некоторые пошли еще дальше. Журнал Animal Behavior, один из лидеров в своей области, создал свои собственные этические принципы — даже для некоторых беспозвоночных — независимо от того, защищены ли объекты исследования законом. Если больше журналов примет такие стандарты, это может побудить больше ученых адаптироваться, сказал Фриланс по электронной почте, «поскольку их возможности публикации будут очень ограничены, если они решат вообще не следовать этическим стандартам, когда дело доходит до изучения насекомых».
По сравнению с законодателями редакторы журналов также будут более гибкими в установлении этических стандартов, гарантируя, что они осуществимы для ученых и смогут адаптироваться к новому пониманию сознания беспозвоночных. Аарон Эллисон, исполнительный редактор журнала Methods in Ecology and Evolution, опубликовавшего статью Харта, согласен с тем, что журналы могут играть роль в повышении этических стандартов.
Вклад молодых ученых МАДИ в развитие российской науки
Исследования ученых МАДИ признаны российскими и международными научными и бизнес-сообществами. Создаваемые на базе университета научные исследовательские центры, лаборатории способствуют вовлечению в научную сферу студентов, магистрантов, аспирантов, расширению их потенциала. Университет известен не только профильными, но и масштабными междисциплинарными работами, способностью решать актуальные задачи в области дорожно-транспортного комплекса и смежных отраслях экономики.
Сергей Алексеевич Ерусланкин
Ярким примером развития молодого научного творчества служат работы представителей Совета молодых ученых МАДИ. Старший преподаватель кафедры «Транспортные установки» Сергей Алексеевич Ерусланкин активно развивает научное направление, связанное с колесными транспортными средствами, успешно привлекает к научной работе обучающихся. В 2021 году Сергей стал организатором студенческой научной конференции «Прорывные технологии в области создания ракетно-космической техники», посвящённой 60-летию полёта в космос Ю. А. Гагарина, принимал активное участие в создании нового студенческого научно-инжинирингового центра для молодых ученых МАДИ, участвовал в организации и проведении конкурса «Наука молодых — 2021», направленного на формирование интереса у обучающихся к научно-исследовательской и научно-практической деятельности, развитию научной активности обучающихся и молодых ученых МАДИ.
В 2021 году Сергею Ерусланкину объявлена благодарность Ассоциацией организаторов студенческих олимпиад «Я — профессионал» за вклад в подготовку победителя четвёртого сезона Всероссийской олимпиады студентов «Я — профессионал» по направлению «Машиностроение» в категории «Магистратура/специалитет» в 2020/2021 учебном году.
В соответствии с приказом Минобрнауки России от 26.01.2021 г. № 54 Сергей успешно выполнил первый этап программы НИР (с 2021 по 2022 г.) работы на тему «Теоретическое и экспериментальное обеспечение повышения проходимости автопоездов с активным прицепным звеном на основе вентильно-индукторных электрических машин». Молодой ученый является лауреатом премии по поддержке талантливой молодежи, установленной Указом Президента Российской Федерации от 6 апреля 2006 г. № 325 «О мерах государственной поддержки талантливой молодежи». В 2021 году награжден дипломом I степени в конкурсе на звание «Лучший молодой преподаватель».
Екатерина Александровна Косенко
Екатерина Александровна Косенко, кандидат технических наук, доцент кафедры «Производство и ремонт автомобилей и дорожных машин», проводит исследования в области применения полимерных композиционных материалов при производстве изделий машиностроения. Является соавтором монографии «Природоподобные материалы и конструкции в машиностроении».
С 2020 года по настоящее время в составе научной группы работает над выполнением научно-исследовательских работ в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, выполняемых коллективами научных лабораторий (№ FSFM-2020-0011 (2019-1342)) «Создание методологических основ разработки конструкционных и ремонтных материалов для использования в условиях Арктики». В рамках данной работы Екатерина Косенко исследует возможности применения полимерных композиционных материалов с гибридными матрицами при производстве изделий машиностроения, работающих в условиях экстремально низких температур (в условиях Арктики).
Екатерина — соавтор более 10 патентов на изобретения, полезных моделей и свидетельств о регистрации программ для ЭВМ и баз данных, является руководителем научной работы финалиста конкурса «УМНИК ВЕК-XXI» 2021 г. «Разработка технологического процесса производства рессоры автомобиля КамАЗ с применением полимерных композиционных материалов», руководит подготовкой выпускных квалификационных работ бакалавров, специалистов и магистров. Неоднократно отмечена благодарностью руководства университета.
Эльмира Умяровна Ахметжанова
Эльмира Умяровна Ахметжанова — ведущий инженер отдела научно-технической информации, соискатель кафедры «Теплотехника и автотракторные двигатели» — работает над кандидатской диссертацией на тему «Совершенствование рабочего процесса дизеля подачей диметилового эфира аккумуляторной топливной системой с электронным управлением». Применение диметилового эфира (ДМЭ) позволит решить такие проблемы дизельного двигателя, как: выбросы сажи, выбросы окислов азота (Nox), шум.
Эльмира активно публикует результаты исследований в научных изданиях, принимает участие в работе научных конференций по направлению своей специальности, организует научные мероприятия, является специалистом по наукометрии. В 2021 году принимала участие в организации 79-й и 80-й международной научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ, конференции «2021 Intelligent technologies and electronic devices in vehicle and road transport complex» (TIRVED-2021), Международной научной конференции IEEE «2021 Systems of signals generating and processing in the field of on board communications», 10-й международной региональной конференции IGIP по инженерной педагогике «Современная концепция подготовки научных и научно-педагогических кадров в аспирантуре инженерных вузов», Международной конференции «Наука и техника в дорожной отрасли» с участием молодых ученых.
Владимир Сергеевич Ершов
Владимир Сергеевич Ершов — ассистент кафедры «Детали машин и теория механизмов». Основным направлением исследований Владимира является антикоррозионная защита наземных транспортно-технологических средств, а также металлических объектов дорожно-транспортной инфраструктуры посредством применения инновационных составов. Владимир входит в научно-исследовательскую группу МАДИ, недавние работы которой посвящены исследованию методов повышения долговечности лакокрасочных покрытий.
Является автором / соавтором более 30 научных работ, среди которых: 9 статей Scopus, 4 монографии, 8 свидетельств о регистрации программы для ЭВМ; участником более 20 научных конференций, входит в научный коллектив, проводящий исследования в рамках Постановления Правительства РФ от 9 апреля 2010 г. № 218 «Об утверждении Правил предоставления субсидий на развитие кооперации российских образовательных организаций высшего образования, государственных научных учреждений и организаций реального сектора экономики в целях реализации комплексных проектов по созданию высоко-технологичных производств» по теме «Создание высоко-технологичного производства шумозащитных экранов с применением инновационных композитных материалов для высокоскоростных магистральных автомобильных и железных дорог» в части разработки.
Владимир Ершов — финалист программы УМНИК-Автонет 2021 по тематике «Разработка антикоррозионных составов для наземных транспортных средств на основе поверхностно-активных веществ и сырья растительного происхождения», участник форума «Наука будущего — наука молодых», лучший студент (аспирант) по итогам 2021 года. Владимир Ершов входит в научный коллектив по проведению исследований и технологических работ Совместного Российско-Вьетнамского Тропического научно-исследовательского и технологического центра на 2020-2024 годы по теме «Разработка технологий получения высокоэффективных защитных материалов от атмосферной коррозии с использованием сырья растительного происхождения и фторсодержащих поверхностно-активных веществ». С марта по апрель 2022 г. Владимир в составе научной группы проведет натурные испытания в Социалистической Республике Вьетнам.
Ольга Валерьевна Федюшкина
Ольга Валерьевна Федюшкина показывает значительные результаты в научной и учебной деятельности, магистрант 2 курса, инженер кафедры «Эксплуатация автомобильного транспорта и автосервис». Ольга Валерьевна занимается исследованиями в области совершенствования систем термостатирования аккумуляторных батарей электромобилей. В соавторстве с научным руководителем к.т.н., доц. А.А. Солнцевым опубликовано несколько работ, посвященных данной тематике, в том числе в зарубежном рецензируемом журнале, индексируемом в базе данных Scopus. Ольга — неоднократный участник научных семинаров и конференций, организованных МАДИ и вузами-партнерами. Награждена дипломом I степени за активное участие в научной деятельности университета, является стипендиатом Правительства Российской Федерации 2021 года.
Ульяна Олеговна Менькина
Ульяна Олеговна Менькина — аспирант, ассистент кафедры «Дорожно-строительные материалы» проводит научные исследования в области битумных вяжущих и контроля качества дорожно-строительных материалов, имеет свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021613273. Ульяна — лауреат конкурса «Инженер года» в номинации «Транспортное и дорожное строительство, профессиональный инженер России, участник Конгресса молодых ученых.
Цезарь Борисович Пронин
Цезарь Борисович Пронин — аспирант кафедры «Автоматизированные системы управления» активно участвует в организации и осуществлении учебной и учебно-методической работы по дисциплине «Квантовые алгоритмы и вычисления». Цезарь опубликовал 18 статей по результатам исследований и 2 учебно-методических пособия. В рамках конкурса УМНИК-Автонет им была разработана программная среда для разработки и отладки квантовых алгоритмов — Schrodinger Neko. Цезарь Пронин является членом Совета молодых учёных МАДИ, принимал участие в конкурсе «Наука молодых — 2021», награждён благодарственными письмами Министра науки и высшего образования Российской Федерации Фалькова В.Н., генерального директора АНО «Россия — страна возможностей» Комиссарова А.Г. и Президента Российского союза ректоров, ректора Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Садовничего В.А.
Олег Дмитриевич Дмитряков
Олег Дмитриевич Дмитряков — студент 5 курса специальности „Таможенное дело“ факультета логистики и общетранспортных проблем. Олег активно занимается научно-исследовательской деятельностью и ведет разработки в области электронных систем информирования о возможных рисках повреждения грузов, перемещаемых автомобильным транспортом. Участвует с докладами по данной тематике в различных международных и национальных конференциях и форумах.
Олег Дмитряков является участником многих научных конкурсов и олимпиад. В 2021 году стал призером Всероссийской студенческой олимпиады по специальности „Таможенное дело“, занял 2-е место в номинации по заполнению декларации на товары. Олег победитель конкурса „Умник“ Автонет-НТИ» с проектом «Разработка интеллектуальной системы оценки сохранности грузов». В 2022 году Олег продолжил развивать данную тему исследования и выступил с ней на конкурсе научно-исследовательских работ «Студент года», в котором занял 2-е место. В планах у Олега в текущем учебном году на основе своих разработок успешно защитить выпускную квалификационную работу, а в дальнейшем продолжить исследования и работать над диссертацией на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Марина Михайловна Васильева
Марина Михайловна Васильева — студентка 3 курса экономического факультета кафедры «Экономика дорожного хозяйства». Участник 79-й и 80-й международной научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ и многих других научных конференций и семинаров, победитель конкурса грантов Президента Российской Федерации по поддержке лиц, проявивших выдающиеся способности и показавших высокие достижения в определенной сфере деятельности (наука), и стипендиат Правительства РФ 2021 года. Автор научных публикаций, лауреат внутривузовского конкурса научно-исследовательских работ «Студент года».
Владимир Филатов
Выпускник МАДИ Владимир Филатов посвятил диссертационное исследование повышению ходкости и тягово-скоростных свойств глиссирующих амфибийных машин.
Исследованиями амфибийных машин (вездеходов, способных самостоятельно передвигаться по суше, воде и воздуху) Владимир занимается с институтской скамьи. Еще в своей дипломной работе, выполненной на кафедре «Тягачи и амфибийные машины», он разработал технический облик глиссирующей амфибийной машины малого класса, которая имеет как гражданское, так и военное назначение.
Свои исследования Владимир продолжил, поступив в аспирантуру на кафедру «Детали машин и теория механизмов». Результатом его научной работы стала успешно защищенная диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук на тему: «Повышение ходкости и тягово-скоростных свойств глиссирующих амфибийных машин малого класса».
Владимир разработал и обосновал математические модели конфигурации подвесок с системой складывания, исследовал гидродинамические свойства глиссирующих амфибийных машин с различными корпусными обводами и дополнительным оборудованием, а также предложил авторский метод оценки тягово-скоростных свойств и ходкости амфибийных машин с комбинированной энергетической установкой.
«Исследование молодого ученого МАДИ позволяют ускорить сроки проектирования глиссирующих амфибийных машин и повысить их эксплуатационные характеристики», — подчеркнул, комментируя актуальность работы Владимира, его руководитель, доктор технических наук Владимир Борисевич.
Разработка Владимира получила признание и за стенами университета. Ее высоко оценили специалисты ФГУП «Национальны автомоторный институт (НАМИ)», военно-научных комитетов Воздушно-десантных войск и Главного автобронетанкового управления, Федеральной службы войск национальной гвардии РФ, 3-го Центрального научно-исследовательского института Минообороны России, Академии гражданской защиты МЧС России и ряда других военных и гражданских исследовательских институтов.
Эксперты подтвердили востребованность разработанной машины и подчеркнули важность развития исследований в этой области.
9 сентября в МАДИ состоялось первое заседание Совета молодых ученых
Заседание прошло под председательством проректора по научной работе Марии Карелиной. В состав Совета вошли студенты, магистранты, аспиранты и молодые ученые всех факультетов МАДИ в соответствии с квотой, установленной Положением. Для участия в работе заседания были приглашены заместители деканов факультетов по научной работе. На заседании были избраны председатель, заместитель председателя и секретарь Совета молодых ученых. Председателем Совета стала доцент кафедры «Производство и ремонт автомобилей и дорожных машин» Екатерина Косенко, заместителем председателя был избран ассистент кафедры «Строительная механика» Олег Титов, а ученым секретарем Совета — ассистент кафедры «Логистика» Мария Воронцова.
Мария Карелина определила первоочередные цели и задачи, которые стоят перед молодыми учеными: гармонизация фундаментальной и прикладной науки, создание системы поддержки молодых ученых, продвижение перспективных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и, как следствие — формирование в университете пула ученых, способных к проведению самостоятельных исследований мирового уровня.
В настоящее время подразделения УНИР расширили спектр компетенций по формированию конкурсной документации по проектам, в том числе с участием молодых ученых. Также молодым исследователям будет оказываться содействие в переводе на английский язык научных статей, в поиске научных журналов, индексируемых в международных базах Scopus и Web of Science, для публикации результатов своих работ. В ближайшее время Совет молодых ученых представит план работы на учебный год.
Студенты под руководством преподавателей кафедр «Организация и безопасность движения» и «Автомобили» МАДИ разработали и тестируют уникальную инновационную разработку — беспилотный легковой автомобиль
Создание беспилотных автомобилей — одно из самых трендовых направлений развития автомобильных технологий, поэтому интерес к ним будущих конструкторов закономерен и ожидаем.
В настоящее время созданный студентами МАДИ беспилотник проходит полевые испытания. И проходит успешно! Автомобиль вовремя реагирует на появление на дороге человека, выполняет сложные повороты, правильно регулирует скорость и уверенно совершает все необходимые действия.
Но разработчики не собираются останавливаться на достигнутом. Они планируют совершенствовать свою разработку, а также создавать новые машины для автономных перемещений людей и грузов на самые разные расстояния.
Отметим, что беспилотный автомобиль — далеко не первая инновационная разработка преподавателей, студентов и научных сотрудников МАДИ. Высочайший уровень компетентности позволяет им выступать экспертами в вопросах беспилотных технологий, принимать активное участие в совершенствовании законодательства в области беспилотного транспорта, плотно сотрудничать с Государственной Думой Российской Федерации.
СЮЖЕТ НА БУДУЩЕЕ | Наука и жизнь
Предлагаем вниманию читателей фрагменты публичной лекции Сьюзен Гринфилд , которую слушали около тысячи человек, собравшихся в Большом зале Екатеринбургской филармонии.
…Достижения науки и техники в XXI веке, вполне возможно, изменят до неузнаваемости то, как мы живем, думаем, чувствуем и видим. По мере развития окружающего мира наш разум, сама природа человека тоже будут трансформироваться. Вероятно, мысль о грядущем переустройстве разума многим покажется спорной. Новые технологии давно определяют развитие человечества, но мы продолжаем, как и наши далекие предки, искать успокоение в неизменных человеческих ценностях, в любви. Так почему же сейчас, в начале XXI века, этот бастион должен вдруг рухнуть?
…Клетки мозга накапливают опыт, который приобретается от постоянного диалога с внешним миром. Только что родившийся человек попадает в шумную гудящую неразбериху, где все оценивается категориями: сладко, быстро, холодно, ярко. По мере накопления опыта эти абстрактные ощущения сливаются в понятия или предметы, которые со временем приобретают новые «ярлыки», дающие начало новым ассоциациям и т.д. Мозг удивительно пластичен — все в окружающем мире, что может воздействовать на ассоциативные связи, меняет и структуру мозга на клеточном уровне, и сознание человека.
Возможно, наиболее показательный пример такой точки зрения недавно представлен в отчете Королевского института: у лондонских таксистов, постоянно «прокручивающих в мозгу» расположение и названия улиц, определенный участок мозга по размеру больше, чем у других людей.
…Так что же может случиться с нашим разумом в XXI веке, когда все научные открытия ХХ столетия воплотятся в жизнь?
Дома мы окажемся в окружении механических роботов, компьютеров с «человеческим лицом» и голосовой связью, практически невидимых приборов, встроенных в нашу одежду и украшения. Эти «умные» неодушевленные предметы вокруг нас будут реагировать на устные команды и на изменения в физическом состоянии их владельца. Жизнь в таком «интерактивном» мире обязательно окажет воздействие на восприятие человеком окружающей действительности.
Миниатюрные устройства, представляющие собой объединение нейронов с электронными микросхемами, будучи встроенными в мозг, усилят наши чувства, улучшат качество выполняемой работы. Вероятно, станет возможным силой мысли влиять на работу эндокринной и иммунной систем. Кроме того, информация о состоянии здоровья будет считываться специальными микрочипами на теле человека. Другие же устройства скорректируют все отклонения от нормы в функционировании организма. Так, новые технологии устранят противоречие между объективными и субъективными ощущениями.
В мире компьютерной коммерции автоматизированные системы и базы данных постепенно вытеснят экспертов. Договора с подрядчиками и заказчиками будут заключаться автоматически. В результате отпадет необходимость в корпоративной иерархии — ее заменит надомная работа.
Благодаря информационным технологиям к работе можно будет привлечь пожилых
сотрудников, которые уже не обладают мобильностью и хорошей физической формой.
Вероятно, в перспективе мы будем жить в мире, где уход на пенсию станет анахронизмом.
Постепенно начнут рушиться барьеры — между работой и домом, работой и уходом
на пенсию, работой и досугом. По сути, все это уничтожит грань между работой
и личной жизнью.
Достижения биотехнологии в скором будущем позволят внедрять в зародыш искусственные хромосомы с заданным набором полезных признаков без вмешательства в естественные гены. То есть гены станут использоваться для решения насущных задач общества, без опасного насаждения какого-либо свойства последующим поколениям. Для полноты картины добавим, что генетический материал для оплодотворения можно будет извлекать из любой клетки тела как мужчины, так и женщины. То есть женщина станет репродуктивной в любом сколь угодно преклонном возрасте и сможет иметь ребенка от кого угодно. Тогда сломаются барьеры между поколениями, и традиционному течению человеческой жизни придет конец.
…Еще одним фактором перелома течения человеческой жизни могут стать изменения в образовании. Вся информация окажется доступной исключительно на экране компьютера. Индивидуальность и квалификация преподавателя перестанут иметь значение. В конечном итоге и сами преподаватели уже будут не нужны. Устареют со временем чтение и письмо, их заменят компьютеры с голосовой связью.
Известный американский журналист Кевин Келли недавно обобщил изменения, которые происходят в головах «людей, ориентированных на экран» в сравнении с предыдущим традиционным поколением «людей, ориентированных на книги». Он пишет: «Культура компьютерного экрана — это мир постоянного движения, бесконечных звуков, быстрых отрезков времени и сырых идей. Это поток слухов, заголовков новостей и плавающих новых впечатлений. Экран не выделяет национальной принадлежности, а плотно связывает все нации воедино. Истину несут не писатели или представители власти, ее определяет экранная аудитория».
Последний пункт особенно важен. Ни учителя, ни авторы книг более не будут диктовать человечеству свои воззрения и убеждения. Обучающийся сам развивает свое мышление, стремительно двигаясь от гиперссылки к гиперссылке в Интернете.
Природа человека проявляется во всем и уникальна в каждом человеческом индивиде. Человеческую натуру невозможно описать набором отдельных генов, потому что большинство генов у нас такие же, как и у других земных созданий, даже у овощей! Но зависть узнаваема как зависть, жалость — как жалость, каким бы побуждениями они ни вызывались. Побудительные причины поступков следуют из привычных моделей поведения, которые вытекают из конкретных и разнообразных социальных ценностей. В свою очередь эти ценности определяют статус вашей личности в обществе, а следовательно, и то, как вы себя ощущаете.
Статус личности зависит от динамики конфигурации связей с окружающими людьми, времени и места, в котором живет человек. А окружающий мир может совсем измениться. В новом мире исчезнут отношения в семье, на работе, в учебном заведении, человек перестанет общаться с другими людьми, а следовательно, изменится его разум.
Если человек станет воспринимать мир через экран компьютера, жизнь ограничится контактом с беспрестанно мелькающими, меняющимися образами и пиктограммами. Что станет с личностью? Мы должны осознавать, что сейчас впервые за 100 тысяч лет она может радикально измениться или даже исчезнуть. Ученые должны поставить внедрение новых технологий под контроль, обуздать их экспансию и постараться глубже понять природу человеческой личности, чтобы ее воспеть и прославить, а не уничтожить.
Первооткрывательницы: 6 женщин, чьи научные достижения были несправедливо забыты
Forbes Woman
Екатерина Клементьева
Автор
Сегодня женщины совершают научные открытия, публикуют статьи и получают Нобелевские премии, однако еще полвека назад их достижения часто замалчивались или приписывались коллегам-мужчинам. В этой подборке — шесть ученых, которые внесли важный вклад в науку, но признание получили не сразу
Public Domain
Нетти Мария Стивенс
Открытие X- и Y-хромосом
Нетти Мария Стивенс родилась в 1861 году в Кавендише, США. В то время у женщин было мало карьерных возможностей, однако девушка мечтала стать ученым. В 19 лет она окончила колледж, начала работать учительницей, затем училась в Государственном педагогическом училище Вестфилда. В 35 лет поступила в Стэнфордский университет, а через четыре года — в аспирантуру колледжа Брин-Мор. Ее научная карьера началась только в 39 лет.
Изучая эмбриогенез у насекомых, Нетти Стивенс обнаружила, что в половых клетках самцов содержались как X-, так и Y-хромосомы (буквенные обозначения появились позже), тогда как в яйцеклетках — только X-хромосомы. Она пришла к выводу, что пол наследуется как хромосомный фактор.
Свое открытие Стивенс описала в работе 1905 года. Тогда же была опубликована похожая статья другого генетика — Эдмунда Бичера Уилсона. Именно он и считался долгое время первооткрывателем половых хромосом. Однако Уилсон не изучал хромосомный набор яйцеклеток, а значит, не знал, что именно самцы определяют пол потомства (в то время считалось, что пол зависит от характеристик половых клеток матери и/или факторов окружающей среды). Ознакомившись с трудом Стивенс, Уилсон переиздал свою работу.
После открытия и до конца жизни Стивенс проводила исследования и преподавала в Брин-Мор и Колд-Спринг-Харбор. Она умерла в 1912 году от рака груди.
Public Domain
Лиза Мейтнер
Ядерное деление
Будущий физик и радиохимик Лиза Мейтнер родилась в 1878 году в Вене. Она с детства увлеклась математикой и естественными науками. В 1907 году, получив докторскую степень, перебралась в Берлин и начала работать с химиком Отто Ганом. Они исследовали радиоактивность в Химическом институте кайзера Вильгельма. Мейтнер не платили за работу и не разрешали передвигаться по институту — она могла находиться только в лаборатории.
Уже в 1920-е годы Мейтнер предложила теорию строения ядер, а также открыла безызлучательный переход — «эффект Оже», названный в честь французского ученого Пьера Оже, описавшего его на два года позже Лизы.
После аншлюса Лизе Мейтнер как еврейке пришлось покинуть страну, но она продолжила заниматься наукой. В 1939 году Ган опубликовал результаты экспериментов, свидетельствовавших о протекавшем в уране расщеплении ядер. А Мейтнер рассчитала и написала для него теоретическое обоснование, заметив, что ядерное деление может породить цепную реакцию, которая приводит к большим выбросам энергии.
В 1945 году за это открытие Отто Гану присудили Нобелевскую премию. Мейтнер сыграла ключевую роль в открытии, но ее не поставили в соавторы. Ошибку частично исправили — в 1949 году ее наградили медалью им. Макса Планка, а в 1966-м все участники открытия получили премию Энрико Ферми.
Public Domain
Розалинд Франклин
Спиралевидная структура ДНК
Розалинд Элси Франклин родилась 25 июля 1920 года в Лондоне. Училась в школе для девочек Святого Павла, затем изучила физическую химию в Ньюнхем-колледже Кембриджского университета, а в 1941 году получила стипендию для проведения исследований по физической химии в Кембридже.
Она занималась рентгеноструктурным анализом — изучала, как рентгеновское излучение отклоняется, проходя через кристаллическую решетку. Если поместить на пути рентгеновских лучей фотографическую пластину, можно получить «дифракционную картину» — рентгеновский снимок, по изображению на котором можно судить о составе и структуре исследуемого вещества.
В 1951 году Франклин начала работать в лаборатории Джона Рендолла, где этот метод использовали для определения структуры ДНК, а уже в следующем году вместе с аспирантом Реймондом Гослингом сделала снимок, свидетельствовавший о том, что ДНК имеет спиралевидную структуру. Используя эту фотографию и свои собственные данные, биологи Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик и коллега Франклин Морис Уилкинс создали свою знаменитую модель ДНК.
В последние годы Франклин работала над молекулярной структурой вирусов с биохимиком Аароном Клугом. В 1961 году Уилкинс, Уотсон и Крик разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие структуры ДНК и ее роли в наследственности. В 1982 году Нобелевскую премию по химии получил Аарон Клуг. Розалинд Франклин могла бы разделить с ними эти премии, но она скоропостижно умерла в 1958 году от рака.
Одной крови. Как генетик из Гарварда создал приложение для знакомств, которое ищет пары на основе ДНК
No restrictions
Сесилия Хелена Пейн
Химический состав звезд
Сесилия Хелена Пейн родилась в 1900 году в Вендовере, Англия. Она училась в школе для девочек Святого Павла, а в 1919 году поступила в Ньюнхем-колледж Кембриджского университета, где изучала ботанику, физику и химию и заинтересовалась астрономией. К сожалению, она не получила ученую степень, так как Кембридж не выдавал их женщинам до 1948 года.
Пейн искала гранты, чтобы переехать в США, и поступила по стипендии в обсерваторию Гарвардского колледжа в 1923 году, став их второй женщиной-студенткой. Когда в 25 лет Сесилия Пейн написала диссертацию, астроном Генри Норрис Рассел отговорил ее от вывода, что звезды состоят преимущественно из гелия и водорода. В то время ученые были уверены, что состав Солнца почти не отличается от состава Земли, поэтому Пейн написала размытый и неуверенный вывод. Однако через четыре года Рассел передумал, когда получил такой же результат, и опубликовал его. Он упомянул заслуги Пейн, но вся слава досталась ему.
В 1956 году Пейн стала первой женщиной-профессором факультета искусств и наук Гарварда и первой женщиной, возглавившей кафедру в Гарварде.
«У меня всегда будут мои звезды»: как первая российская женщина-астроном встретила революцию
Public Domain
Мэри Эннинг
Палеонтологические находки
Мэри Эннинг родилась в 1799 году в английском приморском курортном городке Лайм-Реджис. Ее отец был краснодеревщиком, но также занимался поиском и продажей окаменелостей — на начало XIX века как раз пришлось становление палеонтологии как науки. Эннинг помогала отцу и продолжила заниматься раскопками даже после его преждевременной смерти. В 12 лет она нашла скелет ихтиозавра и продала его палеонтологу Эверарду Хоуму, который опубликовал о нем научную работу, но не упомянул Мэри. Пять лет спустя находку выставили в Британском музее в Лондоне.
С 1815 по 1819 год Эннинг нашла еще несколько скелетов ихтиозавров, многие из которых попали в местные музеи. Почти все, кто читал лекции о теориях анатомии или происхождении ихтиозавров, не упоминали Эннинг, которая нашла, извлекла и очистила окаменелости.
В 24 лет года она нашла первый в истории полный скелет плезиозавра. Это сделало Эннинг местной знаменитостью, к которой приезжали палеонтологи со всей Европы. Скелет пришлось продать, как и десятки находок, которые Мэри добывала, рискуя жизнью во время оползней. Будучи женщиной, она не смогла публиковать статьи о своих открытиях — это делали другие.
В 2010 году Королевское общество признало Мэри Эннинг одной из десяти британских женщин, оказавших наибольшее влияние на развитие науки.
Сколько можно заработать на коллекционировании техники Apple, чучел животных и окаменелостей
Public Domain
Элис Бол
Метод лечения лепры
Элис Огаста Бол родилась в 1892 году в Сиэтле, штат Вашингтон. Она закончила среднюю школу Сиэтла, после чего поступила в Вашингтонский университет и получила степень бакалавра — по фармацевтике и фармацевтической химии. Ее позвали в Гавайский университет, где она вместе с доктором Гарри Холлманом изучала масло чаульмугры.
Это масло было в те времена единственным лекарством от лепры (проказы) — стигматизированного инфекционного заболевания. Однако из-за горького вкуса его было почти невозможно принимать внутрь, а высокая вязкость затрудняла инъекционное введение и наружное применение. В 23 года Элис Болл открыла его этиловую форму и сделала возможным лечение проказы с помощью инъекций.
В 1915 году она стала первой женщиной и первой афроамериканкой, получившей степень магистра в Гавайском университете. Во время исследований Элис Бол заболела и умерла, не успев опубликовать результаты своих экспериментов. Это сделал химик Артур Дин, ставший позже президентом Гавайского университета. Технику производства экстракта чаульмугры для инъекций с тех пор называли «методом Дина».
Гавайский университет не признавал работы Бол почти 90 лет. В 2000 году в честь нее была открыта мемориальная доска, а 29 февраля было объявлено Днем Элис Бол, который отмечается каждые четыре года. В марте 2016 года журнал Hawai’i Magazine включил Бол в список самых влиятельных женщин в истории Гавайев.
Вакцины от коронавируса, лечение ВИЧ, лекарство от СМА: как женщины-ученые спасают мир от болезней
Екатерина Клементьева
Автор
#наука
Рассылка Forbes
Самое важное о финансах, инвестициях, бизнесе и технологиях
Научные достижения
Наука
Общая информация
Научные достижения
Научные достижения
Ежегодно ученые БГТУ получают почетные звания и государственные награды за вклад в развитие науки, награждаются медалями по результатам участия в научно-технических мероприятиях, что подтверждает высокую профессиональную квалификацию научных сотрудников университета.
Почетные научные звания
Прокопчук Н.Р. – Заслуженный деятель науки Республики Беларусь, 2015 г.
Свидунович Н.А. – Заслуженный деятель науки Республики Беларусь, 2015 г.
Рожков Л.Н. – Заслуженный лесовод Республики Беларусь, 2015 г.
Жарский И. М. – Заслуженный работник народного образования Республики Беларусь,1994 г.
Атрощенко О. А.− Заслуженный лесовод Республики Беларусь,1998 г.
Бобкова Н.М.− Заслуженный деятель науки и техники БССР,1980 г.
Воробьев Н. И.− Заслуженный деятель науки БССР,1992 г.,Почетный химик,2005 г.
Вырко Н. П. – Заслуженный работник образования Республики Беларусь,2001 г., Почетный дорожник,2005г.
Ершов А. И.− Заслуженный деятель науки Республики Беларусь,1992 г.
Крук Н.К.− Заслуженный лесовод Республики Беларусь,2000 г.
Кузьменков М. И. – Заслуженный деятель науки Республики Беларусь,2001 г
Кузьмич О.А.− Заслуженный работник народного образования БССР,1991 г.
Левицкий И. А.− Заслуженный деятель науки Республики Беларусь,2010 г.
Петрова Л. И.− Заслуженный деятель культуры Республики Беларусь,1997 г.
Хижевский О. В.− Заслуженный тренер Республики Беларусь,2000 г.
Неверов А.В. – Заслуженный деятель науки Республики Беларусь, 2018 г.
Рожков Л.Н. – Заслуженный работник образования Республики Беларусь, 2018 г.
Премии
Ершов А.И., Плехов И.М., Левданский Э.И. – Государственная премия БССР в области науки и техники, 1976 г.
Левицкий И.А. — Премия Национальной академии наук Беларуси, 2002 г.
Прокопчук Н.Р., Крутько Э.Т. — Премия Национальной академии наук Беларуси, 2005
Дормешкин О. Б, Воробьев Н. И. — Премия Национальной академии наук Беларуси, 2007 г.
Сумич А.И. – Премия Национальной академии наук Беларуси молодым ученым, 2012 г.
Подболотов К.Б. – Премия Национальной академии наук Беларуси молодым ученым, 2015 г.
Левицкий И.А. – Поощрительная премия педагогических и научных работников, 2020 г.
Государственные награды, полученные в 2015-2021 годах
БГТУ — благодарность Премьер-министра Республики Беларусь
Дятлова Е. М. – Медаль «За трудовые заслуги»
Гришкевич А.А. – Медаль «За трудовые заслуги»
Урбанович П.П. – Медаль «За трудовые заслуги»
Крутько Э.Т. – Медаль «За трудовые заслуги»
Жарский И.М. – Благодарность Президента РБ
Цыганов А.Р. – Медаль Франциска Скорины
Барташевич А.А. — нагрудный знак «Отличник образования»
Крук Н.К. — нагрудный знак «Отличник образования»
Гвоздев В.К. — почетный нагрудный знак Министерства лесного хозяйства РБ
Насковец М.Т. — медаль «За вклад в дорожную науку»
Шетько С.В. — Почетная грамота Управления делами Президента РБ, 2019 г.
Кроме того, Барташевич А.А. удостоен медали «За вклад в развитие РАЕН» (2015 г.) и награжден Почетной медалью Петра Капицы — выдающегося русского физика — лауреата Нобелевской премии (2017 г.).
Цыганов А.Р. – нагрудный знак «Почетный химик», 2018 г.
Чёрная Н.В. – Медаль «За трудовые заслуги», 2018 г.
Чёрная Н.В. – Медаль Президента Республики Беларусь «За трудовые заслуги», 2018 г.
Зорин В.П. – Медаль «За трудовые заслуги», 2019 г.
Дормешкин О.Б. – Медаль «За трудовые заслуги», 2019 г.
Юшкевич М.Т. – Медаль «За трудовые заслуги», 2019 г.
Цыганов А.Р. – нагрудный знак им. В.Н. Игнатовского НАНБ, 2020 г.
Войтов И.В. – нагрудный знак им. В.Н. Игнатовского НАНБ, 2020 г.
Дормешкин О.Б. – Медаль «За трудовые заслуги», 2020 г.
Долгова Т.А. – нагрудный знак «Отличник образования», 2020 г.
Болтовский В.С. – нагрудный знак «Отличник образования», 2020 г.
Шалимо П.В.. – нагрудный знак «Отличник образования», 2020 г.
Крук Н.Н. – Благодарность Премьер-министра Республики Беларусь, 2021 г.
Войтов И.В. – нагрудный знак Министерства лесного хозяйства «Ганаровы лесавод», 2021 г.
Долгова Т.А. – нагрудный знак «Отличник образования», 2020 г.
Войтов И.В. – нагрудный знак «Почетный химик», 2020 г.
Дормешкин О.Б. – нагрудный знак «Почетный химик», 2020 г.
Романенко Д.М. – Благодарность Министра связи и информации, 2020 г.
Войтов В.И. – нагрудный знак «За личный вклад в развитие отрасли» концерна «Беллесбумпром», 2020 г.
Чёрная Н.В. – нагрудный знак «За личный вклад в развитие отрасли» концерна «Беллесбумпром», 2020 г.
Барташевич А.А. – нагрудный знак «За личный вклад в развитие отрасли» концерна «Беллесбумпром», 2020 г.
Войтов В.И. – нагрудный знак МЧС «За узаемадзеянне», 2020 г.
Кожемякин А.Д. – нагрудный знак «За развитие физической культуры и спорта в Республике Беларусь», 2020 г.
Тимофеев А.А. – нагрудный знак «За развiццё фiзiчнай культуры и спорту у РБ», 2020 г.
Цыганов А.Р. – юбилейная медаль «100 год органам дзяржаунага кiравання сельскай гаспадаркай i харчаваннем Беларусi», 2020 г.
В период
с 2018 по 2021 годы вручены следующие Почетные грамоты сотрудникам университета:
Крутько Э. Т. — Почетная грамота ВАК (2018)
Леонтьев В.Н. — Почетная грамота Министерства сельского хозяйства и продовольствия РБ (2018)
Зорин В.П. — Почетная грамота Министерства лесного хозяйства РБ (2018)
Леонтьев В.Н.. – Почётная грамота Министерства здравоохранения (2020)
Егорова З.И. – Почётная грамота Государственного комитета по стандартизации Республики Беларусь (2020)
Заяц Н.И. – Почётная грамота Государственного комитета по стандартизации Республики Беларусь (2020)
Ольферович А.Б. – Почётная грамота Министерства экономики Республики Беларусь (2020)
Карпович Д.С. – Почётная грамота Министерства промышленности Республики Беларусь (2020)
Куис Д.В. – Почётная грамота Министерства промышленности Республики Беларусь (2020)
Радченко Ю.С. – Грамота МЧС (2020)
Гармаза А.К. – Грамота МЧС (2020)
Чернушевич Г. А. – Грамота МЧС (2020)
Перетрухин В.В. – Грамота МЧС (2020)
Гришкевич А.А. – Почетная грамота Совета Министров Республики Беларусь (2021)
Гаврилюк А.Н. – Почетная грамота Министерства образования (2021)
В 2018 году декану факультета ТТЛП Лою В.Н,, зав. кафедрой ФКиАХ Курило И.И., доценту кафедры ТСиК Трусовой Е.Е. вручены грамоты Министерства образования.
В 2019 году грамотой Министерства образования награждены зав. кафедрой физики Крук Н.Н. и профессор кафедры органической химии Безбородов В.С.
В 2020 году зав.кафедрой АППиЭ Карпович Д.С., доцент кафедры ПКМ Любимов А.Г., доцент кафедры МиК Наркевич А.Л. награждены грамотой Министерства образования.
За высокий профессионализм, инициативность и плодотворное сотрудничество с Управлением делами Президента Республики Беларусь при реализации инвестиционного проекта по организации производства пластиковых лыж благодарственные грамоты от имени Управляющего делами Президента Республики Беларусь В. Н. Шеймана вручены:
трудовому коллективу учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет»;
Войтову И.В., ректору учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет»;
Шетько С.В., заведующему кафедрой технологии и дизайна изделий из древесины учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет».
Награды, полученные в 2016-2021 годах по результатам участия в выставках
В рамках выставки HI-TECH’2016 состоялся конкурс «Лучший молодежный инновационный проект», на котором Дяденко М.В. представил научную разработку «Стекловидные материалы для волоконно-оптических преобразователей II+ поколения», которая была удостоена золотой медали и диплома I степени в номинации «Лучший инновационный проект (разработка) в области новых материалов и химических продуктов, аддитивных технологий».
В 2016-2017 гг. университет отмечен Дипломами за активное участие, качественное представление экспонатов и демонстрацию высоконаучных разработок по результатам следующих выставок:
Вьетнам ЭКСПО-2016;
Высокие технологии. Инновации. Инвестиции;
ТИБО-2016;
ЛЕСЭКОПРОМ-2016;
Стройэкспо. Строим дом;
Стройэкспо-2017;
Здравоохранение-2017.
В 2016 г. было представлено 14 молодых ученых для назначения стипендии Президента Республики Беларусь, по результатам конкурсного отбора стипендию получили ассист., к. с.-х. н. Козел А.В.; доц, к.т.н. Арико С.Е.; доц., к.х.н. Жилинский В.В.
В марте 2019 г. БГТУ принял участие в Международной выставке и конкурсе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (HI-TECH-2019), которые состоялись в Санкт-Петербурге. По итогам конкурса: Диплом второй степени (с вручением серебряной медали) был получен в номинации «Лучший инновационный проект в области техники и технологии производства непродовольственных товаров повседневного потребления, мебели, одежды» за разработку «Терморадиационная сушильная камера лакокрасочных покрытий столярно-строительных изделий и мебельных деталей».
Получены также следующие награды:
Диплом за активное участие в выставке «HI-TECH» и вклад в развитие инновационных технологий и высокотехнологичных производств в России; Диплом в номинации «Лучший инновационный проект в области машиностроения и металлургии, металлообработки» за разработку «Рефлекторная фреза с адаптивными свойствами обеспечивающая ресурсосбережение при обработке древесных материалов»; Диплом в номинации «Лучший инновационный проект (разработка) в области новых материалов и технологий химических продуктов» за разработку «Полиамидная смола для упрочнения и гидрофобизации бумаги и картона».
В 2019 году разработка доцента кафедры ТСиК к.т.н. Дяденко М.В. «Стекла для оптического волокна» отмечена дипломом по итогам 9-й Международной выставки вооружения и военной техники МILEX-2019.
По результатам участив в ежегодной выставке Smart Patent’19 ученым университета вручены ряд грамот за представленные разработки.
В 2020 году университет удостоен 2 дипломов II степени и серебряных медалей в рамках 26-й международной выставки научных достижений «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (HI-TECH 2020).
Кроме того, в 2020 году получена Благодарность Министра образования Республики Беларусь Карпенко И.В. ассистенту кафедры ХТЭХПиМЭТ Пянко А.В. за существенный личный вклад в развитие науки и инновационную деятельность.
В 2021 году две разработки университета участвовали в конкурсе «Лучший инновационный проект и лучшая научно-техническая разработка года» («Биоцидные металлизированные глазури для керамических плиток» и «Раневое покрытие из нановолокон хитозана, модифицированного нитратом церия (III)»), которые отмечены конкурсной комиссией серебряными медалями и дипломами II степени. По итогам работы Белорусский государственный технологический университет награжден дипломом за активное участие в международной выставке HI-TECH и вклад в развитие научной сферы.
Количество просмотров страницы:
Столетие научного перелома – Наука – Коммерсантъ
9K
3
11 мин.
…
К 1917 году Россия занимала ключевые позиции почти во всех перспективных научных отраслях, определивших облик мировой науки и техники ХХ века. Взлет русской науки, образования и промышленности был прерван революцией.
В области биологии и фундаментальной медицины к русским ученым пришло признание уже в начале ХХ века, иллюстрацией чего стали Нобелевские премии Павлова и Мечникова.
В расцвете была Петербургская математическая школа, называемая еще «школой Чебышева». С 1912 года бурно развивалась Московская математическая школа Николая Николаевича Лузина. Большая часть известнейших советских математиков были его учениками. Расцвет русской математики не ограничивался столицами, Казань, Варшава, Харьков, Киев, Томск, Одесса были научными центрами мирового уровня.
Перед революцией значительно укрепились позиции русских ученых в прикладной математике, механике и математической физике. Результаты их исследований имели первостепенное значение для развития российского машиностроения и кораблестроения, а также зарождавшейся авиации, приборостроения, индустрии материалов. Кроме признанных авторитетов старшего поколения, таких как Алексей Николаевич Крылов и Иван Всеволодович Мещерский, появились восходящие звезды мирового уровня, например, Степан Тимошенко, Николай Крылов, Яков Тамаркин, Александр Фридман, Дмитрий Рябушинский. Некоторые из них эмигрировали и стали лидерами научных школ за границей. К примеру, американская школа прикладной механики во многом была создана именно Тимошенко.
Нефтехимия, химия полимеров и эластомеров, химическая технология, пищевая промышленность возникли и успешно развивались в предреволюционной России. Так, основоположниками технологии синтеза каучука были русские ученые Сергей Лебедев, Борис Бызов и Иван Остромысленский. Кстати, резиновые изделия и продукты нефтепереработки были одной из основных статей экспорта из России. В Российской Империи возникли корпорации мирового уровня, поставлявшие на мировой и российский рынок широчайшую гамму высокотехнологичных и новых по тем временам изделий (к примеру, смазочных масел, которые научились делать именно в нашей стране).
В металлургии, зарождавшейся тогда науке о материалах, физической химии русские ученые также занимали ведущие позиции. Огромное влияние на мировую науку оказали работы русских экономистов начала ХХ века.
Слабым звеном русской науки того времени была, как ни странно, физика. Основные школы отечественной физики, позже получившие имена академиков Рождественского, Мандельштама, Иоффе и Вавилова, сложились только в годы Первой мировой войны. Причем помимо теоретических семинаров в Петрограде и Москве колоссальную роль сыграло участие молодых физиков в «мегапроектах» военного времени — в создании оптической и радиотехнической промышленности.
Одним словом, к 1917 году перспективы русских ученых в новых бурно развивавшихся областях представлялись великолепными.
Этому способствовало несколько факторов.
Во-первых, успешная реформа среднего и высшего образования, проведенная в начале царствования Николая II. В этот период существенно выросло финансирование образования, было открыто большое количество новых школ, учебных институтов, научных лабораторий. Если в конце XIX столетия Россия значительно уступала в этой области Германии, то к началу войны по количеству студентов почти вдвое ее превзошла. Если бы в 1913 году был составлен рейтинг, скажем, 30 лучших технических вузов мира, то там оказались бы с десяток российских институтов.
Параллельно этому шла реформа среднего образования. В конце XIX века развернулась широкая общественная дискуссия с участием государственных деятелей, ученых, педагогов, родителей школьников, ее результатом стала так называемая Боголеповская реформа (по фамилии министра образования Боголепова, убитого в 1901 году террористами). Тогда же были изданы новые учебники и пособия, резко выросла роль общества, прежде всего родителей учеников, в развитии образования. Именно благодаря успешным реформам среднего и высшего образования в последнее десятилетие перед революцией в науку пришло многочисленное, блестяще образованное и талантливое поколение молодых ученых, идеи которых во многом определили развитие науки и техники ХХ столетия.
Кстати, именно вовлечение родителей в образование в ходе реформ Николая II отчасти спасло советскую науку. Ведь крупнейшие наши ученые — Боголюбов, Сахаров, Гельфанд, Артоболевский, Ляпунов, Понтрягин — практически не учились в советских школах и институтах, они обязаны своим образованием семье и старшим товарищам.
Крупнейшие технические вузы мира в 1913 году
Место
Вуз
Число студентов
1.
Illinois Industrial University (США)
5523
2.
С.-Петербургский политехнический институт имп. Петра Великого
Технологический институт имп. Николая I в C.-Петербурге
2276
8.
Рижский политехнический институт
2084
9.
Киевский политехнический институт имп. Александра II
2033
10.
Technische Hochschule Darmstadt (Германия)
1768
11.
Technische Hochschule Hannover (Германия)
1741
12.
Massachusetts Institute of Technology (США)
1685
13.
Технологический институт имп. Александра III в Харькове
1494
14.
Technische Hochschule Dresden (Германия)
1447
15.
Институт инженеров путей сообщения имп. Александра I в С.-Петербурге
1388
16.
Technische Hochschule Zuerich (Швейцария)
1381
17.
Technische Hochschule Karlsruhe (Германия)
1343
18.
Technische Hochschule Danzig (Германия)
1335
19.
Московский сельскохозяйственный институт
1332
20.
Technische Hochschule Stuttgart (Германия)
1235
21. 22…
Томский технологический институт имп. Николая II
1184
…
Imperial College London (Англия)
…
Ecole Centrale des Arts et Manufactures (Франция)
…
Ecole Polytechnique (Франция)
…
Turin Polytechnic Institute (Италия)
525
Признавая успехи Российской Империи в области высшего и среднего образования, многие авторы, однако, утверждают, что основная масса детей вовсе не имела возможности учиться в школе. Действительно, по данным переписи 1897 года, почти 70% подданных Российской Империи были неграмотными. Задача обеспечения общедоступного школьного обучения была чрезвычайно сложной, поскольку численность детского населения дореволюционной России была значительно выше, чем в Советском Союзе и в Российской Федерации. На рубеже XIX-ХХ веков в стране наблюдался феноменальный демографический рост, резко ослабевший после 1917 года. Ни в одной европейской стране не решалась задача подобного масштаба — создание системы обучения для такого огромного количества детей на колоссальной территории. И именно в последнее десятилетие перед революцией были сделаны решающие усилия для того, чтобы многократно расширить школьную сеть и обеспечить начальное образование для всех детей. В 1907-1916 годах царское правительство, земства и церковь создали необходимые условия для всеобщего начального образования. Перед началом Первой мировой войны в стране было свыше 100 тыс. школ — в два раза больше, чем в нынешней Российской Федерации. Именно эта школьная сеть позволила советской власти обеспечить всеобщее обучение к 1931 году. И если бы революции не произошло, то эта задача была бы решена уже в первой половине 1920-х.
Вторым фактором взлета науки в царствование Николая II было стремительное развитие промышленности. Весь период его царствования был отмечен грандиозным промышленным строительством. Возводились огромные заводы, оснащенные новейшим оборудованием, создавались заводские лаборатории, разрабатывались новые продукты. Промышленное развитие осуществлялось в условиях жесткой протекционистской политики государства и с опорой на собственную инженерную школу.
Февральская революция знаменовала собой не только развал армии и промышленности, но и дезорганизацию научных исследований. Как уже говорилось, значительная часть проектов координировались и финансировались царским правительством, а в ряде случаев и непосредственно членами царской фамилии. Эта работа остановилась практически сразу после свержения Николая II. Единоначалие закончилось, власть перешла к комитетам, советам, комиссиям, начались долгие дискуссии о преобразованиях, поиски виноватых, а практическая деятельность замерла.
После октябрьского переворота ситуация усугубилась. Началась гражданская война, голод, репрессии против «эксплуататорских классов», в которые записали и ученых, несмотря на то что у большинства революционных вождей было высшее образование. Квалифицированные руководители были изгнаны с предприятий. Многие неординарные ученые и инженеры умерли от голода и эпидемий, были убиты или покончили жизнь самоубийством, другие эмигрировали.
Можно привести такую статистику: у великого авиаконструктора Игоря Сикорского во время Первой мировой войны работали 75 выдающихся ученых, инженеров и испытателей. Из них только один погиб до 1917 года, а 25 погибли между 1917 и 1924 годом. 32 специалиста эмигрировали. Только 17 специалистов из 75 остались работать в СССР, причем 8 из них, включая выдающегося авиаконструктора Поликарпова, подверглись репрессиям.
Стоит, однако, отметить, что с определенного момента, приблизительно с конца 1918 года, советское правительство и сам Ленин начали защищать ученых, которые подчинились новой власти. Большую роль в этом сыграл Максим Горький, создавший Комиссию по улучшению быта ученых, занимавшуюся распределением пайков среди представителей академической сферы. Она не дала им умереть.
После провозглашения НЭПа все стало медленно возвращаться на круги своя, русская наука поднималась из руин. Восстанавливалась международная научная коммуникация, причем возвращение нашей страны на мировую арену в 1920-е годы было триумфальным, доклады на международных форумах и статьи русских ученых, как оставшихся в СССР, так и эмигрантов, производили настоящий фурор. В этих работах высказывались новые идеи в области математики, экономики, механики, математической физики, химии, нейрофизиологии и генетики, которые вызревали в умах русских ученых в период после 1914 года. Несомненно, что мировые успехи русской науки в 1920-х годах были результатом отнюдь не революции, а предреволюционного подъема.
Короткий расцвет 1920-х прекратился после объявления «великого перелома» 1928-1931 годов. По стране прокатилась волна репрессий против спецов. Старые институты и научные общества были разогнаны или перекроены на новый лад. Опустился «железный занавес».
Новый подъем отечественной науки начался только после Великой Отечественной войны, когда старая система подготовки кадров была частично возрождена, а наследники дореволюционной научной и инженерной традиции восстановлены в правах. В 1950-60-е годы в советской науке наблюдалась поразительная картина — академиками, лидерами научных школ, главными инженерами и конструкторами крупнейших предприятий становились дети царских генералов, чиновников, священников, профессоров богословия, инженеров и предпринимателей.
К 1920 году промышленное производство составляло всего 14% от уровня 1913-го. Вскоре начался быстрый восстановительный рост. Советская статистика утверждала, что промышленность СССР вышла на уровень 1913 года к 1926-му. Это совершенно не так
Известна крылатая фраза «Сталин принял Россию с сохой, а оставил с атомной бомбой», которую апологеты советского строя приписывают Уинстону Черчиллю, но которая на самом деле принадлежит известному европейскому марксисту Исааку Дойчеру. Так или иначе, большевики приняли страну не только с сохой, но и с мощной, современной машиностроительной, кораблестроительной, военной, электротехнической, химической, пищевой и текстильной промышленностью. А ядерные исследования, добыча и переработка радиоактивных веществ — тогда это был не уран, а радий — в нашей стране начались еще до революции. Согласно современным данным, собранным крупнейшими европейскими историками экономики Паулем Байрохом и Ангусом Мэддисоном, к началу Первой мировой войны Российская Империя была третьей-четвертой экономикой мира, в стране было сосредоточено 8-9% мировой промышленности и около 10% мирового ВВП. К моменту смерти Сталина в результате бурного послевоенного роста СССР с 9,5% мирового ВВП стал не четвертой, а второй экономикой мира, но только потому, что к этому моменту Германия была повержена, а Британская империя развалилась.
При этом структура промышленности Российской Империи сильно отличалась от советской и современной — при царе обрабатывающая промышленность значительно опережала добывающую. Крупная обрабатывающая промышленность России была на уровне мировых лидеров Германии и Великобритании, а добывающая промышленность и черная металлургия — только на уровне Франции. Русская промышленность в значительной мере использовала импортное сырье, она импортировали чугун из Германии, хлопок-сырец из США, уголь из Англии. Были, конечно, и сферы, в которых перед войной мы отставали, например, в создании высокоточных металлообрабатывающих станков, радиоэлектронных компонентов, авиационных двигателей, оптического стекла, некоторых важных химических полупродуктов. До войны все это импортировалось. Но Первая мировая заставила осуществить «импортозамещение», в 1914-1916 годах при участии ведущих русских ученых была создана передовая радиотехническая, оптическая промышленность, приборостроение, точное станкостроение, авиастроение, производство двигателей. Почти вдвое выросли и без того мощные машиностроительная и электротехническая индустрия.
Если говорить о советской индустриализации 1920-30-х годов, то это была скорее «реиндустриализация» — постепенное восстановление, а потом и расширение промышленности, разрушенной революцией.
К 1920 году промышленное производство составляло всего 14% от уровня 1913-го. Вскоре начался быстрый восстановительный рост. Советская статистика утверждала, что промышленность СССР вышла на уровень 1913 года к 1926-му. Это совершенно не так. Во-первых, не учитывался колоссальный процент брака и падение качества на советских предприятиях, во-вторых, данные советской статистики банально сфальсифицированы. Это видно из простого расчета: по производству электроэнергии СССР вышел на уровень 1916 года только в 1929 году, по производству чугуна и стали — в 1930-1931-м. При этом подвижной состав железных дорог вышел на дореволюционный уровень в середине 1930-х, а ведь мы знаем, что электроэнергии, стали, вагонов и паровозов в последние годы империи не хватало на то, чтобы обеспечить бурный рост промышленного производства в обрабатывающих отраслях.
Рост советской промышленности в 1920-30-е годы был обеспечен в значительной степени благодаря перевооружению царских заводов силами кадров, подготовленных в царских институтах. Попытка советского руководства в первую пятилетку заместить неблагонадежных «буржуазных спецов» немецкими и американскими «товарищами» и совершить скачок за счет импорта технологий во многом провалилась. На рубеже 1930-х годов тысячи американцев и немцев работали на советских заводах, одновременно с этим тысячи русских специалистов работали в «шарашках» или копали Беломорканал… В 1934 году их выпустили на свободу, поскольку изменилась политика партии — ставка отныне делалась на собственные кадры. Однако полная реабилитация специалистов старой школы произошла только в годы Великой Отечественной войны, когда стало ясно, что без них невозможно победить врага.
Дмитрий Сапрыкин, кандидат философских наук, эксперт РАН, Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН
ТОП-10 русских достижений в науке и технике (за все времена)
Множество открытий, технических решений, военных разработок сделаны именно русскими учеными. Какие же величайшие открытия будут прославлять русских ученых еще долгое время?
10. Первый двухцилиндровый паровой двигатель
Это изобретение было получено в результате сложной и кропотливой работы Ивана Ивановича Ползунова. В 1763 году был готов проект нового двигателя, который смог не только поднимать воду, но и приводить в действие заводские воздуходувные меха. Двигатель работал непрерывно, а все благодаря новаторской конструкции. Хотя Ползунову дали рекомендацию вернуться к обычному принципу парового двигателя, Иван Иванович не отказался от детища и дал разработкам материальную жизнь.
9. Гусеничный трактор
Прототип современного трактора на гусеничном ходу был изобретен и запатентован обычным рабочим Федором Блиновым в период с 1878 по 1880 – именно столько времени понадобилось, чтобы с бумаги перенести задумку в реальную модель. Хотя изобретение имело прорывной характер, в России оно вначале не имело успеха, а вот немцы очень быстро заинтересовались разработками, но Блинов не стал продавать патент.
8. Кабельное телевидение
Несмотря на то, что активное распространение и развитие кабельного телевидения началось в США в 80-е годы прошлого столетия, самая первая сеть появилась в СССР в Москве в 1939 году. Кабельная сеть распространялась всего лишь на 30 абонентов, но исправно действовала до самой войны. Александровский завод специально для этой сети изготовлял приемники, а распространение подобных узлов входило в государственные планы.
7. Электрический трамвай
Еще в далеком 1838 году ряд русских ученых открыли несколько теоретических аспектов, которые в дальнейшем были использованы в электротранспорте, а в 1880 году Федор Аполлонович Пироцкий представил миру первый электрический трамвай. Хотя изобретение имело весомую ценность для всего населения, широко использовать его начали только спустя 30 лет.
6. Автомат Калашникова
АК-47 – общеизвестная аббревиатура данного вида вооружения. Получил такую популярность, благодаря легкости в обращении, простой конструкции, максимальной производительностью. Автомат был разработан Михаилом Тимофеевичем Калашниковым в 1947 году. С тех пор его стали изображать на гербах городов и стран, под именем «Калаш» арабы называют своих сыновей, а швейцарцы выпускают одноименные часы. Обратите внимание на статью 10 лучших автоматов и пулеметов в мире.
5. Пересадка органов
Трансплантология зародилась в нашей стране, благодаря трудам ученого Владимира Петровича Демихова (годы жизни 1916-1998). Ученый родился в обычной крестьянской семье, но стремление учиться привело его в университет, в котором он начал научную карьеру. К моменту окончания университета Владимир Петрович уже создал первое в мире искусственное сердце и успешно пересадил его собаке (она прожила несколько часов). За свою карьеру он сделал пересадку сердца, легких, печени.
4. Таблица Менделеева
Русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев является «отцом» не только периодической системы химических элементов, но и всего миропонимания в целом, ведь благодаря открытию периодического закона химических элементов для человечества стала понятна связь всего вокруг. Первый вариант классификации элементов был разработан ученым в период 1869-1871 год.
Менделеев систематизировал все известные элементы, связал их свойства и атомную массу. Дмитрий Иванович предполагал, что науке на тот момент были известны не все соединения (иначе бы открытый закон вставал под сомнение), поэтому в таблице есть пустые клетки, сейчас же ученые находят все новые элементы, которые подтверждают теорию Менделеева.
3. Первый ледокол
Одной из мощнейших машин до сегодняшнего дня считается ледокол, а первый был собран в России в 1989 году. Он послужил на благо российского и советского флота. Строительство возглавил Степан Осипович Макаров, заложен ледокол был на английских стапелях.
Это первый в мире корабль, который с легкостью мог разбить двухметровые глыбы льда. «Ермак» спас множество человек, провел огромное количество караванов, участвовал в Великой Отечественной войне в эвакуационных мероприятиях, и стоял в строю 65 лет. Не забудьте прочитать статью 10 самых мощных кораблей России.
2. Первый полет в космос
Советские космические конструкторы провели огромную работу по обеспечению первого полета в открытый космос. Ракета-носитель «Восток» пустилась в легендарный полет 12 апреля 1961 года во главе с первым космонавтом-человеком Юрием Алексеевичем Гагариным. Полет длился 108 минут, после чего космонавт успешно приземлился. С тех пор в нашей стране 12 апреля – общепризнанный праздник «День космонавтики». Возможно, вас заинтересует статья 15 впечатляющих фотографий космоса.
1. Водородная бомба
Одно из самых страшных по своей разрушительной силе оружие было сделано и опробовано в СССР в 1953 году на Семипалатинском полигоне. Водородная бомба РДС-6с имела такую мощность, что превосходила атомную бомбу в 20 раз.
Хотя американцы несколькими годами ранее проводили испытания этого же процесса, но именно советские ученые создали бомбу, которую легко можно было переносить на бомбардировщике. В свое время это изобретение помогло СССР утвердить свои военные позиции и возможно уберегло от Третьей Мировой войны.
Рекомендуем посмотреть:
Достижения русских учёных в области науки и техники. Их изобретения стали прообразом многих современных вещей и в значительной степени способствовали техническому прогрессу страны. Многие вещи, считающиеся изобретёнными на Западе, часто уже имели аналог в России.
10 Прорывных технологий 2021 | MIT Technology Review
Sierra & Lenny
by
the Editors
24 февраля 2021 г.
Этот список отмечает 20-летие с тех пор, как мы начали составлять ежегодную подборку самых важных технологий года. Некоторые из них, такие как мРНК-вакцины, уже меняют нашу жизнь, а до появления других еще несколько лет. Ниже вы найдете краткое описание, а также ссылку на специальную статью, в которой подробно исследуется каждая технология. Мы надеемся, что вам понравится и вы изучите его. Вместе мы считаем, что этот список представляет собой взгляд в наше коллективное будущее.
SELMAN DESIGN
Нам очень повезло. Две наиболее эффективные вакцины против коронавируса основаны на матричной РНК — технологии, над которой работали уже 20 лет. Когда в январе прошлого года началась пандемия COVID-19, ученые нескольких биотехнологических компаний быстро обратились к мРНК как к способу создания потенциальных вакцин; в конце декабря 2020 года, когда во всем мире от covid-19 умерло более 1,5 миллиона человек, вакцины были одобрены в США, что ознаменовало начало конца пандемии.
Новые вакцины против Covid основаны на технологии, никогда ранее не использовавшейся в терапии, и могут изменить медицину, что приведет к созданию вакцин против различных инфекционных заболеваний, включая малярию. И если этот коронавирус продолжит мутировать, мРНК-вакцины можно будет легко и быстро модифицировать. Мессенджерная РНК также имеет большие перспективы в качестве основы для дешевых исправлений генов серповидно-клеточной анемии и ВИЧ. Также в работе: использование мРНК, чтобы помочь организму бороться с раком. Антонио Регаладо рассказывает об истории и медицинском потенциале новой захватывающей науки о матричной РНК.
10 Прорывные технологии
Большие компьютерные модели с естественным языком, которые учатся писать и говорить, — это большой шаг к ИИ, который может лучше понимать мир и взаимодействовать с ним. GPT-3 на сегодняшний день является самым большим и наиболее грамотным. Обученный на текстах тысяч книг и большей части Интернета, GPT-3 может имитировать текст, написанный человеком, со сверхъестественным, а иногда и причудливым реализмом, что делает его самой впечатляющей языковой моделью, когда-либо созданной с помощью машинного обучения.
SIERRA LENNY
Но GPT-3 не понимает, что пишет, поэтому иногда результаты искажены и бессмысленны. Для обучения требуется огромное количество вычислительной мощности, данных и денег, что создает большой углеродный след и ограничивает разработку аналогичных моделей лабораториями с экстраординарными ресурсами. И поскольку он обучается на тексте из Интернета, который наполнен дезинформацией и предубеждениями, он часто производит такие же предвзятые отрывки. Уилл Дуглас Хэвен демонстрирует образец умного письма GPT-3 и объясняет, почему некоторые неоднозначно относятся к его достижениям.
SIERRA & LENNY
С момента запуска в Китае в 2016 году TikTok стала одной из самых быстрорастущих социальных сетей в мире. Его скачали миллиарды раз и привлекли сотни миллионов пользователей. Почему? Потому что алгоритмы, лежащие в основе ленты TikTok «Для вас», изменили то, как люди становятся известными в Интернете.
В то время как другие платформы больше ориентированы на выделение контента с массовой привлекательностью, алгоритмы TikTok, похоже, с такой же вероятностью вытащат из безвестности нового создателя, как и известную звезду. И они особенно хорошо умеют подавать соответствующий контент нишевым сообществам пользователей, которые разделяют определенные интересы или идентичность.
Способность новых создателей очень быстро получать большое количество просмотров, а также легкость, с которой пользователи могут находить так много видов контента, способствовали ошеломляющему росту приложения. Другие компании, работающие в социальных сетях, сейчас пытаются воспроизвести эти функции в своих собственных приложениях. Эбби Ольхайзер рассказывает о создательнице TikTok, которая была удивлена собственным успехом на платформе.
Электромобили требуют жесткой рекламы; они относительно дороги, и вы можете проехать на них всего несколько сотен миль, прежде чем им потребуется перезарядка, что занимает гораздо больше времени, чем остановка для заправки. Все эти недостатки связаны с ограничениями литий-ионных аккумуляторов. Хорошо финансируемый стартап из Силиконовой долины теперь заявляет, что у него есть батарея, которая сделает электромобили гораздо более привлекательными для массового потребителя.
Он называется литий-металлическим аккумулятором и разрабатывается компанией QuantumScape. Согласно предварительным результатам испытаний, батарея может увеличить запас хода электромобиля на 80% и может быть быстро перезаряжена. У стартапа есть соглашение с VW, в котором говорится, что к 2025 году он будет продавать электромобили с аккумулятором нового типа. Но если QuantumScape и другие компании, работающие над литий-металлическими батареями, добьются успеха, это может, наконец, сделать электромобили привлекательными для миллионов потребителей. Джеймс Темпл описывает, как работает литий-металлическая батарея, и почему ученые так взволнованы недавними результатами.
FRANZISKA BARCZYK
Технологические компании плохо распоряжаются нашими личными данными. Наша информация утекала, взламывалась, продавалась и перепродавалась больше раз, чем большинство из нас может сосчитать. Может быть, проблема не в нас, а в модели конфиденциальности, которой мы давно придерживаемся, в которой мы, как личности, несем основную ответственность за управление и защиту нашей собственной конфиденциальности.
Доверительные фонды данных предлагают альтернативный подход, который начинают изучать некоторые правительства. Data Trust — это юридическое лицо, которое собирает и управляет личными данными людей от их имени. Хотя структура и функции этих трастов все еще определяются, и остается много вопросов, траста данных примечательны тем, что предлагают потенциальное решение давних проблем в области конфиденциальности и безопасности. Анук Рухаак описывает мощный потенциал этой модели и несколько ранних примеров, демонстрирующих ее многообещающие перспективы.
Водород всегда был интригующей возможной заменой ископаемого топлива. Он горит чисто, не выделяя углекислого газа; он энергоемкий, поэтому это хороший способ накапливать энергию из постоянно возобновляемых источников; и вы можете производить жидкое синтетическое топливо, которое можно заменить бензином или дизельным топливом. Но большая часть водорода до сих пор производилась из природного газа; процесс грязный и энергоемкий.
Быстро падающая стоимость солнечной и ветровой энергии означает, что зеленый водород теперь достаточно дешев, чтобы быть практичным. Просто замените воду электричеством, и вуаля, у вас есть водород. Европа лидирует, начиная строить необходимую инфраструктуру. Питер Фэрли утверждает, что такие проекты — лишь первый шаг к предполагаемой глобальной сети электролизных заводов, работающих на солнечной и ветровой энергии и производящих чистый водород.
10 Прорывные технологии
ФРАНЦИСКА БАРЧИК
Когда коронавирус начал распространяться по миру, сначала казалось, что цифровое отслеживание контактов может нам помочь. Приложения для смартфонов могут использовать GPS или Bluetooth для создания журнала людей, которые недавно пересекались. Если позже один из них даст положительный результат на covid, этот человек может ввести результат в приложение, и оно предупредит других, которые могли быть заражены.
Но цифровое отслеживание контактов не оказало существенного влияния на распространение вируса. Apple и Google быстро внедрили такие функции, как уведомления о заражении, на многие смартфоны, но чиновники здравоохранения изо всех сил пытались убедить жителей использовать их. Уроки, которые мы извлекаем из этой пандемии, могут не только помочь нам подготовиться к следующей пандемии, но и распространиться на другие области здравоохранения. Линдси Мускато исследует, почему цифровое отслеживание контактов не смогло замедлить распространение COVID-19, и предлагает, как мы можем добиться большего успеха в следующий раз.
SELMAN DESIGN
Все мы пользуемся GPS каждый день; это изменило нашу жизнь и многие из наших предприятий. Но в то время как точность современных GPS составляет от 5 до 10 метров, точность новых сверхточных технологий позиционирования составляет несколько сантиметров или миллиметров. Это открывает новые возможности, от предупреждений о оползнях до роботов-доставщиков и беспилотных автомобилей, которые могут безопасно передвигаться по улицам.
Китайская глобальная навигационная система BeiDou (Большая Медведица) была завершена в июне 2020 года и является частью того, что делает все это возможным. Он обеспечивает точность позиционирования от 1,5 до 2 метров для любого человека в мире. Используя наземную аугментацию, он может снизить точность до миллиметра. Между тем, GPS, который существует с начала 1990-х годов, получает обновление: четыре новых спутника для GPS III запущены в ноябре, а к 2023 году ожидается вывод на орбиту еще большего количества.
СЬЕРРА И ЛЕННИ
Пандемия covid вынудила мир уйти на удалёнку. Правильное осуществление этого перехода особенно важно в сфере здравоохранения и образования. В некоторых местах по всему миру особенно хорошо поработали над тем, чтобы удаленные услуги в этих двух областях работали хорошо для людей.
Snapask, онлайн-репетиторская компания, имеет более 3,5 миллионов пользователей в девяти азиатских странах, а число пользователей Byju’s, обучающего приложения из Индии, выросло почти до 70 миллионов. К сожалению, студенты во многих других странах до сих пор барахтаются в своих онлайн-классах.
Между тем благодаря телездравоохранению в Уганде и ряде других африканских стран во время пандемии медицинские услуги получили миллионы людей. В части мира с хронической нехваткой врачей удаленное медицинское обслуживание спасло жизнь. Сэнди Онг сообщает о замечательном успехе онлайн-обучения в Азии и распространении телемедицины в Африке.
SELMAN DESIGN
Несмотря на огромный прогресс в области искусственного интеллекта за последние годы, ИИ и роботы по-прежнему во многих отношениях глупы, особенно когда речь идет о решении новых задач или навигации в незнакомой среде. Им не хватает человеческой способности, присущей даже маленьким детям, узнавать, как устроен мир, и применять эти общие знания в новых ситуациях.
Одним из многообещающих подходов к улучшению навыков ИИ является расширение его чувств; в настоящее время ИИ с компьютерным зрением или распознаванием звука может ощущать вещи, но не может «говорить» о том, что он видит и слышит, используя алгоритмы естественного языка. Но что, если объединить эти способности в одной системе ИИ? Могут ли эти системы начать приобретать человеческий интеллект? Может ли робот, который может видеть, чувствовать, слышать и общаться, быть более продуктивным помощником человека? Карен Хао объясняет, как ИИ с несколькими чувствами лучше понимают окружающий мир, достигая гораздо более гибкого интеллекта.
Чтобы узнать, какие технологии вошли в наши списки 10 прорывных технологий в предыдущие годы, посетите эту страницу, которая начинается со списка 2020 года.
от редакции
Выпуск о прогрессе
Эта статья была частью нашего выпуска за март/апрель 2021 года.
Узнать больше
Продолжайте читать
Самые популярные
Оставайтесь на связи
Иллюстрация Роуз Вонг
Получайте последние обновления от
MIT Technology Review
Узнайте о специальных предложениях, главных новостях, предстоящие события и многое другое.
Введите адрес электронной почты
Политика конфиденциальности
Спасибо за отправку вашего электронного письма!
Ознакомьтесь с другими информационными бюллетенями
Похоже, что-то пошло не так.
У нас возникли проблемы с сохранением ваших настроек. Попробуйте обновить эту страницу и обновить их один раз больше времени. Если вы продолжаете получать это сообщение, свяжитесь с нами по адресу customer-service@technologyreview.com со списком информационных бюллетеней, которые вы хотели бы получать.
5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения
Глава: 5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения
Получить эту книгу
Посетите NAP.edu/10766, чтобы получить дополнительную информацию об этой книге, купить ее в печатном виде или загрузить в виде бесплатного PDF-файла.
« Предыдущая: 4 Правовые, социальные, политические и экономические основы
Страница 75
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
5
Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения
Достижения в области науки и техники стимулируют эволюцию системы информации о погоде и климате. Научные, операционные и, во все большей степени, бизнес-требования определяют, какие наблюдения делать, как следует анализировать информацию и какие продукты создавать. Научное понимание, полученное в результате разработки и использования этих данных и продуктов, вместе с улучшениями в инструментах и вычислениях, приводит к новому набору требований. Новые возможности, возникающие в результате этой развивающейся системы, могут изменить то, что секторы делают или хотят делать — иногда кардинально — и, таким образом, напрямую влиять на государственное, частное и академическое партнерство.
Несмотря на резкий спад в телекоммуникационной отрасли и интернет-стартапах, новые технологии и продукты продолжают внедряться быстрыми темпами. 1 Ожидается, что стремительные технологические изменения, острая конкуренция и создание новых рынков продолжатся или даже возрастут в ближайшее десятилетие. В этой главе рассматриваются научные и технологические изменения в системе информации о погоде и климате, которые потенциально могут повлиять на партнерские отношения. Комитет фокусируется на том, как эволюция технологий может изменить баланс между секторами, а не на конкретных технологиях, которые были предметом многочисленных отчетов. 2
1
Hudson Trend Analysis, 2002, Заключительный отчет Национальному управлению океанических и атмосферных исследований , Хадсоновский институт, Вашингтон, округ Колумбия, 161 стр.
2
Такие технологии, как широкополосная связь, Интернет, встроенные сетевые системы, метеорологические спутниковые системы и моделирование, описаны в следующих отчетах: National Research
Страница 76
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
История технологий показывает, что изменения бывают двух основных форм: те, которые можно достаточно хорошо предсказать, и те, которые нельзя предсказать. 3 Предсказуемость быстро снижается со временем, поэтому здесь основное внимание уделяется технологическим изменениям в метеорологических предприятиях, которые происходят сейчас или могут произойти в течение следующих пяти-восьми лет. Существует множество компьютерных и коммуникационных технологий, которые могут повлиять как на метеорологическую деятельность, так и на отношения между партнерами. Примеры включают моделирование, сетевые технологии, визуализацию, человеко-компьютерные интерфейсы и технологии хранения, структурирования и обмена данными. В этом отчете основное внимание уделяется технологиям, которые, как считается, оказывают особое влияние на партнерские отношения. Предсказуемые технологические изменения будут иметь (в некоторой степени) предсказуемое влияние на государственное, частное и академическое партнерство. Однако, несомненно, будут и сюрпризы, которые создадут неожиданную нагрузку на существующие партнерские отношения и создадут новые возможности для сотрудничества. В любом случае метеорологическое и климатическое обслуживание, предлагаемое в 2008 или 2010 гг., вероятно, будет сильно отличаться от обслуживания, предлагаемого сегодня. Более подробная точка зрения предыдущего комитета Национального исследовательского совета (NRC) (вставка 5.1) согласуется с тенденциями, описанными в этом отчете.
ИЗМЕНЕНИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ ХХ ВЕКА
Пятьдесят лет назад наблюдения за погодой велись с помощью наземных приборов, на глаз или на слух и наносились вручную на бумажные карты погоды (табл. 1.1). Наблюдения анализировались субъективно, а прогнозы в значительной степени основывались на эмпирическом опыте государственных прогнозистов. Погода и климат
Council, 2002, Broadband: Bringing Home the Bits, National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 336 стр.; Национальный исследовательский совет, 2001 г., «Возраст Интернета», издательство National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 236 стр.; Национальный исследовательский совет, 2001 г., Embedded, Everywhere: A Agenda Research for Networked Systems of Embedded Computers, National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 236 стр.; Национальный исследовательский совет Nati , 1999 г., Адекватность систем наблюдения за климатом, National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 51 стр.; Национальный исследовательский совет, 1999, Оценка планов НАСА для миссий по наблюдению за Землей после 2002 г. , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 49 стр.; Национальный исследовательский совет, 1999 г., Видение Национальной метеорологической службы: дорожная карта на будущее, National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 76 стр.; Национальный исследовательский совет, 1998, Атмосферные науки, вступающие в двадцать первый век, National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 384 стр.
.
3
Предсказуемые изменения включают полупроводниковую технологию, для которой закон Мура с 1965 года предсказывает улучшение характеристик и цены полупроводников с последующими геометрическими улучшениями в вычислениях и передаче данных. Технологические сюрпризы включают Всемирную паутину и повсеместное присутствие Интернета в нашей жизни, чего нельзя было предвидеть десять лет назад.
Страница 77
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
ВСТАВКА 5.1 Прогноз погоды и климата на 2025 год
Отчет NRC Видение Национальной метеорологической службы: дорожная карта на будущее a прогнозы на 2025 год значительно улучшат прогнозы погоды и климата, а также на то, как информация, полученная из этих прогнозов, будет все более ценной для общества . В отчете представлены прогнозы погоды, приближающиеся к пределам атмосферной предсказуемости (около двух недель), и новые прогнозы химической и космической погоды, гидрологических параметров и других параметров окружающей среды. В нем описывается использование ансамблевых прогнозов, которые проецируют почти все возможные будущие состояния погоды и климата, и то, как эти ансамбли могут вероятностно использоваться различными пользователями. В нем утверждается, что по мере повышения точности и лучшего определения мер неопределенности экономическая ценность информации о погоде и климате будет быстро возрастать по мере того, как будет найдено или создано все больше и больше способов прибыльного использования информации. Будут созданы новые рынки, такие как рынок погодных деривативов. Некоторые рынки будут укреплены (например, прогнозирование для транспорта, энергетики и сельского хозяйства). Другие рынки могут уменьшиться, например, роль синоптиков в повышении ценности численных прогнозов на срок более одного дня или в подготовке графических изображений традиционных прогнозов погоды.
и
Национальный исследовательский совет, Видение Национальной метеорологической службы: дорожная карта на будущее , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 76 стр.
информация о мате распространялась среди населения в текстовом формате, по радио или с помощью простых графических дисплеев на черно-белом телевидении. Информационная система погоды почти полностью управлялась Национальной метеорологической службой (NWS), при этом научные круги сосредоточились на фундаментальных исследованиях, а частный сектор только начинал появляться.
Сообщество атмосферных наук добилось огромного прогресса за последние 50 лет с тех пор, как первые метеорологические радары и спутники положили начало эре дистанционного зондирования, а первые численные модели атмосферы дали 24-часовые прогнозы 500 мб (~ 18 000 футов или 5,5 км) схемы движения. Достижения в области технологий, включая дистанционное зондирование со спутников, радаров и датчиков на месте; компьютеры; информационные и коммуникационные технологии; и численное моделирование в сочетании с более глубоким пониманием, полученным благодаря инвестициям в исследования, привели к созданию в Соединенных Штатах системы информации о погоде и климате, которая находится на переднем крае науки и техники.
По мере того как научное понимание и вычислительные возможности совершенствовались во второй половине двадцатого века, частные компании нашли возможности использовать правительственные данные для создания продуктов с добавленной стоимостью для клиентов. Тем не менее, всего 10 лет назад (1992 г.) федеральные правительственные агентства все еще собирали почти все данные, разрабатывали и проводили исследование.
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
прогнозных моделей (табл. 1.1). Сегодня ситуация кардинально иная. Снижение стоимости инструментов позволило государственным и местным правительственным учреждениям, университетам и частным компаниям развернуть доплеровские радары и наборы инструментов на месте. Повышенная вычислительная мощность 4 и пропускная способность по быстро падающим ценам позволили значительному количеству частных компаний и университетов использовать свои собственные модели или модели, разработанные другими. Развитие новых коммуникационных технологий (например, Интернета, беспроводных устройств) снизило затраты на распространение, увеличило доступность данных о погоде и создало новые рынки информации о погоде и климате. Действительно, достижения в области создания сетей изменили предприятия, связанные с погодой и климатом (вставка 5.2). Наконец, широкая доступность инструментов визуализации упростила отображение и передачу информации о погоде для всех секторов. Эти изменения позволили каждому из секторов предоставлять услуги, которые совсем недавно находились в сфере деятельности другого сектора (например, примеры 4, 5 и 7, Приложение D) и, таким образом, стали источником напряженности в отношении погоды и климатическое предприятие.
ТЕКУЩИЕ И БЛИЖАЙШИЕ ДОСТИЖЕНИЯ
Сбор данных
Погодные и климатические явления и их воздействие на общество проявляются в различных масштабах, от наводнений на фермерских полях до глобального воздействия погодных условий на фермерские поля изменения струйного течения. Для изучения этих различных явлений и разработки продуктов и инструментов для смягчения их воздействия требуются данные с различным пространственным охватом и разрешением, собранные с помощью спутниковых инструментов, локальных групп и независимых станций. Спутниковые приборы обеспечивают глобальное покрытие с высоким пространственным и временным разрешением. Спутниковые наблюдения дополняются измерениями на месте с помощью радиозондов, самолетов и наземных станций. Доплеровские радары отслеживают и контролируют небольшие сильные штормы и системы осадков. Большинство инструментов собирают данные непрерывно, но некоторые из них управляются событиями. Примеры включают сеть обнаружения молний, которая срабатывает при попадании молнии в землю, и самолеты-разведчики, летящие в ураганы. Другие метеорологические инструменты могут быть настроены для сбора данных с более высоким разрешением для конкретных событий, например, геостационарные спутники и радары, которые могут сканировать с более высокой скоростью районы с суровой погодой, тем самым обеспечивая более высокое временное разрешение (порядка минут)
4
Компьютеры, на которых работают модели глобального прогнозирования, в 20 раз мощнее, чем десять лет назад. У. Дж. Кук, 1996, В преддверии погоды, US News and World Report , 29 апреля, с. 55-57.
Страница 79
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
КОРОБКА 5.2 Сетевые коммуникации
Сеть оказывает все большее влияние на все аспекты деятельности предприятия в области погоды и климата. Достижения в области сетевых технологий сделали возможным автоматизированный сбор данных, а также удаленный доступ к специализированным вычислительным серверам, которые поддерживают модели и прогнозирование. Сеть также значительно увеличила скорость, с которой доступны погодные продукты, и количество пользователей, которых они охватывают. Однако сеть не является монолитной. Сеть, необходимая для удаленных датчиков и сбора данных, может быть беспроводной и самоорганизующейся, а может и не обязательно иметь высокую пропускную способность. Для распределенного и удаленного моделирования и прогнозирования требуются надежные сети с чрезвычайно высокой пропускной способностью в определенных местах. Однако чрезмерно высокая или надежная полоса пропускания не требуется для распространения прогнозов погоды, часов, предупреждений, рекомендаций и других информационных продуктов среди населения.
Достижения в области сетей в значительной степени зависят от усовершенствований базовых технологий. Технологии наземной и спутниковой радиосвязи обеспечивают доступ к инструментам и позволяют работать в сочетании с самоорганизующимися сетями ad hoc, и , в которых датчики в сети могут также играть роль в инфраструктуре самой сети в качестве маршрутизаторов и форвардеры трафика. b Достижения в области чрезвычайно высокоскоростных сетей были достигнуты не только за счет усовершенствований медных технологий, но и за счет огромного прогресса в оптических сетях. c Несколько различных достижений оказывают и будут оказывать влияние на распространение. Во-первых, по мере снижения цен на компьютеры домашние и офисные компьютеры становятся все более распространенными. Широкая доступность персональных компьютеров сделала возможным предоставление сетевых услуг, но именно сочетание электронной почты, Всемирной паутины и веб-браузеров сделало их экономически жизнеспособными. Сегодня большинство офисных работников в Соединенных Штатах имеют на своих столах объединенные в сеть рабочие станции. Во-вторых, распространение беспроводных сотовых телефонов и других беспроводных технологий позволяет людям оставаться на связи, находясь в движении. Сочетание компьютерных сетей и беспроводных технологий резко расширяет возможности для широкого и быстрого распространения крайне важной информации о погоде.
и
Примером являются разрабатываемые датчики микронного размера, которые будут рассредоточены по самолетам для сбора и передачи данных в реальном времени для метеорологических и военных целей. См. С. Бернелл, Датчики размером с пыль могут отслеживать погоду, United Press International, 30 октября 2002 г., .
б
Эффективность таких датчиков зависит от мощности и инфраструктуры сети. Каждый раз, когда антенна включается для передачи или приема, она потребляет значительное количество энергии по сравнению с мощностью, необходимой для проведения измерений или выполнения простых вычислений, таких как сжатие данных. Зависимость между расстоянием передачи и мощностью экспоненциальна. Для непривязанного устройства, зависящего от незаменимого заряда батареи, компромисс очевиден: более короткая и менее частая связь обеспечивает более длительный срок службы измерений. Если кто-то размещает устройства в удаленных местах, есть большое преимущество в том, чтобы сделать каждое устройство датчиком, даже если часть его ответственности заключается в передаче информации от соседних датчиков к точке концентрации. Такая система должна быть организована так, чтобы эффективно экономить энергию и доставлять данные, включая и выключая узлы по мере необходимости. В такой системе данные будут следовать по разным маршрутам в разное время и работать в обход узлов, мощность которых полностью исчерпана. Примеры текущих исследований в этих областях можно найти на сайтах и .
с
Оптические сети обещают обеспечить чрезвычайно низкую задержку (скорость света) и высокую пропускную способность, поскольку одно и то же волокно может проходить без помех на многих длинах волн.
Страница 80
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
РИСУНОК 5.1. Более частые и подробные наблюдения значительно увеличат разрешение, охват и объем данных, подлежащих усвоению. Слева : Улучшено разрешение благодаря модернизированным радарам. Правильно : Количество и частота метеорологических наблюдений увеличатся в течение следующего десятилетия. Хотя большая часть этого увеличения будет приходиться на новые спутники, оно также отражает запланированное расширение Совместной сети наблюдателей и других сетей наземных наблюдений, дополнительные отчеты с самолетов и дополнительные радиолокационные данные. ИСТОЧНИК: Национальная метеорологическая служба.
, чем обычно для этого события. Такое сочетание подходов к наблюдениям также является экономичным способом удовлетворения потребностей различных метеорологических и климатических сообществ.
Новые системы наблюдения, которые в настоящее время рассматриваются, предназначены для обеспечения большей точности, разрешения и охвата (рис. 5.1), а также для поддержания преемственности с существующими системами наблюдения. Последнее важно не только для прогноза погоды, но и для сохранения непрерывности климатических данных. 5 В течение следующих пяти-восьми лет необходимо поддерживать и модернизировать существующие измерительные системы, такие как радиозонды и мобильные радары. 6 Спутниковые наблюдения (например, гиперспектральные приборы дистанционного зондирования на геостационарных и полярно-орбитальных спутниках и приемники глобальной системы позиционирования [GPS] на низкоорбитальных спутниках) и наземные
5
Национальный исследовательский совет, 1997 г., На пути к новой национальной метеорологической службе: непрерывность спутников NOAA , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 51 стр.
6
Национальный исследовательский совет, 1998, Атмосферные науки, вступающие в двадцать первый век , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 384 стр.
Страница 81
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Системы дистанционного зондирования
, такие как радары и приемники GPS, будут по-прежнему предоставляться правительством США и его международными партнерами. 7 Некоторые из этих систем (например, спутники) все еще слишком дороги для инвестиций в коммерческую метеорологическую отрасль. Датчики, которые можно размещать на самолетах или на земле, становятся все дешевле, меньше и мощнее, в первую очередь продолжающееся снижение стоимости и увеличение возможностей полупроводников. В результате университеты, правительства штатов и частный сектор все чаще могут позволить себе покупать, устанавливать и обслуживать недорогие датчики для целей, которые раньше не рассматривались (например, мониторинг ледовых условий на отдельных автомобильных мостах). 8 Более дорогие датчики также могут быть рентабельными для частного сектора, если он обладает монополией на данные (см. главу 4), как в случае с данными о молниях. 9 Вскоре можно будет развертывать сети, которые перенастраиваются в зависимости от меняющихся ситуаций, обеспечивая тем самым оптимальное покрытие данных при относительно низких затратах. 10 Некоторые из этих сенсорных сетей могут быть автоматизированы, что еще больше снизит эксплуатационные расходы, хотя автоматизация вызывает вопросы о задержках передачи, а также надежности и устойчивости базовых сетей.
Рост частных сетей поднимает как научные, так и политические вопросы. Большинство данных, собираемых частными компаниями, и некоторые данные, собираемые государственными и местными органами власти, являются собственностью (см. главу 4). Поскольку частные данные и методы, с помощью которых они были собраны, не могут быть тщательно изучены, трудно определить, были ли датчики развернуты строго с научной точки зрения (например, датчики на крыше могут давать нерепрезентативные показания температуры) или полученные данные обрабатывались в соответствии с принятые научные практики (например, процедуры калибровки, валидации и контроля качества). Эта неопределенность ограничивает ценность частных данных для предприятий, занимающихся погодой и климатом.
7
Запланированные инструменты включают в себя инфракрасный эхолот Cross-track, спектрометр с преобразованием Фурье для геосинхронного изображения, доплеровские лидары, скаттерометры и приемники GPS, среди прочего. См. Национальный исследовательский совет, Спутниковые наблюдения за Землей — ускорение перехода от исследований к операциям , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, готовится.
8
Национальный исследовательский совет, 2001 г., Встроенные, везде: программа исследований сетевых систем встроенных компьютеров , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 236 стр.
9
Начинающая компания Airborne Research Associates разработала сеть датчиков молний, которые регистрируют все вспышки, в том числе от облака к облаку, а не только от облака к земле, как это в настоящее время предоставляет Vaisala-Global Atmospherics, Inc.
10
Презентация комитету Д. Маклафлина, директора лаборатории микроволнового дистанционного зондирования Массачусетского университета, 16 мая 2002 г.
Страница 82
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Моделирование и прогнозирование
Система атмосфера-океан-суша сложна и раскрывает свои секреты медленно. Модели для понимания системы и для создания прогнозов хороши настолько, насколько позволяют уровень научных знаний, качество и охват входных данных, а также возможности компьютерной обработки. Численные модели включают динамические уравнения, управляющие изменяющимся состоянием атмосферы и океанов, и заполняют пространственные и временные пробелы в глобальной системе наблюдений (см. главу 2, где представлен обзор моделей погоды и климата). Такие модели постепенно улучшаются по мере того, как укрепляются «три ножки стула» (т. е. больше и лучше наблюдений, более мощные компьютеры, лучшее научное понимание). Они будут продолжать делать это по мере включения данных и алгоритмов очень высокого разрешения, описывающих такие процессы, как взаимодействие облаков и физика поверхности земли и пограничного слоя. 11
Достижения в понимании и расширении охвата данных предъявляют все более высокие требования к возможностям обработки. Действительно, одним из основных ограничений точности и качества прогнозов являются вычислительные затраты, необходимые (1) для эффективной обработки большого объема собранных наблюдений и (2) для запуска моделей численного прогнозирования погоды с высоким пространственным разрешением. Например, недавний отчет NRC показал, что ансамблевые модели требуют 20 Гфлопс каждый день для прогнозирования погоды и 2,5 Тфлопс каждый день для краткосрочного прогнозирования климата. 12 Достижения в области высокопроизводительных вычислений (как аппаратных, так и программных) повысят точность прогнозов погоды. Например, новый суперкомпьютер NWS — массивно-параллельная машина, созданная IBM и использующая более 2700 обычных микропроцессоров, — сможет определять разницу в погоде для Манхэттена и Квинса. 13 Япония недавно разработала Earth Simulator, новый суперкомпьютер, основанный на специализированном оборудовании, который будет моделировать изменение климата. 14 Учитывая скорость прогресса, предсказанную законом Мура, к 2015 году можно будет прогнозировать погоду на сетке в полмили, 15 , хотя недостаточные наблюдения могут ограничить полезность этих моделей в некоторых ситуациях.
11
National Research Council, 1999, A Vision for the National Weather Service: Road Map for the Future , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 76 стр. Исследовательские возможности для наук об атмосфере также изложены в National Research Council, 1998, Атмосферные науки, вступающие в двадцать первый век , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 384 стр.
12
Национальный исследовательский совет, 2001 г., Повышение эффективности моделирования климата США , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 128 стр.
13
IBM получает контракт на метеорологический суперкомпьютер, New York Times , 1 июня 2002 г., .
14
es.jamstec.go.jp/esc/eng/outline.html>.
15
IBM получает контракт на метеорологический суперкомпьютер, New York Times , 1 июня 2002 г., .
Страница 83
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Достижения в области технологий визуализации потенциально могут помочь повысить эффективность прогнозов погоды, облегчив пользователям интерпретацию больших объемов и/или различных типов данных. 16 Примером может служить виртуальная географическая информационная система, используемая для обеспечения интерактивной трехмерной визуализации суровой погоды в северной Джорджии. 17 Система объединяет петабайтные метеорологические радары NEXt поколения (NEXRAD) и наборы данных о местности с информацией о поселениях людей (например, зданиях, дорогах). Размер сетки визуализации можно варьировать, что позволяет увидеть больше деталей в одних частях погодной системы, чем в других. Интеграция инструментов визуализации с погодными моделями высокого разрешения позволяет изучать развитие штормов в реальном времени в трех измерениях, хотя и грубо по сравнению с тем, что будет возможно в ближайшем будущем.
Достижения в моделировании и поддерживающих их вычислительных и визуализационных инструментах могут быть достигнуты во всех трех секторах, но доступ к улучшенным моделям может различаться. Новые или улучшенные модели, созданные государственным или академическим сектором, скорее всего, будут размещены в открытом доступе, тогда как модели, разработанные частным сектором (или коммерциализированными государственными учреждениями в других странах), скорее всего, будут собственностью. Тем не менее, результаты краткосрочного научно-технического прогресса заключаются в (1) более широком использовании сложных моделей в академическом и частном секторах и (2) более точных прогнозах, распространяющихся дальше в будущее. Например, среднее время подготовки предупреждений о торнадо в США увеличилось с 6 минут в 19с 91 до 10 минут в 2001 г. (рис. 5.2). Сегодня четырехдневные прогнозы так же точны, как и двухдневные 20 лет назад. 18 Текущий предел для научно обоснованных детерминистических прогнозов составляет 10–14 дней, но по мере увеличения точности прогнозов (вставка 5.3) долгосрочных событий (т. е. сезонных и более продолжительных) это открывает новые направления исследований в академическом секторе. и новые возможности для бизнеса в частном секторе, особенно в сельском хозяйстве, энергетике и страховании. 19
16
Л. А. Трейниш, 2002 г., Соединение мезомасштабных моделей погоды с бизнес-приложениями с использованием слияния визуальных данных, в Третьем симпозиуме по экологическим приложениям: содействие использованию экологической информации , Американское метеорологическое общество, Орландо, Флорида, стр. 94-101.
17
Это партнерство между Технологическим институтом Джорджии и Университетом Оклахомы финансировалось Национальным научным фондом и Агентством по чрезвычайным ситуациям Джорджии, а Национальная лаборатория сильных штормов NOAA тестирует систему. См. презентацию для комитета Ника Фауста, Технологический институт Джорджии, 16 мая 2002 г., и .
18
Национальный исследовательский совет, Спутниковые наблюдения Земли — ускорение перехода от исследований к операциям , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, в процессе подготовки.
19
Национальный исследовательский совет, 1999, Видение Национальной метеорологической службы: дорожная карта на будущее , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 76 стр.
Страница 84
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
РИСУНОК 5. 2 Показатели NWS, показывающие улучшения в прогнозировании траекторий ураганов с 1985 по 2000 год, а также улучшение времени заблаговременности (красная линия) и снижение количества ложных тревог (желтая линия) для предупреждений о внезапных наводнениях, торнадо и сильных грозах с 1978 по 2002 год.
ИСТОЧНИК: Национальная метеорологическая служба.
Страница 85
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
ВСТАВКА 5. 3 Точность прогнозирования и умение
Тенденции в объективных количественных показателях точности и мастерства очень важны для определения того, как прогнозы улучшаются с течением времени. Точность прогноза оценивается количественно путем сравнения одного или нескольких элементов или переменных прогноза, таких как температура, давление, ветер или осадки, с соответствующим наблюдаемым значением той же переменной или с анализом переменной с использованием множества наблюдений. . Меры точности включают среди прочего средние, абсолютные и среднеквадратичные (RMS) ошибки, а также коэффициенты корреляции между прогнозируемыми и наблюдаемыми или анализируемыми переменными. Таким образом, точность пятидневного прогноза температуры модели или синоптика на сезон может быть выражена как средняя ошибка в 1°C и среднеквадратическая ошибка в 3,5°C.
Прогноз считается квалифицированным, если его точность превышает какой-либо простой метод предсказания, такой как постоянство (завтрашняя прогнозируемая переменная равна сегодняшней наблюдаемой переменной) или климатология (завтрашний прогноз является климатологическим значением переменной). Точность этих простых методов прогнозирования служит базой для модели или человеческого прогноза, и считается, что последние прогнозы имеют точность только в том случае, если они более точны, чем метод простого прогноза.
ИСТОЧНИК: Р.А. Anthes, 1983, Региональные модели атмосферы в средних широтах, Monthly Weather Review , т. 111, с. 1306-1335; Глоссарий Американского метеорологического общества , 2000 г., Бостон, с. 688-689.
Распространение
Целью любой системы информации о погоде и климате является предоставление пользователям точной и своевременной информации. На протяжении 1950-х годов данные и продукция о погоде передавались по региональным и национальным телетайпам и печатались со скоростью 300 слов в минуту. 20 Прогнозные карты NWS, составленные на основе численных моделей, передавались как внутренним, так и внешним пользователям через Национальные факсимильные аналоговые цепи со скоростью 120 строк сканирования в минуту. Общие прогнозы и прогностическая продукция доставлялись в средства массовой информации по телетайпу, факсу, почте или лично. Предупреждения о погоде транслировались по метеорологическому радио Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), а также по телевидению и коммерческому радио.
Появление цифровых коммуникаций увеличило скорость передачи данных и создало новые возможности для доставки данных пользователям, такие как Интернет, кабельное, спутниковое телевидение и беспроводные устройства. Интернету сейчас
20
The History of Computing Project (аппаратное обеспечение, разработка телетайпов), .
Страница 86
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
широко доступен 21 и является мощным, недорогим и удобным средством для всех секторов распространения метеорологической и климатической продукции и, в некоторых случаях, предоставления доступа к базовым данным. Все три сектора освоили Интернет, но инициативы электронного правительства в 1990s 22 дали NWS дополнительный импульс к внедрению интернет- и компьютерных технологий в свою повседневную деятельность и взаимодействие с общественностью. Действительно, NWS получило пятерки в Федеральном проекте по повышению эффективности за связь выше среднего и использование информационных технологий для повышения точности и своевременности прогнозов и реструктуризации агентства. 23 NWS теперь предоставляет метеорологическую продукцию как в текстовом, так и в графическом формате на своем веб-сайте в дополнение к своим традиционным средствам распространения (например, погодное радио NOAA, печатные бюллетени). Пользователи также могут получить доступ к определенным моделям NWS (например, Глобальной системе прогнозов), анализам моделей, прогнозам и базам данных со своих компьютеров. Инструменты анализа и поиска информации позволяют пользователям Интернета получать более специализированные данные о погоде — в любом месте и в любое время. Например, как веб-сайты NWS, так и веб-сайты частного сектора позволяют пользователям получать прогнозы погоды по почтовому индексу.
Еще одним средством, с помощью которого NWS улучшает доступ к данным, является Национальная база данных цифровых прогнозов (NDFD), которая к июню 2003 г. будет производить экспериментальные цифровые прогнозы над континентальными Соединенными Штатами. До 1998 г. большинство данных NWS были в аналоговой форме. 24 Благодаря NDFD прогнозы NWS будут представлены в цифровой форме и организованы в базу данных, что обеспечит гораздо большую гибкость в том, как их можно использовать (вставка 5.4). Пользователи смогут загружать только ту информацию, которая им нужна, и они смогут комбинировать разные данные и манипулировать ими на своем собственном сайте. Например, предположим, что пользователь хочет рассчитать почасовой индекс охлаждения ветром в
21
Интернет возник в результате проекта Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (ARPA) под названием Arpanet. Используя этот фонд, Национальный научный фонд (NSF) профинансировал создание сети сетей, названной Интернетом. Скорость магистрали увеличилась с 56 кбит/с в 1986 г. до 448 кбит/с по мультиплексным каналам Т1 в 1988 г. и до 1544 кбит/с по мультиплексным каналам Т1 в 1919 году. от 89 до 45 Мбит/с по каналам T3 в 1992 году. В 1995 году региональные сети стали независимыми от NSF, и структура коммерческих интернет-провайдеров эволюционировала в течение следующих нескольких лет. Развитие Интернета описано в National Research Council, 1994, Realizing the Information Future , National Academy Press, Washington, D.C., 285 стр., и National Research Council, 2001, The Internet’s Coming of Age , National Academy. Press, Вашингтон, округ Колумбия, 236 стр.
.
22
Национальный исследовательский совет, 2002 г., Исследования в области информационных технологий, инновации и электронное правительство , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 168 стр.
23
The Federal Performance Project — это партнерство Government Executive и Департамент государственного управления Университета Джорджа Вашингтона, который оценивает управленческие способности федеральных агентств. См. J. Dean, 2001, Управление информацией: ИТ-риски, GovExec.com, .
24
Презентация комитету Брюса Бадда, главного метеоролога Управления прогнозов погоды в Центральной Пенсильвании, 10 января 2002 г. Метеорологические службы в других странах
Страница 87
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
ВСТАВКА 5.4 Технология баз данных
NWS традиционно хранит данные о погоде в нескольких больших наборах данных. Такой подход ограничивает полезность данных NWS для конечных пользователей. Программы для использования данных должны быть написаны экспертами, понимающими формат каждого набора данных. Эти программы могут выполняться только на всем наборе данных; они не могут выполняться на подмножестве данных или на нескольких объединенных наборах данных без планирования в исходных программах или дополнительного программирования.
Система управления базами данных предлагает более гибкий подход к управлению и использованию данных. Архитектура базы данных отделяет структуру данных от приложений, которые ими управляют. Следовательно, конечные пользователи могут разрабатывать программы, отвечающие их конкретным потребностям, например, новые и различные функции для данных или подмножество или слияние данных в базах данных. Кроме того, абстрагирование базы данных до концептуальной модели позволяет изменять физическую организацию данных, не нарушая прикладное программное обеспечение или логическое представление данных пользователями. Это может быть необходимо, поскольку количество и виды собираемых данных увеличиваются или изменяются.
Значительные инвестиции в технологии баз данных улучшат способность пользователей анализировать огромное количество собираемой информации о погоде. a В идеале база данных или базы данных должны быть разработаны для удовлетворения потребностей метеорологического сообщества в целом. Текущие представления данных о погоде в базе данных могут содержать несоответствия, которые приводят к ошибочному анализу. Интеграция баз данных из нескольких источников может улучшить прогнозы погоды, но остается серьезной проблемой из-за различных форматов, семантики и точности каждого источника данных.
и
Национальный исследовательский совет, 2003 г. , Дорожная карта ИТ в геопространственное будущее , The National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 136 стр.
конкретный город. Такой индекс нельзя рассчитать на основе аналогового прогноза «солнечно, ветрено и становится холоднее, а температура сегодня ночью опустится до 20 градусов». Скорее, требуются цифровые почасовые данные о температуре и скорости ветра для ближайшей к городу точки сетки. Такие данные будут доступны из цифровой базы данных. Конечно, детерминированный характер продуктов NDFD может дать пользователям необоснованное ощущение точности данных, поэтому при использовании базы данных требуется осторожность.
уже несколько лет используют цифровые базы данных прогнозов. Примеры включают канадский SCRIBE (R. Verret, G. Babin, D. Vigneux, J. Marcoux, J. Boulais, R. Parent, S. Payer, and F. Petrucci, 1995, SCRIBE: интерактивная система для составления метеорологических данных). прогнозы, 11-я Международная конференция по интерактивным информационно-обрабатывающим системам для метеорологии, океанографии и гидрологии , Американское метеорологическое общество, Даллас, Техас, 15-20 января, стр. 56-61), и система Горация Великобритании .
Страница 88
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Предоставляя доступ к цифровым данным, недоступным в настоящее время в стандартных продуктах, база данных улучшит способность всех секторов предоставлять высококачественные метеорологические услуги, особенно по мере увеличения временного и пространственного разрешения. Начальное пространственное разрешение 5 км, временное разрешение 3 часа для 1-3 дней и 6 часов для 4-7 дней. 25 В будущем NWS планирует увеличить пространственное и временное разрешение и интегрировать другую информацию в базу данных. Через 5-10 лет NDFD будет включать наблюдения; анализы; прогнозы погоды, воды и климата от прогностических бюро и национальных центров прогнозирования окружающей среды; а также часы, предупреждения и консультационная информация.
Эти усовершенствования в NDFD значительно увеличат количество возможностей для частного сектора по производству продуктов с добавленной стоимостью и созданию новых услуг. С другой стороны, широкая общественность вполне может потребовать более подробной информации о прогнозах погоды, и нельзя ожидать, что вся эта дополнительная информация будет исходить от частного сектора. Усовершенствования науки и техники прогнозирования погоды и расширенные возможности для быстрого и целенаправленного распространения будут и впредь бросать вызов партнерству.
Использование всего спектра современных технологий баз данных может иметь гораздо большее влияние на метеорологическое предприятие, чем даже NDFD, потому что NDFD изначально будет предоставлять доступ к базе данных только для прогностической продукции NWS. Как описано во вставке 5.4, использование системы управления базой данных для архивирования и распространения базовых данных может значительно повысить удобство использования и гибкость базы данных. Такая гибкость может оказать значительное экономическое влияние на все сообщество, позволяя пользователям извлекать больше пользы из данных.
Распространение через Интернет может быть пассивным (т. е. пользователи находят и скачивают копии нужной им информации) или активным (т. е. данные передаются пользователям выборочно). В большинстве случаев распространение информации о погоде в Интернете носит пассивный характер, но все большее число компаний предлагают услуги, которые передают прогнозы погоды и предупреждения в режиме реального времени на рабочую станцию пользователя. WeatherBug является одним из таких продуктов (вставка 5.5). Этот новый метод распространения может охватить огромное количество людей, которые проводят свой день перед рабочими станциями, вдали от телевизоров или радиоприемников.
В метеорологическом сообществе широко распространено мнение о том, что структурирование распространяемой информации приносит значительную пользу. Ранее прогностические продукты NWS были доступны только в виде текста или карт. При согласовании структуры обмена (например, Extensible Markup Language [XML], Simple Object Access Protocol [SOAP]) данные могут обрабатываться и анализироваться программами намного проще и точнее, что делает их
25
Лаборатория метеорологических разработок NWS, личное сообщение, октябрь 2002 г.
Страница 89
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
КОРОБКА 5.5 WeatherBug
The WeatherBug — это продукт для отправки через Интернет, разработанный AWS, Inc. для предоставления клиентам информации о погоде в режиме реального времени. Система основана на Всемирной школьной метеорологической сети AWS, которая состоит из более чем 5000 автоматизированных метеорологических сайтов. WeatherBug и аналогичные продукты позволяют пользователям подключаться к сайту, ближайшему к указанному почтовому индексу, чтобы получать информацию о погоде, такую как температура, влажность и тепловой индекс, в режиме реального времени. a Кроме того, пользователи немедленно уведомляются, когда NWS выпускает штормовое наблюдение или предупреждение для указанного пользователем почтового индекса. Продукт можно скачать бесплатно со спонсорской рекламой или за небольшую ежемесячную плату без рекламы.
и
Конечно, качество данных может быть проблемой, поскольку подробности о местах установки приборов, сборе данных и процедурах контроля качества недоступны.
ИСТОЧНИК: weatherbug.com/aws/default.asp?cid=1>.
легче использовать во всех секторах. NWS движется к распространению структурированных данных либо через Интернет, либо другими способами.
Достижения в области беспроводных и полупроводниковых технологий открыли новые возможности для частного сектора по доставке информации о погоде клиентам с помощью портативных беспроводных устройств, таких как сотовые телефоны, персональные цифровые помощники и пейджеры. Все стандартные цифровые сотовые телефоны имеют функцию, называемую «сотовое вещание», которая позволяет отправлять текстовые сообщения на все телефоны в данной соте без дополнительных затрат. 26 Поскольку сообщение передается по каналу управления, система не перегружается. Отправка предупреждений через мобильный телефон дает два преимущества по сравнению с погодным радио NOAA: (1) предупреждения о погоде могут передаваться на конкретную ячейку, а не на весь округ, что уменьшает количество неуместных предупреждений, которые слышат пользователи, и (2) мобильные телефоны. может хранить предупреждения. Тем не менее, необходимо решить ряд технических проблем, прежде чем можно будет в полной мере использовать возможности сотового телефона. К ним относятся разработка переопределения приоритета, подавления звонков и улучшенных пользовательских интерфейсов (например, чтобы различать рекламу и экстренное оповещение), а также работа с разнообразием стандартов сотовых телефонов, распространенных на рынке США.
Некоторые беспроводные устройства используют географическую информацию и компьютерную графику для предоставления более сложных метеорологических услуг. Возможности GPS позволяют настраивать метеорологические службы и доставлять их по номеру
.
26
Презентация комитету Чарльза Бостиана, профессора электротехники и вычислительной техники, Технологический институт Вирджинии, 15 мая 2002 г.
Страница 90
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
точных мест. Улучшения в компьютерной графике позволяют визуализировать и отображать информацию о погоде в реальном времени. Например, Digital Cyclone предлагает услугу, которая позволяет мобильным пользователям получать доступ к местным прогнозам погоды, просматривать анимированный радар для определения местоположения пользователя и получать обновления о суровой погоде на беспроводном устройстве. 27 Такие услуги могут снизить уязвимость людей к суровым погодным условиям во время путешествий.
Чтобы воспользоваться преимуществами беспроводных услуг для населения, NWS не нужно вкладывать средства в новую коммуникационную инфраструктуру. Действительно, NWS не планирует распространять информацию о погоде через беспроводные устройства. 28 Однако NWS может предоставлять часы, предупреждения и другую информацию о погоде в форматах и структурах, наиболее полезных для компаний, разрабатывающих приложения. В прошлом NWS предоставляла аналогичные услуги для отраслей, развивающих другие средства массовой информации (например, телевидение). Конечно, нет никакой гарантии, что компании, которые в настоящее время передают предупреждения о погоде NWS пользователям беспроводных устройств, будут продолжать предоставлять эту услугу в будущем. Однако информация о погоде представляет такой интерес для населения, что для поощрения расширения этого нового пути распространения может не потребоваться регулирующие механизмы. 29
Учитывая быстрый технологический прогресс как в проводной, так и в беспроводной связи, все сектора должны постоянно оценивать стоимость и полезность различных подходов к распространению для удовлетворения потребностей клиентов. Сотрудничество между ГОЯО и частным сектором значительно облегчит эффективное использование технологий распространения, которые служат как специализированным пользователям, так и широкой публике.
Архивирование данных
Ведение долгосрочного архива создает серьезные проблемы для метеорологического и климатического предприятия США. Развертывание спутников нового поколения в ближайшее десятилетие (National Aeronautics and Space
27
Digital Cyclone объединяет свою запатентованную систему прогнозирования погоды с данными NWS для создания локальных прогнозов погоды. Информацию о службе Mobile My-Cast компании Digital Cyclone можно найти по адресу .
28
Презентация комитету Эда Джонсона, директора Управления стратегического планирования и политики NWS, 19 февраля 2002 г.
29
Механизмы регулирования имели ограниченный успех в обеспечении соблюдения мандатов государственной политики. Например, в 1996 году Федеральная комиссия по связи (FCC) обязала операторов сотовой связи передавать адрес и номер телефона 911 человек звонили в службу общественной безопасности. Однако многие перевозчики не выполнили мандат E-911, сославшись на высокую стоимость соблюдения. См. Дж. Х. Рид, К.Дж. Кризман, Б.Д. Вернер и Т.С. Раппапорт, 1998 г. , Обзор проблем и прогресса в выполнении требований E-911 для службы определения местоположения, IEEE Communications Magazine , апрель, с. 30-37.
Страница 91
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Администрация [НАСА] Система наблюдения за Землей [EOS], Геостационарный оперативный спутник окружающей среды следующего поколения [GOES] и Национальная полярно-орбитальная система наблюдения за окружающей средой Министерства обороны США-NOAA [NPOESS]), а также усовершенствование NEXRAD представляют собой основные проблемы управления данными для Национального центра климатических данных (NCDC). Прогнозируется, что к 2010 году объемы данных увеличатся до 40 петабайт и более9.0174 30 Тем не менее, задача приема данных не имеет значения по сравнению с задачей их извлечения. 31 Другие проблемы включают управление разрозненными типами данных, разработку системы хранения и поиска с быстрым доступом и обеспечение доступа к данным в режиме онлайн (в соответствии с инициативой федерального правительства по электронному правительству). 32 К счастью, технический прогресс решит некоторые из этих проблем. Стоимость емкости хранилища, вероятно, продолжит резко падать; Диски на 200 Гбайт доступны всего за 39 долларов.9, 33 , хотя проблемы с увеличением емкости больших хранилищ остаются. Проблемы варьируются от понимания физики ускорения надежного движения вращающихся устройств до увеличения пропускной способности для связи с устройствами. Можно предсказать, что значительное увеличение возможностей и снижение стоимости будут продолжаться, но дисбалансы останутся.
Достижения в технологии баз данных теперь позволяют компаниям управлять очень большими базами данных и архивами. 34 Например, проект TerraServer продемонстрировал, что большие объемы геопространственных данных (более 20 терабайт карт и аэрофотоснимков) могут распространяться в режиме онлайн с помощью очень
30
NCDC в настоящее время содержит 1,4 петабайта данных. Спутники EOS генерируют около 60 терабайт данных в год, а спутники NPOESS будут генерировать 200 терабайт данных в год, начиная с 2009 года. Эти данные будут предоставляться на тех же условиях, что и текущие спутниковые данные (т. е. полный и открытый доступ). ). См. Национальный исследовательский совет, 2000, Обеспечение климатических данных с метеорологических спутников NPP и NPOESS , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 51 стр.
.
31
См., например, National Research Council, 1995, Preserving Data on Our Physical Universe , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 167 стр.; Национальный исследовательский совет, 2000 г., Обеспечение климатических данных с метеорологических спутников NPP и NPOESS , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 51 стр.; Национальный исследовательский совет, 2002, Оценка полезности и доступности данных миссии НАСА по изучению Земли и космоса , National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбия, 100 стр.
32
Свидетельские показания по бюджету NOAA на 2003 финансовый год в отношении использования и управления спутниковыми данными Конрада С. Лаутенбахера-младшего, заместителя министра торговли по океанам и атмосфере, перед Подкомитетом по окружающей среде, технологиям и стандартам Комитета по науке Палаты представителей США, 24 июля. , 2002.
33
См. статью о Drivezilla от Western Digital в ZDNet по адресу .
34
Обзор некоторых из этих технологий, имеющих отношение к центрам обработки данных, приводится в National Research Council, 2003, 9.0100 Правительственные центры обработки данных: удовлетворение растущих потребностей , The National Academies Press, Вашингтон, округ Колумбия, 56 стр.
Страница 92
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
маленький посох. 35 Крупнейшая в мире система баз данных (BaBar), которая работает на 100 серверах и распределяет данные по 75 учреждениям по всему миру, хранит более 668 терабайт данных Стэнфордского линейного ускорителя. 36 Эти и другие достижения академического и частного сектора в области управления геопространственными данными могут значительно повысить полезность национальных данных о погоде и климате для всех секторов. Вопросы долгосрочного архивирования в настоящее время не являются приоритетом для метеорологических компаний, но по мере улучшения навыков прогнозирования, позволяющих делать сезонные и долгосрочные прогнозы погоды, качество и доступность архивных данных о погоде и климате будут становиться все более важными для частного сектора, создавая новый источник стресса в партнерстве.
ВЫВОДЫ
Достижения в области науки и техники за последние 10 лет коренным образом изменили возможности трех секторов, а также ожидания их соответствующих пользователей. Барьеры для входа были снижены, подрывая ранее исключительные роли. Например, сбор данных и моделирование больше не являются исключительной ролью федерального правительства, а методы визуализации больше не используются исключительно в частном и академическом секторах. Моделирование и прогнозы улучшились, и появились новые методы передачи метеорологической и климатической информации, создающие возможности для предоставления новой продукции и обслуживания новых сообществ пользователей. Основные сдвиги включают использование беспроводных технологий и долгосрочных (климатических) прогнозов частным сектором, а также внедрение инструментов поиска в Интернете и Национальной базы данных цифровых прогнозов НМС.
Осмотрительная государственная политика должна основываться на предположении, что быстрый прогресс в научных знаниях и технологиях будет продолжаться. Эти изменения делают нецелесообразным определение четких границ того, что может и что не может делать каждый сектор. Действительно, такие предписания были бы устаревшими и неэффективными, прежде чем они могли бы быть промульгированы. Вместо этого государственный, частный и академический секторы должны усердно работать над улучшением процессов и механизмов, с помощью которых они будут решать проблемы и разногласия, которые наверняка возникнут. Рекомендации по этим улучшенным процессам обсуждаются в главе 6.
35
TerraServer — это испытательный стенд для разработки передовых технологий баз данных. Он работает как партнерство между корпорацией Microsoft, Геологической службой США, Российской межотраслевой ассоциацией «Совинформспутник» и другими организациями. См. .
36
.
Страница 75
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 76
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 77
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 78
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 79
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 80
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 81
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 82
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 83
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 84
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 85
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 86
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 87
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 88
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 89
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 90
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 91
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Страница 92
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «5 Влияние научно-технического прогресса на партнерские отношения». Национальный исследовательский совет. 2003. Хорошая погода: эффективное партнерство в области метеорологического и климатического обслуживания . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/10610.
×
Сохранить
Отменить
Далее: 6 Повышение эффективности метеорологического предприятия »
Достижения науки и техники
Главная Достижения науки и техники
ISSN: 1662-0356
Подробности
Объемы
Редакционная коллегия
Тома
Достижения в области науки и техники Vol. 119
Название: Симпозиум по передовым материалам
Подзаголовок: Избранные рецензируемые полнотекстовые документы с 17-го Международного симпозиума по передовым материалам (ISAM-2021)
Описание: В этой книге собраны избранные полные тексты статей с 17-го Международного симпозиума по передовым материалам (ISAM-2021), который проходил 18–22 октября 2021 г. в Исламабаде, Пакистан. В этом издании представлены результаты научных исследований и инженерного анализа свойств материалов и возможных условий их применения. Анализируются процессы усталости и разрушения конструкционных материалов, исследуются микроструктура и особенности полупроводниковых и наноразмерных материалов и структур фотогальванического, оптоэлектронного и энергетического назначения. Также исследуется функциональная керамика. Книга будет полезна не только инженерам, но и научным работникам и студентам.
Последний том
Достижения в области науки и техники Vol. 118
Название: Развитие материалов, производства и устройств
Подзаголовок: Избранные рецензируемые полные тексты документов с 1-й Международной конференции по усовершенствованию материалов, производства и устройств (ICAMaDe 2021)
Это издание представляет собой сборник избранных статей, представленных на 1-й Международной конференции по усовершенствованию материалов, производства и устройств (ICAMaDe 2021), состоявшейся 22 июня 2021 г. в Кангаре, Малайзия. Он посвящен исследованию свойств и применению современных функциональных керамических материалов в области накопления и преобразования энергии, а также анализу напряжения пробоя в маломощных электронных устройствах. Книга будет полезна специалистам по материалам, используемым в накопителях и преобразователях энергии, а также в силовой электронике.
Достижения в области науки и техники Vol. 117
Название: Последние достижения в биомедицинской инженерии
Подзаголовок: Избранные рецензируемые полные тексты докладов Международной конференции по последним достижениям в области биомедицинской инженерии (ICRABE’21)
Отредактировано: Доктор Рамджи Калидосс
В сети с: августа 2022 г.
Описание: Представленная книга представляет собой сборник избранных статей Международной конференции по последним достижениям в области биомедицинской инженерии (ICRABE’21), которая состоялась 17-19 марта 2021 г. в Ченнаи, Индия. Издание посвящено применению современных наноматериалов и нанотехнологий в некоторых областях человеческой деятельности. Книга будет полезна специалистам в области синтеза наноматериалов и широкого использования нанотехнологий.
Достижения в области науки и техники Vol. 116
Название: Достижения в области материаловедения (ICAMS 2021)
Подзаголовок: Избранные рецензируемые полные тексты статей со Второй Международной конференции по достижениям в области материаловедения 2021 г. (ICAMS 2021)
Отредактировано: Доктор Сандип А. Кале, доктор Кишор Б. Кале и доктор Санди О. Ойедепо
В сети с: августа 2022 г.
Описание:
В этой книге представлены избранные доклады Второй международной конференции по достижениям в области материаловедения (ICAMS 2021), состоявшейся 16-17 декабря 2021 г. в Ахмеднагаре, Индия, и содержатся описания последних результатов исследований и инженерных достижений в прикладной области. материаловедение и различные технологии синтеза и обработки материалов. Издание будет полезно многим инженерам и академическим исследователям из многих отраслей промышленности и технических наук.
Достижения в области науки и техники Vol. 115
Название: Науки о жизни, материалы и прикладная химия
Подзаголовок: Избранные рецензируемые полные тексты статей с 7-го симпозиума по наукам о жизни, материалам и прикладной химии (7-й ICST_LSMAC, 2021 г.)
В том включены статьи университетов, научно-исследовательских институтов и промышленных секторов со всего мира, представленные на симпозиуме по наукам о жизни, материалам и прикладной химии в рамках 7-й -й -й Международной конференции по науке и технологиям (ICST 2021). , который проходил в Джокьякарте, Индонезия, 7-8 сентября 2021 года. Представлены результаты исследований по химическим технологиям инженерной защиты окружающей среды, агрохимии, химии пищевых производств, фармацевтической химии, химическим технологиям химических производств, исследованиям вычислительных материалов, химической аспекты разработки сенсоров.
Отредактировано: Владимир Андронов, д-р Евгений Рыбка, Юрий Отрош, д-р Алексей Васильченко, д-р Нина Рашкевич и д-р Андрей Ковалов
В сети с: июля 2022 г.
Описание:
Издание представляет собой сборник избранных докладов, представленных на Международной научно-прикладной конференции «Проблемы чрезвычайных ситуаций», состоявшейся 26-27 мая 2022 г. в г. Харькове, Украина. Читатели найдут здесь исследования по использованию специальных программных приложений для моделирования технологического процесса изготовления зубчатых колес и моделирования токарного станка с построением типовых компоновочных схем на основе модернизированного шпиндельного узла.
Книга будет интересна многим специалистам, чья деятельность связана с проектированием в машиностроении, созданием и эксплуатацией систем выявления аварийных ситуаций.
Достижения в области науки и техники Vol. 113
Название: Мир Текстиля
Подзаголовок: Избранные рецензированные полные тексты докладов с 20-й Всемирной текстильной конференции AUTEX.
Отредактировано: Фернандо Б.Н. Феррейра, Ана Мария Роша, Андреа Зилле, Антониу Динис Маркес и Рауль Фангейро
В сети с: июля 2022 г.
Описание:
Этот том содержит избранные статьи с 20-й Всемирной текстильной конференции AUTEX (AUTEX 2021, 5–9 сентября 2021 г., Португалия, онлайн). Сборник статей представляет вниманию читателей серию исследований по актуальным вопросам развития текстильной промышленности и современного состояния дизайна одежды. Особое внимание уделено также некоторым вопросам организации обучения инженеров текстильной промышленности и модельеров. Представленная коллекция будет полезна специалистам, чья деятельность связана с текстильной промышленностью и дизайном одежды.
Достижения в области науки и техники Vol. 112
Название: Технология для устойчивого развития
Подзаголовок: Избранные рецензируемые полные тексты документов со 2-й Международной конференции по технологиям для устойчивого развития.
Отредактировано: Доктор Ахдиар Фикри Маулана, Ирфан Бахиуддин и доктор Вахидатик Нурфаида
В сети с: апрель 2022 г.
Описание:
Этот том представляет собой сборник избранных статей, представленных на Симпозиуме по науке и технологиям в рамках 2-й Международной конференции по технологиям для устойчивого развития (ICTSD 2021, 27-28 июля 2021 г.), организованной профессиональным колледжем Universitas Gadjah Mada, Индонезия. . Темы этих работ охватывают промышленную и экологическую инженерию, технологии производства продуктов питания и биоресурсов, строительство и землепользование, проектирование машин и оборудования, прикладные информационные технологии, которые призваны ускорить достижение целей устойчивого развития.
Достижения в области науки и техники Vol. 111
Название: Международная конференция по инженерной трибологии и прикладным технологиям
Подзаголовок: Избранные рецензируемые полные тексты статей со 2-й Международной конференции по инженерной трибологии и прикладным технологиям (ICETAT 2020)
Отредактировано: Юнн Лин Хван
В сети с: ноябрь 2021 г.
Описание: Этот том представляет собой сборник статей, представленных на 2-й Международной конференции по инженерной трибологии и прикладным технологиям (ICETAT 20, 6-8 ноября 2020 г., Тайвань), и отражает результаты последних исследований в области трибологии, -трение, покрытия, механические свойства конструкционных материалов и обработка поверхности.
Достижения в области науки и техники Vol. 110
Название: Достижения в области инженерии и управления
Подзаголовок: Избранные рецензируемые полные тексты докладов с 6-й конференции по достижениям в области проектирования и управления
Отредактировано: Михай Демиан, Клаудиу Николическу и доктор Мариус Каталин Кривеану
В сети с: сентября 2021 г.
Описание: 6-я Международная конференция «Advanced in Engineering and Management» (ADEM 2020) прошла онлайн в декабре 2020 года в Дробета-Турну-Северин, Румыния. Представленная книга представляет собой сборник научных трудов из различных областей современных технических наук — материаловедения, машиностроения, организации производства и управления, транспорта, логистики, экологической безопасности. Издание будет полезно инженерам, исследователям и студентам многих отраслей человеческой деятельности.
Достижения науки и техники. Журнал исследований
Журнал исследований в области науки и технологий (ASTRJ) — это рецензируемый международный журнал, в котором публикуются оригинальные исследовательские статьи в отдельных областях техники, вычислений и технологий.
Подробнее
Текущий выпуск
Том 16, Выпуск 4, 2022 г.
Испытание эффективности воздушного охлаждения нижней стороны токарного инструмента с твердосплавной вставкой в EN-GJL 250 Чугунные токарные операции
Мариан Бартощук, Мариуш Пражмовский, Игорь Юрей
Доп. науч. Технол. Рез. Дж. 2022; 16(4):1–9
DOI : https://doi. org/10.12913/22998624/152123
Статистика
Влияние нанонаполнителей на механические свойства винилэфирной смолы, используемой в качестве полимерной матрицы, армированной углеродным волокном
Трибологические свойства композита Al 7075, армированного ZrB2, с использованием реляционного анализа Грея
Шрикантх Карумури, В. Читтаранджан Дас, Гопи Кришна Маллапу
Доп. науч. Технол. Рез. Дж. 2022; 16(4):22–28
DOI : https://doi.org/10.12913/22998624/152020
Статистика
Исследование влияния фотоокислительной деградации на стойкость к старению автомобильных брызговиков, изготовленных из отходов полиэтилена высокой плотности после производства
Дорота Чарнецка-Коморовска, Суэйн Чандра, Богдан Копец, Яцек Боровски, Томаш Гарбач
Доп. науч. Технол. Рез. Дж. 2022; 16(4):38–47
DOI : https://doi.org/10.12913/22998624/151802
Статистика
Указание целевого альтернативного топлива для судоходства
Ежи Хердзик
Доп. науч. Технол. Рез. Дж. 2022; 16(4):48–55
DOI : https://doi.org/10.12913/22998624/151757
Статистика
Исследование ингибирования коррозии
Hura Crepitans для дуплексной нержавеющей стали 2101 в кислой среде
Сравнительные испытания электрического напряжения и сопротивления с использованием виртуальных измерительных систем
Михал Мацек, Павел Кузьма, Войцех Марек Жилка, Марта Изабелла Жилка, Марчин Бискуп
Доп. науч. Технол. Рез. Дж. 2022; 16(4):309–317
DOI : https://doi.org/10.12913/22998624/153403
Статистика
Термическая десорбция аргона, имплантированного в арсенид галлия
Марцин Турек, Анджей Дроздьел, Кшиштоф Пышняк, Павел Венгерек
Доп. науч. Технол. Рез. Дж. 2022; 16(4):318–326
DOI : https://doi.org/10.12913/22998624/153444
СТАТИСТИ
Влияние научных и технологических достижений и инноваций
9208
9008 УЗИ
Пекин, Китай, 12 сентября 2017 г.
(Подготовлено к доставке)
Уважаемый премьер-министр Ли, мадам Кристин Лагард, г-н Джим Ким, г-н Роберт Азеведо, г-н Гай Райдер, г-н Марк Карни, Министры, дамы и господа:
Мне очень приятно обратиться к этой группе по важному вопросу о влиянии научно-технического прогресса на традиционные и новые отрасли.
Каждый день приносит новости о технологических прорывах. Мы вступаем в мир «цифрового производства» и «следующей производственной революции», где традиционные заводские цеха трансформируются с помощью новых и более эффективных процессов. Эти прорывы так быстро меняют нашу экономику, что их воздействие трудно уловить. Они также имеют последствия для людей и общества: например, по оценкам ОЭСР, 9% рабочих мест в странах ОЭСР могут быть автоматизированы в ближайшие 15-20 лет, а еще 25% находятся под угрозой значительных изменений.
Технологические прорывы меняют правила игры
Возьмем, к примеру, искусственный интеллект (ИИ). Эта технология, основанная на машинном обучении, больших данных и облачных вычислениях, которая превосходит людей в некоторых когнитивных функциях, становится популярной. Количество сделок со стартапами в области ИИ выросло со 160 в 2012 году до 658 в 2016 году, а объем финансирования вырос более чем в 7 раз и составил 5 миллиардов долларов США. И это не считая Китая! Сегодня даже Илон Маск, после Теслы и гигантских батарей, сосредотачивается на создании работающего интерфейса мозг-машина (ИМТ) со своей новой фирмой Neuralink.
Интернет вещей (IoT) меняет правила игры. Это обеспечивает экономию затрат в среднем на 18% для промышленности и не менее 25% для лучших исполнителей. Количество устройств и объектов, подключенных к Интернету, резко возросло: по одному подсчету в настоящее время подключено 363 миллиона устройств (таких как датчики), из которых около 84 миллионов зарегистрированы в Китае.
С 2011 года китайский рынок IoT растет в совокупном годовом темпе более чем на 30% и, как ожидается, станет одним из ведущих рынков в мире, где к 2020 году будет подключено почти каждое пятое промышленное предприятие!
Робототехника — еще одна важная область, в которой мы наблюдаем изменения. Китай был крупнейшим в мире рынком промышленных роботов в 2013 и 2014 годах, и ожидается, что в этом году он достигнет 428 000 единиц; самое большое количество промышленных роботов, используемых в любой стране! Что еще более важно, к 2020 году все большая доля этих продуктов будет производиться в Китае. Локализация трех основных частей, которые в совокупности составляют 70% затрат при импорте, сделает промышленных роботов более доступными во всем мире.
Проблемы, создаваемые технологическим прогрессом
Но технологические прорывы также влекут за собой проблемы, в частности, из-за нарушения устоявшихся моделей работы и навыков, а также привносят новую динамику в бизнес-среду. В некоторых секторах мы наблюдаем растущую концентрацию, и победитель получает большую часть динамики, чему иногда помогает ИИ, который используется в качестве инструмента для необнаруживаемого или непреднамеренного сговора. Это происходит наряду с общей тенденцией к дивергенции производительности, когда мировые лидеры опережают отстающих. Например, в 2000-х годах производительность труда на мировом технологическом фронте росла в среднем на 3,5% в год в производственном секторе по сравнению с всего лишь 0,5% в компаниях, не являющихся передовыми.
Кроме того, головокружительная скорость, с которой меняются наши экономики и общества, привела к разрыву между технологиями 4. 0 и политикой 1.0. Если мы не сократим этот разрыв, мы упустим многие преимущества, которые могут принести цифровые и другие технологии, и цифровой разрыв, который уже существует между определенными группами (например, между развитыми и развивающимися странами, крупными и малыми фирмами, молодыми и , пожилые люди) будет расширяться. Здесь, в Китае, также существует острая необходимость модернизации и реструктуризации производственных мощностей, чтобы максимально использовать технологические и инновационные прорывы.
Решение технологических задач
В этом духе Китай разработал масштабные и амбициозные инициативы, такие как «Сделано в Китае 2025» и «Интернет Плюс», направленные на достижение совершенства в применении цифровых технологий в производстве. Но можно сделать больше, чтобы гарантировать, что все люди, фирмы и секторы имеют потенциал для процветания в условиях новой экономики. Позвольте мне выделить пять приоритетов, которые мы определили для Китая.
Во-первых, расходы на НИОКР и патентование должны привести к более быстрому росту производительности. Это потребует: усиления стимулов для регистрации инноваций путем обеспечения защиты прав интеллектуальной собственности, особенно для небольших фирм; перенастройка систем стимулирования патентов для поощрения качества, а не количества, для увеличения использования патентов и предотвращения расточительства и погони за рентой; и обеспечение того, чтобы государственная поддержка приносила пользу фирмам независимо от их сектора, а промышленная политика не наносила ущерба конкуренции.
Во-вторых, должна быть более активная поддержка эффективного распределения ресурсов, чтобы помочь фирмам инвестировать в навыки и другие нематериальные активы, которые могут усилить воздействие технологий. Несмотря на то, что барьеры для создания бизнеса в последние годы были снижены, единый центр регистрации бизнеса по всей стране еще предстоит создать. Сохраняются значительные возможности для улучшения динамики бизнеса за счет обеспечения того, чтобы нормативные акты не подавляли чрезмерно конкуренцию, как это рекомендовано в Инструментарии оценки конкуренции ОЭСР.
Крайне важно также устранить барьеры для входа в сферу услуг, ускорить выход так называемых «зомби-предприятий» (в том числе за счет ускорения и упрощения процедур банкротства) и обеспечить единообразный режим в зависимости от формы собственности и размера фирмы.
В-третьих, китайские стандарты, правила и кибербезопасность должны идти в ногу с новыми формами бизнеса и быстрым развитием отраслей, стимулируемым новыми технологиями, и учитывать их потенциальные преимущества и риски для общества и окружающей среды.
В-четвертых, сбои на рынке труда следует устранять заранее, чтобы обеспечить рабочую силу навыками, необходимыми им для процветания в гиперцифровом мире. В частности, это означает устранение нехватки навыков в таких областях, как программирование и управление, а также расширение непрерывного образования и обучения для улучшения понимания высшим руководством технологий и их значения для развития бизнеса.
И последнее, но не менее важное: необходимо переосмыслить политику в области здравоохранения и социального обеспечения, чтобы удовлетворить потребности новой волны самозанятых предпринимателей.
Премьер-министр, дамы и господа:
В сегодняшней глобальной и взаимосвязанной цифровой среде мы просто не можем позволить себе работать изолированно. Чтобы воспользоваться преимуществами новых технологий, потребуются согласованные общегосударственные подходы, поддерживаемые хорошо скоординированными действиями международных организаций за столом переговоров.
В Китае остается много возможностей для лучшей систематизации политики и предотвращения дублирования действий. ОЭСР была бы рада включить Китай в наш новый общекорпоративный проект Going Digital, в рамках которого внимательно изучается цифровая трансформация и который помогает странам разрабатывать, разрабатывать и реализовывать более совершенную цифровую политику для улучшения жизни.
Спасибо.
See also
OECD work with China
OECD work on science and techonology
Related Documents
Also AvailableEgalement disponible(s)
Advances in Software Science and Technology
Select country/regionUnited States of AmericaUnited KingdomAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Sint Eustatius and SabaBosnia and HerzegovinaBotswanaBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCanary IslandsCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongoCook IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDemocratic Republic of the CongoDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Islands (Malvinas)Faroe IslandsFederated States of MicronesiaFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKuwaitKyrgyzstanLaoLatviaLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarRéunionRomaniaRwandaSaint BarthélemySaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Martin (French part)Saint Pierre and MiquelonSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Maarten (Dutch part)SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and the South Sandwich IslandsSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard and Jan MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor LesteTogoTokelauTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks and Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыУругвайВиргинские острова СШАУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабве
Варианты покупки
Электронная книга $72,95
Налог с продаж рассчитывается при оформлении заказа
Бесплатная доставка по всему миру
Нет минимального заказа
Описание
Достижения в области науки и технологии программного обеспечения. наука и технология компьютерного программного обеспечения. В этой книге обсуждаются различные приложения для компьютерных систем. Этот том, состоящий из двух частей, включающих 10 глав, начинается с обзора исторического обзора языков программирования для векторных/параллельных компьютеров в Японии и описывает методы компиляции для суперкомпьютеров в Японии. Затем в этом тексте объясняется модель японской фабрики программного обеспечения, которая представлена логической конфигурацией, удовлетворяющей семантике разработки программного обеспечения. В других главах Fluent Joint рассматривается как алгоритм, работающий с отношениями, организованными в виде многомерных линейных хеш-файлов. В последней главе рассматриваются правила подачи статей на английском языке, которые будут опубликованы, в том числе статьи, представляющие собой отчеты об академических исследованиях членов Общества. Эта книга является ценным ресурсом для ученых, разработчиков программного обеспечения и научных работников.
Содержание
Сообщение редактора Содержание предыдущих томов Обзоры текущих исследований в Японии Методы компиляции для суперкомпьютеров Японская фабрика программного обеспечения Рассуждения с неопределенной информацией Преобразование развертывания/свертывания для грамматик атрибутов Категориальный язык функционального программирования Семантика категориальных утверждений в Topoi Рефлективная конструкция домена для наследования типов и обобщений более высокого порядка Динамическое управление типами в Misty — статически типизированном объектно-ориентированном языке программирования Новости общества Правила подачи статей на английском языке и рекомендации по стилю статей на английском языке Руководство автора Форма заявки на членство в Японском обществе программных наук и технологий
Раніше було прийнято вважати, що IT — курси-ця область навчання, призначена для людей
Человек
Описание игры
Форум Casino. Игра в Casino Inc и выигрывай! Для всех, кто хочет провести незабываемый
Человек
Обзор игры
Казино Форум. Игра в Casino Inc и выигрывай!Для всех, кто хочет провести незабываемый досуг
Человек
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Профессиональное дополнительное образование в «Техстандарт»
Человек
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Профессиональное дополнительное образование в «Техстандарт»
Человек
5 советов, как успешно сдать ЕГЭ по физике
Физика – это предмет, который обычно доставляет ученикам
Человек
Зачем нужны бизнес-школы
Чтобы быть успешным предпринимателем или грамотным руководителем мало владеть
Человек
Повышение квалификации в области экстремального зимнего вождения
Зимнее вождение — это особая методика, овладеть которой помогут курсы экстремального
Человек
Промокоды
Практически каждый человек сегодня пользуется возможностью совершать покупки
Человек
Квартиры в Сочи
Жить в городе, где есть море и множество мест для отдыха, мечтает каждый
Человек
Кто такой адвокат
Адвокат — это профессиональный специалист, который занимается тем
Человек
Центр подготовки повышения квалификации и переподготовки рабочих
Для получения рабочих специальностей необходимо не только обладать какими-то
Человек
СТО ФСС
Для того чтобы иметь положительную деловую репутацию для мотивирования
Человек
Выгодные скидки и промокоды
Представители современного общества уже из личного опыта знают, что приобретение
Человек
Особенности применения промокодов от BRANDSHOP
Поощрительная система в отношении потенциальных потребителей через персональные
Человек
Кому могут пригодиться не сложные в обращении микроскопы из серии Nexcope NE600?
Специально создаваемые и в деталях разрабатываемые универсальные модели
Человек
Как хранить бейсболки: практичные советы
Одним из важных элементов гардероба каждого человека являются головные уборы.
Человек
Промокоды для выгодных покупок
Шоппинг – занятие, приятное во всех отношениях. Сделать его еще более эффективным
Человек
Пять лучших практик кибер-гигиены для внедрения
Кибербезопасность может быть сложной, и в условиях меняющегося ландшафта
Человек
Как выбрать цемент для строительства: советы эксперта
Цементная смесь, представленная в продаже на сайте alexstroi.
Человек
Портал виртуальной реальности
Виртуальная реальность – это особый мир, который создается при помощи технических средств.
Человек
Обучение ногтевому сервису
Ногтевая индустрия находится в постоянном развитии, и мастера зарабатывают очень хорошо.
Человек
Расширить словарный запас- это просто!
Все, кто изучает английский язык, рано или поздно сталкивается со следующим
Задачи и тесты
Тест: Насколько хорошо вы разбираетесь в теориях заговора?
Многие люди полагают, что власти скрывают правду, а кто стоит
Задачи и тесты
Тест: Знаете ли вы, как человек осваивал космос?
4 октября 1957 года СССР был запущен первый искусственный спутник Земли.
Задачи и тесты
Тест: Факты про МКС. Правда или ложь?
Международной космической станции уже больше 23 лет!
Задачи и тесты
Тест: Хорошо ли вы знаете нашу вселенную?
Звёзды, галактики, туманности — всё это так интересно и так загадочно!
Задачи и тесты
10 логических задач #6
Сломанный лифт Однажды в 20-этажном доме вандалы-математики разбили
Задачи и тесты
10 логических задач #5
Стакан воды в баре Мужчина заходит в бар и просит стакан воды.
Научное шоу «Просто наука!», заказать проведение научного шоу «Просто наука!» для детей, выгодные цены, выезд по всей Москве
Шоу «Просто наука!» отлично подходит для проведения научного праздника в школе или детском саду.
Продолжительность программы 45 минут, что позволит удобно провести ее в качестве интересного урока. Также шоу отлично зарекомендовало себя на детских праздниках в кафе или домашних условиях.
В программу вошли совершенно новые эксперименты, для проведения которых приглашаются помощники из числа зрителей, вот только некоторые из них:
• как надуть гигантский нелопающийся пузырь;
• вырастить химические водоросли;
• создать исчезающие чернила при помощи химической реакции;
• сбалансированные гвозди;
• удивительные узоры на ткани.
Обращаем Ваше внимание: в карточке шоу указано количество опытов с запасом; ведущий может исключать/заменять эксперименты на своё усмотрение, ориентируясь на помещение (габариты, меблировку).
Расскажите друзьям о программе
И приглашайте на программу, которую планируете.
Эксперименты из этой программы
Невидимые чернила
Что такое чернила? А невидимые чернила? Пришло время испытать их на себе!
Балансирующие гвозди
Интересно, можно ли удержать 11 гвоздей в равновесии на 12-м гвозде?
Гигантский пузырь
Можно ли надуть гигантский пузырь так, чтобы он не лопнул?
Как избавиться от пенопласта
Проведём генеральную уборку внутри домика!
Красивые узоры на ткани
Уникальные узоры на ткани в подарок!
Химические водоросли
Можно ли вырастить целый сад из химических водорослей? Можно, если этот сад – коллоидный!
Химический светофор
Жидкости меняют цвет как светофор!
Дополнительные эксперименты
Полимерные червяки
Эти червяки настолько неприхотливы, что позволяют делать с собой все, что угодно!
Добавить за 1000 ₽ 2000 ₽ 3000 ₽
Добавлено Убрать
Сахарная вата
Сладкая вата это очень вкусно, особенно если приготовить ее своими руками! Кто будет?
Добавить за 2000 ₽ 2000 ₽ 4000 ₽
Добавлено Убрать
Слизь
Приготовим разноцветного лизуна смешав две жидкости. Теперь с ним можно хорошенько поэкспериментировать.
Добавить за 1000 ₽ 2000 ₽ 3000 ₽
Добавлено Убрать
Крио-мороженое
Приготовить натуральное мороженое при помощи азота? О да!
Добавить за 5000 ₽ 6000 ₽ 7000 ₽
Добавлено Убрать
Светочувствительные бусы
Эти бусины реагируют на наше солнце и меняют свой цвет.
Добавить за 1000 ₽ 2000 ₽ 3000 ₽
Добавлено Убрать
Светящиеся браслеты
Отличные разноцветные браслеты, которые будут светиться более 5 часов!
Добавить за 1000 ₽ 2000 ₽ 3000 ₽
Добавлено Убрать
Тесла-шоу
«Тесла — шоу» — молнии, плазменные шары, удивительные перчатки и спирали — каждый принимает участие!
Добавить за 4000 ₽ 4000 ₽ 4000 ₽
Добавлено Убрать
Хендгам
Хотите приготовить настоящий хендгам и забрать с собой домой? Приступаем!
Добавить за 1000 ₽ 2000 ₽ 3000 ₽
Добавлено Убрать
Шоу с сухим льдом
Настоящая заморозка! Блок интересных экспериментов с сухим льдом в которых все принимают участие.
Добавить за 5000 ₽ 5000 ₽ 5000 ₽
Добавлено Убрать
Ведущие
Ведущий может быть занят, заболеть или быть в отпуске, но мы постараемся его пригласить.
Пригласить на программу
Отменить приглашение
Ведущий приглашен
Ведущий может быть занят, заболеть или быть в отпуске, но мы постараемся его пригласить.
Профессор Аня
Люблю дарить классные эмоции!
3 отзыва
Пригласить на программу
Отменить приглашение
Ведущий приглашен
Ведущий может быть занят, заболеть или быть в отпуске, но мы постараемся его пригласить.
Профессор Дарья
Не поверю, пока не проверю!
13 отзывов
Пригласить на программу
Отменить приглашение
Ведущий приглашен
Ведущий может быть занят, заболеть или быть в отпуске, но мы постараемся его пригласить.
Профессор Арина
Обучайся и развлекайся!
55 отзывов
Пригласить на программу
Отменить приглашение
Ведущий приглашен
Ведущий может быть занят, заболеть или быть в отпуске, но мы постараемся его пригласить.
Профессор Кристина
Дарю детям невероятные научные эмоции!
36 отзывов
Пригласить на программу
Отменить приглашение
Ведущий приглашен
Ведущий может быть занят, заболеть или быть в отпуске, но мы постараемся его пригласить.
Профессор Даша
Вести научное шоу оооочень интересно!
20 отзывов
Пригласить на программу
Отменить приглашение
Ведущий приглашен
Ведущий может быть занят, заболеть или быть в отпуске, но мы постараемся его пригласить.
Профессор Наталия
Я в восторге от того, чем занимаюсь!
3 отзыва
Выставка Просто наука – Афиша-Музеи
Выставка Просто наука – Афиша-Музеи
Выставка
О выставке
ЖанрыЕстественно-научная
Подборки «Афиши»
Новый сезон разговоров об искусстве: лектории в московских музеях
«Все это уже когда-то было»: Елена Ковылина рассказала о своем экспериментальном проекте «Артефакты и гаджеты»
выставок осени в Москве: Грабарь, Малевич и Cosmoscow 2022
Как провести последние выходные лета: арт-фестивали в Москве
Мероприятия
Создайте уникальную страницу своего события на «Афише»
Это возможность рассказать о нем многомиллионной аудитории и увеличить посещаемость
Абакан,
Азов,
Альметьевск,
Ангарск,
Арзамас,
Армавир,
Артем,
Архангельск,
Астрахань,
Ачинск,
Балаково,
Балашиха,
Балашов,
Барнаул,
Батайск,
Белгород,
Белорецк,
Белореченск,
Бердск,
Березники,
Бийск,
Благовещенск,
Братск,
Брянск,
Бугульма,
Бугуруслан,
Бузулук,
Великий Новгород,
Верхняя Пышма,
Видное,
Владивосток,
Владикавказ,
Владимир,
Волгоград,
Волгодонск,
Волжский,
Вологда,
Вольск,
Воронеж,
Воскресенск,
Всеволожск,
Выборг,
Гатчина,
Геленджик,
Горно-Алтайск,
Грозный,
Губкин,
Гудермес,
Дербент,
Дзержинск,
Димитровград,
Дмитров,
Долгопрудный,
Домодедово,
Дубна,
Евпатория,
Екатеринбург,
Елец,
Ессентуки,
Железногорск,
Жуковский,
Зарайск,
Заречный,
Звенигород,
Зеленогорск,
Зеленоград,
Златоуст,
Иваново,
Ивантеевка,
Ижевск,
Иркутск,
Искитим,
Истра,
Йошкар-Ола,
Казань,
Калининград,
Калуга,
Каменск-Уральский,
Камышин,
Каспийск,
Кемерово,
Кингисепп,
Кириши,
Киров,
Кисловодск,
Клин,
Клинцы,
Ковров,
Коломна,
Колпино,
Комсомольск-на-Амуре,
Копейск,
Королев,
Коряжма,
Кострома,
Красногорск,
Краснодар,
Краснознаменск,
Красноярск,
Кронштадт,
Кстово,
Кубинка,
Кузнецк,
Курган,
Курск,
Лесной,
Лесной Городок,
Липецк,
Лобня,
Лодейное Поле,
Ломоносов,
Луховицы,
Лысьва,
Лыткарино,
Люберцы,
Магадан,
Магнитогорск,
Майкоп,
Махачкала,
Миасс,
Можайск,
Московский,
Мурманск,
Муром,
Мценск,
Мытищи,
Набережные Челны,
Назрань,
Нальчик,
Наро-Фоминск,
Находка,
Невинномысск,
Нефтекамск,
Нефтеюганск,
Нижневартовск,
Нижнекамск,
Нижний Новгород,
Нижний Тагил,
Новоалтайск,
Новокузнецк,
Новокуйбышевск,
Новомосковск,
Новороссийск,
Новосибирск,
Новоуральск,
Новочебоксарск,
Новошахтинск,
Новый Уренгой,
Ногинск,
Норильск,
Ноябрьск,
Нягань,
Обнинск,
Одинцово,
Озерск,
Озеры,
Октябрьский,
Омск,
Орел,
Оренбург,
Орехово-Зуево,
Орск,
Павлово,
Павловский Посад,
Пенза,
Первоуральск,
Пермь,
Петергоф,
Петрозаводск,
Петропавловск-Камчатский,
Подольск,
Прокопьевск,
Псков,
Пушкин,
Пушкино,
Пятигорск,
Раменское,
Ревда,
Реутов,
Ростов-на-Дону,
Рубцовск,
Руза,
Рыбинск,
Рязань,
Салават,
Салехард,
Самара,
Саранск,
Саратов,
Саров,
Севастополь,
Северодвинск,
Североморск,
Северск,
Сергиев Посад,
Серпухов,
Сестрорецк,
Симферополь,
Смоленск,
Сокол,
Солнечногорск,
Сосновый Бор,
Сочи,
Спасск-Дальний,
Ставрополь,
Старый Оскол,
Стерлитамак,
Ступино,
Сургут,
Сызрань,
Сыктывкар,
Таганрог,
Тамбов,
Тверь,
Тихвин,
Тольятти,
Томск,
Туапсе,
Тула,
Тюмень,
Улан-Удэ,
Ульяновск,
Уссурийск,
Усть-Илимск,
Уфа,
Феодосия,
Фрязино,
Хабаровск,
Ханты-Мансийск,
Химки,
Чебоксары,
Челябинск,
Череповец,
Черкесск,
Чехов,
Чита,
Шахты,
Щелково,
Электросталь,
Элиста,
Энгельс,
Южно-Сахалинск,
Якутск,
Ялта,
Ярославль
Просто о важном
ПРОСТО О ВАЖНОМ
КАТЕГОРИЯ: НАУКА
Ежегодно «Сноб» отмечает самые важные открытия российских ученых. Но в этом году мы хотели бы наградить тех, кто рассказывает об этих открытиях популярным языком. В мире, который становится все сложнее, хочется видеть компетентных людей, которые умеют интересно рассказывать о самых запутанных явлениях и процессах. Номинировать можно популяризаторов из разных областей — медицины, биологии, физики, астрономии, техники и гуманитарных наук.
ЭКСПЕРТНЫЙ СОВЕТ
Илья Ферапонтов, главный редактор N+1 Борис Жуков, колумнист проекта «Сноб», член Клуба научных журналистов Алексей Алексенко, главный редактор журнала «Вокруг Света» Александра Борисова, научный журналист, директор Ассоциации коммуникаторов в сфере образования и науки (АКСОН) Мария Михалева, начальник отдела по связям с общественностью Российского научного фонда, кандидат социологических наук Сергей Цехмистренко, шеф-редактор проекта «Сноб»
ПОДРОБНЕЕОНОМИНАНТАХ
ПОДРОБНЕЕ О НОМИНАНТАХ
ВШОРТЛИСТЕ
ВЛОНГ ЛИСТЕ
Педиатр и просветитель Федор Катасонов уже несколько лет рассказывает всей стране о здоровье, психологии и воспитании детей. Делает он это в своем телеграм-канале «Федиатрия» (так же называется его книга с советами для родителей) и в рамках проекта «Школа беззаботного родительства». В 2021 году Катасонов совместно со студией «Либо/Либо» запустил подкаст «Почему мы еще живы» — его эпизоды посвящены медицинским открытиям, которые изменили мир: например, тому, как открыли антидепрессанты и изобрели химиотерапию, откуда взялись антибиотики и как истребили натуральную оспу.
федор катасонов
Педиатрия в самом широком смысле
Сергей Попов в этом году не только продолжал записывать увлекательные лекции о космосе, но и активно боролся с ограничением просветительской деятельности. Его петицию за несколько недель подписали почти 250 тысяч человек, среди них — ученые, профессора и популяризаторы науки. И хотя закон все же приняли, благодаря Сергею Попову его начали активно критиковать — и проект постановления, написанного к закону, отправили на доработку. Сергей Попов преподает в МГУ, но послушать его рассказы о гравитационных волнах, будущем астрономических открытий и экзопланетах можно и на YouTube — там есть лекции как для подготовленных слушателей, так и для новичков.
Сергей Попов
Защита просветителей и лекции о космосе
Блогер и писатель Виталий Егоров много лет рассказывает о космосе пользователям сети: ведет блог «Зеленый кот», пишет колонки для Forbes, «Медузы»* и «Новой газеты», читает лекции. Егоров — автор книги «Люди на Луне», в которой детально разбираются аргументы сторонников идеи «лунного заговора». Несколько лет назад он стал инициатором краудфандингового проекта по созданию лунного микроспутника, который сможет фотографировать Луну в высоком разрешении, — в этом году завершилась первая стадия разработки проекта.
Виталий Егоров
Главный популяризатор космоса в России
* является иностранным средством массовой информации, выполняющим функции иностранного агента, и (или) российским юридическим лицом, выполняющим функции иностранного агента.
Братья-близнецы Александр и Георгий Соколовы много лет популяризируют антропологию и создают просветительские проекты, в которых вместе с антропологами, археологами и другими учеными рассказывают о происхождении человека. С 2016 года в Москве дважды в год проходит основанный ими научный форум «Ученые против мифов», а в этом октябре 2021 года исполняется десять лет их главному проекту в борьбе с лженаукой — научно-просветительскому порталу «Антропогенез.ру», посвященному эволюции человека.
Александр и Георгий Соколовы
Борьба с мифами о происхождении человека
В 2021-м просветительница, социальный антрополог Александра Архипова исследовала явления, которые вызывали у россиян противоречивые чувства. В начале года она рассказывала о том, как обновился протест и почему исследовать митинги в России — все равно что заниматься «наукой отчаяния». Сейчас Александра Архипова изучает природу антипрививочных настроений и самые распространенные мифы о прививках от COVID-19. В своем телеграм-канале «(Не)занимательная антропология» она пишет «об особенностях развития социального и культурного» и о том, как это развитие влияет на жизнь каждого из нас.
Александра Архипова
Антропология протеста
ПОДРОБНЕЕОНОМИНАНТАХ
ПОДРОБНЕЕ О НОМИНАНТАХ
ВЛОНГЛИСТЕ
ВЛОНГ ЛИСТЕ
Доктор биологических наук, специалист в области физиологии мозга и нейрофармакологии Вячеслав Дубынин преподает на кафедре физиологии человека и животных биологического факультета МГУ и много лет занимается просветительской деятельностью, доступно рассказывая о работе мозга. Вячеслав выступает с лекциями, разработал курсы для образовательных платформ «Постнаука» и «Синхронизация». На протяжении многих лет читает курсы лекций в центре «Архэ», на основе одного из них написана научно-популярная книга «Мозг и его потребности. От питания до признания». В них он простым языком объясняет такие явления, как голод и любопытство, страх и агрессия, любовь и зависимость, и старается приблизить слушателей к пониманию собственного мозга и организма, чтобы каждый смог научиться управлять механизмами, заложенными в нас природой.
Вячеслав Дубынин
О работе мозга простым языком
Врач-токсиколог Алексей Водовозов — один из первых в России популяризаторов доказательной медицины, блогер и автор нескольких книг. Раньше он вел блог «Смотровая военврача» в «Живом журнале», а в этом году завел телеграм-канал с таким же названием — сюда «переехали» его «разборы» медицинских новостей и «аналитические пересказы» статей ведущих мировых журналов. В начале 2021 года Водовозов принял участие в третьей фазе клинических исследований вакцины «Спутник V» и подробно рассказал о своих ощущениях и наблюдениях.
Алексей Водовозов
Доказательная медицина в Telegram
Весной 2021 года Карина Истомина и Наташа Каданцева запустили на YouTube канал «Справиться проще», посвященный ментальному здоровью и борьбе со стигматизацией ментальных расстройств. О проблеме женщины знают на собственном опыте: у Карины диагностировано пограничное расстройство личности, у Наташи — биполярное расстройство. Это помогает им понимать своих героев, задавать нужные вопросы, говорить с гостями на одном языке. Каждый выпуск «Справиться проще» посвящен одному психическому расстройству, которое обсуждается вместе с приглашенными экспертами — врачами и клиническими психологами, и гостями — людьми в ремиссии, которые делятся собственным опытом выздоровления.
Карина Истомина и Наташа Каданцева
Создание YouTube-шоу о ментальном здоровье
Уже больше двух лет кандидат биологических наук и научный журналист Илья Колмановский не дает нам сойти с ума из-за коронавируса, отвечая на самые глупые и, наоборот, умные вопросы о Covid-19. Как работают ПЦР-тесты, не «сбежал» ли вирус из лаборатории, как появляются новые штаммы и насколько они опасны — это лишь некоторые темы, на которые Колмановский говорит в Facebook, на ТВ и в подкасте студии «Либо/Либо» «Голый землекоп».
Илья Колмановский
Ответы на простые и сложные вопросы о пандемии
Последние два года журналист Антон Красовский провел в «красных зонах» ковидных больниц, общался с врачами, пациентами, переболевшими Covid-19 в разных формах, людьми, потерявшими своих близких из-за болезни, и экспертами: от известных ученых до медсестер, сражавшихся с коронавирусом в больницах. Так получился цикл документальных фильмов «Эпидемия с Антоном Красовским», в котором журналист освещает все, что сегодня известно о вирусе, его истоках, мутациях, антителах, последствиях для здоровья и вакцинации. Съемки просветительского проекта продолжаются и сейчас: последний фильм о ревакцинации вышел в конце августа.
антон Красовский
Борьба с коронавирусом и пропаганда вакцинации
Ирина Якутенко — молекулярный биолог, научный журналист и автор телеграм-канала «Безвольные каменщики» — весь год рассказывала о коронавирусе: о новых штаммах, вакцинах, лекарствах, статистике заболеваемости и смертности. Делала она это максимально понятно и просто, ссылаясь при этом только на проверенные научные источники. О том, как устроен COVID-19 и как он воздействует на организм, Ирина Якутенко написала книгу «Вирус, который сломал планету».
ИРИНА ЯКУТеНКО
О коронавирусе и борьбе с ним — просто, понятно и обнадеживающе
С картошкой все не так просто – Наука – Коммерсантъ
Систематика
Отдел Цветковые Angiospermae Класс Двудольные Magnoliopsida Порядок Пасленоцветные Solanales Семейство Пасленовые Solanaceae Род Паслен Solanum Подсекция potatoe Вид Solanum tuberosum Подвид tuberosum
Картофель — многолетнее травянистое растение из семейства пасленовых. Его плоды ядовиты, в пищу употребляют только клубни — видоизмененные подземные побеги. То, что мы называем картофелем, содержит лишь малую толику его настоящего генетического разнообразия. В Южной Америке растет около 200 его диких видов и подвидов, но все известные сейчас культурные сорта (более 5000) относятся к одному роду Solanum. Этот род подразделяется на несколько подсекций, и все клубнеобразующие виды картофеля относятся к подсекции potato; сейчас считается, что весь культивируемый картофель относится к 4 видам (раньше его разделяли на 7-10): это Solanum tuberosum и три гибридных вида горького картофеля. S.tuberosum подразделяется на два подвида: tuberosum и andigena. Первый представляет собой тот самый картофель, который едят сейчас во всем мире, второй — сельскохозяйственные культуры, которые ограниченно выращивают только в Центральной и Южной Америке.
История вопроса
Родина картофеля — Южная Америка, а точнее, перуанские Анды. Долгое время считалось, что картофель был введен в культуру одновременно в нескольких местах, что ранние культивируемые формы имеют независимое происхождение от нескольких разных видов, но последние генетические исследования показали, что это не так. Одомашнивание картофеля произошло в высокогорьях южного Перу около 7-10 тыс. лет назад, после чего картофель стал основным продуктом питания инков. В Перу существуют сотни его местных разновидностей, когда-то практически каждая семья выращивала свой собственный сорт картофеля, и знания по выращиванию этих уникальных клубней передавались из поколения в поколение. Крестьяне постоянно проводили селекцию новых и новых сортов, добиваясь устойчивости к разнообразным вредителям, болезням и климатическими изменениями. Благодаря этому количество сортов картофеля быстро увеличивалось, обеспечивая очень высокое биоразнообразие. Будучи основной пищей андских крестьян, картофель также играл и важнейшую роль в их культуре: единицей измерения времени у них был период, необходимый для приготовления горшка картофеля, а единицей измерения площади служил участок (топо), с которого можно собрать достаточный для прокорма одной семьи в течение сезона урожай картофеля.
В Европе картофель появился во второй половине XVI века после испанского завоевания инков. Из Нового Света в Европу прибыла лишь небольшая часть андского многообразия, причем далеко не самая удачная — неустойчивая к фитофторозу, колорадскому жуку и нематоде. Ограниченное генетическое разнообразие у завезенного в Европу картофеля привело к постепенному вырождению этой культуры и сделало ее очень уязвимой: паразиты и болезни быстро распространялись с одного растения на другие. В 1840-х годах по Европе прошла эпидемия картофельного фитофтороза, от которой больше всех пострадала Ирландия, где картофель к тому времени успел стать основным продуктом питания (на него приходилось 80% потребляемых калорий).
Сорт картофеля «Сирень»
Фото: ГНУ ВНИИКХ им. А.Г. Лорха
В России картофель стали выращивать при Петре I, но лишь с целью использовать его как лекарственное растение. Всерьез заниматься картофелем начала лишь Екатерина II. Она поручила начать его разведение Абраму Ганнибалу, уже имевшему с картофелем дело. Вскоре Екатерина приказала разослать клубни картофеля вместе с инструкциями по его разведению по губерниям. Но крестьяне не желали принимать новую культуру (тем более что ей приписывали дьявольские свойства) и встретили ее картофельными бунтами. Тем не менее, с 1840 года площади картофельных полей в России начали интенсивно увеличиваться, и уже через несколько десятилетий картофель не только признали в народе, но и стали называть «вторым хлебом».
Теперь картофель выращивают почти в 100 странах, это четвертая продовольственная культура в мире — после риса, пшеницы и кукурузы. Он успешно растет в умеренных, субтропических и тропических широтах, предпочитая при этом прохладную погоду: при температуре ниже 10°C и выше 30°C рост клубней резко замедляется. В тропическом климате картофель растет в холодные месяцы года.
Сейчас больше всего картофеля на душу населения производят в Европе (особенно в Восточной и Центральной Европе), но ей в затылок уже дышит южная и восточная Азия. Китай уже сейчас выращивает самые большие урожаи картофеля в мире, на 2 месте — Россия, которая собирает вдвое меньше, 3 место у Индии. В России средняя урожайность картофеля 13 т/га, в Китае — 14,5 т/га, а, например, в Голландии — 45 т/га. Россия значительно отстает даже от среднего мирового уровня (17 т/га). В год у нас в стране собирают около 30 млн тонн, из них около 100 тыс. тонн экспортируется за рубеж, в то время как импортируется около 500 тысяч тонн.
Зачем нужна картошка
Картофель выращивается не только в строго пищевых целях. Его используют в качестве корма для домашних животных, для производства алкогольных напитков. Картофельный крахмал может применяться в пищевой промышленности как загуститель для супов и соусов, в текстильной промышленности, а также для изготовления клея, бумаги и картона. Сейчас изучается возможность использования отходов картофеля для получения полимолочной кислоты, применяемой в производстве пластмассовых изделий; ведутся исследовательские работы по поиску способов использования крахмала в качестве основы для экологически чистой упаковки.
Холодная картошка полезнее
Годовой рацион современного человека составляет около 33 кг картофеля. Средних размеров картофелина весит 150 г и содержит примерно 27 мг витамина С (45% от дневной нормы), 620 мг калия (18% от дневной нормы), 0,2 мг витамина В6 (10% от дневной нормы), а также тиамин, рибофлавин, фолиевую кислоту, ниацин, магний, фосфор, железо и цинк. Картофель известен высоким содержанием углеводов (примерно 26 г в картофелине среднего размера). Преобладающей формой углеводов в картофеле является крахмал (в среднем 17,5% в свежем картофеле или 75-80% в пересчете на сухое вещество).
Картофельный крахмал состоит из разветвленного амилопектина и линейной амилозы, их соотношение зависит от сорта картофеля. Амилоза, с длинными цепями молекул, водорастворима, она диффундирует из гранул крахмала при варке в воде. Амилопектин с сильно разветвленными молекулами состоит из той же амилозы и более сложного углевода — пектина. Сорта с более высоким содержанием амилопектина меньше развариваются и сохраняют свою форму при варке. Небольшая часть этого крахмала устойчива к перевариванию и не всасывается в тонком кишечнике — это резистентный крахмал. Причем чем больше содержание амилозы, тем выше будет доля резистентных крахмалов в картофеле. Считается, что этот крахмал — так же, как волокна целлюлозы — обеспечивает защиту толстой кишки от рака, снижает уровень холестерина в крови, повышает ощущение сытости и даже снижает накопление жира. Количество резистентного крахмала в картофеле во многом зависит от способа его приготовления. Например, если в готовом картофеле содержится около 7% резистентного крахмала, то при охлаждении его становится больше примерно на 13%.
Не отравишься, так заболеешь
Как и другие представители семейства пасленовых (белена, дурман, табак, паслен), картофель содержит токсичные соединения — гликоалкалоиды, из которых наиболее распространенны соланин и чаконин. Соланин обладает фунгицидными и инсектицидными свойствами и защищает растение от хищников. Для человека и животных он токсичен даже в небольших дозах. Как правило, ядовитые соединения накапливаются в листьях, стеблях, побегах и плодах, но воздействие света и физические повреждения приводят к повышению содержания гликоалкалоидов в клубнях. Особенно много гликоалкалоидов сосредоточено непосредственно под кожей, в позеленевших и проросших клубнях. В диком картофеле концентрация токсинов достаточно высока для отравления человека. Они угнетающе действуют на центральную нервную систему, могут вызывать головную боль, диарею, обезвоживание, лихорадку, судороги, а в тяжелых случаях кому и смерть, однако, в реальности отравления картофелем происходят очень редко. Некоторые сорта картофеля отличаются особенно высоким содержанием гликоалкалоидов; от них селекционерам приходится отказываться, даже если они перспективны в других отношениях.
Профессор Виктор Старовойтов, заместитель директора по науке ВНИИ картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха, доктор технических наук
Фото: Евгений Дудин, Коммерсантъ
«Содержание алкалоидов в мякоти клубней составляет 10-50 мг/кг, — рассказывает замдиректора по науке ВНИИ картофельного хозяйства имени Лорха профессор Виктор Старовойтов, — в кожице клубня их концентрация выше; в целом в клубне их содержится от 20 до 100 мг/кг. При высоком содержании алкалоидов (150-200 мг/кг сырого веса) картофель становится горьким, при концентрации 230-270 мг алкалоидов на килограмм сырого веса может наступить отравление организма. Однако при кулинарной обработке количество гликоалкалоидов в клубнях снижается за счет термического разрушения до более простых соединений, которые, к тому же, частично вымываются и остаются в растворе».
В 2002 году в картофеле было обнаружено еще одно вредное вещество — акриламид. Акриламид появляется при высокотемпературной обработке многих крахмалистых продуктов (в первую очередь, картофеля и злаков), если их жарить, готовить во фритюре, запекать в духовке или на гриле. В тех же самых сырых или вареных продуктах его нет. Дальнейшие исследования показали, что причина не в крахмале: картофель и злаковые наряду с крахмалом содержат аминокислоту аспарагин, а при нагревании от 120 градусов и выше при взаимодействии с сахарами аспарагин превращается в акриламид. Если же продукты не жарить, а варить, акриламид в них не образуется совсем или его содержание незначительно.
«Еще 10 лет назад никто не знал о том, что акриламид может содержаться в пищевых продуктах, — говорит Софья Лущеницкая, научный сотрудник химфака МГУ, — было известно, что это вещество может содержаться в пластиковых упаковках, в табачном дыме, иногда в небольшом количестве попадает в воду, и что оно обладает мутагенными свойствами. И вдруг в 2002 году ученые из Стокгольмского университета обнаружили, что во многих продуктах содержание акриламида в сотни и тысячи раз превышает любые возможные ПДК. Он в разных концентрациях был обнаружен в чипсах, жареном картофеле, в хрустящих хлебцах, выпечке, мюслях и кукурузных хлопьях». Авторы работы, опубликованной в 2009 году в American Journal of Clinical Nutrition, обнаружили, что если ежедневно в течение двух недель потреблять 157 мг акриламида из картофельных чипсов, это может запустить процессы, которые в итоге становятся причиной заболеваний сердца. У женщин, часто употребляющих акриламидные продукты, рак груди встречается в 2 раза чаще, чем у тех, кто их избегает. Есть данные, что это вещество увеличивает риск рака яичников на 79%, матки — на 28%, а почек — на 59%.
Генетика и селекция
Во Всероссийском научно-исследовательском институте картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха безвирусный семенной картофель выращивают методом микроклонального размножения in vitro
Фото: Евгений Дудин, Коммерсантъ
В 2009 году была закончена расшифровка генома картофеля. Картофельный геном имеет средний для растений размер, он содержит 12 хромосом и 860 млн пар оснований. Расшифровкой каждой хромосомы картофеля занималось одно или несколько государств; российские ученые из Центра биоинженерии РАН приняли участие в расшифровке 12-й хромосомы. Картофель S. tuberosum tuberosum представлен диплоидомыми (2n=24) или тетраплоидомыми (4n=48) формами. Диплоиды встречаются только в Чили, а культивируемый во всем мире картофель является тетраплоидом. Происхождение тетраплоидов обеспечивается благодаря характерному для видов рода Solanum феномену нередуцированных гамет: у большинства из них, кроме нормальных гаплоидных гамет, с частотой 2-10% могут встречаться гаметы с нередуцированным (двойным) числом хромосом.
Для того чтобы повысить резистентность картофеля к вредителям и болезням, повысить урожайность и усилить его ценные качества, люди уже много веков подряд занимаются селекцией картофеля. А так как картофель размножается в основном вегетативным путем, селекционеры не отбирают его по способности цветков привлекать опылителей. В результате большинство сортов картофеля имеют пониженную способность к цветению, а естественное — перекрестное — опыление необходимо для поддержания разнообразия. Цветущие сорта картофеля, способные привлекать опылителей, еще остались в мелких фермерских хозяйствах в Андах, но и там многие древние сорта, традиционно выращиваемые перуанскими фермерами, уже утрачены. Для сохранения и защиты того, что осталось, в Перу создан крупнейший в мире банк, где в стерильных условиях хранятся образцы генетического материала — около 100 диких видов картофеля из восьми латиноамериканских стран, а также 3800 традиционных андских сортов.
Генная модификация
В начале 1990-х годов транснациональная корпорация Monsanto, лидер в сфере высоких технологий в сельском хозяйстве, выпустила для коммерческого использования трансгенные сорта картофеля, резистентные к колорадскому жуку и вирусным заболеваниям. Устойчивость к вредителям достигалась благодаря включению генов бактерии Bacillus thuringiensis, которая вырабатывает специфический белковый эндоксин, обладающий инсектицидным действием. Немецкая химическая компания BASF создала модифицированный картофель (сорт Amflora), состав которого был изменен (он содержит только амилопектин) так, что он стал несъедобным, но более подходящим для производства крахмала. После долгих споров Еврокомиссия в прошлом году разрешила выращивать этот сорт в ЕС в промышленных целях. В прошлом же году группа индийских ученых объявила, что они разработали генетически модифицированный картофель, который содержит вдвое больше белка, чем обычный (благодаря добавлению гена AmA1 амаранта).
Трансгенные сорта картофеля позволяют значительно увеличивать его урожайность, добиться появления принципиально новых свойств и открывают большие возможности для его использования в промышленности. Но общество с недоверием относится к генномодифицированным продуктам, и многие крупные компании (McDonald’s, Burger King, Frito-Lay, и Procter&Gamble) отказываются от использования ГМ-картофеля. Впрочем, ученые надеются, что развивающиеся страны, где более миллиарда человек страдает от хронического недоедания, отнесутся к нему с большим интересом.
ГМ-картофель в России
В России с генномодифицированным картофелем ситуация странная. У нас сертифицировано 4 сорта ГМ-картофеля, два из которых разработала Monsanto, а два («Елизавета плюс» и «Луговской плюс») — российский Центр биоинженерии РАН, но сертифицированы они только для употребления в пищу: есть их в России можно, а выращивать — нельзя.
Россия является одной из главных картофелеводческих стран мира, но из-за колорадского жука происходят огромные потери урожая, особенно в южных регионах страны. Ежегодные потери от колорадского жука оцениваются в 2-2,5 млрд долларов. Генномодифицированный картофель, устойчивый к нему, мог бы решить эту проблему. Он прост в выращивании и не требует применения инсектицидов. «Мы разработали 2 сорта генномодифицированного картофеля, устойчивого к колорадскому жуку, — рассказывает доктор биологических наук, замдиректора по научной работе Центра биоинженерии РАН Николай Равин. — Эти сорта жук не ест. Мы проводили полевые испытания: высаживали две грядки картофеля, на одной наш сорт (устойчивый), на другой — исходный, от которого он произошел. В результате одна грядка оказывалась полностью съедена жуком, другая же осталась неповрежденной. Существуют еще американские сорта (созданные Monsanto), но они не приспособлены к нашим климатическим условиям. Мы же брали сорта, которые давно и успешно выращиваются в России и привносили в них дополнительный признак — устойчивость к колорадскому жуку».
«На данный момент у нас нет разрешения продавать семенной материал для выращивания на полях: есть можно, импортировать можно, а выращивать нельзя, — продолжает Равин. — Люди боятся генномодифицированных продуктов, на мой взгляд, совершенно безосновательно. Им по телевизору рассказывают страшилки, что взяли ген какого-нибудь страшного организма (например, скорпиона), вставили в картошку, и если вы съедите эту картошку, то сами превратитесь в скорпиона. Научной основы под этими страшилками нет никакой. Другой вопрос, что существует опасность утечки модифицированного генного материала в окружающую среду — опасность передачи новых генов диким родственникам. Поэтому генномодифицированные сорта должны сажаться отдельно, нужно избегать их контакта с сородичами; но это уже вопрос техники ведения сельского хозяйства. В случае картофеля это проблема вообще не очень актуальна: размножается он, в основном, вегетативным путем».
Татьяна Вайнтроб
Когда физика не просто наука,
Общество
1403
Поделиться
В июне в Томском государственном университете состоялась Летняя школа для. .. школьных учителей физики. В течение двух недель 40 преподавателей разных возрастов с увлечением слушали лекции университетских профессоров, обсуждали методические вопросы, а затем выполнили и защитили творческие квалификационные работы.
Результат Летней школы превзошел ожидания организаторов: после курсов несколько учителей приняли решение поступать в магистратуру, а некоторые – и в аспирантуру физического факультета ТГУ!
Можно с уверенностью говорить, что в ближайшем будущем среди абитуриентов физического факультета ТГУ станет больше выпускников тех учителей, которые поучились в Летней школе ТГУ. Как правило, школьники увлекаются той наукой, которую преподаёт творчески работающий учитель.
К сожалению, за последние два десятка лет интерес школьников к физике снизился: сдавать этот предмет на ЕГЭ отваживается лишь каждый четвёртый старшеклассник. А во всех университетах Томска бюджетных мест, где требуется физика в качестве вступительного испытания, пока больше, чем выпускников, сдающих физику! Поэтому инициатива ТГУ по организации Летней школы учителей физики очень своевременна.
О Летней школе, преподавании физики мы разговариваем с её научным руководителем, профессором физического факультета ТГУ О. Н. Чайковской.
Педсовет учителей физики в стенах ТГУ
– Ольга Николаевна, обычно курсы повышения учителей-предметников проводит Институт учителя (ТОИПКРО) или Педагогический. Почему вдруг физический факультет классического университета озаботился квалификацией школьных учителей?
– Курсы повышения квалификации проводились на физическом факультете регулярно в доперестроечный период. С 2015 года мы просто возобновили эту традицию. Инициативу университетских физиков поддержали областной департамент общего образования и городской департамент. И это поддержка оказалась кстати. Потому что собрать учителей в «горячую пору» непросто – директора школ не слишком охотно отпускаются «рабочие руки» во время ремонта и «ответственных лиц» в дни сдачи ЕГЭ. Но понимание того, что такие курсы может проводить только сильный вуз, стало убедительным аргументов в пользу сотрудничества с ТГУ.
Курсы повышения квалификации педагогам необходимы: многие вещи, усвоенные в вузе будущими учителями, при работе в школе остаются невостребованными и выпадают из памяти. А на курсах освежаются старые знания и появляются новые. Реальность такова, что в школах с демонстрационным оборудованием по физике – не очень хорошо, либо учителя не успевают использовать имеющееся экспериментальное оборудование в силу того, что сокращены часы в школе. Нужна подсказка для демонстрационных опытов, во время Летней школы этому уделено много времени. За две недели курсов происходит очень много интересного. И когда собираются единомышленники вместе, общение проходит эффективно. Получается своеобразный педсовет учителей физики.
Думаю, что Летняя школа – это место, где можно быстро обменяться новыми достижениями в науке и технике. Со своей стороны факультет не только мобилизовал все внутренние силы на проведение летних курсов (так, кафедра общей и экспериментальной физики участвовала почти полностью), но и привлек руководителей вуза на уровне проректоров и пригласил профессоров из других ВУЗов и научных институтов Томска.
– Будет ли продолжение у Летней школы?
– Да. В ближайших планах физического факультета – в осенние каникулы провести школу для учеников старших классов по решению задач повышенной сложности в ЕГЭ. Это мероприятие пройдет в рамках проекта взаимодействия высшей и средней школы. И это помимо замечательной Летней физико-математической школы, которая по традиции пройдет в августе этого года, а затем плавно перетечет в вечернюю, уже много лет работающих в ТГУ. (В прошлом году физико-математическая школа ТГУ отметила 45-летие, и совсем скоро школьники поедут на 41-ю летнюю смену).
Все ребята, поступившие в университеты из физматшколы, являются опорой в учебе для преподавателей и авторитетом для одногруппников. На них всегда и во всем можно положиться, они заметно отличаются от остальных. Умение учиться у них заложено со школьной скамьи. Они учатся сами и помогают другим. Нужно видеть, с каким усердием эти ребята объясняют пройденный материал своим сверстникам… О физматшколе можно говорить часами. Но погрузиться в этот мир, прожить его изнутри можно только летом в ЛФМШ, где особая, академическая атмосфера, где хочется творить. Именно в физматшколе школьники начинают ощущать себя студентами, приобщаются к alma mater. Для многих ребят она служит
стартом в большую науку, именно здесь у них появляется страсть к исследовательской работе.
– А как вы стали физиком? Был ли у вас школьный учитель, «заразивший» вас любовью к этому предмету?
– В пятом классе на меня обратила внимание учительница математики и подкидывала занимательные задачки. С шестого класса я занималась в заочной физико-математической школе при МГУ, а с восьмого – в очной вечерней физико-математической школе при физическом факультете ТГУ. В математике у меня было больше побед. Окончательный выбор в пользу физического факультета был сделан после летней физико-математической школы. Конечно, я благодарна школьным учителям, которые развили во мне научное любопытство. В 9–10-х классах физику преподавала учительница, которая закончила ТГУ.
Поиски на стыке наук
– Нынешние абитуриенты – какие они? Много ли среди них тех, кто мечтает о научной деятельности? Есть у них такая возможность – заняться наукой?
– Если раньше значительная часть поступающих тяготела к «рыночным» специальностям, то один из главных трендов приемных кампаний последних лет – рост интереса к естественнонаучным, физико-математическим, техническим дисциплинам. Кроме того, сегодня особо востребована широта и фундаментальность образования. Такое сочетание обеспечивает выпускнику университета не только высокое качество профессиональных компетенций, но и создает условия для дальнейшего саморазвития, воспитывает эрудированного человека, творчески мыслящую личность.
Заметное количество ребят, поступивших в последние годы на физический факультет, не скрывают интерес к междисциплинарным исследованиям. Ничего удивительного в том нет – это общемировая тенденция в науке и образовании. Поисками новых фундаментальных и прикладных знаний на стыке наук активно занимается наш факультет. Например, недавно на базе факультета открылась Международная научно-исследовательская лаборатория «Моделирование физических процессов в биологии и медицине», которая занимается исследованиями в области биомедицины на основе именно междисциплинарных знаний. Это физика, химия, биология, медицина, инженерные и компьютерные науки. Лаборатория входит в «Центр превосходства высоких медицинских технологий ТГУ», нацеленный на продвижение перспективных направлений фундаментальной медицины. В ее структуру входят ТГУ, СибГМУ, НИИ фармакологии и регенеративной медицины СО РАМН, Саратовский университет, Университет Маастрихта (Нидерланды) и Университет Оулу (Финляндия). Уже запущены две магистерские программы двойного диплома с этими университетами. Уже состоялся первый выпуск.
– В этом году физико-математическому образованию ТГУ исполняется 100 лет. Какие традиции продолжает коллектив физического факультета сейчас? Благодаря чему удаётся «быть с веком наравне»?
– Физический факультет ТГУ был образован в 1948 году. В настоящее время в структуре факультета 8 кафедр, в составе которых 7 лабораторий и 4 филиала кафедр в академических институтах. ФФ располагает высококвалифицированным профессорско-преподавательским составом. Большинство преподавателей имеют большой стаж и опыт педагогической и научной деятельности. На факультете работают: 49 профессоров, докторов наук, 50 доцентов и кандидатов наук. Многие преподаватели одновременно являются и сотрудниками академических институтов. Среди них – академики РАН Жорес Алферов, Александр Асеев и Виктор Панин.
Среди преподавателей 11 заслуженных деятелей науки РФ и заслуженных работников высшей школы РФ, 6 лауреатов государственных премий. Аспирантура ФФ одна из самых больших в ТГУ.
Проследить интеграцию образования и науки можно на примере кафедры физики металлов ФФ ТГУ, где реализована эффективная кооперация образования и науки. Кафедра ведет подготовку бакалавров, магистров и аспирантов в области физики конденсированного состояния вещества. Все преподаватели кафедры имеют ученые степени кандидатов и докторов наук и активно занимаются наукой в профильных академических организациях, таких, как Сибирский физико-технический институт, НИИ медицинских материалов, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН и др.
Исследовательская деятельность студентов является неотъемлемой частью образовательного процесса в лабораториях и институтах при решении конкретных проектов. Результаты такой работы используются при написании научных статей и докладов, отчетов НИОКР, диссертационных работ и изготовлении реальных изделий. В подготовке студентов и аспирантов кафедры физики металлов задействованы коллективы, возглавляемые признанными в своем направлении специалистами. Среди них директор Института физики прочности и материаловедения СО РАН Сергей Псахье (лаборатория компьютерного конструирования материалов ИФПМ СО РАН), Виктор Гюнтер (НИИ медицинских материалов), Юрий Чумляков (лаборатория физики высокопрочных кристаллов СФТИ), Александр Тюменцев (лаборатория физики структурных превращений ИФПМ СО РАН), Евгений Чулков-Савкин (лаборатория наноструктурных поверхностей и покрытий ТГУ), Александр Лотков (лаборатория материаловедения сплавов с памятью формы ИФПМ СО РАН) и др.
Эти организации и подразделения участвуют в реализации крупных научных программ и проектов совместно с госкорпорациями (Роскосмос и Росатом). Традиционно выпускники кафедры востребованы и по завершению обучения, как правило, трудоустраиваются в профильных организациях России и зарубежья.
Следует отметить, что большинство преподавателей и научных сотрудников, осуществляющих руководство курсовыми и дипломными работами, являются выпускниками кафедры. Таким образом, складывается преемственность поколений как преподавателей, так и исследователей. На кафедре сложились хорошие традиции подготовки востребованных, конкурентоспособных специалистов, что обеспечивает стабильный кадровый резерв.
Подписаться
Авторы:
Интервью: Тамара Дроздова
Роскосмос МГУ Россия Финляндия Школа Наука Выборы ЕГЭ Медицина Премия
19 сен
В мире образования: в России изобретателей воспитывают с детства
15 сен
Культурная среда: школы искусств становятся кузницами талантов
14 сен
«Точки роста»: как российские школьники знакомятся с цифровыми технологиями
Что еще почитать
Быть беде: пять вещей, которые нельзя подбирать с земли
1067
Алёна Голева
Томск
Настраиваем томских школьников на новый учебный год
191
Даниил Аршавский
Томск
Турция отказалась признавать референдумы о вхождении в состав России
19543
Ольга Расулова
В Херсоне проукраинские активисты начали тайную войну с березами
Видео
29446
Михаил Алимов
В России повысят зарплаты чиновников и второй раз за год — тарифы ЖКХ
21685
Марта Петрова
Что почитать:Ещё материалы
В регионах
Путин объявил частичную мобилизацию в России: кого коснётся
42081
Рязань
Анастасия Батищева
Жительницы Улан-Удэ становятся проститутками ради уплаты долгов и помощи близким
26072
Улан-Удэ
Роксана Родионова
«Девушки нет — терять нечего»: что происходит в военкомате Барнаула на третий день мобилизации
15357
Барнаул
Анастасия Чебакова
В Магнитогорском драмтеатре рассказали о режиссере Сергее Пускепалисе, погибшем в ДТП
12426
Челябинск
Альбина Хохлова
Костромские проблемы: в наших лесах исчезли грибы
10715
Кострома
«Надо настраиваться»: стилист в Улан-Удэ предсказала возвращение моды нулевых годов
Фото
7753
Улан-Удэ
Сэсэг Жигжитова
В регионах:Ещё материалы
Подкаст Just Science — Центр передового опыта судебно-медицинской экспертизы
Применение криминалистики для идентификации человека
Идентификация неизвестных человеческих останков требует стратегического использования методов расследования и научных методов. Это включает в себя использование различных методов судебной экспертизы для сбора биометрических данных умершего, сбор эталонных семейных образцов для сравнения и ввод имеющейся информации в обширные базы данных для облегчения связи с делами в стране и за рубежом. Эти усилия могут помочь закрыть семьи, выявить жертв массовых бедствий и найти пропавших без вести. Послушайте, как наши гости подробно расскажут о методах идентификации человека, включая судебную генетическую генеалогию, посмертное снятие отпечатков пальцев, судебную антропологию и криминалистическое искусство, а также применение обширных баз данных для работы с делами.
Этот сезон Just Science финансируется Центром передового опыта судебно-медицинских технологий Национального института юстиции.
Слушайте все выпуски подкастов здесь: Apple Podcasts, Stitcher, Soundcloud, Spotify и Google Podcasts!
Опубликовано:
Последнее обновление:
Написано:
Жаклин Маккей
Первоначальная дата выпуска: 23 сентября 2022 г. В третьем эпизоде нашего сезона «Применения криминалистики для идентификации человека» представители Just Science встретились с Лори Бруски и Эми Дженкинсон, двумя аналитиками в области общественного здравоохранения в RTI International, чтобы обсудить межведомственное…
Продолжить чтение «Просто использование баз данных для идентификации человека»…
Опубликовано:
Последнее обновление:
Написано:
Жаклин Маккей
Первоначальная дата выпуска: 16 сентября 2022 г. Во втором эпизоде нашего сезона «Применения криминалистики для идентификации человека» Just Science встретилась с Брайаном Джонсоном, руководителем программы по крупным инцидентам в подразделении скрытой печати Федерального бюро расследований,…
Продолжить чтение «Просто идентификация умерших по посмертным отпечаткам»…
Опубликовано:
Последнее обновление:
Написано:
Жаклин Маккей
Первоначальная дата выпуска: 9 сентября 2022 г. В первом эпизоде нашего сезона «Применения криминалистики для идентификации человека» представители Just Science встретились с доктором Хизер Маккирнан, судебным экспертом-исследователем RTI International, и Эшли Родригес, научным сотрудником…
Продолжить чтение «Просто идентификация лиц с помощью судебно-медицинской генеалогии»…
Just Science · Применение криминалистики для идентификации человека
2022 Тематические исследования: часть 1
Тематические исследования дают глубокое, многогранное понимание сложных вопросов в контексте реальной жизни. Поскольку ландшафт уголовного правосудия продолжает развиваться, практикующие специалисты каждый день видят и сталкиваются с новыми и разными делами. Нет двух одинаковых случаев, и хотя было бы невозможно извлечь уроки из них всех, в этом специальном мини-сезоне тематических исследований каждый найдет что-то для себя. Послушайте, как наши гости делятся историями о любопытных скрытых печатных доказательствах, о наезде и побеге из Города грехов, судебно-медицинской археологии в убийствах без чьей-либо личности, о неуловимом серийном насильнике на Юге и многом другом!
Этот сезон Just Science финансируется Центром передового опыта судебно-медицинских технологий Национального института юстиции.
Слушайте все выпуски подкастов здесь: Apple Podcasts, Stitcher, Soundcloud, Spotify и Google Podcasts!
Опубликовано:
Последнее обновление:
Написано:
Жаклин Маккей
Исходная дата выпуска: 26 августа 2022 г. В четвертом эпизоде нашего мини-сезона «Исследования конкретных случаев: часть 1» Just Science встретились с Лейтоном Д’Антони, помощником окружного прокурора округа Даллас, штат Техас, чтобы обсудить, как использовалась судебно-медицинская генетическая генеалогия. …
Продолжить чтение «Просто раскрытие нераскрытых дел с помощью судебно-медицинской генеалогии»…
Опубликовано:
Последнее обновление:
Написано:
Жаклин Маккей
Исходная дата выпуска: 19 августа 2022 г. В третьем эпизоде нашего мини-сезона «Исследования конкретных случаев: часть 1» Just Science встретилась с доктором Шэрон Мозес, адъюнкт-профессором антропологии в Университете Северной Аризоны, чтобы обсудить судебную археологию и поиск…
Читать далее «Просто судебно-медицинская археология и свалки тел»…
Опубликовано:
Последнее обновление:
Написано:
Жаклин Маккей
Первоначальная дата выпуска: 12 августа 2022 г. Во втором эпизоде мини-сезона «Исследования конкретных случаев: часть 1» Just Science встретилась со Стейси Чепрен, членом судебной группы по расследованию федеральных уголовных дел о неправомерных действиях, чтобы обсудить смерть пешехода…
Продолжить чтение «Просто решить проблему с наездом и бегством в Городе грехов»…
Опубликовано:
Последнее обновление:
Написано:
Жаклин Маккей
Исходная дата выпуска: 5 августа 2022 г. В первом эпизоде нашего мини-сезона «Кейсы: часть 1» Just Science встретились с Майклом Фэгертом, сертифицированным исследователем латентных отпечатков в Канзасском бюро расследований, чтобы обсудить латентный отпечаток…
Продолжить чтение «Просто любопытный случай сохранения печати»…
Just Science · 2022 Case Studies Part 1
Мнения, выводы и выводы или рекомендации, изложенные в этом выпуске подкаста, принадлежат докладчикам и не обязательно отражают мнение Министерства США. правосудия.
Свяжитесь с нами по адресу ForensicCOE@rti.org , если у вас возникнут вопросы, и подпишитесь на нашу рассылку , чтобы получать уведомления.
Связанный контент
Опубликовано:
Последнее обновление:
Написано:
Жаклин Маккей
Исходная дата выпуска: 23 сентября 2022 г. В третьем эпизоде нашего сезона «Применения судебной медицины для идентификации человека» представители Just Science встретились с Лори Бруски и Эми Дженкинсон, двумя аналитиками в области общественного здравоохранения в RTI International, чтобы обсудить межведомственное…
Продолжить чтение «Просто использование баз данных для идентификации человека»…
Опубликовано:
Последнее обновление:
Написано:
Жаклин Маккей
Исходная дата выпуска: 16 сентября 2022 г. Во втором эпизоде нашего сезона «Применения криминалистики для идентификации человека» Just Science встретилась с Брайаном Джонсоном, руководителем программы по крупным инцидентам в подразделении скрытой печати Федерального бюро расследований,…
Продолжить чтение «Просто идентификация умерших по посмертным отпечаткам»…
Опубликовано:
Последнее обновление:
Написано:
Жаклин Маккей
Исходная дата выпуска: 9 сентября 2022 г. В первом эпизоде нашего сезона «Применения криминалистики для идентификации человека» Just Science встретилась с доктором Хизер Маккирнан, судебным экспертом-исследователем RTI International, и Эшли Родригес, исследовательским общественным…
Продолжить чтение «Просто идентификация лиц с помощью судебно-медицинской генеалогии»…
Вернуться к основной навигации
Справедливая наука | Инновации, которые помогают, а не вредят
ЧТО, ЕСЛИ бы существовал лучший способ помощь, нет вред, все живые существа?
Вот с чего мы начинаем.
Единственное место на Земле, где можно найти постоянную истину, — это природа.
Так что, если бы была компания
, которые чувствовали призвание к цели
принимая эти истины и используя
их творить добро повсюду
наш мир?
Компания, использующая пробиотики и
прочие природные элементы, содержащиеся в
природа думать о далеком прошлом прибыль и итоговые показатели с намерением
для обслуживания чего-то большего; а
высшее призвание, лучшее будущее,
лучший мир.
Мы стремимся создавать
лучшие натуральные, научно обоснованные варианты чистящих средств и других необходимых для жизни продуктов на планете. Те, которые работают лучше, чем большинство промышленных химикатов.
Наши продукты также помогают, а не вредят,
наша драгоценная Земля, так как то, что находится внутри, приносит пользу всем живым существам, когда они используются. И мы их производим
все с самыми высокими стандартами заботы об окружающей среде.
Наша миссия велика и возвышенна. Чтобы у каждого человека была чистая вода, чтобы каждая улица была продезинфицирована, чтобы каждая больница была безопаснее от перекрестное загрязнение
, чем вчера.
Мы не остановимся, пока не
сделать мир лучше и безопаснее с помощью нашей продукции.
Пока мы только начинаем, наша преданность решению проблем через привычную приверженность истине к улучшению
жизней и эта драгоценная планета
— вот с чего мы начали.
Это может показаться пугающим, но, в конце концов, это…
Служить миру с
одним ингредиентом; наука.
Новый дом TankTechsRX
Лучшие решения вокруг нас.
С момента сотворения мира нас окружают невидимые растворы. Мы безоговорочно стремимся следовать этим существующим истинам, чтобы помогать, а не вредить всем живым существам.
Мы стремимся создавать лучшие натуральные, научно обоснованные варианты чистящих средств и других необходимых для жизни продуктов на планете. Те, которые работают лучше, чем большинство производимых.
Мы — компания, которая чувствует себя призванной служить более масштабно, более высокому призванию. Что продукты, которые мы создаем и выращиваем, могут помочь решить повседневные проблемы, не создавая новых. И решения, которые действительно могут изменить жизнь во всем мире.
Наша цель проста. Мы здесь, чтобы служить миру и делать его лучше, используя один ингредиент; наука.
Наши продукты работают настолько хорошо, что нас часто спрашивают: «Что за волшебство скрывается в бутылке?» Давайте начнем здесь. Мы используем только натуральные, научные формулы и пробиотики для создания чистящих средств, которые не только безвредны для окружающей среды, но и работают лучше, чем любое химическое вещество. И мы следим за тем, чтобы они помогали, а не вредили всем живым существам, начиная с того, как они производятся, и заканчивая тем, когда они используются, поскольку они только улучшают живые существа, с которыми они вступают в контакт. Но то, что внутри бутылки, еще больше. Мы стремимся представить эти продукты миру, чтобы сделать его лучше, безопаснее и чище. Так что мы думаем, что вы можете назвать это магией. Но мы любим говорить, что это просто наука.
С момента сотворения мира нас окружает невидимое качество.
С момента сотворения мира нас окружают невидимые растворы. Мы безоговорочно стремимся следовать этим существующим истинам, чтобы помогать, а не вредить всем живым существам.
Новый дом
компании TankTechsRx
С момента сотворения мира нас окружали невидимые решения. Мы безоговорочно стремимся следовать этим существующим истинам, чтобы помогать, а не вредить всем живым существам.
ПОЗНАКОМЬТЕСЬ С ТУАЛЕТОМ ЧИСТОТОЙ
С НОВЫЙ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ TANKTECHSRX
Учить больше
С момента сотворения мира нас окружают невидимые растворы. Мы безоговорочно стремимся следовать этим существующим истинам, чтобы помогать, а не вредить всем живым существам.
НОВЫЙ ДОМ TANKTECHSRX
НОВЫЙ ДОМ TANKTECHSRX
ДОБАВЬТЕ ЗДЕСЬ НАЗВАНИЕ
Это текстовая область для этого абзаца.
Кнопка
Кнопка
Мы стремимся создавать наилучшие научно обоснованные варианты чистящих средств и других жизненно необходимых продуктов на планете. И те, которые работают лучше всего.
Мы стремимся создавать лучшие на планете чистящие средства и другие жизненно необходимые продукты на научной основе. И те, которые работают лучше всего.
Мы стремимся создавать лучшие на планете чистящие средства и другие жизненно необходимые продукты, основанные на научных данных. И те, которые работают лучше всего.
ЗНАКОМЬТЕСЬ С ОСНОВАТЕЛЕМ, ДОНОМ ЦИММЕРМАНОМ
сердце слуги.
СТРАСТЬ к науке.
Компания TankTechsRx была основана Доном Циммерманном, чья более чем 15-летняя карьера началась с очистки резервуаров для жилых автофургонов, устранения засоров в туалетах и восстановления датчиков резервуаров с помощью процесса гидроструйной очистки. При использовании этого процесса он заметил, что большинство резервуаров были заполнены твердыми цементоподобными отложениями и скоплениями органического шлама, которые почти невозможно полностью удалить.
Преисполненный решимости найти более активное решение для очистки этих отложений, Дон начал свое исследование и задокументировал свои выводы на видео. Вскоре он обнаружил корреляцию между твердыми массами и химическими растворами в септиктенках и понял, что при использовании исключительно фермента или продукта на химической основе накопление слишком сильное, чтобы его можно было вымыть при нормальном давлении в шланге. Хуже того, поскольку в процессе гидроструйной очистки использовалась вода под таким высоким давлением, осадок превращался в пар и был неэффективен для удаления отложений или запаха (и во многих случаях усиливал запах).
Дон не из тех, кто отступит в дерьмовой ситуации, и сосредоточил свое внимание на разработке лучшего способа удаления отложений, очистки засоров и уменьшения запаха для своих товарищей-энтузиастов RV. После многих лет исследований, сотрудничества и экспериментов Дон нашел ответы, которые коренным образом изменили наше представление о сборных резервуарах, их проблемах и их обслуживании.
Эти ответы в конечном итоге превратились в запатентованную линейку продуктов TankTechsRx для жилых автофургонов, морских и септических систем, которые мы знаем и любим сегодня. Видео-исследование Дона превратилось в популярный канал на YouTube в качестве предпочтительного ресурса для тех, кто ищет помощь в решении проблем с резервуаром, и мы продолжаем привлекать и информировать наших клиентов с помощью новых информативных видео, которые вы можете просмотреть в нашей Видеотеке.
Если у вас возникла проблема с автодомом, морским судном или септиком, свяжитесь с нами сегодня. Мы здесь, чтобы помочь!
Познакомьтесь с основателем Доном Циммерманном
сердце слуги. СТРАСТЬ к науке.
Дон начал свою карьеру с очистки резервуаров для жилых автофургонов, устранения засоров в туалетах и восстановления датчиков резервуаров с помощью процесса гидроструйной очистки. При использовании этого процесса он заметил, что большинство резервуаров были заполнены твердыми цементоподобными отложениями и скоплениями органического шлама, которые почти невозможно полностью удалить.
Дон начал свою карьеру с очистки резервуаров для жилых автофургонов, устранения засоров в туалетах и восстановления датчиков резервуаров с помощью процесса гидроструйной очистки. При использовании этого процесса он заметил, что большинство резервуаров были заполнены твердыми цементоподобными отложениями и скоплениями органического шлама, которые почти невозможно полностью удалить.
Преисполненный решимости найти более активное решение для очистки этих отложений, Дон начал свое исследование и задокументировал свои выводы на видео. Вскоре он обнаружил корреляцию между твердыми массами и химическими растворами в септиктенках и понял, что при использовании исключительно фермента или продукта на химической основе накопление слишком сильное, чтобы его можно было вымыть при нормальном давлении в шланге. Хуже того, поскольку в процессе гидроструйной очистки использовалась вода под таким высоким давлением, осадок превращался в пар и не был эффективен для удаления отложений или запаха. Во многих случаях это даже усиливало запах.
В этот момент научная интрига Дона взяла над ним верх, и появился важный идеал. Он не успокоится, пока не найдет решение, но такое, которое также должно быть полезным для нашей планеты и всех живых существ на ней. Как набожный человек веры и сам христианский пастор, Дон погрузился глубже, чтобы убедиться, что решение послужит более широкой цели.
После многих лет исследований, сотрудничества и экспериментов Дон нашел ответы, которые он искал, которые радикально изменили наше представление о сборных резервуарах, их проблемах и их обслуживании. И тот, который был полностью натуральным, работал лучше, чем химикаты, и был настолько безопасным, что его можно было пить.
Эти ответы были в конечном итоге разработаны и расширены в запатентованной линейке продуктов TankTechsRx для жилых домов, морских и септических систем, которые теперь используются во всем мире. Но Дон еще не закончил.
Мысли о том, как растворы с пробиотиками могут помочь большему количеству людей в мире, решая основные потребности, такие как обеспечение пресной водой для всех, лучшие способы дезинфекции больниц и простые способы очистки городских улиц, захватили его. Именно тогда он понял, что пришло время выйти за рамки TankTechsRx.
Объяснения Дона о том, как что-то работает и как решить проблему, могут быть сложными. Но то, что каждый человек всегда получает, это когда он резюмирует все это тремя словами; «Это просто наука». Вот так мы и получили свое имя.
Когда вы покупаете любой продукт Just Science, вы покупаете научную страсть Дона в бутылке, смешанную с его самым важным ингредиентом; сердце слуги помогать, а не вредить. Хотя он занимается этим десятилетиями, он действительно только начинает.
ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКТОВ
ТЯЖЕЛЫЙ ПУТЬ
Есть гораздо более простые способы
производить чистящие средства и
необходимые продукты, но мы
создаем наши продукты
наиболее экологичными способами
возможно любой ценой.
ЗА ВСЁ
От пробиотиков до других натуральных
ингредиентов, каждый продукт
решает проблему лучше, чем
что-либо другое, а также
помогает каждому живому существу
, которое соприкасается с ним.
НЕТ ВРЕДНЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ
От пробиотиков до других натуральных
ингредиентов, каждый продукт
решает проблему лучше, чем
любой другой продукт, а также
помогает каждому живому существу
, которое соприкасается с ним.
ОБЯЗАТЕЛЬНО ПЕРЕРАБОТКА
Мы используем повторно используемые, переработанные и пригодные для вторичной переработки транспортные материалы, когда это возможно, чтобы гарантировать, что даже наша упаковка помогает, а не вредит нашей планете.
ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКТОВ
ТЯЖЕЛЫЙ ПУТЬ
Существуют гораздо более простые способы производства чистящих средств и предметов первой необходимости, но мы создаем наши продукты максимально экологичными способами, независимо от их стоимости.
ЗА ВСЁ
От пробиотиков до других натуральных ингредиентов, каждый продукт решает проблему лучше, чем что-либо другое, а также помогает каждому живому существу, которое вступает с ним в контакт.
БЕЗ ВРЕДНЫХ
ИНГРЕДИЕНТЫ
Это просто. Мы никогда не используем химикаты или какие-либо вредные вещества в любом из наших продуктов. Это означает отсутствие вредных испытаний, никаких вредных последствий, никакого
вреда, и точка.
ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ
Мы используем повторно используемые, переработанные и пригодные для повторного использования транспортные материалы всякий раз, когда это возможно, чтобы гарантировать, что даже наша упаковка помогает, а не вредит нашей планете.
СПРАВЕДЛИВЫЕ ЦЕННОСТИ
Отцовская любовь к науке и вере.
Страсть отца к науке и вере. Сын, вдохновленный. Узнайте, как появилась Just Science, и о мышлении слуги, стоящем за всем, что мы создаем, продаем и делаем.
Учить больше
ДЖОН: Нам нужно переосмыслить этот фон и/или макет с той же информацией, что и здесь.
Разница в том, что внутри
изготовление продуктов
трудный путь
Есть гораздо более простые способы производства чистящих средств и предметов первой необходимости. Но мы создаем наши продукты максимально экологичными способами, независимо от их стоимости
про все
От пробиотиков до других натуральных ингредиентов, каждый продукт решает проблему лучше, чем что-либо другое, а также помогает каждому живому существу, которое появляется в контакте с ним.
.
Без вредных ингредиентов. Всегда.
Это просто. Мы никогда не используем химикаты или какие-либо вредные вещества в любом из наших продуктов. Это означает отсутствие вредных испытаний, никаких вредных последствий, никакого вреда, и точка.
Достаточно безопасно, чтобы его можно было есть
Внутри все натуральное. Нам нравится говорить, что это настолько безопасно, что его можно есть. Но мы думаем, что вы можете найти более вкусные варианты еды.
У ВАС ЕСТЬ ПРОДУКТ, ПОДХОДЯЩИЙ НАШЕМУ
Независимо от продукта, у нас есть четыре основных принципа, которым должно соответствовать все, что мы продаем. Если нет, то это просто еще один продукт, необходимый для уборки или образа жизни.
Учить больше
Как продукты становятся частью Just Science
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut Labore et dolore magna aliqua.
Учить больше
решение проблем с привычной преданностью истине.
Мы — компания, которая чувствует себя призванной служить более масштабно, более высокому призванию. Что продукты, которые мы создаем и выращиваем, могут помочь решить повседневные проблемы, не создавая новых. И решения, которые действительно могут изменить жизнь во всем мире.
Мы — компания, которая чувствует себя призванной служить более масштабно, более высокому призванию. Что продукты, которые мы создаем и выращиваем, могут помочь решить повседневные проблемы, не создавая новых. И решения, которые действительно могут изменить жизнь во всем мире.
ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКТОВ
ТЯЖЕЛЫЙ ПУТЬ
Есть гораздо более простые способы
производить чистящие средства и продукты для образа жизни-
необходимые продукты, но мы
создаем наши продукты
самыми безопасными для Земли способами
7
7 цена.
ЗА ВСЁ
От пробиотиков до других натуральных
ингредиентов, каждый продукт
решает проблему лучше, чем
любой другой продукт, а также
помогает каждому живому существу
, которое соприкасается с ним.
БЕЗ ВРЕДНЫХ
ИНГРЕДИЕНТЫ
Это просто.
Мы никогда не используем
химикаты или какие-либо вредные вещества в наших продуктах. Это означает
никаких вредных испытаний, никаких вредных
последствий, никакого вреда, и точка.
ПРИВЕРЖЕННОСТЬ ПЕРЕРАБОТКЕ
Мы используем повторно используемые, переработанные и пригодные для вторичной переработки транспортные материалы всякий раз, когда это возможно, чтобы гарантировать, что даже наша упаковка помогает, а не вредит нашей планете.
Мы — компания, которая чувствует себя призванной служить более масштабно, более высокому призванию. Что продукты, которые мы создаем и выращиваем, могут помочь решить повседневные проблемы, не создавая новых. И решения, которые действительно могут изменить жизнь во всем мире.
Наука не знает границ. Оно не знает конца. Наша миссия — использовать целительные силы, которые окружают всех нас, чтобы сделать все вокруг лучше и безопаснее. Если наши продукты — это мозг Just Science, то эти усилия — наше сердце и душа. Вернитесь в ближайшее время, чтобы посмотреть и узнать больше о наших запланированных усилиях помочь, а не навредить миру.
Наука не знает границ. Оно не знает конца. Наша миссия — использовать целительные силы, которые окружают всех нас, чтобы сделать все вокруг лучше и безопаснее. Если наши продукты — это мозг Just Science, то эти усилия — наше сердце и душа. Вернитесь в ближайшее время, чтобы посмотреть и узнать больше о наших запланированных усилиях помочь, а не навредить миру.
Наука не знает границ. Оно не знает конца. Наша миссия — использовать целительные силы, которые окружают всех нас, чтобы сделать все вокруг лучше и безопаснее. Если наши продукты — это мозг Just Science, то эти усилия — наше сердце и душа. Вернитесь в ближайшее время, чтобы посмотреть и узнать больше о наших запланированных усилиях помочь, а не навредить миру.
В Just Science мы предлагаем нашим клиентам лучшее из того, что мы знаем сегодня. Но мы никогда не оторвемся от того, что откроет наука, чтобы завтра все стало лучше.
В Just Science мы предлагаем нашим клиентам лучшее из того, что мы знаем сегодня. Но мы никогда не оторвемся от того, что откроет наука, чтобы завтра все стало лучше.
В Just Science мы предлагаем нашим клиентам лучшее из того, что мы знаем сегодня. Но мы никогда не оторвемся от того, что откроет наука, чтобы завтра все стало лучше.
Наука не знает границ. Оно не знает конца. Наша миссия — использовать целительные силы, окружающие всех нас, и нести их в мир. Обеспечить каждого человека пресной водой с помощью микробиотических растворов. Сделать больницы более безопасными, чем когда-либо прежде, с помощью новых открытий в области пробиотиков. Обеззараживать воздух осветлением. Если наши продукты — это мозг Just Science, то эти усилия — наше сердце и душа. В следующем году мы поделимся гораздо большим.
СТАТЬ АДВОКАТОМ
«Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut Labore et dolore magna aliqua.
Обнаружить
Just Science в Apple Podcasts
225 выпусков
Just Science — это подкаст для специалистов в области правосудия и всех, кто хочет узнать больше о криминалистике, инновационных технологиях, текущих исследованиях и практических стратегиях по совершенствованию системы уголовного правосудия. Этот подкаст посвящен целому ряду вопросов, в том числе лидерству в криминалистической лаборатории, новым технологиям, реагированию на сексуальные домогательства и более широким проблемам науки и общественной безопасности. Мы охватываем все виды судебно-медицинской экспертизы, включая ДНК, отпечатки пальцев, следовые улики, токсикологию, контролируемые вещества, исследование места преступления и многое другое!
Некоторые сезоны Just Science были разработаны RTI International через Центр передового опыта судебно-медицинской экспертизы, программу Национального института юстиции Министерства юстиции США и частично финансировались за счет соглашения о сотрудничестве [2016-MU-BX-K110]. .
Просто использование баз данных для идентификации человека
Простое использование баз данных для идентификации человека
В третьем эпизоде нашего сезона «Применения криминалистики для идентификации человека» Just Science встретилась с Лори Бруски и Эми Дженкинсон, двумя аналитиками в области общественного здравоохранения в RTI International, чтобы обсудить межведомственные усилия по сбору информации о преступлениях, пропавших без вести и умерших. в обширных базах данных. В эпоху цифровых технологий информацию об уголовном правосудии можно загружать в базы данных и систематизировать в централизованном месте с возможностью поиска, что делает ее более доступной, чем когда-либо. Эти правительственные базы данных действуют как компьютеризированные индексы информации, которую правоохранительные органы, судебные следователи и, в некоторых случаях, широкая общественность могут использовать для идентификации неизвестных человеческих останков и раскрытия дел о пропавших без вести. Послушайте, как Лори и Эми обсуждают различные доступные базы данных, где к ним получить доступ и как их можно использовать для криминалистики и идентификации человека. Этот эпизод финансируется Центром передового опыта судебно-медицинских технологий Национального института юстиции (награда № 15PNIJ-21-GK-0219).2-МУМУ).
Просто идентификация умерших по посмертным отпечаткам
Простое опознание умерших с помощью посмертных отпечатков
Во втором эпизоде нашего сезона «Применения криминалистики для идентификации человека» команда Just Science встретилась с Брайаном Джонсоном, руководителем программы по расследованию крупных инцидентов в отделе скрытой печати Федерального бюро расследований, чтобы обсудить, как посмертные отпечатки могут быть использованы для идентификации неизвестных умерших. Один из самых дешевых, простых и быстрых методов идентификации людей — это отпечатки гребней трения; однако проблемы могут возникнуть в тех случаях, когда травма или разложение влияют на качество рук умершего. К счастью, существует множество доступных методов, которые могут облегчить сбор высококачественных посмертных отпечатков, если на руках все еще есть необходимые слои кожи. Послушайте, как Брайан обсуждает преимущества посмертной печати, почему идентификация осуществляется исследователями скрытых отпечатков и как формируется кожа гребня трения. Этот эпизод финансируется Центром передового опыта судебно-медицинских технологий Национального института юстиции.
Просто идентификация людей с помощью судебно-медицинской генеалогии
Просто идентифицируя людей с помощью криминалистической генеалогии
В первом выпуске нашего сезона «Применение криминалистики для идентификации человека» Just Science встретилась с доктором Хизер Маккирнан, судебным экспертом-исследователем RTI International, и Эшли Родригес, исследовательской общественностью. Аналитик здравоохранения в RTI International, чтобы обсудить использование судебной генетической генеалогии при идентификации человеческих останков. Часто неизвестные человеческие останки находят полностью или частично скелетированными без близких биологических родственников в CODIS, чтобы облегчить идентификацию. Таким образом, сочетание нетрадиционного тестирования ДНК с генеалогическими методами и исследованиями стало мощным инструментом расследования, позволяющим сблизить семьи. Послушайте, как доктор Маккирнан и Эшли обсуждают, чем судебно-медицинская генеалогия отличается от поиска профиля ДНК в CODIS, какие существуют ограничения при использовании технологий ДНК для идентификации неизвестных останков и важность семейных эталонных образцов. Этот эпизод финансируется Центром передового опыта судебно-медицинских технологий Национального института юстиции.
Простое решение нераскрытых дел с помощью судебно-медицинской генеалогии
Простое решение нераскрытых дел с помощью судебно-медицинской генеалогии
В четвертом эпизоде нашего мини-сезона «Исследования конкретных случаев: часть 1» Just Science встретилась с Лейтоном Д’Антони, помощником окружного прокурора в округе Даллас, штат Техас, чтобы обсудить, как судебно-медицинская генетика генеалогия использовалась в качестве инструмента расследования, чтобы помочь раскрыть серию насильственных нераскрытых дел. В 19В 80-х годах в округе Даллас, штат Техас, и в Шривпорте, штат Луизиана, произошло несколько насильственных сексуальных посягательств. Все эти случаи были связаны профилем чужой ДНК; однако подозреваемых не нашли, и дела были заморожены. В 2020 году расследование было возобновлено, и судебно-медицинская генеалогия использовалась для выявления общего подозреваемого во всех шести случаях. Послушайте, как Лейтон обсуждает путешествие, направленное на восстановление справедливости почти 40 лет спустя, и перспективы использования судебной генетической генеалогии в качестве инструмента для раскрытия ранее неразрешимых дел. Этот эпизод финансируется Центром передового опыта судебно-медицинских технологий Национального института юстиции.
Только судебная археология и свалки тел
Just Forensic Archaeology And Места захоронения тел
В третьем эпизоде нашего мини-сезона Case Studies Part 1 Just Science встретилась с доктором Шэрон Мозес, адъюнкт-профессором антропологии в Университете Северной Аризоны, чтобы обсудить судебную археологию и поиск жертв. убийств «без тел». Судебно-медицинские археологи могут играть решающую роль в стратегиях извлечения тел и поиска человеческих останков, поскольку на выбор места захоронения тел преступниками, совершившими убийство, влияют различные социальные и экологические факторы. Судебные археологи используют свой традиционный набор навыков для понимания факторов окружающей среды и поведения животных при поиске мусора, чтобы оптимизировать ресурсы, сузить поля поиска и вычислить точку происхождения после обнаружения разбросанных останков. Послушайте, как доктор Мозес обсуждает взаимосвязь между судебной антропологией и археологией, реконструкцию поведения людей и животных и личный опыт извлечения человеческих останков. Этот эпизод финансируется Центром передового опыта судебно-медицинских технологий Национального института юстиции. Некоторый контент в этом подкасте может считаться деликатным и вызывать эмоциональные реакции или может не подходить для более молодой аудитории.
Просто разгадываю наезд и бегство в городе грехов
Простое раскрытие дела о наезде и побеге в Городе грехов
Во втором эпизоде мини-сезона «Кейсы, часть 1» команда Just Science встретилась со Стейси Чепрен, членом судебной группы по расследованию федеральных уголовных дел о неправомерных действиях, чтобы обсудить наезд на пешехода со смертельным исходом с использованием следов и цифровых доказательств. Тихим утром в городской черте Лас-Вегаса пешеход на хорошо освещенном пешеходном переходе был сбит пьяным водителем, который скрылся с места происшествия. Свидетелей не было, но власти быстро разобрались в деле с помощью покраски автомобиля после продажи и местных видеозаписей. Послушайте, как Стейси обсуждает межведомственное сотрудничество и криминалистические анализы, используемые для идентификации подозреваемого. Этот эпизод финансируется Центром передового опыта судебно-медицинских технологий Национального института юстиции.
Отзывы клиентов
36 оценок
Предупреждение о сексуальном ботанике
Лучший подкаст для ботаников (даже если вы думаете, что вы не ботаник… так и должно быть). Если вы работаете в правоохранительных органах или просто обычный Джо или Жозетт, которые интересуются ВСЕМ, что связано с наукой и правосудием. (Видите, что они там сделали? JUST(ICE) Science) Боже, как я люблю лаконичные названия подкастов!
Melissa-Just The Tip-Sters pod
Отличная работа!
Этот подкаст отлично подходит для интервью с профессионалами и обсуждения взглядов присяжных на обработку доказательств. Он был сделан не только для профессионалов, но и для студентов, изучающих судебную психологию. Я считаю, что этот подкаст надежен из-за предоставленной информации и примеров из реальной жизни, приведенных в интервью.
Большой.
Этот подкаст был очень хорошо сделан. Звук чистый, слушать очень легко. Just science отлично справляется с поиском людей, имеющих образование в области криминалистики, и обслуживает всех, кто может быть заинтересован в тематических исследованиях и в том, как работают определенные вещи в области криминалистики. Я рекомендую этот подкаст всем, кто хочет узнать больше о том, как выносится окончательный вердикт по любому преступлению.
Вам также может понравиться
Socially Just Science
Только для подписчиков
Войти или Подпишитесь сейчас на аудиоверсию
В связи с тем, что университетские городки изобилуют предупреждениями о триггерах и некоторыми активистами социальной справедливости, требующими подавления идей, выходящих за рамки узкого окна политкорректного мнения, кажется, что между идеологией прогрессистов и идеалом растет разрыв. свободного исследования, в том числе научного исследования. Но, согласно новой книге Элис Дрегер, Средний палец Галилея , активисты нуждаются в ученых: «справедливость и, следовательно, мораль требуют эмпирического поиска», а бесперебойная работа науки требует справедливости. Дрегер, биоэтик и историк науки из Северо-Западного университета, выдвигает этот аргумент, главным образом, рассказывая о своей собственной активности и исследованиях, как от имени угнетенных меньшинств против медицинского сообщества, так и от имени преследуемых ученых против активистов, которые выдвигают «политику идентичности». стремления к истине. Воодушевляющие истории о клевете, несправедливости и оправдании рассказаны в остроумном и очаровательном стиле. Но акцент на конкретных эпизодах клеветы и несправедливости оставляет мало места для более широких вопросов, которые Дрегер ставит о том, хороша или плоха наука для поиска справедливости.
Название книги отсылает к реликвии настоящего пальца Галилея, который Дрегер увидел во время поездки в Италию в качестве аспиранта, символическое значение которого довольно очевидно. Галилей для Дрегера отстаивал правду, объективность и факты, часто в резкой и высокомерной манере, против того, что Дрегер анахронично называет «политикой католической идентичности». Вместо того, чтобы предположить, что «авторитеты знают, о чем они говорят», Галилей привел доводы в пользу «совместного поиска истины путем поиска фактов». Дрегер утверждает, что, когда в наши дни ученые собирают доказательства, которые указывают нам на противоречивые выводы с последствиями, которые трудно принять — например, идея о том, что наше понимание различия между полами больше уходит корнями в социальную конструкцию, чем в биологию — тогда нам следует последовать примеру Галилея, побуждая наших собеседников «усерднее думать».
Однако Галилей был не только великим ученым, но и несколько непочтительной и сварливой фигурой. Дрегер описывает эти черты как «галилеевскую личность», воплощенную учеными, которые смело противостоят ортодоксальности, не особенно заботясь об угрозе преследований, не говоря уже об обычной вежливости, которая заставила бы большинство людей воздержаться от прямого оспаривания заветных убеждений других людей. Некоторые ученые, наиболее известный из которых Лео Штраус, утверждали, что философия долгое время формировалась под угрозой преследований, которая заставляла философов скрывать способы, которыми их идеи бросают вызов или подрывают традиционную мораль своих сообществ. Философы использовали диалоги и другие литературные формы, чтобы скрыть свои истинные учения «между строк». Галилей тоже написал диалог, в котором почти буквально назвал папу идиотом — не совсем разумный способ избежать преследований. Может быть, именно это неприятие авторитета и равнодушие к гонениям и отличает современную науку от философии, а не, например, обращение к эмпирическим методам, — ведь именно в этом диалоге Галилей прославил тех, кто «одной силой ума совершил такое насилие над собственными чувствами, что они предпочли то, что говорил им разум, тому, что чувственный опыт ясно показал им обратное». С этой точки зрения, современная наука — это не только поиск фактов, но и набор установок по отношению к авторитету, догматизму и ортодоксии.
Такая интерпретация значения Галилея указывает на то, как наука может служить интересам справедливости и демократии. Наука бросает вызов и опровергает ложные убеждения, которые власть имущие используют в качестве инструментов угнетения. Некоторые философы науки, в частности Карл Поппер, выдвинули аналогичную точку зрения, утверждая, что «критическое отношение» лежит в основе как научной деятельности, так и «открытого общества». Для Дрегера наука выходит за рамки рациональной критики утверждений о мире природы или политических предложений; фактически новая наука Галилея была «революцией в human identit y » и был «фундаментальным сдвигом в том, что мы можем знать о себе s » (выделено в оригинале). Но то, что Галилей учил нас о нас самих, заключалось в том, что мы менее значимы, чем мы думали, и что «мы, люди, находимся просто на другой мчащейся планете, а не в особом, спокойном месте, созданном для нас внимательным библейским Богом». Какую бы ценность критическое отношение Галилея ни имело для демократии, кажется, что учение Церкви о значимости человека является лучшим основанием для демократии и прав человека, чем заявления о ничтожности человека, вытекающие из открытий современной науки. На такие фундаментальные вопросы о моральных последствиях открытий современной науки в книге Дрегера лишь намекается, и, конечно же, нет ответов.
Мнение Дрегер о том, что наука и социальная справедливость требуют друг друга, то есть что для занятий наукой необходима справедливая система и что наука необходима, чтобы «знать, как создать устойчиво справедливую систему», основано на ее собственном опыте. как активист, так и ученый. Дрегер рассказывает о четырех основных эпизодах, которые способствовали ее пониманию отношений между наукой и правосудием: две истории активизма, в которых Дрегер работала над изменением того, как врачи обращаются с пациентами с неоднозначными половыми признаками, и две истории о том, что можно было бы назвать «анти- активизм», в котором она заступалась за осажденных ученых, подвергшихся нападкам со стороны активистов, недовольных последствиями работы ученых для нашего понимания человеческой природы.
Первый крупный эпизод, о котором рассказывает Дрегер, связан с ее деятельностью в интересах интерсексуалов — термин, используемый сегодня для обозначения «гермафродитов» или лиц, рожденных с неоднозначными половыми признаками. После того, как некоторые интерсекс-активисты связались с ней по поводу ее раннего исследования, Дрегер начала работать с активистами, призывая врачей прекратить хирургическое «исправление» неоднозначных гениталий. В отличие от многих активистов, пришедших из академии, которые «хотели просто извергать милые лозунги и академическую постмодернистскую чушь…», Дрегер и ее коллеги приложили серьезные усилия, чтобы понять научные и клинические данные и встретиться с врачами на их собственных условиях, чтобы убедить их в том, что многие из операций, проведенных интерсекс-детям, были ненужными и вредными.
Вспоминая о своей интерсекс-активности, Дрегер обращается к ее участию в полемике по поводу книги психолога Северо-Западного университета Дж. Майкла Бейли 2003 года «Человек, который хотел бы стать королевой ». Книга Бэйли искала для популяризации теорий профессора психиатрии Университета Торонто Рэя Бланшара о том, что сексуальная ориентация может во многом объяснить транссексуальность. По словам Бланшара и Бейли, особенно женоподобные гомосексуальные мужчины могут стать трансгендерными, часто в качестве приспособления к давлению со стороны гомофобных обществ. (Дрегер упоминает Иран как одно из репрессивных обществ, где смена пола используется для «исправления» гомосексуальных желаний — на самом деле, Иран, как сообщается, проводит второе по величине количество операций по смене пола в мире.) однако эти ученые выдвинули идею о том, что другие мужчины, стремящиеся стать женщинами, делают это из-за сексуального фетиша, который Бланшар назвал «аутогинефилией», своего рода сексуальной фантазии, связанной с идеей быть женщиной. Теории Бланшара и Бейли противоречили самопониманию многих представителей трансгендерного сообщества и угрожали распространенной — и, по словам Дрегера, политически удобной — теории о том, что те, кто стремился к смене пола с мужского на женский, были просто женщинами, запертыми в мужских телах.
Как рассказывает Дрегер, троица трансгендерных активистов, Линн Конвей, Андреа Джеймс и Дейдра Н. Макклоски, попыталась дискредитировать Бейли, обвинив его в нарушении этических норм, регулирующих исследования. Бейли, по словам этих активистов, не соблюдал стандартные процедуры защиты людей, с которыми он проводил исследования, в отношении людей, с которыми он беседовал и которых использовал в качестве тематических исследований в книге. Все дело Бейли было, по меньшей мере, запутанной паутиной, и хотя Дрегер изо всех сил старается снять с Бейли обвинения в этических нарушениях, даже ее сочувственный отчет оставляет Бейли нечестивцем.
Затем Дрегер обращается к своей защите антрополога Наполеона Шаньона, чьи исследования насилия среди народа яномамо на Амазонке, начиная с 1960-х годов, принесли ему славу и известность в антропологическом сообществе. Многие писатели о войне и насилии, включая Стивена Пинкера, друга Дрегера, который сам был вовлечен в полемику с правыми и левыми учеными, использовали работу Шаньона, чтобы опровергнуть старый миф о «благородном дикаре» и доказать, что война и насилие являются частью человеческой природы.
Для многих антропологов того, что Шаньон забодал священных коров, было достаточно, чтобы вывести его из респектабельности. Не помогало его делу и то, что он был во многом резким и высокомерным персонажем — настоящей «галилеянской личностью». Но были также очень серьезные обвинения, выдвинутые в адрес Шаньона Патриком Тирни, журналистом, который в 2000 году обвинил Шаньона и его коллегу-исследователя Джеймса Нила в преступлениях, начиная от неуважения к верованиям и табу яномамо и заканчивая попыткой геноцида. Дрегер обнаружил, что обвинения, выдвинутые Тирни против Шаньона и Нила, были в значительной степени сфабрикованы. Но Американская ассоциация антропологов хотела привести Шаньон в пример. Джейн Хилл, бывший президент ассоциации, возглавила целевую группу по расследованию обвинений, и хотя в частном порядке она считала книгу Тирни «просто дешевкой», в отчете 2002 года рабочая группа осуждала работу Шаньона. (Этот отчет, однако, не положил конец спорам, и в 2005 г. ассоциация проголосовала за отмену принятия отчета. )
В заключение Дрегер возвращается к интерсекс-активизму, в данном случае к ее кампании, к которой присоединился ряд других активистов и специалистов по биоэтике, за прекращение использования стероидного дексаметазона. «Dex» используется для предотвращения интерсексуальных состояний (или даже «поведенческой маскулинизации», такой как «сорванец» или лесбиянство) у дочерей женщин, страдающих состоянием, известным как хроническая гиперплазия надпочечников. Вместе с другими биоэтиками Дрегер в 2010 году направил письмо с обеспокоенностью государственным органам, ответственным за надзор за защитой испытуемых на людях, уделив особое внимание интерсексуальному лечению, проводимому педиатром Марией Нью, что привело к бурному обмену мнениями в Американский журнал биоэтики . Хотя Дрегер выдвинула ряд серьезных критических замечаний по поводу использования этих стероидов, ее попытка заставить Управление по защите субъектов исследований расправиться с исследованиями Нью в конечном итоге не увенчалась успехом — «бухгалтеры на белых лошадях», как Дрегер описывает федеральных бюрократов, обнаружили, что Работа Нью в соответствии с буквой закона.
Между этими четырьмя историями Дрегер рассказывает о некоторых своих беседах с другими преследуемыми учеными, в том числе с биологом Э. О. Уилсоном, чьи социобиологические теории сделали его мишенью левых демонстраций; Кен Шер, редактор академического журнала Psychological Bulletin , который в 1999 году опубликовал обзор, в котором утверждалось, что сексуальное насилие в детстве может привести к менее долгосрочному психологическому вреду, чем обычно считается, что было осуждено резолюцией Конгресса США; и Крейг Палмер, психолог-эволюционист, вызвавший неудивительную ярость феминисток за предлагаемые им биологические объяснения изнасилования.
Подход Дрегер, напоминающий мемуары, делает ее книгу живой и увлекательной для чтения, но дает мало устойчивых аргументов по старому и болезненному вопросу о противоречии между свободным исследованием и моралью.
Дрегер защищает свой повествовательный подход с самого начала, говоря, что она признает, что у нее есть свои личные предубеждения и что ее представление фактов может быть не совсем объективным. Но главный недостаток книги не в том, что она лишена объективности или мало фактов; скорее, Дрегер уделяет слишком много внимания фактическим вопросам, чтобы тратить время на ответы на большие вопросы, которые она ставит о науке и справедливости, с помощью чего-то лучшего, чем клише о «Правде, справедливости и американском пути» (название заключительной главы книги) .
Однако в некоторых наблюдениях и аргументах Дрегера мы можем различить некоторые важные идеи об отношениях между наукой и политикой. Например, Дрегер пишет, что американские отцы-основатели были «фанатами науки» и что они «понимали полезность модели научного обзора». Несмотря на анахронистическую формулировку, в этих утверждениях есть доля правды. Но более конкретное утверждение Дрегера о том, что разделение властей в Конституции США «призвано делать именно то, для чего предназначен процесс рецензирования хорошего журнала: отсеивать плохое, оставляя хорошее», совершенно неправдоподобно. Верно, что разделение властей, системы сдержек и противовесов и другие соответствующие элементы Конституции понимались некоторыми создателями как «научные» в том смысле, что Конституция была основана на принципах, открытых как «наука о политике». Но разделение властей определенно не было построено по образцу системы рецензирования научного сообщества, которая предусматривает рассмотрение научных утверждений сверстников , не уполномоченных в разных учреждениях. Если бы создатели конституции хотели чего-то вроде научной экспертной оценки, они разработали бы совсем другую систему правления.
Это, по общему признанию, небрежное и, возможно, небрежное замечание Дрегера о происхождении Конституции действительно указывает на важный способ осмысления отношений между наукой и политикой, где наука ценится больше за ее пример, чем за ее конкретные учения. Подобно тому, как пример антиавторитарного мышления, поданный Галилеем, важнее, чем, скажем, конкретная теория гелиоцентрической солнечной системы, так и пример приверженности научного сообщества свободному и открытому исследованию важнее любого конкретного теории ученых. Возвращаясь к Основателям, они понимали, что существует некоторое противоречие между тем, что тщательное наблюдение за человеческой природой и историей учит требованиям политики, и ценностью свободного и объективного исследования для политической жизни. Александр Гамильтон в «Федералисте 1» пишет о благородстве создания нового правительства «на основе размышлений и выбора» и о важности полагаться только на те впечатления, «которые могут возникнуть в результате доказательств истины»; тем не менее он пишет также о неизбежности «предубеждений, мало благоприятствующих открытию истины», влияющих на общественность. Мэдисон, в Федералисте 49(пишет о разделении властей, как это бывает) утверждает, что слишком частые обращения к народу «лишили бы правительство того почитания, которым время одаривает все вещи и без которого, может быть, самые мудрые и самые свободные правительства не обладали бы необходимыми стабильность». Такая забота о почитании традиции была бы неуместна «в нации философов», но для Мэдисона вряд ли можно было ожидать существования нации философов.
Для многих либералов, таких как Дрегер, мы можем и должны стремиться быть нацией свободомыслящих философов. Поскольку многие данные из истории и психологии свидетельствуют о том, что предвзятость и предубеждения будут и впредь мешать мечтам о чисто рациональном политическом порядке, консерваторы по-прежнему правы в своей вере в то, что определенное почитание традиций необходимо для социальной стабильности. Как писал Гамильтон, «желать идеала объективности в политике «более горячо, чем серьезно ожидать» — и поэтому постмодернистский проект подрыва идеала объективного исследования путем радостного разоблачения предубеждений, стоящих за ним, должен быть признан. безрассудным, безответственным и даже антидемократическим. Даже если мы признаем пределы научной объективности для политической жизни, мы тем не менее должны признать, что ученые в своих лучших проявлениях могут служить образцами интеллектуальных и моральных добродетелей, необходимых самоуправляющимся гражданам в условиях демократии.
Сама Дрегер подает хороший пример своим читателям своей непоколебимой активностью в защиту как преследуемых ученых, так и угнетенных меньшинств, и особенно тщательным исследованием сложных обвинений, выдвинутых против Бейли и Шаньона. Но конкретные обвинения против этих ученых — лишь часть их рассказов, и, по сути, они, по-видимому, были лишь производными от более глубокой озабоченности активистов моральными последствиями теорий ученых. Объяснение того, почему этих ученых критиковали, и понимание того, как активисты и ученые должны взаимодействовать в будущем, означает изучение моральных последствий научных теорий.
Дрегер — стойкий защитник академической свободы, но она признает, что академическая свобода нуждается в ограничениях. Очевидно, что ученые не вольны делать все, что захотят, с человеческими объектами исследования, и Дрегер, по крайней мере, так же страстно защищает уязвимых объектов исследования, как и отстаивает осажденных ученых. Но на короткий момент в книге, в «реакционном исчислении», она спрашивает, есть ли «что-нибудь слишком опасное для изучения». Подняв этот вопрос, Дрегер признает, что «от некоторых научных занятий, таких как изучение расы и IQ, не может быть никакой пользы и большого вреда». Но вместо того, чтобы вдаваться в причины, почему опасно изучать расу и IQ, что могло бы помочь показать, как мы могли бы выявить аналогичные случаи опасной науки, Дрегер удваивает неприкосновенность академической свободы, написав это для ученых — в отличие от сторонники «политики идентичности» — единственная идентичность, которая должна иметь значение, — это «наша идентичность как ученых, как искателей истины».
Этот призыв к академической свободе — это хорошо, но те критики ученых, которые, кажется, находятся в плену политики идентичности, вероятно, будут утверждать, что исследование расы и IQ — не единственная область науки, которая не может принести «ничего хорошего». и много вреда». По словам Дейдры Макклоски, «наихудшая черта теории [Бейли] — это лечение, которое она вдохновляет», которое включает не только отказ от операции по смене пола, но также «убийства и менее жестокое обращение, которые могут быть поставлены на пороге тех, кто так сильно и так долго хотел определить свободный человеческий выбор как половую патологию». Между тем антропологи, критиковавшие Шаньона, утверждали, что «он нанес ущерб» яномамо «своей деятельностью в поле, но больше всего тем, что настойчиво изображал их примитивными дикарями». Другие ученые, особенно Э. О. Уилсон и многие его последователи в области социобиологии и эволюционной психологии, отважившиеся на биологические объяснения человеческой природы, подвергались критике за поддержку теорий, которые, как говорят, ведут к расизму, сексизму, евгенике, и всевозможные реакционные политические проекты.
Правы ли эти критики? Дрегер утверждает, что Бейли и Шаньон, безусловно, не имели в виду никакого вреда, и глубоко заботились о людях, которым их теории якобы причинили вред, и она опровергла многие конкретные обвинения, выдвинутые против них. Но тот факт, что Бейли и Шаньон не намеревались причинить вред, не означает, что их теории не принесут никакого вреда. И даже если ученые невиновны в конкретных преступлениях против субъектов исследования, их исследования могут иметь опасные последствия для людей, которых описывают их теории.
Эта критика поднимает несколько более глубоких вопросов. Могут ли сами по себе научные идеи быть вредными, и если да, то почему и когда? И как мы можем отличить вредные научные идеи от тех, которые благоприятны, или от тех, которые приносят больше пользы, чем вреда? Как утверждал Леон Р. Касс в эссе 2009 года в журнале Science and Engineering Ethics , для ответа на подобные вопросы необходимо «участие не в научной деятельности, которая порождает трудности, а в исследовании другого рода: поиске истины о человеческое и нравственное значение» рассматриваемых научных достижений. Этот вид поиска истины не ограничивается теми, кто идентифицирует себя как ученых; и, в отличие от научного исследования человеческого поведения, которое, по словам Дрегера, может быть использовано для создания «устойчиво справедливой системы», этот вид исследования будет искать истину 9.0650 о юстиции. И справедливость в этом смысле служит не только тому, чтобы гарантировать людям, как пишет Дрегер, «свободу заниматься наукой», но и установлению моральных и благоразумных ограничений ответственного осуществления свободы мысли и науки.
Этот вид критики науки следует отличать от более прямых ограничений научного исследования, налагаемых необходимостью защиты человеческих объектов исследования, или вопросов, связанных с тем, будут ли новые технологии, ставшие возможными благодаря науке, полезными или вредными. Критика некоторых научных теорий за то, какое влияние они могут оказать на наши моральные убеждения, — это более крайняя мера, которая менее удобна в обществе, гордящемся своей защитой свободы слова и оживленным публичным пространством. Прежде чем можно будет свернуть какую-либо форму научного исследования, необходимо, по крайней мере, показать, почему убеждения, порожденные этим исследованием, будут препятствовать человеческому процветанию.
Снова взглянув на полемику по поводу теорий Бейли — и полностью отбросив все конкретные обвинения против этого человека — мы можем увидеть, что активисты, критиковавшие его работу, были обеспокоены тем, что его теория о транссексуалах, мотивированных их сексуальной ориентацией, вызовет у многих людей в обществе думать о них плохо, и что такая теория несовместима с самопониманием многих транссексуалов, которые теория пытается описать. Дрегер защищает Бейли по этим показателям, утверждая, что теория Бейли согласуется с самопониманием многих трансгендерных людей и что в любом случае общество должно принимать самопровозглашение гендера независимо от биологических теорий, которые могут помочь или не помочь объяснить эти самодекларации.
Эти аргументы не защищают таких исследователей, как Бейли, от обвинений в безответственности со стороны таких активистов, как Макклоски, которые утверждали, что теория Бейли-Бланшара приведет к «большему количеству мертвых гомосексуалистов» — явно очень плохой результат. Конечно, Макклоски может ошибаться, полагая, что обнародование теории Бейли-Бланшара приведет к преследованию, но главный контраргумент Дрегера — что Бейли сам активно поддерживал трансгендеров и одобрял предоставление им доступа к хирургии по смене пола — не соответствует действительности. очень убедительно. Непредубежденность Бейли показывает только то, что можно придерживаться его теорий и поддерживать трансгендеров, а не то, что его теории не способствуют плохому мнению о трансгендерах. В любом случае опасения Макклоски не лишены правдоподобия; транссексуалы, безусловно, подвергаются насилию и жестокому обращению, и вера в то, что транссексуалы являются сексуальными фетишистами, что является грубой, но понятной интерпретацией теории Бейли-Бланшара, вряд ли сделает их более уважаемыми большинством людей. Можно возразить, что вместо того, чтобы скрывать правду о транссексуальности, мы должны изменить отношение людей к этой истине, конечно, если это отношение включает в себя склонность к убийству. В самом деле, то, что мы должны изменить убийственное и иное насильственное отношение к нашим согражданам, очевидно, независимо от того, имеют ли эти отношения какое-либо отношение к научным теориям. Но особенно когда истина теории сама по себе весьма спорна — а такого рода психосексуальные интерпретации никогда не могут достичь определенности и ясности точной науки — следует серьезно относиться к моральным соображениям о возможных последствиях теории.
По словам Дрегера, «хорошая наука должна ставить поиск истины на первое место, а поиск социальной справедливости — на второе». Но учитывая риск того, что теория Бейли может причинить серьезный вред, мы должны задаться вопросом, в чем может заключаться ее положительная сторона. Что хорошего может быть в формулировании таких противоречивых теорий о том, почему люди хотят смены пола? Утверждая приоритет истины над справедливостью, Дрегер ссылается на технологические преимущества науки и опасности неоспоримого авторитета. Но взвешивание моральных последствий научных теорий — это совсем другое, чем размышления о том, могут ли технологии быть для нас хорошими или плохими, и если да, то каким образом. И хотя забота об истине может помочь нам противостоять авторитарным правительствам, исторический послужной список науки и ученых несколько неоднозначен: научные институты и научные теории как способствовали авторитарной политике, так и противостояли ей. Наука не говорит монолитным голосом по большинству спорных политических вопросов, и оценивать моральные последствия научных теорий, как и моральные последствия технологий, можно только в каждом конкретном случае.
Что касается ценности свободного исследования как противоядия от авторитаризма, Дрегер пишет, что только люди «с безумным количеством привилегий могут когда-либо думать, что это хорошая идея решать, что правильно, еще до того, как мы узнаем, что является правдой». Но в некоторых случаях знание того, что правильно, может значительно облегчить поиск истины. Например, по вопросу о том, как определить пол детям-интерсексуалам, Дрегер пишет: «Я надеюсь, что нам никогда не потребуются биологические «доказательства», чтобы поверить в чье-то самопровозглашение пола», и что «то, как они туда попали, может быть интересно с научной точки зрения для изучения». нас … но то, как они идентифицируют себя как отдельные личности с точки зрения пола, для их , чтобы решить». Но это не так уж сильно отличается от моральной позиции, которую Дрегер приписывает некоторым неназванным «коллегам-гуманитариям», против которых она «возражала» ранее в книге: «Мы должны дать голос и власть угнетенным и позволить им говорят правду». Когда насущные моральные проблемы, которые, как может показаться, могут иметь отношение к научному исследованию, объявляются уже решенными, научное исследование становится просто «интересным», а не глубоко спорным. Авторитет моральных норм может сделать науку менее опасной, но и менее важной.
Наука — это не просто способ критически разрушить предрассудки или помочь разработать полезные технологии; оно также может дать нам знания о мире, которые не дадут нам больше силы и свободы, а могут дать нам причины ограничивать осуществление нашей свободы. Самые большие политические споры, связанные с наукой сегодня, связаны не с человеческой природой, которую обсуждает Дрегер, а с отношениями между людьми и природой, в частности, с проблемами окружающей среды. Ученые рассказывают нам о непреднамеренных последствиях различных видов человеческой деятельности, которые сами по себе кажутся безвредными с моральной точки зрения, но могут рассматриваться как неосмотрительные в свете новых экологических наук.
Аналогичные утверждения могут быть сделаны для социальных наук. Многие левые считают социальные науки основой социальной инженерии. Но так же, как ученые-экологи пришли к пониманию сложности экосистем, так же и социологи осознали, что общества непредсказуемым образом реагируют на благонамеренные усилия ученых овладеть либо нечеловеческой, либо человеческой природой. Отказ социологов от предположения, что люди бесконечно податливы, и понимание того, что институты и традиции обществ представляют собой эволюционировавшие формы спонтанного порядка, которые могут лучше подходить для решения проблем, чем разумно созданные учреждения центрального правительства, частично почему в последние десятилетия консервативная политическая мысль оказалась гораздо более живой, чем затхлый технократизм левых.
В этой более ориентированной на экологию форме социальных наук мы могли бы признать, что многие из табу, в том числе некоторые из тех, которые касаются как расы, так и пола, которые ученые пытаются объяснить или разрушить, поскольку это действительно может быть простым предубеждением, если заимствовать Касса, «воплощения разума и добра». Защищая теории, которые делают гендерную идентичность вопросом сексуальной ориентации, Дрегер отрицает, что сексуальные желания должны подвергаться моральной оценке. Многие трансгендерные активисты считают это нереалистичным, в то время как другие критики могут счесть это слишком экстремальной моральной позицией:0650 любые выражения сексуального желания между партнерами по обоюдному согласию? Хотя сексуальное раскрепощение прошло долгий путь, некоторые сексуальные табу все еще остаются — например, подавляющее большинство американцев по-прежнему осуждают внебрачную неверность. Как утверждает на этих страницах Питер Августин Лоулер, дарвинистская социальная наука подкрепляет мнение о том, что моральные нормы в отношении сексуальности, которые могут включать в себя табу, уходящие корнями в человеческую природу и человеческую культуру, должны исходить не из точки зрения освобожденного индивида, а из парная связь по воспитанию детей.
Научное исследование правды о человеческой природе является достойной частью современного научного проекта и заслуживает нашей поддержки. Однако он не является морально нейтральным. Ученые, которые хотят изучать человеческую природу, должны обосновывать свои исследования с точки зрения морали: что это исследование может сказать нам о том, кто мы такие, как люди, и что оно может означать для того, как мы должны жить? Попытка отделить моральные вопросы от результатов исследования, утверждая, что все моральные вопросы уже решены, сделала бы научное исследование безответственным и неуместным. Делать такие заявления безответственно, потому что они игнорируют тот факт, что многие люди в обществе, которые видят вещи по-другому, могут использовать эти заявления в пагубных целях. Но это также и признание неуместности. Зачем исследовать человеческую природу, если это не служит сократовскому вопросу о том, как мы должны жить? Непредубежденная приверженность свободному исследованию истины, несмотря на барьеры табу, традиций и авторитетов, достойна восхищения, но настоящая непредубежденность также требует признания того, когда табу, традиции и авторитеты воплощают разум и добро и заслуживают нашего уважения. .
Наука непоколебима | FiveThirtyEight
Если мы собираемся полагаться на науку как на средство для достижения истины — а это по-прежнему лучший инструмент, который у нас есть, — важно понимать и уважать, насколько сложно получить точный результат. Я мог бы рассуждать о всех причинах, по которым наука трудна, но вместо этого позволю вам испытать одну из них на себе. Добро пожаловать в дикий мир р-хакинга.
Если вы меняли переменные до тех пор, пока не доказали, что демократы полезны для экономики, поздравляю; идти голосовать за Хиллари Клинтон с чувством цели. Но не хвастайтесь этим перед друзьями. Вы могли бы доказать то же самое для республиканцев.
Данные в нашем интерактивном инструменте могут быть сужены и расширены (p-hacked), чтобы любая гипотеза выглядела верной. Это потому, что ответ даже на простой научный вопрос — какая вечеринка коррелирует с экономическим успехом — требует множества вариантов, которые могут повлиять на результаты. Это не означает, что наука ненадежна. Это просто означает, что это сложнее, чем мы иногда думаем.
Вопрос о том, какая политическая партия лучше всего подходит для экономики, кажется довольно простым. Но, как вы видели, гораздо проще получить результат , чем получить ответ . Переменные в наборах данных, которые вы использовали для проверки своей гипотезы, имели 1800 возможных комбинаций. Из них 1078 дали публикуемое p-значение, 1 , но это не значит, что они показали, что партия, находившаяся у власти, оказала сильное влияние на экономику. Большинство из них этого не сделали.
Значение p почти ничего не говорит о силе доказательств, однако значение p, равное 0,05, стало пропуском во многие журналы. «Доминирующий метод, используемый [для оценки доказательств], — это p-значение, — сказал Майкл Эванс, статистик из Университета Торонто, — и хорошо известно, что p-значение работает не очень хорошо».
Чрезмерная зависимость ученых от p-значений привела к тому, что по крайней мере один журнал решил, что с них достаточно. В феврале Basic and Applied Social Psychology объявили, что больше не будут публиковать p-значения. «Мы считаем, что планку p < 0,05 слишком легко пройти, и иногда она служит оправданием для исследования более низкого качества», — написали редакторы в своем объявлении. Вместо p-значений в журнале потребуются «строгие описательные статистические данные, включая размеры эффекта».
В конце концов, на самом деле ученые хотят знать, верна ли их гипотеза, и если да, то насколько убедительны результаты. «Р-значение не дает вам этого — оно никогда не может дать вам этого», — сказала Регина Нуццо, статистик и журналист из Вашингтона, округ Колумбия, которая в прошлом году написала о проблеме р-значения в журнале Nature. Вместо этого вы можете думать о p-значении как о показателе неожиданности. Насколько удивительными были бы эти результаты, если бы вы предположили, что ваша гипотеза ложна?
Когда вы манипулировали всеми этими переменными в приведенном выше упражнении по p-hacking, вы формировали свой результат, используя то, что психологи Ури Симонсон, Джозеф Симмонс и Лейф Нельсон называют «степенями свободы исследователя», т. е. решения, принимаемые учеными в ходе исследования. Эти варианты включают такие вещи, как, например, какие наблюдения записывать, какие сравнивать, какие факторы контролировать или, в вашем случае, измерять ли экономику с помощью показателей занятости или инфляции (или обоих). Исследователи часто звонят по ходу дела, и часто нет очевидного правильного способа действовать, из-за чего возникает соблазн пробовать разные вещи, пока вы не получите желаемый результат.
В чем суть: плохие стимулы блокируют хорошую науку
Подробнее: Подкасты Apple | Приложение ESPN | RSS |
Код для вставки
Подпишитесь на все подкасты FiveThirtyEight.
Ученые, которые так возятся — почти все, как сказал мне Симонсон, — обычно не совершают мошенничества и не собираются этого делать. Они просто становятся жертвами естественных человеческих предубеждений, которые заставляют их склонять чашу весов и проводить исследования для получения ложноположительных результатов.
Поскольку публикация новаторских результатов может принести ученому вознаграждение, например, постоянную должность и работу, существует достаточный стимул для взлома. Действительно, когда Симонсон проанализировал распределение p-значений в опубликованных работах по психологии, он обнаружил, что они подозрительно сосредоточены вокруг 0,05. «Все, по крайней мере, немного взломали», — сказал мне Симонсон.
Но это не значит, что исследователи — кучка торгашей в стиле Лакур. Это означает, что они люди. P-hacking и подобные виды манипуляций часто возникают из-за человеческих предубеждений. «Вы можете делать это неосознанно — Я сделал это бессознательно, — сказал Симонсон. «Вы действительно верите в свою гипотезу, получаете данные, и есть неясность в том, как их анализировать». Когда первый анализ, который вы пробуете, не дает желаемого результата, вы продолжаете пробовать, пока не найдете тот, который дает. (И если это не сработает, вы всегда можете вернуться к HARKing — выдвижению гипотез после того, как станут известны результаты. )
Тонкие (или не очень тонкие) манипуляции, подобные этим, преследуют так много исследований, что стэнфордский исследователь метанауки Джон Иоаннидис в знаменитой статье 2005 года пришел к выводу, что большинство опубликованных результатов исследований являются ложными. «Очень сложно провести хорошее исследование», — сказал он мне, признав, что он наверняка опубликовал и неверные результаты. «Существует так много потенциальных предубеждений, ошибок и проблем, которые могут помешать получить надежный и заслуживающий доверия результат». Тем не менее, несмотря на этот вывод, Иоаннидис не отрекся от науки. Вместо этого он поклялся защищать его.
Иллюстрация от Shout
P-взлом обычно считается мошенничеством, но что, если мы вместо этого сделаем его обязательным? Если цель учебы — раздвинуть границы знаний, то, возможно, игра с разными методами не должна рассматриваться как грязный трюк, а должна поощряться как способ исследования границ. Недавний проект, возглавляемый Брайаном Носеком, основателем некоммерческого Центра открытой науки, предложил умный способ сделать это. Команда
Носека пригласила исследователей принять участие в краудсорсинговом проекте по анализу данных. Установка была простой. Всем участникам был предоставлен один и тот же набор данных и вопрос: дают ли футбольные судьи больше красных карточек темнокожим игрокам, чем светлокожим? Затем их попросили представить свой аналитический подход для получения отзывов от других команд, прежде чем погрузиться в анализ.
В нем приняли участие 29 команд с 61 аналитиком. Исследователи использовали широкий спектр методов, начиная от простых методов линейной регрессии и заканчивая сложными многоуровневыми регрессиями и байесовскими подходами. Они также приняли разные решения о том, какие вторичные переменные использовать в своем анализе.
Несмотря на анализ одних и тех же данных, исследователи получили разные результаты. Двадцать команд пришли к выводу, что футбольные судьи давали больше красных карточек темнокожим игрокам, а девять команд не обнаружили существенной связи между цветом кожи и красными карточками.
Разброс результатов не был связан с мошенничеством или небрежностью в работе. По словам Эрика Луиса Ульманна, психолога бизнес-школы Insead в Сингапуре и одного из руководителей проекта, это были высококомпетентные аналитики, заинтересованные в поиске истины. Даже самые опытные исследователи должны делать субъективный выбор, который оказывает огромное влияние на результат, который они находят.
Но эти разрозненные результаты не означают, что исследования не могут приблизить нас к истине. «С одной стороны, наше исследование показывает, что результаты сильно зависят от аналитического выбора, — сказал мне Ульманн. «С другой стороны, это также предполагает наличие там там. Трудно посмотреть на эти данные и сказать, что нет никаких предубеждений против темнокожих игроков». Точно так же большинство перестановок, которые вы могли проверить при изучении политики и экономики, давали в лучшем случае лишь слабые эффекты, что говорит о том, что если и существует связь между числом демократов или республиканцев у власти и экономикой, то она не является сильной. один.
Важным уроком здесь является то, что одного анализа недостаточно, чтобы найти окончательный ответ. Каждый результат — это временная истина, которая может измениться, когда кто-то другой начнет строить, тестировать и анализировать заново.
Что делает науку такой могущественной, так это то, что она самокорректируется — конечно, ложные результаты публикуются, но в конце концов появляются новые исследования, которые опровергают их, и правда раскрывается. По крайней мере, так это должно работать. Но научные публикации не имеют большого послужного списка, когда дело доходит до самокоррекции. В 2010 году Иван Оранский, врач и главный редактор MedPage Today, вместе с Адамом Маркусом, управляющим редактором Gastroenterology & Endoscopy News и Anesthesiology News, запустил блог под названием Retraction Watch. Эти двое были профессиональными знакомыми и подружились, освещая дело против Скотта Рубена, анестезиолога, который в 2009 годубыл уличен в подделке данных как минимум в 21 исследовании.
Первый пост Retraction Watch был озаглавлен «Зачем вести блог об опровержениях?» Пять лет спустя ответ кажется самоочевидным: потому что без согласованных усилий по концентрации внимания никто не заметит, что изначально было не так. «Я думал, что мы могли бы делать один пост в месяц», — сказал мне Маркус. «Я не думаю, что кто-то из нас думал, что их станет два или три в день». Но после интервью на общественном радио и привлечения внимания средств массовой информации к освещению в блоге Марка Хаузера, гарвардского психолога, пойманного на фабрикации данных, начали поступать подсказки. «Стало ясно, что в науке очень много людей, которые были разочарованы. с тем, как решались эти неправомерные действия, и эти люди очень быстро нашли нас», — сказал Оранский. Сейчас сайт ежемесячно собирает 125 000 уникальных просмотров.
Хотя сайт по-прежнему фокусируется на опровержениях и исправлениях, он также охватывает более широкие проступки и ошибки. Самое главное, «это платформа, на которой люди могут обсуждать и раскрывать случаи фабрикации данных», — сказал Даниэле Фанелли, старший научный сотрудник Стэнфордского мета-исследовательского инновационного центра. Советы читателям помогли создать всплеск контента, и теперь на сайте работает несколько сотрудников, и он создает всеобъемлющую, свободно доступную базу данных опровержений с помощью гранта MacArthur Foundation в размере 400 000 долларов.
Маркус и Оранский утверждают, что опровержения не должны автоматически рассматриваться как пятно на научном предприятии; вместо этого они сигнализируют о том, что наука исправляет свои ошибки.
Опровержение происходит по разным причинам, но плагиат и манипуляции с изображениями (например, фальсификация изображений из микроскопов или гелей для демонстрации желаемых результатов) являются двумя наиболее распространенными причинами, сказал мне Маркус. Хотя прямые выдумки случаются относительно редко, большинство ошибок — это не просто честные ошибки. Исследование, проведенное в 2012 году микробиологом из Вашингтонского университета Ферриком Фэнгом и его коллегами, пришло к выводу, что две трети отзывов были вызваны неправомерным поведением.
С 2001 по 2009 год количество опровержений, опубликованных в научной литературе, выросло в десять раз. Остается спорным, связано ли это с ростом количества нарушений или их просто легче искоренить. Фан подозревает, основываясь на своем опыте редактора журнала, что неправомерные действия стали более распространенным явлением. Другие не так уверены. «Легко показать — я это сделал, — что весь этот рост отзывов объясняется количеством отзывов новых журналов», — сказал Фанелли. Тем не менее, даже с ростом количества отзывов, ежегодно отзывается менее 0,02 процента публикаций.
Рецензирование должно защищать от некачественной науки, но в ноябре Орански, Маркус и Кэт Фергюсон, в то время штатный писатель Retraction Watch, раскрыли сеть мошеннических рецензий, в ходе которых некоторые авторы использовали недостатки в компьютерных системах издателей, чтобы они могли просматривать собственные статьи (и работы близких коллег).
Даже законные рецензенты допускают множество ошибок. Эндрю Викерс — статистический редактор журнала European Urology и специалист по биостатистике в онкологическом центре Memorial Sloan Kettering. Несколько лет назад он решил написать руководство для авторов, описывающее распространенные статистические ошибки и способы их избежать. Готовясь к написанию списка, он и некоторые его коллеги просмотрели статьи, которые их журнал уже опубликовал. «Нам пришлось вернуться примерно к 17 статьям, прежде чем мы нашли хоть одну без ошибок», — сказал он мне. Его журнал не одинок — подобные проблемы возникают, по его словам, в журналах по анестезии, боли, педиатрии и многих других типах журналов.
Многие рецензенты просто не проверяют разделы статьи, посвященные методам и статистике, и Артур Каплан, специалист по медицинской этике в Нью-Йоркском университете, сказал мне, что это отчасти потому, что им не платят и не вознаграждают за трудоемкую работу по рецензированию.
Некоторые исследования публикуются вообще без рецензирования, так как так называемые «хищнические издатели» наводняют научную литературу журналами, которые по сути являются фальшивыми, публикуя любого автора, который платит. Джеффри Билл, библиотекарь Университета Колорадо в Денвере, составил список из более чем 100 так называемых «хищных» издателей журналов. Эти журналы часто имеют законно звучащие названия, такие как International Journal of Advanced Chemical Research, и создают возможности для сумасшедших, чтобы придать своим ненаучным взглядам видимость легитимности. (В таких журналах публиковались поддельные статьи «вытащите меня из вашего гребаного списка рассылки» и «Симпсоны».)
Журналы-хищники процветают отчасти из-за того влияния, которое записи о публикациях имеют, когда дело доходит до получения работы и грантов, создавая стимулы для исследователей дополнять свои резюме дополнительными статьями.
Но Интернет меняет то, как ученые распространяют и обсуждают свои идеи и данные, что может затруднить выдачу некачественных статей за хорошую науку. Сегодня, когда исследователи публикуют исследование, их коллеги готовы обсуждать и критиковать его в Интернете. Иногда комментарии размещаются на собственном веб-сайте журнала в форме «быстрых ответов», а новые проекты, такие как PubMed Commons и PubPeer, предоставляют форумы для быстрого рецензирования после публикации. Обсуждения новых публикаций также обычно происходят в научных блогах и социальных сетях, что может способствовать распространению информации о спорных или исправленных результатах.
«Одним из пунктов, за который мы проводим кампанию, является то, чтобы ученые, журналы и университеты перестали вести себя так, как будто мошенничества никогда не бывает», — сказал мне Оранский. В науке есть плохие игроки, так же как в бизнесе и политике. «Разница в том, что наука на самом деле имеет механизм самокоррекции. Просто это не всегда работает». Роль Retraction Watch в качестве сторожевого пса требует большей ответственности. Издатель Journal of Biological Chemistry, например, настолько устал от критики Retraction Watch, что нанял менеджера по этике публикаций, чтобы его научные записи стали более самокорректирующими. Retraction Watch предупредил журналы: если они попытаются отозвать статью без комментариев, их могут отозвать. Обсуждение недостатков науки стало достоянием гласности.
После потока опровержений, рассказов о мошенниках, ложных срабатываний и громких неудач в воспроизведении знаковых исследований некоторые люди начали задаваться вопросом: «Наука сломана?» Я провел много месяцев, расспрашивая десятки ученых. этот вопрос, и ответ, который я нашел, является решительным нет. Наука не сломана и не заслуживает доверия. Это просто сложнее, чем многие из нас думают. Мы можем более тщательно изучить дизайн и потребовать более тщательной статистики и аналитических методов, но это лишь частичное решение. Чтобы сделать науку более надежной, нам нужно скорректировать наши ожидания от нее.
«Наука велика, но малопродуктивна. Большинство экспериментов терпят неудачу. Это не означает, что задача того не стоит, но мы не можем ожидать, что каждый доллар принесет положительный результат. Большинство вещей, которые вы пробуете, не работают — такова природа процесса».
Наука — это не волшебная палочка, которая превращает все, к чему прикасается, в истину. Вместо этого «наука действует как процедура уменьшения неопределенности», — сказал Носек из Центра открытой науки. «Цель состоит в том, чтобы со временем ошибаться меньше». Эта концепция фундаментальна — все, что мы знаем сейчас, является лишь нашим лучшим приближением к истине. Мы никогда не можем предполагать, что у нас все в порядке.
«По умолчанию мы склонны пытаться найти экстремальные результаты, — сказал мне Иоаннидис, исследователь метанауки из Стэнфорда. Люди хотят что-то доказать, и отрицательный результат не удовлетворяет эту тягу. Основополагающее исследование Иоаннидиса — это всего лишь исследование, в котором выявлены способы, которыми ученые сознательно или бессознательно склоняют чашу весов в пользу искомого результата, но выявленные им и другими исследователями методологические недостатки объясняют лишь 90 650, как 90 651 исследователи приходят к ложным результатам. Чтобы добраться до сути проблемы, мы должны понять почему мы так склонны придерживаться неправильных идей. И это требует изучения чего-то более фундаментального: предвзятых способов, которыми человеческий разум формирует убеждения.
Некоторые из этих предубеждений полезны, по крайней мере, до определенной степени. Возьмем, к примеру, наивный реализм — представление о том, что какую бы веру вы ни придерживались, вы верите в нее, потому что она истинна. Такое мышление практически необходимо для занятий наукой, сказал мне исследователь квантовой механики Сет Ллойд из Массачусетского технологического института. «Вы должны верить, что все, над чем вы сейчас работаете, — это решение , которое даст вам энергию и страсть, необходимые для работы». Но гипотезы, как правило, неверны, и когда результаты опровергают любимую идею, исследователь должен извлечь уроки из опыта и сохранить, как описал это Ллойд, «обнадеживающее представление о том, что: «Хорошо, может быть, эта идея была неправильной, но следующая будет».
«Наука — это здорово, но малопродуктивно», — сказал мне Фанг. «Большинство экспериментов терпят неудачу. Это не означает, что задача того не стоит, но мы не можем ожидать, что каждый доллар принесет положительный результат. Большинство вещей, которые вы пробуете, не работают — такова природа процесса». Вместо того, чтобы просто избегать неудач, нам нужно стремиться к истине.
Тем не менее, даже перед лицом неопровержимых доказательств трудно отказаться от заветной идеи, особенно той, на разработке которой ученый построил карьеру. И поэтому, как знает любой, кто когда-либо пытался исправить ложь в Интернете, правда не всегда побеждает, по крайней мере, на начальном этапе, потому что мы обрабатываем новые доказательства через призму того, во что мы уже верим. Предвзятость подтверждения может сделать нас слепыми к фактам; мы быстро принимаем решения и медленно меняем их перед лицом новых доказательств.
Несколько лет назад Иоаннидис и его коллеги провели поиск в научной литературе ссылок на два известных эпидемиологических исследования, предполагающих, что добавки с витамином Е могут защитить от сердечно-сосудистых заболеваний. За этими исследованиями последовало несколько крупных рандомизированных клинических испытаний, которые не показали никакой пользы от витамина Е, и один метаанализ, обнаруживший, что высокие дозы витамина Е фактически увеличивают риск смерти.
Человеческие ошибки заставляют научный процесс мчаться с припадками, стартами и неправильными направлениями вместо того, чтобы идти по прямой от вопроса к истине.
Несмотря на противоречивые данные более тщательных испытаний, первые исследования продолжали цитироваться и защищаться в литературе. Сомнительные утверждения о способности бета-каротина снижать риск развития рака и о роли эстрогена в предотвращении деменции также сохранялись, даже после того, как они были опровергнуты более точными исследованиями. Как только идея становится фиксированной, ее трудно исключить из общепринятого мнения.
Иногда научные идеи остаются неподтвержденными, потому что истории, которые мы рассказываем о них чувствовать истину и подтверждать то, во что мы уже верим. Естественно думать о возможных объяснениях научных результатов — именно так мы помещаем их в контекст и выясняем, насколько они правдоподобны. Проблема возникает, когда мы настолько влюбляемся в эти объяснения, что отвергаем доказательства, опровергающие их.
СМИ часто обвиняют в раздувании исследований, но и ученые склонны преувеличивать свои результаты.
Возьмем, к примеру, кабинет завтрака. В опубликованном в 2013 году исследовании изучалось, весят ли те, кто ест завтрак, меньше, чем те, кто пропускает утренний прием пищи, и может ли завтрак защитить от ожирения. Исследователь ожирения Эндрю Браун и его коллеги обнаружили, что, несмотря на более чем 90 упоминаний об этой гипотезе в опубликованных СМИ и журналах, доказательства влияния завтрака на массу тела были незначительными и косвенными. Тем не менее исследователи в этой области, казалось, были слепы к этим недостаткам, преувеличивая доказательства и используя причинно-следственный язык для описания связи между завтраком и ожирением. Человеческий мозг готов находить причинно-следственные связи даже там, где их нет, и ученые не застрахованы.
Как общество, наши рассказы о том, как работает наука, также подвержены ошибкам. Стандартный способ мышления о научном методе таков: задайте вопрос, проведите исследование, получите ответ. Но это понятие сильно упрощено. Более распространенный путь к истине выглядит так: задайте вопрос, проведите исследование, получите частичный или неоднозначный ответ, затем проведите еще одно исследование, а затем проведите еще одно, чтобы проверить потенциальные гипотезы и получить более полный ответ. Человеческие ошибки заставляют научный процесс мчаться с припадками, стартами и неправильными направлениями вместо того, чтобы идти по прямой от вопроса к истине.
СМИ о науке обычно замалчивают нюансы, и легко понять, почему. Во-первых, репортеры и редакторы, освещающие науку, не всегда умеют интерпретировать исследования. А заголовки, гласящие: «слабое, неоднократное исследование выявило незначительную связь между определенными овощами и риском развития рака», не слетают с газетных киосков и не набирают кликов так же быстро, как заголовки, кричащие «еда, которая борется с раком!»
Люди часто шутят о дерзкой природе научных и медицинских заголовков в средствах массовой информации — сегодня кофе полезен, завтра вреден — но это то и дело воплощает в себе суть научного процесса. По словам Носека, трудно измерить влияние диеты на здоровье. «Эта вариация [в результатах] возникает из-за того, что наука сложна». Выяснение того, как кофе влияет на здоровье, требует множества исследований и большого количества доказательств, и только со временем и в ходе многих, многих исследований доказательства начинают сужаться до обоснованного вывода. «Различия в результатах не следует рассматривать как угрозу», — сказал Носек. «Это означает, что ученые работают над сложной проблемой».
Научный метод — самый строгий путь к знаниям, но он также запутан и труден. Наука заслуживает уважения именно потому, что она сложна, а не потому, что она все делает правильно с первой попытки. Неопределенность, присущая науке, не означает, что мы не можем использовать ее для принятия важных политик или решений. Это просто означает, что мы должны сохранять осторожность и принять образ мышления, который открыт для изменения курса, если появятся новые данные. Мы должны принимать наилучшие решения, какие только можем, с текущими доказательствами и позаботиться о том, чтобы не упустить из виду их силу и степень достоверности. Не случайно в каждой хорошей статье есть фраза «нужно больше учиться» — всегда есть чему поучиться.
ИСПРАВЛЕНИЕ (19 августа, 12:10): Более ранняя версия интерактива p-hacking в этой статье неправильно обозначила одну из своих экономических переменных. Это был ВВП, а не производительность.
Самолеты, стреляющие лазерами, звучат как фантастика, но в Колорадо это просто наука: NPR
Самолеты, стреляющие лазерами, звучат как фантастика, но в Колорадо это просто наука Лазерная технология используется для более точного измерения снежного покрова в горах — важная информация для фермеров и управляющих водными ресурсами в пострадавших от засухи районах, таких как бассейн реки Колорадо.
Климат
Слушали в выпуске выходного дня в воскресенье
Самолеты, стреляющие лазерами, звучат как фантастика, но в Колорадо это просто наука
Лазерная технология используется для более точного измерения снежного покрова в горах — важной информации для фермеров и специалистов по водным ресурсам в пострадавших от засухи районах, таких как бассейн реки Колорадо.
ШЕННОН БОНД, ВЕДУЩИЙ:
Давайте теперь сбежим в Колорадо, где некоторые горы все еще покрыты снегом. Ученые использовали лазеры, направленные с самолетов, чтобы оценить, сколько воды содержится в этом снегу. Это важная информация для пораженного засухой бассейна реки Колорадо. Стефани Малтарич сообщает с высоты в скалистых горах.
(ЗВУКОВОЙ РЕЗУЛЬТАТ СТУПЕНЕЙ)
СТЕФАНИ МАЛТАРИЧ, ПОДПИСКА: Этой весной в альпийском бассейне на высоте 10 000 футов над уровнем моря в Лосиных горах Колорадо Джефф Димс катается на лыжах по ослепительно белому ландшафту в поисках места, где он может вырыть яму в снегу. Когда он находит идеальное место, он сбрасывает лыжи, расстегивает молнию рюкзака и переводит дыхание в разреженном воздухе. Димс стал соучредителем компании Airborne Snow Observatories. Они летают на самолетах над горами и стреляют лазерами по земле, когда она покрыта снегом. Это называется лидар, и компания Димса первой применила его для измерения снежного покрова в горах в больших масштабах.
ДЖЕФФ ДИМС: Что нас действительно интересует, так это эквивалент снега и воды, то есть количество воды, которое вы фактически получили бы, если бы растопили снежный покров.
МАЛЬТАРИЧ: Эта информация имеет решающее значение для фермеров, операторов гидроэлектростанций и всех, кто пьет воду, особенно здесь, в верхней части бассейна реки Колорадо, где засуха сократила два крупнейших водохранилища Америки до самого низкого уровня за всю историю. С конца 1970-х годов ученые и менеджеры по водным ресурсам полагались на небольшие ящики, заполненные панелями и датчиками, расположенными в горах, называемыми площадками SNOTEL, для получения данных. Зимой они ежечасно измеряют количество снегопадов. Хотя сайты SNOTEL остаются важным инструментом, они рассказывают только часть всей истории.
ДИМС: Они постоянно измеряют, но только в одном месте.
МАЛЬТАРИЧ: Места занимают всего около девяти квадратных футов, поэтому водным менеджерам приходится делать обоснованные предположения о том, сколько снега покрывает весь водораздел. Димс говорит, что лидар позволяет ученым не гадать. Лазеры имеют точность 98% и обеспечивают полный учет воды в условиях высокогорья. Поскольку изменение климата делает снегопады менее определенными, важно понимать общую картину, а не одну точку.
(ЗВУК СКРЕБКИ ЛОПАТЫ)
МАЛЬТАРИЧ: Лидар по-прежнему требует некоторой проверки на земле, поэтому Димс копает снежную яму, прежде чем его команда пролетит над одним из истоков реки Колорадо.
(ЗВУК ПОЛЕТА САМОЛЕТА)
МАЛЬТАРИЧ: В маленьком аэропорту в долине внизу Дэн Берисфорд, инженер-исследователь и специалист по эксплуатации Грейсон Дозьер возится с оборудованием, установленным внутри четырехместного самолета, на котором установлены лазеры.
ДЭН БЕРИСФОРД: На самом деле у нас на борту три класса инструментов. Итак, у нас есть лидар, то есть лазер…
МАЛЬТАРИЧ: Каждый полет занимает около четырех или пяти часов, и они собирают много информации.
БЕРИСФОРД: И я предполагаю, что в эти дни мы собираем что-то вроде двух терабайт данных за полет.
ГРЕЙСОН ДОЗЬЕ: Терабайт может содержать тысячу экземпляров Британской энциклопедии.
БЕРИСФОРД: И все это сводится к нескольким числам.
МАЛЬТАРИЧ: Дозье говорит, что работа — это больше, чем развлечение. Это долгий день в маленьком самолете с большой ответственностью. Каждый полет стоит от 50 до ста тысяч долларов. Требуется несколько дней, чтобы обработать все данные, которые бортовые снежные обсерватории приносят из одного полета, но их точность и объем ценны. Проработав над этой технологией почти десятилетие, соучредитель компании Джефф Димс рад, что она прижилась.
ДИМС: Мы действительно развились из доказательства концепции, посмотрите на эту новую технологию, что мы можем с ней сделать? — да, это критическое измерение в будущем.
МАЛЬТАРИЧ: Колорадо только что выделил грант в размере 1,9 миллиона долларов на увеличение количества лидарных полетов, а Калифорния планирует, что компания нанесет на карту каждый горный бассейн в штате.
Для новостей NPR, я Стефани Малтарич из Ганнисона, штат Колорадо,
(ЗВУКОВОЙ ОТЗЫВ ИЗ «ТИХООКЕАНСКОЙ ТЕМЫ» СОЦИАЛЬНОЙ СЦЕНЫ, РАЗРЕШЕННОЙ СЦЕНЫ)
— Создан трубопровод, который в 2 млн раз меньше муравья.
Эти и другие интересные новости науки обсудили в эфире. В гостях у нас был Константин Кривошонок, главный санитарный врач Федерации рестораторов и отельеров России.
радио
культура
образование
родители/дети
Популярные радиопрограммы
История (Радио Маяк)
Популярные шоу (Радио Маяк)
Научпоп (Радио «Маяк»)
В эфире (Радио «Маяк»)
Смотрим всё
Авто-геолокация
Наука — дело личное – Новости – Научно-образовательный портал IQ – Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Семь учёных и преподавателей отвечают на вопросы IQ. HSE о своих научных интересах, любимых научных теориях и самых впечатливших их научных и научно-популярных книгах, а также дают советы нынешним и будущим студентам.
Также читайте
Мария Попцова,
заведующая международной лабораторией
биоинформатики НИУ ВШЭ, доцент
департамента больших данных и информационного
поиска факультета компьютерных наук
НИУ ВШЭ, кандидат физико-математических наук
— Какова область ваших научных интересов?
— Я занимаюсь вторичными структурами ДНК. Это малоизученная область молекулярной биологии и геномики, потому что экспериментальные методы их обнаружения пока недостаточно развиты. Это связано с тем, что изучаемые объекты непросто поймать — они появляются, делают свою работу и исчезают. Однако последние работы показывают, что эти структуры важны для разных классов геномных процессов. Мы хотим составить полную картину, где и когда, какая именно вторичная структура ДНК (квадруплекс, триплекс, Z-ДНК и другие) появляется и выполняет свою работу.
— На какой вопрос вы или ваша исследовательская группа ищете ответ прямо сейчас?
— На факультете компьютерных наук мы строим и тестируем самые современные нейронные сети для распознавания вторичных структур ДНК и изучения их взаимосвязи с эпигенетическим кодом.
Сейчас мы изучаем связь Z-ДНК с редактированием РНК и запуском внутреннего клеточного иммунного ответа. Оказывается внутри одной клетки, до уровня выработки антител у многоклеточных, уже есть способы борьбы с вирусами. Это борьба происходит сражением ДНК и РНК на уровне распознавания «свой-чужой», и, оказалось, что там большую роль играет Z-ДНК — левозакрученная ДНК в отличие от правозакрученной B-ДНК, за которую Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик получили нобелевскую премию.
В только что созданную международную лабораторию биоинформатики удалось привлечь уч`ного из США — Алана Герберта — который в свое время работал в Массачусетском институте технологий с первооткрывателем этой самой Z-ДНК — Александром Ричем. Сам Алан Герберт открыл белок, который связывается с Z-ДНК.
— Что лично вас привлекает в занятиях наукой?
— Занятие наукой похоже на работу детектива. Есть некая тайна, и только это и известно, что она есть и её очень хочется открыть. И в самом начале даже непонятно, что это за тайна. Понимание этого происходит с помощью постановки правильных вопросов. Вдруг появляется небольшая улика, за которую можно зацепиться. Далее движение мысли идет по ниточке «вопрос-ответ-вопрос-ответ-вопрос-ответ» и т.д., и чем дальше, тем интереснее. За одну человеческую жизнь эта ниточка никогда не кончится, поэтому интересно будет всегда, до конца жизни.
— Что мотивирует каждый день идти в лабораторию или архив, а что, наоборот, демотивирует к занятиям наукой?
— Наукой обычно занимаются круглосуточно, потому что невозможно не думать о «расследовании» тайн устройства мира. Хорошо, когда созданы условия для работы. Для занятий биоинформатикой нужны только компьютер и интернет. В свою лабораторию люблю ходить из-за прекрасной рабочей атмосферы. Очень нравится кампус НИУ ВШЭ на Покровском бульваре — современный дизайн стимулирует к работе. Я получаю огромное удовольствие от самой лаборатории, аудиторий, стеклянных лифтов, атриума с колоннами, дурасовского особняка, вида на бульвар, цилиндрической столовой и библиотеки с энциклопедиями на полках. Ничего не демотивирует!
— Какая научная или научно-популярная книга (статья, энциклопедия и пр.) вдохновила вас на научную карьеру?
— «Божественная комедия» Данте.
— Какая научная теория или эксперимент произвели на вас самое сильное впечатление или значительно повлияли на ваши научные взгляды/интересы?
— В биоинформатике таких нет. Поскольку я закончила физический факультет, то самое сильное впечатление производят работы, в которых вдруг — на самом деле не вдруг, надо читать оригинальные источники и ссылки внутри них, чтобы понять исходную логику — предлагаются уравнения. И эти уравнения можно долго — где-то не менее ста лет — использовать. Скажем, уравнение Альберта Эйнштейна 1916 года, предсказывающее чёрные дыры и гравитационные волны, или уравнение Эрвина Шрёдингера, или уравнение Поля Дирака. Многие физики, начавшие заниматься биологией, хотели бы написать такие универсальные уравнения для биологических процессов, но, видимо, это невозможно. Нужна другая логика — логика ДНК.
— Назовите, пожалуйста, три работы (книги, статьи — отечественные или зарубежные), которые вы считаете основополагающими в своей научной области.
— Если говорить о биоинформатике, то это наука очень динамически развивающаяся, и открытия происходят в последнее время постоянно. Я бы рекомендовала читать оригинальные статьи, за которые потом дали Нобелевские премии. Скажем, оригинальная публикация Джеймса Уотсона и Френсиса Крика, или статьи Ниренберга, Корана и Холли, которые расшифровали генетический код. Или статьи Фредерика Сенгера, благодаря методу которого мы сейчас получаем геномные последовательности в виде текстов. А ещё посмотреть ссылки внутри этих публикаций. Открываете список Нобелевских премий по физиологии или медицине или по химии и идёте по списку. Все будут значимыми и вдохновляющими.
— Читаете ли вы (смотрите, слушаете) какие-либо научно-популярные ресурсы или издания. И если да, то какие?
— Нет, не успеваю. Но если бы оставалось время, то посмотрела бы то, за что дали премию «Просветитель», и начала бы чтение с таких премиальных книг. Из англоязычных — TED Talks — отличный ресурс.
— Какой самый необычный формат представления результатов исследования (презентации, рассказа о нём) вы встречали?
— Я работала с креативной группой Политеха (Политехнического музея), разрабатывающей научную экспозицию. Их идеи как представить научное знание в образах и формулировках потрясают воображение. Надеюсь, удастся реализовать хотя бы часть идей этой группы, и мы это всё увидим на постоянной экспозиции Политеха. Были придуманы экспозиции для всех областей, которыми занимается наука — от элементарных кварков до Вселенной. Лучшего представления научных результатов не встречала нигде. Можно будет посмотреть на нашу Галактику как на карту Москвы в пределах МКАД, попользоваться содержимым книжного геномного шкафа, посмотреть мультики про работу роботов-белков в городе-клетке и много чего другого.
— Что бы вы сейчас посоветовали молодым людям, размышляющим о научной карьере в вашей области?
— Очень много тайн скрыто в геноме. Мы получили тексты, мы знаем, что кодируют его отдельные отрывки, а также какие отрывки геномного текста нужны в разных ситуациях. Мы не понимаем, как эти разные участки договариваются об одновременной работе в разных условиях и в разных местах. Это что касается фундаментальных вопросов.
Что касается прикладных, очень много полезных и общественно важных задач в области генетики и персонализированной медицины. Есть потребность в анализе больших массивов данных молекулярной биологии, и профессия биоинформатика становится востребованной.
Очень легко найти позиции за рубежом как в научных лабораториях, так и в компаниях или биоинформатических центрах. Возможно, в нашей стране тоже возрастёт потребность в специалистах по биоинформатике и появятся конкурентные позиции.
Андрей Коротаев,
заведующий Научно-учебной лабораторией
мониторинга рисков социально-политической
дестабилизации НИУ ВШЭ
Какова область ваших научных интересов?
— Исходно это была общая теория социальной эволюции. Но для того чтобы исследовать социоэволюционные процессы, важен исторический материал, с этим связаны мои интересы в области математического моделирования исторических процессов. Преломлением к современности будет количественный анализ современных процессов развития, их трансформации, динамики, в том числе политической. Одно из направлений интереса — риски социально-политической дестабилизации — тема, которой занимаюсь в рамках возглавляемой мною Лаборатории в Высшей школе экономики.
Для понимания социальной эволюции, неплохо бы понимать и биологическую, а чтобы понять биологическую, нужно изучать более глубокие типы эволюции. Отсюда ещё один интерес — Большая история, попытка выявить сквозные закономерности как минимум со времен появления жизни на Земле, а желательно и со времен Большого взрыва.
— На какой вопрос вы или ваша исследовательская группа ищете ответ прямо сейчас?
— На вопросы в разных областях, но больше занимаемся революциями. Для издательства Springer совместно с известным исследователем в этой области Джеком Голдстоуном мы заканчиваем коллективную монографию по новой волне революций в XXI веке. В ней рассматривается в принципе большая часть революций — XX, XIX и предыдущих веков, но с фокусом на текущем столетии. Одна из задач — понять причины роста протестной активности, который наблюдался после 2010 года на всех континентах, кроме, конечно, Антарктиды.
— Что лично вас привлекает в занятиях наукой?
— Я признаю ценности идеографических изысканий, попыток исследовать уникальные явления именно в их уникальности, но больше всего интересуюсь номотетическим подходом — выявление закономерностей, где бы они не обнаруживались. Из-за этого я в большей степени эмигрировал из истории в сторону социологии и политологии.
— Что мотивирует каждый день идти в лабораторию или архив, а что, наоборот, демотивирует к занятиям наукой?
— Хождения в лабораторию и занятия наукой не одно и то же. Наука сейчас больше делается за пределами лаборатории, дома, на компьютере. Находиться на работе особой необходимости нет, но рабочее место очень важно. По нынешним временам идти в лабораторию мотивирует, прежде всего, необходимость личного контакта. Мои отношения с онлайном не идеальны, он недостаточно заменяет очное общение, и мозговые штурмы при реализации проектов все-таки эффективнее в офлайне.
Что демотивирует? Я не воспринимаю занятия наукой как тяжелую нагрузку. Тяжелая нагрузка это когда, как говорил Томас Эдисон, один процент вдохновения и девяносто девять процентов пота. Все, кто проводил исследования, знают, что есть огромное количество нетворческой работы, хотя не могу сказать, что она кого-то демотивировала. Скорее, наоборот — творческая работа подвигает заниматься черновой частью исследовательского труда.
— Какая научная или научно-популярная книга (статья, энциклопедия и пр.) вдохновила вас на научную карьеру?
— Мой интерес к науке, в высокой степени — к естественным дисциплинам, был стимулирован научно-популярными книгами серии «Эврика», которая выходила в советские годы. Это была блестящая серия, очень жаль, что она прекратила существование.
— Какая научная теория или эксперимент произвели на вас самое сильное впечатление или значительно повлияли на ваши научные взгляды/интересы?
— Пожалуй, это классическая теория биологической эволюции, восходящая к Чарлзу Дарвину с учётом нового синтеза. В основе своей она очень простая, но неожиданно много объясняет. При том, что напрямую к социальной эволюции её прилагать не получается, но тем, кто занимается социальной эволюцией, есть чему поучиться у тех, кто далеко ушёл вперед, развивая теорию биологической эволюции.
— Назовите, пожалуйста, три работы (книги, статьи — отечественные или зарубежные), которые вы считаете основополагающими в своей научной области.
— Исходя из того, чем сейчас занимаюсь, то есть интересов в области революций, это «Revolution and Rebellion in the Early Modern World» Джека Голдстоуна, «Историческая динамика» Петра Турчина и «От мобилизации к революции» Чарльза Тилли.
— Читаете ли вы (смотрите, слушаете) какие-либо научно-популярные ресурсы или издания. И если да, то какие?
— Скорее, я привязан к определенному автору, чем к ресурсу. Вне зависимости от того, где они публикуются, стараюсь следить за работами моего коллеги Александра Маркова, известного научно-популярными трудами на стыке биологии и социологии.
— Какой самый необычный формат представления результатов исследования (презентации, рассказа о нём) вы встречали?
— Не самый необычный, но первым приходит на ум. Это ChronoZoom — способ, в том числе онлайн, максимально визуализировать историю от Большого Взрыва до настоящего времени. Для огромного отрезка в 13 миллиардов лет есть возможность зума, то есть выбора и изучения определённого периода. Это довольно интересная технология представления того, что смогли сделать люди, занимающиеся Большой историей.
— Что бы вы сейчас посоветовали молодым людям, размышляющим о научной карьере в вашей области?
— Мой опыт показывает перспективность междисциплинарности. Поэтому коллегам гуманитариям я бы настоятельно советовал осваивать математику и естественно-научные методы, а специалистам по количественном исследованиям — социологам, политологам — гуманитаризироваться, то есть изучать уникальные случаи, учиться понимать качественную сторону исследуемых процессов.
Владимир Щур,
заведующий международной лабораторией
статистической и вычислительной геномики,
доцент МИЭМ НИУ ВШЭ, PhD
— Какова область ваших научных интересов?
— Я занимаюсь популяционной и эволюционной геномикой, но не с биологической стороны, а как математик. В лаборатории мы строим математические модели, которые показывают, как развивались популяции, какие эволюционные силы их изменяли, как, например, миграция или естественный отбор меняли облик геномов. Затем мы конвертируем наши модели в методы анализа и применяем их к экспериментальным данным, чтобы оценить, как менялся размер популяции на протяжении тысяч и сотен тысяч лет, или узнать, какими путями коронавирус распространялся по миру во время пандемии.
— На какой вопрос вы или ваша исследовательская группа ищете ответ прямо сейчас?
— Наша лаборатория создана чуть больше года назад, и в ней одновременно ведётся несколько проектов. Один из них связан с коронавирусом. Одна точечная мутация может повысить приспособленность этого организма, и под действием естественного отбора она быстро распространится в популяции. Но «британский», «бразильский», «южно-африканский» и, возможно, новый — «калифорнийский» — варианты определяются сразу несколькими специфическими мутациями. Возможно, эффект этих мутаций усиливается друг другом, появляется нелинейное взаимодействие. Иначе говоря, появляется эпистаз — зависимость эффекта мутации от генетического контекста.
Это явление сложно охарактеризовать численно — требуется очень много данных. Перед нами открылась уникальная возможность его поймать, так как появилось беспрецедентное и постоянно растущее количество геномов коронавируса. Мы ведём разработку математических методов и моделей, которые позволят исследовать эти явления, понять генетическую природу коронавируса — какие факторы влияют на его развитие, каков характер его распространения и приспособленности.
Другое наше большое исследование связано с применением глубокого машинного обучения для оценки популяционных параметров, таких, например, как изменение размера популяции или наличие миграции. При помощи глубокого машинного обучения можно больше узнать об истории популяций — о том, как человечество заселяло нашу планету, и как это происходило на разных временных масштабах.
Например, интересная задача — прояснить, как, например, мы взаимодействовали с древними людьми — неандертальцами и денисовцами. Это ветви, которые отделились от анатомически современного человека примерно 700 000 лет назад. Около 60 тыс. — 40 тыс. лет назад мы ещё с ними взаимодействовали, но потом они вымерли.
Мы изучаем гипотезу, что были так называемые призрачные — неизвестные нам сегодня популяции человека, которые оставили след в наших геномах. Судя по всему, одна из таких популяций, отделившаяся от предковой ветви современного человека более миллиона лет назад, обитала на африканском континенте. Мы можем обнаружить информацию об этих популяциях, только пытаясь найти маленькие кусочки ДНК в современных геномах. Эти крошечные фрагменты могут рассказать об очень отдалённых во времени событиях, о которых нет археологических свидетельств.
— Что лично вас привлекает в занятиях наукой?
— Это безусловно возможность получать знания из первоисточников и самому их находить. А также свобода выбора нового направления исследований. Это происходит при общении с коллегами, в кулуарах конференций, во время научных семинаров — так начинаются новые проекты. И это увлекательно, можно 24 часа в сутки думать над одной задачей. Потом на какое-то время отойти от неё, отдохнуть, переключиться. Хотя учёный-исследователь чаще всего находится в первом состоянии.
— Что мотивирует каждый день идти в лабораторию, а что, наоборот, демотивирует к занятиям наукой?
— Отчасти я это выше обозначил — про мотивацию. Также мне нравится академическая среда общения, она мне близка и понятна своими ценностями. И это очень важная для меня вещь. Что касается демотивации — чем старше становишься, тем больше административных обязанностей, организационных дел. Они отнимают достаточно много времени от непосредственно научной работы.
— Какая научная или научно-популярная книга (статья, энциклопедия и пр.) вдохновила вас на научную карьеру?
— Мне на этот вопрос сложно ответить. Я вырос в Черноголовке — в академгородке, в семье учёных. В какой-то степени для меня вопрос не стоял — кем быть. Скорее сама среда вдохновляла, которая в то же время была и чем-то самим собой разумеющимся. Папа меня еще школьником брал на все конференции и очень удивлялся, почему я не понял какой-то доклад — это же ясно всем студентам Физтеха! Я думал, конечно, об альтернативах и ещё студентом пробовал поработать, например, в банковской сфере, но понял, что моё — это наука.
— Какая научная теория или эксперимент произвели на вас самое сильное впечатление или значительно повлияли на ваши научные взгляды/интересы?
— Я заканчивал мехмат МГУ — отделение математики. И несмотря на то, что работаю сейчас больше в сфере биологии, геномики, регулярно вспоминаю, насколько красиво построение интеграла Лебега — по сравнению с интегралом Римана, точки на графике функции группируются не по близости значений аргумента, а по близости значений функции. Но это маленькое изменение дает возможность существенно расширить класс интегрируемых функций, что в свою очередь позволяет развивать теорию вероятностей. И благодаря этой теории, я постоянно напоминаю себе, что на любую задачу можно посмотреть с разных сторон.
— Назовите, пожалуйста, три работы (книги, статьи — отечественные или зарубежные), которые вы считаете основополагающими в своей научной области.
— Первая — «Происхождение видов путём естественного отбора» («On the Origin of Species») Чарлза Дарвина, поскольку с неё начинается вся теория эволюции. Вторая — основополагающая статья коалесцентной теории «О генеалогии больших популяций» Дж. Кингмана («On the Genealogy of Large Populations»). Про третью сложно сказать — наверное, это статья Гилеана МкВина (Gilean McVean) и Ниала Кардина (Niall Cardin) «Approximating the Coalescent with Recombination». Модель, представленная в статье, существенно упрощает анализ экспериментальных данных. Она позволяет применять вероятностные методы и методы машинного обучения для анализа полногеномных последовательностей.
— Читаете ли вы (смотрите, слушаете) какие-либо научно-популярные ресурсы или издания. И если да, то какие?
— Сейчас читаю книгу Сванте Паабо «Неандерталец. В поисках исчезнувших геномов». Мне она интересна, потому что это книга про то, как большая часть области древней ДНК появлялась, разрабатывалась. Когда читаю её, нахожу знакомые имена старших коллег, и вижу, как в 1980-е годы выстраивалось научное взаимодействие. Это ещё такая возможность для меня увидеть профессиональный исторический ракурс, поскольку я пришёл в эту науку в 2013 году.
На днях также подписался на рассылку Nature Briefing. Время от времени просматриваю N+1 и научные разделы BBC, СNN. Планирую в будущем найти какой-нибудь интересный подкаст.
— Какой самый необычный формат представления результатов исследования (презентации, рассказа о нём) вы встречали?
— Честно говоря, ничего в голову не приходит пока.
— Что бы вы сейчас посоветовали молодым людям, размышляющим о научной карьере в вашей области?
— Я бы пожелал им смелости и дерзости — не бояться работать и ошибаться. А также не бояться общаться со старшими коллегами, многие из которых всегда готовы помочь при наличии у студентов мотивации.
И важен баланс — всегда стоит прислушиваться к научному руководителю, потому что у него есть опыт, но важно и на своей идее настаивать, потому что она может быть действительно интересной и её подчас нелегко объяснить другим, не имея достаточного опыта.
Также важно не бояться проиграть в финансовом аспекте. Если не говорить о яхтах и каких-то дорогих машинах, например, то в науке также можно достичь приличного финансового уровня. И научные руководители, как правило, стараются талантливым студентам и аспирантам обеспечить достаточную финансовую составляющую. А уж любимая работа в окружении единомышленников с лихвой компенсирует отсутствие яхт.
Василий Ключарев,
директор Института когнитивных нейронаук, заведующий международной лабораторией
социальной нейробиологии НИУ ВШЭ,
кандидат биологических наук
— Какова область ваших научных интересов?
— В настоящее время у меня две главных области научных интересов. Основная — мозговые механизмы социального влияния — изучение того, как окружающие манипулируют нашими решениями.
Вторая возникла возникла сравнительно недавно и связана с тем, что мы год назад открыли новую Международную лабораторию социальной нейробиологии и получили мегагрант на изучение процессов в мозге, связанных с нашим восприятием сложных типов информации — от видеороликов до кинофильмов и романов. Это позволило нам начать исследования того, как на нас влияют различные нарративы, с которыми мы постоянно сталкиваемся в нашей повседневной жизни. Это сейчас важная область моих научных интересов.
— На какой вопрос вы или ваша исследовательская группа ищете ответ прямо сейчас?
— Основной вопрос мы поставили довольно конкретно — насколько и как именно нарративы влияют на наше экономическое поведение, на принятие нами экономических рисков.
Идея возникла под влиянием Роберта Шиллера — американского ученого-экономиста, лауреата Нобелевской премии по экономике, который считает, что популярные истории, вирусные нарративы очень сильно влияют на экономическое поведение больших масс людей. Если, например, кругом все говорят, что сейчас нужно инвестировать в hightech, в «новую экономику», то такие нарративы создают инвестиционный бум, а могут привести и к экономическим «пузырям». Шиллер считает, что в экономических науках недостаточно изучено влияние таких нарративов на поведение масс, на возникновение экономических бумов и депрессий.
Наша задача — попытаться объяснить, как популярные нарративы, в том числе личные — те, что люди рассказывают друг друг, влияют на наш мозг и готовность к финансовому риску или склонность к сдержанному, более консервативному поведению. И сейчас мы ищем экспериментальные парадигмы, позволяющие это исследовать и наглядно продемонстрировать влияние нарративов на склонность к риску, раскрыть мозговые механизмы такого влияния.
Впрочем в нашей лаборатории начато много других проектов. Например, вместе с коллегами из департамента медиакоммуникаций НИУ ВШЭ мы изучаем, как нарративы влияют на мозг людей с разными способностями критически воспринимать информацию. Также мы исследуем то, как наш мозг воспринимает «городские нарративы», как реагирует на парки, бульвары, хайвэи и т.п. Но основной наш фокус на ближайшие три года — это всё-таки рискованное экономическое поведение.
Все эти исследования непросто осуществить традиционными методами. Поэтому мы пригласили выдающегося финского профессора Ииро Яскелайнена, который является специалистом в области нейробиологии восприятия нарративов. Вместе с ним мы используем необычный для России метод — изучаем, как при просмотре, прочтении или прослушивании информации (различных нарративов) синхронизируется активность мозга у группы людей, и как такая синхронизация отражает и предсказывает их поведение.
— Что лично вас привлекает в занятиях наукой?
— Наверное основной интерес возник, когда я был ещё школьником и меня как юного натуралиста заинтересовало поведение животных. Возникло любопытство, которое до сих пор остается главным стимулом к новым вопросам и самым неожиданным проектам.
Иного рода мотивация возникает, когда ты ввязываешься в крупный проект. Например, мы сейчас создаем новую лабораторию, приходится собирать команду, учиться новым методам, преодолевать множество технических сложностей и все эти потраченные усилия требуют внутренней рационализации — ты начинаешь ещё больше ценить свою область интересов. Но главное, конечно, научное любопытство.
Обнаружил также, что чем старше становишься, тем больше мотивируют студенты, которые заряжают своим юношеским интересом и новыми идеями. Сейчас я вовлечен в ряд проектов, заниматься которыми меня убедили именно студенты. Например, в одном таком проекте мы изучаем то, как люди выбирают партнёра для жизни. Я рассказал студентам о беседе с журналистами, которые утверждали, что мои исследования имеют отношение к объяснению выбора партнера. Я был удивлен, так как никогда не думал в данном направлении. Когда студенты услышали мой рассказ, они предложили это изучать. И сейчас мы начали такой проект вместе с коллегами-биологами.
Я до сих пор немного растерян от этой идеи, а студенты на полном энтузиазме планируют устраивать экспериментальные спид-дейтинги, придумывают какие-то невероятные экспериментальные парадигмы, чтобы попытаться ответить на вопрос о том, как мы выбираем партнёра с точки зрения работы нашего мозга.
— Что мотивирует каждый день идти в лабораторию, а что, наоборот, демотивирует к занятиям наукой?
— Про мотивацию я уже довольно много наговорил, а вот главный демотиватор сегодня — коронавирус. Мы очень серьёзно относимся к санитарным нормам и стараемся встречаться как можно реже в лаборатории большими группами. Впрочем, в этом есть и большой плюс — хотелось бы верить, что такое гораздо более серьёзное отношение к гигиене при проведении исследований у нас останется навсегда.
Я очень надеюсь, что в будущем нас будут сильно мотивировать наши новые лаборатории. Буквально неделю назад я ходил по зданию в Кривоколенном переулке, где создается новый лабораторный комплекс НИУ ВШЭ. Там невероятно здорово. Наконец-то мы развернём на полную мощность всё имеющееся оборудование, превратимся в настоящие лаборатории мирового класса. Всё это выглядит именно так, как я когда-то мечтал, приходя в Вышку.
— Какая научная или научно-популярная книга (статья, энциклопедия и пр.) вдохновила вас на научную карьеру?
— Мне всегда было интересно поведение животных. Первый интерес возник давным давно в пионерском лагере где-то на Карельском перешейке, благодаря приятелю, который показал мне научно-популярную книжку «Мир животных» известного советского популяризатора Игоря Акимушкина. Меня потрясли истории о животном мире Австралии, фотографии, интересные факты.
Я прошёл через серьезное увлечение натуралистами, которые исследовали редких животных. До сих пор у меня на полке стоят книги английского натуралиста, писателя Джеральда Даррела — он в школьном возрасте был моим настоящим кумиром. Ещё упомяну книги британской исследовательницы Джейн Гудолл, пионера по изучению шимпанзе в их естественной среде обитания. Также Конрад Лоренц, австрийский этолог и зоопсихолог, лауреат Нобелевской премии — стал моим кумиром в старших классах школы, и остаётся им до сих пор. В целом — всё это так сильно на меня подействовало, что я до сих пор всерьёз думаю об изучении поведения животных.
— Какая научная теория или эксперимент произвели на вас самое сильное впечатление или значительно повлияли на ваши научные взгляды/интересы?
— На самом деле таких исследований много. Дело в том, что я не биолог по образованию, хотя я изучал физиологию, включая физиологию работы мозга. В своё время я прошёл стадию невероятного увлечения социальной психологией, хотя эта сфера выпала из моего образования — нам преподавали что угодно — от молекулярной биологии до физики и химии, но не социальные науки.
Поэтому исследования социальных психологов меня потрясли. Например, знаменитые исследования конформности Соломона Аша, которые показывают, что человек дает заведомо неправильный ответ только потому, что он должен быть похожим на окружающих и ему неприятно дать ответ, отличающийся от того, что сказали окружающие.
Меня это поразило, потому что нам нейробиологам всё время кажется, что наше поведение запрограмировано внутри нашего мозга. Мы не замечаем, что на самом деле наш мозг зависит от поведения окружающих нас людей. То есть решение принимается не одним мозгом, а десятками, сотнями, тысячами — многие наши решения на самом деле принимаются социальными группами.
Конечно, на меня повлияли и многие исследования, теории в области биологии и нейробиологии. Но то, что я сейчас делаю в науке — я пытаюсь объединить «скучный» естественнонаучный подход нейробиологов, изучающих биохимические процессы в мозге, с «яркими» подходами социальных наук.
В целом — могу сказать, что эксперименты социальной психологии заставили меня поменять направление моих собственных исследований. Я когда-то изучал эмоции человека, а сейчас больше изучаю то, как нашими эмоциями и решениями манипулируют окружающие, как социальный контекст влияет на нас.
— Назовите, пожалуйста, три работы (книги, статьи — отечественные или зарубежные), которые вы считаете основополагающими в своей научной области.
— Так получилось, что в изучении мозговых механизмов социального влияния мы первые. До наших исследований была, пожалуй, только одна научная публикация на тему того, как окружающие манипулируют нашим мозгом. Кстати, я не знал об этой публикации, когда мы сделали наше исследование. Мы уже завершили его, и лишь потом я встретился на конференции с Грегори Бернсом — всем рекомендую его книгу о мозге собак на русском языке — «Что значит быть собакой и другие открытия в области нейробиологии животных». Тем не менее, наши результаты оказались по настоящему прорывными. Очень сильно на мое развитие как учёного повлияли научные работы Вольфрама Шульца (Кембридж) в области мозга и книга Роберта Чалдини «Психология влияния».
— Читаете ли вы (смотрите, слушаете) какие-либо научно-популярные ресурсы или издания. И если да, то какие?
— Вообще я обожаю научно-популярную литературу, и не обязательно из своей сферы. Стараюсь обращать внимание на то, как смотрят на наши научные вопросы исследователи из других областей. Сейчас не спеша читаю огромную книгу Роберта Сапольски «Биология добра и зла». В ней упоминаются и наши исследования, это было приятно обнаружить. В книге интересно описан огромный объём информации, связанной с тем, что мы изучаем, но с неожиданных углов.
Люблю также труды Франца де Вааля, который пишет о поведении приматов. Он топ-исследователь поведения шимпанзе, возглавляет крупнейший приматологический центр США.
На научно-популярные радиопередачи совсем не хватает времени, если честно. Скорее иногда слушаю подкасты по истории. Мне интересна, например, история русской революции. И время от времени нахожу что-то в интернете по занимающему меня в данный момент вопросу.
— Какой самый необычный формат представления результатов исследования (презентации, рассказа о нём) вы встречали?
— Не успеваю следить за новыми форматами. Многие журналы теперь представляют результаты исследований в новых форматах, но за этим больше следят мои аспиранты, с которыми я работаю. В последнее время некоторые журналы стараются представлять результаты исследований в графической форме — очень сжато и визуально — в дополнение к самому тексту статьи. Я с этим пока не сроднился, но идея — передать смысл работы в образном виде — интересна. Есть у некоторых журналов и новые форматы видеосообщений.
Знаю, что с переходом в онлайн многие в восторге от всевозможных виртуальных форматов. Пока я сам не успел все это прочувствовать и оценить. Но научное общение порой становится похожим на компьютерные игры, общение аватаров.
— Что бы вы сейчас посоветовали молодым людям, размышляющим о научной карьере в вашей области?
— У меня два основных совета. И я обращаюсь к тем, кто по-настоящему интересуется наукой. Первый совет немного необычный — посмотрите, как строится карьера учёного и постарайтесь убедить своих родителей, что учёный может быть очень успешным и благополучным человеком. Ко мне после научно-популярных лекций регулярно подходят родители, которые переживают о том, что их ребенок заинтересовался нейробиологией, что он умрёт с голоду. Важно избежать отсутствия поддержки ваших стремлений со стороны близких.
Мне в своё время повезло. Мой отец поддерживал мой интерес к биологии, вероятно, потому что это была его детская мечта. Он профессор-физик, а хотел всегда быть биологом или врачом, я же реализовал его планы. Очень ценно, когда тебя поддерживают в семье. Да и самому важно знать, что у вас может быть хорошая, интересная и вполне благополучная жизнь. Занимайтесь наукой всласть!
Второй совет — подумайте заранее о тех шагах, которые нужно сделать в научной карьере: в какой университет вы поступите, в какой лаборатории будете проводить свои исследования, где стоит защитить диссертацию и т.д. Очень часто студенты меня поражают тем, что боятся задать вопросы и обсудить ключевые шаги своей карьеры со старшими коллегами. Молодым людям нередко кажется, что многие двери закрыты, а на самом деле они окружены множеством людей, которые готовы что-то подсказать и посоветовать.
Анна Алмакаева,
заместитель заведующего лабораторией
сравнительных социальных исследований
им. Р.Ф. Инглхарта (ЛССИ), старший
преподаватель факультета социальных наук
НИУ ВШЭ, кандидат социологических наук
— Какова область ваших научных интересов?
— В первую очередь, это сравнительные социальные исследования — кросс-культурные и межстрановые. Это работа в рамках теории модернизации, рассказывающей об эволюции обществ, авторами которой являются Рональд Инглхарт и Кристиан Вельцель. В рамках данного направления я занимаюсь темами доверия, социального капитала, субъективного благополучия и ценностей.
— На какой вопрос вы или ваша исследовательская группа ищете ответ прямо сейчас?
— Сейчас мы проводим исследование по регионам России, хотим понять, насколько российские регионы гомогенны или гетерогенны в плане ценностей, доверия и субъективного благополучия. Это трёхлетний проект, первая часть его уже завершилась, сейчас мы начинаем вторую. Благодаря поддержке РНФ и ВТБ, нам удалось собрать уникальные данные по 60 регионам России. Пока получается, что Россия достаточно гомогенна в ценностных аспектах, за исключением кавказских регионов.
Также цель нашего исследования — прояснить, насколько существующие теории относительно ценностей, доверия, субъективного благополучия применимы к российскому контексту, какие есть ограничения и с чем они связаны.
— Что лично вас привлекает в занятиях наукой?
— Это возможность постоянно учиться и узнавать что-то новое, а также заниматься распутыванием загадок человеческой природы. А ещё — я использую в работе статистические методы — мне очень нравится сочетание математики и человеческой жизни.
— Что мотивирует каждый день идти в лабораторию, а что, наоборот, демотивирует к занятиям наукой?
— Что касается позитивной мотивации — безусловно, это возможность роста и самореализации, а также общение с коллегами. Очень важно найти среду, людей, которые занимаются теми же самыми вещами и являются в определенном смысле единомышленниками.
Что касается демотивации — это те негативные тенденции, которые сейчас есть в науке в целом, и не только в России. Я имею в виду гонку за количественными показателями в ущерб качеству, своего рода коммерциализация науки. Учёного сегодня оценивают по объёму статей, который он выдает, и вузам это, конечно, реализовать проще всего. Но наука так никогда не делалась — настоящие прорывы совершаются из совершенно другой мотивации. В результате, нередко талантливые исследователи покидают науку и уходят в другие, действительно коммерческие, сферы. Для социологов это часто маркетинг, PR, HR и т.п.
— Какая научная или научно-популярная книга (статья, энциклопедия и пр.) вдохновила вас на научную карьеру?
— Мне всегда было интересно понять, как действует люди, из каких мотивов исходят, всегда было интересно наблюдать за этим. Уже на третьем курсе института я начала осознавать, что хотела бы дальше заниматься наукой.
Вдохновила в то время, в первую очередь, книга Айзека Азимова «Академия». Я ещё тогда не представляла, насколько она окажется близкой к тому, чем я занимаюсь сейчас. В центре сюжета книги — группа психоисториков, которые математически просчитывают развитие человеческих обществ и возникновение кризисов.
Ещё вдохновляли замечательные книги братьев Стругацких, например, «Понедельник начинается в субботу». Многие процессы, которые описаны в книге, до сих пор не утратили свою актуальность. Стругацкие — не социологи, но они оказались гениальными авторами в плане описания социальной жизни и возможных социальных экспериментов.
Также меня вдохновляли люди, которые меня окружали. Благодаря им я осознала, что мне интересно их понимать.
— Какая научная теория или эксперимент произвели на вас самое сильное впечатление или значительно повлияли на ваши научные взгляды/интересы?
— Для меня было открытием, когда я поняла, математика помогает объяснить установки и поведение человека. Очень восхищало то, что реальная человеческая жизнь может быть до определенного предела вписана в математические формулы и закономерности. Хотя и у этих методов есть свои ограничения.
Если говорить о сферах, которыми я сейчас занимаюсь, то это, конечно, теория модернизации, которая объясняет, как меняются ценности, как люди воспринимают разные институты, что ставят в приоритеты, и как организуют в связи с этим свою жизнь. Её несомненным плюсом является большая эмпирическая база — Всемирное исследование ценностей и другие межстрановые исследования, как, например, Европейское социальное исследование и многие другие. Они позволяют делать уникальные выводы о том, как меняются те или иные закономерности в зависимости от социальных, институциональных и экономических условий, в которых мы живём. Позволяют понять, насколько такие закономерности культурно универсальны или, наоборот, специфичны.
— Назовите, пожалуйста, три работы (книги, статьи — отечественные или зарубежные), которые вы считаете основополагающими в своей научной области.
— Первое — книга Рональда Инглхарта «Культурная эволюция». Она вышла в 2018 году. Очень интересная книга, которая, кстати, доступна для понимания и неподготовленному читателю, поскольку в ней Рональд живым, понятным языком рассказывает, в чем особенности теории модернизации, а также делает прогнозы на будущее.
Второе — книга «Рождение свободы» Кристиана Вельцеля, посвящённая дальнейшему развитии теории модернизации. Это, с одной стороны, пример скрупулезного научного исследования, в котором всё очень хорошо задокументировано и объяснено на сложных математических моделях, а с другой — как макротеория может быть проверена эмпирически.
Третье — если говорить о моих сферах исследования (доверие, социальный капитал), то это безусловно работы Пьера Бурдьё и Джеймса Коулмана, которые заложили теоретические основания в этих сферах.
И хотелось бы отметить, пожалуй, самую известную работу Роберта Патнэма «Боулинг в одиночку». К этой работе можно относиться по-разному, но она популяризировала исследования социального капитала, доверия и вывела их за рамки социологического и социально-психологического дискурса, обратив внимание на эти исследования в том числе и экономистов.
Есть ещё любимая мной книга — Ямагиши Тошио «Доверие. Эволюционные игры разума и общества» («Тrust. Evolutionary Game of Mind and Society»), которая пока не переведена на русский. Эта книга написана в какой-то степени, как детективная история об исследованиях в области доверия.
— Читаете ли вы (смотрите, слушаете) какие-либо научно-популярные ресурсы или издания. И если да, то какие?
— Иногда захожу на «Теории и практики», но чаще всего это YouTube c теми роликами, которые мне кажутся интересными. Также подписана на некоторые каналы в Instagram (принадлежит компании Meta, признанной в России экстремистской организацией) о природе и искусстве. Одно время активно слушала лекции Татьяны Черниговской.
— Какой самый необычный формат представления результатов исследования (презентации, рассказа о нём) вы встречали?
— Например, презентации с элементами картинок из мультиков. Видела у коллег — семейной пары из Польши и Италии, у которых всегда очень яркие презентации.
Когда-то в Самарском государственном университете, где я училась и раньше работала, коллеги пытались инсценировать разные теории с помощью жестов, движений и т.п. Довольно интересный опыт.
Некоторые коллеги пишут научно-популярные книги по результатам своих исследований. Это тоже необычный формат презентации.
Вообще искусство, литература и наука занимаются очень схожими вещами — они рассказывают нам о нас — поэтому в презентации результатов научных исследований могут быть использованы разные творческие приёмы.
— Что бы вы сейчас посоветовали молодым людям, размышляющим о научной карьере в вашей области?
— Важно понимать, зачем вы в эту сферу идёте и что в ней будете делать. Существуют разные научные карьерные траектории — административные, исследовательские, преподавательские. Важно выбрать свое.
Важно иметь внутреннюю мотивацию, поскольку наука эта не та сфера, где вы заработаете много денег. Вам должно быть интересно этим заниматься, иначе вряд ли получится что-то хорошее.
Если говорить о социологии, то необходимо наличие интереса к другому человеку, к его мотивации и поступкам. Если нет ощущения другого человека, то я бы не советовала выбирать социологическую карьеру.
Петр Мейлахс,
старший научный сотрудник международного
центра экономики, управления и политики
в области здоровья, доцент департамента
менеджмента НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге,
кандидат социологических наук
— Какова область ваших научных интересов?
— Это различные социальные аспекты наркопотребления и проблем с ним связанных — прежде всего ВИЧ-инфекция. Я иду от определённых социальных проблем к разным научным теориям, а не наоборот.
На протяжении всей своей научной карьеры, в зависимости от конкретной задачи, я применял разные теоретические инструменты — из культурсоциологии, социологии массмедиа, теории ролей. Сейчас это теория поколений, что связано с появлением нового поколения наркопотребителей.
— На какой вопрос вы или ваша исследовательская группа ищете ответ прямо сейчас?
— Это несколько вопросов. Во-первых, мы продолжаем исследование, о том, как и какая помощь оказывается наркопотребителям в Телеграме. Мы изучаем проект «Удалённый нарколог» вместе с НКО «Гуманитарное действие». Сейчас это очень актуально, потому что в период эпидемии люди и организации ищут всевозможные способы переведения разных сервисов в онлайн.
Вторая тема — Даркнет. Мы исследуем то, что там происходит, что продаётся, и какие отношения существуют между продавцами и покупателями.
И третий — наверное, главный лично для меня проект — изучение нового поколения потребителей. Пока у нас было только пилотное исследование и его результаты опубликованы в AIDS and Behavior. Мы обнаружили, что новое поколение наркопотребителей в Санкт-Петербурге потребляет другие наркотики и делает это более безопасным способом по сравнению с тем, как это делали предыдущие когорты.
Меня очень сильно интересует этот феномен. Наркотики, которые люди употребляют, часто очень опасны. Они чреваты смертью, заражением ВИЧ, гепатитом С и т.д. Люди того же поколения всё это видят — у них умирают, заболевают друзья и это обычно происходит достаточно быстро. Но примеры, то что называется «здесь и сейчас», работают плохо.
Только тогда, когда появляется новое поколение, для которого прошлый модный наркотик, уже сильно стигматизирован (в нашем случае — это героин) он начинает восприниматься, как реально крайне опасный, а пользоваться одним шприцом становится «зашкваром» — как говорит сейчас молодежь.
И тут вопрос — почему внутрипоколенческое научение слабо работает, почему люди не бросают опасные практики сразу или очень быстро? Почему нужно прожить целому поколению (это люди, которым сегодня в среднем 38-40 лет с ВИЧ в 65% случаев и гепатитом С в 90% случаев), чтобы научить чему-то следующее поколение? Нельзя сказать, что ситуация сегодня изменилась сильно, и наркопотребление стало безопасным, но разница точно есть. Если конкретнее задать наш исследовательский вопрос — почему в наркопотреблении по многим аспектам межпоколенческое научение работает гораздо сильнее, чем внутрипоколенческое.
— Что лично вас привлекает в занятиях наукой?
— Главное в занятиях наукой — любопытство и интерес разгадывать какие-то задачки. Меня интересуют закономерности человеческого поведения. Понятно, что любой вопрос может вызывать ещё больше вопросов. Но решить какую-то задачку, объяснить какой-то феномен с помощью теории и эмпирики — всё это вызывает большое удовлетворение и мотивирует.
С другой стороны, не буду скрывать, что и образ жизни, связанный с деятельностью в науке, тоже привлекает — гибкий график, возможность общения с интересными людьми, путешествия, а также дружный коллектив и достойная оплата труда при определённом успехе и стараниях.
— Что мотивирует каждый день идти в лабораторию, а что, наоборот, демотивирует к занятиям наукой?
— Очень важен коллектив, возможность поделиться результатами и услышать критику, обратную связь. Помню, когда был на постдоке в Нью-Йорке — из дома на работу ехал с нетерпением, хотелось быстрее поделиться с коллегами решенными задачами или, наоборот, какими-то проблемами.
Что касается демотивации — это, с одной стороны, приложимость результатов исследования. Например, мы доказываем, что программы снижения вреда от потребления наркотиков, такие как обмен шприцев — эффективны. Но, к сожалению, часто эти результаты никак не востребованы, например, на уровне правительства. Это расстраивает. Но я себя успокаиваю здесь тем, что мы учёные, в первую очередь, и наука движется медленно — не каждая статья должна играть какую-то значимую роль на практике.
Второе, о чём бы я хотел сказать — это то, что наука цензурируется. В одном случае, например, когда речь идет о каких-то вещах, связанных с консервативными практиками управления в государстве. В другом случае, когда какие-то социальные или биологические исследования цензурируются из-за политкорректности, связанной, например с гендерными или этническими различиями и т. д. Не то, что это демотивирует, но расстраивает.
— Какая научная или научно-популярная книга (статья, энциклопедия и пр.) вдохновила вас на научную карьеру?
— Помню в детстве я читал книгу Поля де Крюи «Охотники за микробами», в которой описывается история открытия микробов, труды Луи Пастера, Роберта Коха. Это всё было очень увлекательно.
И вторая когда-то вдохновившая меня книга — художественная — Синклера Льюиса «Эроусмит» — про молодого учёного и его карьеру.
Также читал какие-то статьи, например, из журнала «Наука и жизнь». В целом больше естественнонаучные вещи вдохновляли, потому что социальные науки в моем детстве были пропитаны ещё коммунистической идеологией, в них было мало интересного.
— Какая научная теория или эксперимент произвели на вас самое сильное впечатление или значительно повлияли на ваши научные взгляды/интересы?
— Теория конструирования социальной реальности повлияла на меня очень сильно в своё время. Я тогда изучал социологию в Израиле, в Тель-Авивском университете. Для меня было открытием обнаружить, что разные социальные отношения — это не нечто само собой разумеющееся, обусловлено природой и т.п., а то, что во многом социально сконструировано. Очень помогли это понять работы по антропологии, когда ты узнаешь, что в других обществах социальные отношения устроены совершенно по-другому. Эта теория иначе открыла для меня взгляд на многие вещи — что многие из них можно понять и объяснить с точки зрения социальной сконструированности.
— Назовите, пожалуйста, три работы (книги, статьи — отечественные или зарубежные), которые вы считаете основополагающими в своей научной области?
Первая — «Самоубийство» Эмиля Дюркгейма, доказывающая, что самоубийство не только личный выбор, но и во многом детерминированный устройством социума.
Вторая — «Социальное конструирование реальности» Питера Бергера и Томаса Лукмана. Я уже сказал выше об этом.
Третья — «Хозяйство и общество» Макса Вебера. Считаю, что это одна из наиболее фундаментальных научных книг в социологии, в которой сформулированы многие основные социологические понятия и которая послужила строительным материалом для самых разных теорий и интерпретаций.
— Читаете ли вы (смотрите, слушаете) какие-либо научно-популярные ресурсы или издания. И если да, то какие?
— У меня есть специальное приложение, которое выбирает разные научные статьи по моим интересам. Раз в неделю я просматриваю то, что мне оно собирает. Если попадается какая-то интересная статья, я её закачиваю и потом потихоньку читаю. В основном так.
— Какой самый необычный формат представления результатов исследования (презентации, рассказа о нём) вы встречали?
— Видеоабстракт. Мне предлагал один журнал сделать краткое видеоизложение к своей статье — сейчас такое практикуется. Но я тогда ещё не был к этому готов. А вообще это интересная форма изложения результатов научного исследования.
— Что бы вы сейчас посоветовали молодым людям, размышляющим о научной карьере в вашей области?
— Прежде всего заниматься тем, что интересно, а не то, что модно и престижно, хотя эти вещи могут и совпадать. Но если занятие неинтересное, то вряд ли что-то хорошее получится. И второе, как бы это громко не звучало — идти за своей мечтой и не идти на компромиссы там, где это не нужно делать.
Могу привести личный пример. Когда я защитил диссертацию, то мечтал о постдоке в каком-нибудь хорошем западном университете. В это время мне прислали информацию о бесплатной стажировке в США на несколько недель на тему того, как у них делается наука. Я посмотрел на программу тренингов и понял, что там мне нечему будет учиться. Мне был интересен реальный научный проект и участие в команде хорошего международного уровня. Это была середина нулевых, когда в США бытовало ещё мнение, что русские хотят вырваться за границу любой ценой. Мой отказ удивил коллег.
Через три недели мне пришло приглашение на постдок на год в Нью-Йорк в хорошем институте с оплатой моего проживания и моей семьи. Возможно, если бы я принял эту стажировку, я был не попал на постдок. Это было правильное решение — не идти на компромисс, а остаться рядом со своей мечтой. В общем желаю молодым людям того же.
Елена Горбунова,
заведующая научно-учебной лабораторией
когнитивной психологии пользователя
цифровых интерфейсов, доцент
департамента психологии НИУ ВШЭ,
кандидат психологических наук
— Какова область ваших научных интересов?
С одной стороны, это когнитивная психология, с другой — юзабилити пользовательских интерфейсов. Меня интересует, как когнитивные процессы участвуют во взаимодействии человека с веб-сайтами и другими интерфейсами, какие ошибки со стороны когнитивной системы при этом могут возникать и как можно с ними справиться.
— На какой вопрос вы или ваша исследовательская группа ищете ответ прямо сейчас?
Таких вопросов сразу несколько:
Почему пользователи игнорируют или не замечают рекламу на сайте?- Какие когнитивные искажения возникают при взаимодействии человека с интерфейсом? Например, почему людям обычно нравится привычная версия сайта, даже если обновлённая намного лучше?
Как мы воспринимаем отдельные элементы сайта (например, шрифт, который там использован, или тип используемых иконок)?
Какие есть различия в наших когнитивных процессах, когда мы взаимодействуем с цифровой и « реальной» средой?
Каковы механизмы ошибок, которые совершают пользователи при взаимодействии с сайтом?
Как связаны между собой высокоуровневые процессы (например, категоризация) и низкоуровневые процессы (сенсорные и моторные)?
— Что лично вас привлекает в занятиях наукой?
— Мне нравится узнавать что-то новое, особенно если это не чисто теоретический результат, а что-то, что можно применять на практике.
— Что мотивирует каждый день идти в лабораторию, а что, наоборот, демотивирует к занятиям наукой?
— Меня мотивирует возможность, как я уже сказала, получить что-то новое, а ещё мои коллеги. Демотивирует «бумажная» работа, без которой, к сожалению, науки не существует.
— Какая научная или научно-популярная книга (статья, энциклопедия и пр.) вдохновила вас на научную карьеру?
— Всё немного прозаичнее. Мне на втором курсе университета очень понравились предметы «Психология ощущений и восприятия» и «Психология внимания и памяти» и, соответственно, учебник Марии Фаликман «Психология внимания».
— Какая научная теория или эксперимент произвели на вас самое сильное впечатление или значительно повлияли на ваши научные взгляды/интересы?
— У меня два любимых исследования, которые достаточно косвенно относятся к моей сфере интересов, но всё же.
Первое — это эксперимент Годден и Баддли про то, как влияет совпадение/не совпадение контекста запоминания и воспроизведения на успешность воспроизведения. В качестве испытуемых выступали водолазы, которые запоминали слова на суше либо под водой, а затем воспроизводили их либо в той же среде, где запоминали, либо в другой. Оказалось, что когда они заучивали слова под водой, воспроизведение было более успешным под водой, и наоборот. Здесь мне нравится оригинальная методика исследования.
Второе моё любимое исследование — советского психолога Александра Романовича Лурии про зрительные иллюзии у жителей Узбекистана. Лурия предположил, что присущие нам оптико-геометрические иллюзии связаны с тем, что мы живём в «прямоугольном пространстве», и у людей, которые живут в круглых хижинах (как жители одного из селений в Узбекистане) таких иллюзий наблюдаться не будет. Он поехал к экспедицию, и в ходе демонстрации иллюзий жителям этого селения действительно обнаружил, что они отвечают так, как будто бы иллюзий у них нет, и даже отправил телеграмму своему коллеге с текстом «у узбеков нет иллюзий».
На самом деле, это исследование достаточно часто критикуют. Вероятнее всего, испытуемые были подвержены ошибке «предполагаемых требований», и подумали, что учёный задумал их обмануть, поэтому говорили не о том, что они видели, а о том, что изображено на картинке на самом деле. Эта история мне нравится потому, что она указывает на важность учёта всех аспектов при планировании экспериментов.
— Назовите, пожалуйста, три работы (книги, статьи — отечественные или зарубежные), которые вы считаете основополагающими в своей научной области.
— Алан Купер «Психбольница в руках пациентов», Дональд Норман «Дизайн привычных вещей», Джеймс Гибсон «Экологический подход к зрительному восприятию».
— Читаете ли вы (смотрите, слушаете) какие-либо научно-популярные ресурсы или издания. И если да, то какие?
— Книги Аси Казанцевой, паблик «Vert Dider», подкаст «Нейрочай». И веду свой в большей мере юмористический, чем научно-популярный паблик «Когнитивный Патимейкер».
— Какой самый необычный формат представления результатов исследования (презентации, рассказа о нём) вы встречали?
— Мне очень нравится формат «Научных боёв» — когда учёные (особенно молодые) рассказывают о своих исследованиях в научно-популярном формате.
— Что бы вы сейчас посоветовали молодым людям, размышляющим о научной карьере в вашей области?
— Я бы посоветовала найти ту тему, которая им интересна, и исследователей, которые ей занимаются. А ещё подписаться на разные каналы, рассылки, в которых бывает информация про конференции и другие мероприятия, чтобы ничего не пропустить. IQ
Также читайте
Автор текста:
Селина Марина Владимировна,
8 февраля, 2021 г.
Все материалы автора
Культура
Интервью
Новости науки
: 11 Ноя 2006 , Загадки «ржавой» ДНК , том 12, №6
Гран-при за хорошее зрение: главный приз выставки «Сибполитех-2006», состоявшейся в Новосибирске, получил «Бифокальный искусственный хрусталик глаза».
Сибирские «звездочеты»: «СибАстро-2006» – первый сибирский форум астрономов-любителей.
Виртуальный батискаф: в Байкальском музее Иркутского научного центра СО РАН открылась новая экспозиция — посетителям музея предоставляется уникальная возможность погрузиться в байкальские глубины с помощью «виртуального» батискафа.
Преемники графа Уварова: 23—28 октября 2006 г. в Новосибирске состоялся Всероссийский археологический съезд «Современные проблемы археологии России»
Гран-при – за хорошее зрение
Призом сибирской ярмарки отмечен исcкуственный хрусталик, разработанный в лаборатории лазерных технологий новосибирского Института автоматики и электрометрии СО РАН совместно с ЗАО «ИнтраОЛ», НПП «Репер» и Новосибирским филиалом МНТК «Микрохирургия глаза».
Имплантация искусственного хрусталика — единственный выход при катаракте (помутнении хрусталика), приводящей к частичной или полной потере зрения. Ежегодно в мире производится около 3-х миллионов таких операций, а потребность в них выше на порядок. В России их число составляет около 300 тысяч в год, в Новосибирске — 8—10 тысяч.
Традиционные хрусталики являются однофокусными, поэтому после их имплантации пациентам для хорошего зрения как вблизи, так и вдали, требуется дополнительная коррекция очками. Интраокулярная линза «МИОЛ-Аккорд», состоящая из рефракционной линзы и дифракционной структуры, имеет два оптических фокуса. Она работает подобно обычному хрусталику, аккомодированному на бесконечность, но при этом на сетчатку могут проецироваться и ближние предметы. Поэтому после хирургического лечения катаракты пациенты могут смотреть телевизор и читать газету без очков.
Новые бифокальные линзы были успешны испытаны новосибирскими окулистами — на сегодня уже более ста человек, в том числе и пожилого возраста, обрели зрение и смогли вернуться к полноценной жизни благодаря этой столь практически и социально значимой научно-технической разработке.
Сибирские «звездочеты»
СибАстро-2006» состоялся в середине сентября 2006 года под Новосибирском. Главным организатором выступил «Новосибирский приборостроительный завод» (НПЗ), вот уже тридцать лет выпускающий популярные среди любителей астрономии телескопы марки ТАЛ.
Хотя подобные starparty за рубежом обычны, любители астрономии в России до сих пор собирались лишь на ежегодном московском фестивале «Астрофест». Первый зауральский форум собрал 220 фанатов из нескольких сибирских городов. Престижности мероприятию добавило и участие в нем дважды героя Советского Союза, летчика-космонавта СССР Г. М. Гречко.
В отличие от московского форума, в «СибАстро-2006» принимали участие учителя и школьники, для которых был организован специальный астрономический конкурс. Главный приз — телескоп ТАЛ-75R НПЗ — достался команде из Омска.
После докладов и просмотров фильмов участники спешили к телескопам, чтобы в полной мере насладиться вечерним звездным небом в компании с опытными наблюдателями. По словам руководителя томского астрономического кружка А. М. Киреевой, за одну ночь она увидела интересных небесных объектов больше, чем за всю жизнь.
Все участники форума были единодушны: такое замечательное мероприятие необходимо сделать ежегодным. И дело здесь не только в звездах — ведь, как выразился один из участников, нечасто удается встретить «такое сообщество настолько порядочных, общительных и интересных людей».
Виртуальный батискаф
Здесь все как в настоящей субмарине. И тяжелая стальная дверь, которая с лязгом задраивается вслед за вошедшими «гидронавтами», и иллюминаторы по бортам…
Первое «погружение». Аппарат вздрагивает и выходит из ангара на простор Байкала. Батискаф опускается, в иллюминаторах проплывают живые картины подводного мира озера. Игра солнечных лучей на сочной зелени мелководья постепенно сменяется вечным мраком предельных глубин. Мощный прожектор выхватывает участки дна: оказывается, и здесь присутствует жизнь!
Все пятнадцать минут экскурсии поддерживается полная иллюзия реального погружения. Здесь и забортные шумы, и переговоры экипажа с поверхностью с характерными для гидрофонов помехами, и глубиномер рядом с большим курсовым иллюминатором. И, конечно же, идеальная синхронность картинки — дело рук главного специалиста музея по веб-технологиям Василия Маслюкова, исполнявшего в первом погружении роль капитана.
Замечательно срежиссированное погружение и заканчивается очень эффектно: внезапно появившаяся нерпа подплывает к курсовому иллюминатору. Любопытная мордашка смотрит прямо в глаза людям, раздается негромкий удар носом по стеклу. Публика в восторге! Необычная экскурсия по самому глубокому озеру в мире надолго запомнится всем посетителям этого удивительного «подводного» аттракциона.
Те же, кому в виртуальном погружении не достает «морской» романтики, могут воспользоваться «Татьяной» — новым катером необычной конструкции, днище которого выполнено в виде двух рядов окон из стекла особой прочности. Владелец катера ООО «Профитранс» использует новинку в кооперации с Байкальским музеем. Теперь посетители музея, ознакомившись с экспозицией, могут в течение получаса в живую наблюдать подводную флору и фауну озера. Погода не должна влиять на расписание рейсов: судно оборудовано радаром, мощными подводными прожекторами, и для любителей экзотики возможны даже ночные экскурсии.
Преемники графа Уварова
Этой осенью в Новосибирске впервые за последние сто лет собрались вместе исследователи со всей России, активно работающие в области археологии. Участниками съезда были представители не только академических учреждений, но и вузов, музеев, органов охраны памятников, даже — негосударственных предприятий археологического профиля.
Новосибирск был выбран местом проведения форума не случайно. В последние, нелегкие для страны и науки десятилетия, новосибирский Институт археологии и этнографии СО РАН стал одним из лидирующих центров археологических исследований — отсюда отправляются экспедиции в разные концы Евразийского континента, от Ирана до Дальнего Востока. Этому институту во главе с директором академиком А. П. Деревянко и выпала честь спустя столетие продолжить дело графа А. С. Уварова – организатора дореволюционных съездов.
История российских археологических съездов началась во второй половине XIX в. Они проводились каждые три года в разных городах России вплоть до начала Первой мировой войны. Съезды не только способствовали развитию русской археологии, но и возрождали интерес к родной истории в широких кругах общества.
Одной из важнейших тем, обсуждавшихся на нынешнем съезде, были проблемы сохранения культурного наследия России. Съезд отметил «неудовлетворительное состояние охраны археологического наследия в стране, масштабные разрушения археологических памятников в зонах современного строительства…». Съезд принял решение обратиться в высшие государственные органы с просьбой ускорить ратификацию подписанной Россией в 2005 г. «Европейской конвенции об охране археологического наследия» и учесть предложения РАН при принятии соответствующих законов.
Кроме того, ученые предложили открыть специальность «археология» в системе высшего государственного образования. Необходимо растить новое поколение археологов — специалистов по так называемой «превентивной» археологии, в чью задачу входит обследование территории перед строительством народно-хозяйственных объектов. Нужны широко образованные и юридически подкованные специалисты, способные оценить любые археологические объекты, будь то скифский курган или средневековый клад.
Прошедший съезд оказался, несомненно, чрезвычайно полезным для каждого ученого. Личное общение для археологов крайне важно, так как никакая научная публикация не может передать всей информации о памятнике. По словам многих участников, на съезде они «получили возможность обсудить многие проблемы, которые не решались годами». А присутствовавшие на форуме студенты-археологи смогли не только прослушать доклады маститых профессоров, по книгам которых они учатся, но и задать им вопросы.
Следующий съезд планируется провести в 2008 г. в одном из старинных городов европейской части России. Традиция, однажды возрожденная, не должна прерваться — ее продолжение является естественным и органичным следствием развития нашей науки.
: 11 Ноя 2006 , Загадки «ржавой» ДНК , том 12, №6
День российской науки | Новости портала «Российское образование»
8 февраля российские ученые отмечают профессиональный праздник. Дата связана с основанной 295 лет назад Академией наук.
Накануне Дня науки Российская академия наук, Российское химическое общество имени Д.И. Менделеева, Министерство науки и высшего образования РФ, российские и зарубежные ученые выступили с инициативой о проведении Международного года Периодической таблицы химических элементов.
Генеральная ассамблея ООН поддержала эту инициативу и 2019 год объявлен Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Это масштабное событие посвящено 150-летию открытия Периодического закона химических элементов великим русским ученым Д.И. Менделеевым.
Редакция портала «Российское образование» вспомнила историю формирования периодической таблицы и интересные факты, связанные с ее открытием.
В поисках единой концепции
Ушло не одно столетие на безуспешные поиски ученых всех стран обнаружить закономерность среди химических элементов. Исследователи старались «подогнать» их под имевшиеся схемы, что, само собой, не приносило желаемых результатов. Менделеев же был уверен, что существует общий закон природы, который связан с массой атома и определяет все сходства и различия элементов между собой.
Советский публицист Олег Писаржевский описывает работу ученого таким образом:
«Он помог успеху своих поисков простым и наглядным приемом. Он воспользовался запасом ненужных визитных карточек – узеньких полосок картона. Из этих картонных карточек он составил нечто вроде подвижной картотеки элементов. На обороте каждой карточки он записал под названием элемента его атомный вес и формулы основных соединений, которые данный элемент образует с другими. <…> Разложив перед собой эти карточки, комбинируя их во всевозможных сочетаниях, сопоставляя их между собой по свойствам элементов, он с большой легкостью мог охватить умственным взором всю совокупность элементов со всем сложным переплетением их свойств. Все более отчетливо проявлялись в его сознании признаки системы, которой подчинялось все это пестрое разнородное собрание земных тел».
Вокруг открытия ученого сочиняли множество легенд. Одна из них – знаменитая таблица Менделееву приснилась. Сложно поверить в то, что можно с такой легкостью совершать научные открытия. Менделеев только смеялся над абсурдностью этого предположения.
«Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы говорите: сидел и вдруг … готово!», — комментировал он.
Писаржевский писал по этому поводу:
«Менделеев действительно не раз вспоминал о том, как он часами переставлял элементы в рядах, вчитываясь в свои заметки до ряби в глазах. Голова у него кружилась от напряжения. Ведь когда с места на место перекладывались легкие карточки с названиями веществ, в сознании исследователя приходили в движение целые эшелоны сведений об этих веществах. <…> И даже когда, утомленный, он засыпал за своими размышлениями, неугомонная, бессонная мысль продолжала биться в мозгу исследователя. И весьма возможно, что именно в тот момент, когда более поверхностные, мешающие раздражители были заторможены сном, свободно и до конца оформилось то наблюдение, которое было подготовлено годами труда и уже складывалось в сознании».
В 1869 году таблица имела пустующие ячейки. Менделеев специально оставил свободные места для новых элементов, которые, по его предположению, должны были найти в будущем. Основываясь на свойствах «соседей» по периодической таблице, ученый даже довольно точно описал еще неоткрытых три элемента. И вскоре свободные ячейки заняли галлий, скандий и германий.
Появление радия
Еще в течение многих лет периодическая таблица дополнялось новыми элементами. 26 декабря 1898 года лауреат Нобелевской премии по физике Пьер Кюри представил во Французской Академии наук радий в виде смеси с барием. Вместе со своей супругой Марией они получили из отходов, остающихся после выделения урана из урановой руды, сильнорадиоактивный элемент — радий.
В то время никто не знал о смертельной опасности радиации, и новый элемент сделали панацеей чуть ли не от всех болезней. Радий включили в состав пищевых продуктов, зубной пасты, кремов для лица. Его рекомендовали врачи в качестве средства для снятия стресса. А богачи щеголяли в часах, циферблат которых был окрашен краской, содержащей радий.
Сегодня этот элемент используют в медицине для кратковременного облучения при лечении ряда злокачественных заболеваний.
«Лжеэлементы»: небулий и короний
Некоторые химические элементы не укладывались в концепцию периодического закона и были признаны несуществующими. Так в начале 20 века случилось с небулием и коронием.
При исследовании солнечной атмосферы астрономы обнаружили спектральные линии, которые им не удалось отождествить ни с одним из известных на земле химических элементов. Ученые предположили, что эти линии принадлежат новому элементу, который получил название короний (потому что линии были обнаружены при исследовании «короны» Солнца — внешнего слоя атмосферы звезды).
Спустя несколько лет астрономы сделали еще одно открытие, изучая спектры газовых туманностей. Обнаруженные линии, которые снова не удалось отождествить ни с чем земным, приписали другому химическому элементу — небулию.
Открытия подверглись критике, поскольку в периодической таблице Менделеева уже не оставалось места для элементов, обладающих свойствами небулия и корония. После проверки обнаружилось, что небулий является обычным земным кислородом, а короний — сильно ионизированное железо.
Дмитрий Менделеев считал, что «периодическому закону – будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает». Его изобретение и по сей день по всеобщему признанию является основным законом химии.
Топ-10 самых странных научных открытий 2020 года
Чем наука удивила человечество в уходящем году? Расскажем о самых необычных исследованиях.
Мы расскажем о самых необычных научных исследованиях 2020 года по версии издания New Atlas. В список вошли самые удивительные, захватывающие и странные научные новости уходящего года. Со многими из них Вести.Ru уже знакомили своих читателей, и по ссылкам можно найти подробные материалы об этих открытиях.
Человек, который не видел цифр
Слева цифра 8, предъявленная пациенту. Справа его рисунок, показывающий, что он видит.
Иллюстрация Johns Hopkins University.
В 2020 году нейробиологи описали удивительную аномалию. Пациент под псевдонимом RFS, страдающий редким нейродегенеративным заболеванием, потерял способность распознавать цифры от 2 до 9. Вместо них он видел хаотичный набор линий, похожий на картины абстракционистов. При этом RFS отлично различал буквы и другие символы.
Пациент также не мог распознать никакое изображение, нанесённое поверх цифры или достаточно близко к ней. Например, он видел хаотичное нагромождение линий вместо человеческого лица. Однако зона распознавания лиц в его мозге при этом активизировалась как обычно.
Крайне необычный случай стал очередным ярким напоминанием о том, что мысль материальна в самом буквальном смысле слова. За каждое наше умение отвечают конкретные нейронные структуры в мозге, и если их повредить, то навык «выключается».
Фото Leeds Teaching Hospitals/Leeds Museums and Galleries.
В уходящем году исследователи воссоздали голос египетского жреца, умершего три тысячи лет назад. Учёные провели компьютерную томографию мумии, чтобы учесть все индивидуальные детали анатомии, влияющие на образование голоса.
Опираясь на эти данные, экспериментаторы распечатали на 3D-принтере модель голосового тракта жреца. Это устройство они подключили к искусственной гортани и динамикам.
Правда, полученная система издавала один-единственный звук, так как искусственный голосовой тракт оставался неподвижным. Однако специалисты надеются со временем научиться более точно воспроизводить голоса умерших.
Женщина, которая мочилась алкоголем
Дрожжи в мочевом пузыре женщины ферментировали сахара, в результате чего анализ давал положительный результат на алкоголь.
Фото Global Look Press
Неожиданным и странным достижением удивили мир и медики. Они зафиксировали первый в истории случай, когда мочевой пузырь человека самостоятельно производил спирт.
В моче 61-летней пациентки, страдающей диабетом, постоянно обнаруживался алкоголь. При этом женщина категорически отрицала употребление горячительного. К тому же этанол не определялся в её крови.
В конце концов учёные выяснили, в чём дело. В мочевом пузыре пациентки жили дрожжи. Её моча из-за диабета была богата сахаром, из которого микроорганизмы производили спирт. Этанол не попадал в кровь женщины и не доставлял ей никаких неудобств, кроме беспочвенных обвинений в алкоголизме.
Эффект бабочки в квантовом мире
Квантовая связь оказалась не подверженной эффекту бабочки.
Иллюстрация Global Look Press.
В 1952 году Рэй Брэдбери написал рассказ «И грянул гром». Его герой отправляется в прошлое и там случайно наступает на бабочку. Вернувшись домой, он обнаруживает, что мир очень изменился. Из-за этой раздавленной бабочки в конечном итоге не родились какие-то люди, а вместе с ними и все их потомки, и вся история мира потекла по-другому. Крошечное изменение в прошлом вызвало цепь событий, перекроившую настоящее. Это и есть знаменитый эффект бабочки.
Кстати, похожую картину без всяких путешествий во времени рисует известное детское стихотворение «Гвоздь и подкова»: «Враг вступает в город, пленных не щадя, оттого что в кузнице не было гвоздя». Математикам и физикам давно известно явление, когда крошечное изменение в настоящем кардинально меняет будущее. Оно называется динамическим хаосом.
В 2020 году исследователи проверили, не происходит ли нечто подобное при квантовом шифровании. Что, если злоумышленник слегка повредит данные? Не изменится ли от этого всё сообщение до неузнаваемости?
Однако моделирование на квантовом компьютере показало: такого не происходит. Небольшое вмешательство, случившееся в прошлом, не меняет настоящее коренным образом. Квантового эффекта бабочки нет. Это значит, что системы квантового шифрования достаточно устойчивы к помехам, будь они случайными или созданными преднамеренно.
Как перепутать рыбу с розой
Мутация может заставить нас решить, что рыба пахнет розой.
Фото Global Look Press.
В уходящем году биологи обнаружили у некоторых людей любопытную мутацию. Её носители могут перепутать запах рыбы с ароматом карамели или розы.
В геноме человека около 400 действующих и более 450 «сломанных» генов, влияющих на обоняние. Учёным ещё предстоит досконально выяснить функции каждого из них. Чтобы разобраться в этом хаосе, исследователи расшифровали ДНК более девяти тысяч добровольцев и заставили их вдыхать разные ароматы. Испытуемый должен был оценить, насколько запах силён и приятен, и попытаться угадать, чем это пахнет.
Оказалось, что носители определённой мутации в гене TAAR5 слабее среднего человека чувствуют запах рыбы. Также они находят этот запах более приятным и чаще путают с другими ароматами. Так, некоторые испытуемые заявляли, что образец пахнет картофелем, карамелью или розой.
Животные, одомашнившие животных
Особи вида Stegastes diencaeus оберегают стаи ракообразных, удобряющих их плантации водорослей.
Фото Rohan Brooker.
На уходящий год пришлось и другое замечательное открытие в биологии. Учёные впервые обнаружили позвоночных животных, которые завели себе… собственных домашних животных.
Речь идёт о связи рыб вида Stegastes diencaeus с мизидами – мелкими ракообразными. S. diencaeus известны как «огородники», выращивающие себе водоросли на пропитание. Растениеводство и само по себе исключительное явление в дикой природе. Но эти рыбы оказались ещё и животноводами. Они в буквальном смысле одомашнили мизид.
Каждый «плантатор» имеет собственную стаю ракообразных, живущую на его «огороде». Рыба защищает мизид от хищников, а те взамен удобряют её «поля» отходами своей жизнедеятельности.
Учёные уже сталкивались с животными, одомашнившими животных. Например, некоторые виды муравьёв «приручили» тлю. Но впервые такая стратегия замечена у позвоночных (исключая, конечно, человека).
Чёрные дыры как генераторы
Чёрные дыры можно использовать как генераторы энергии.
Иллюстрация Pixabay
В 2020 году физики провели эксперимент, подтверждающий, что сверхцивилизация могла бы использовать чёрные дыры как источник энергии.
В 1969 году британский исследователь Роджер Пенроуз теоретически предсказал существование необычного эффекта. Пусть над самой «поверхностью» (точнее, горизонтом событий) вращающейся чёрной дыры пролетает частица. При определённых условиях всепоглощающий монстр может ускорить эту частицу, отдав ей часть энергии своего вращения. Таким путём можно использовать чёрную дыру в качестве источника энергии. Правда, на практике эта задача по плечу разве что сверхцивилизациям со страниц фантастических романов.
У человечества нет под рукой чёрной дыры для опытов. Но в 1971 году советский физик Яков Зельдович предложил несколько более реалистичный эксперимент для проверки теоретических выводов Пенроуза. В нём роль частиц играет свет, а роль чёрной дыры – вращающийся цилиндр. Правда, чтобы эффект достиг измеримой величины, этот цилиндр должен делать миллиард оборотов в секунду, а это требование из области фантастики.
В 2020 году учёные нашли изящный выход: они заменили свет звуком. Вращающийся диск придавал звуковой волне дополнительную энергию, как это происходило бы со светом вблизи цилиндра в схеме Зельдовича и с частицей вблизи чёрной дыры в расчётах Пенроуза. Предсказания теории блестяще подтвердились. Это означает, что из чёрных дыр действительно можно извлекать энергию способом, предложенным Пенроузом. Остаётся пустяк: стать сверхцивилизацией.
Экология и бегемоты наркобарона
Бегемоты, вырвавшиеся из частного зоопарка, могут органично вписаться в экосистему Южной Америки.
Фото Wikimedia Commons.
Виды, занесённые человеком в чуждые им экосистемы, обычно считаются источником бед. И такая точка зрения не лишена оснований. Однако недавно экологи сделали неожиданный вывод: иногда такая небрежность человека может пойти на пользу природе.
В 1993 году в результате спецоперации был застрелен колумбийский «кокаиновый король» Пабло Эскобар. В пруду на его ранчо жили четыре гиппопотама. Оставшиеся без присмотра животные вырвались на волю и размножились. Теперь во всех крупных реках страны живут бегемоты, их общее количество оценивается в 80–100 особей.
Гиппопотамы никогда не водились в Южной Америке, и обычно считается, что их вторжение вредит местной экологии. Однако на сей раз учёные усомнились в этом.
Эксперты обратили внимание, что некогда на этом континенте водились собственные крупные млекопитающие. Так, вымершие гигантские ламы были похожи на бегемотов по размеру и рациону. А другие крупные звери были полуводными, как и гиппопотамы. Все эти виды вымерли по не до конца выясненным причинам (возможно, всему виной первобытные охотники).
Возможно, говорят биологи, нынешние бегемоты займут в экосистемах континента давным-давно пустующую экологическую нишу, что принесёт природе пользу, а не вред.
Воскрешение через 100 миллионов лет
Микробы мезозойской эры ожили на глазах учёных.
Иллюстрация Pixabay
В 2020 году произошло событие, похожее на начало блокбастера о конце света. Учёные подняли из скважин в морском дне микробов возрастом сто миллионов лет и… оживили их.
Исследователи пробурили дно Тихого океана под шестикилометровой толщей воды. Глубина скважин составила сто метров. Учёные извлекли образцы грунта возрастом от 4,3 до 101,5 миллиона лет.
К удивлению специалистов, во всей исследованной толще морского дна присутствовали микробы. Более того, когда экспериментаторы поместили пробы в питательную среду, микроорганизмы ожили и начали размножаться. Другими словами, биологи устроили в пробирке настоящий парк юрского периода.
Последнее событие во Вселенной
В остывшем до черноты белом карлике будут происходить очень медленные превращения, которые в конце концов приведут к взрыву.
Иллюстрация NASA/JPL-Caltech.
В уходящем году астрофизик Мэтт Кэплэн (Matt Caplan) вычислил, каким будет последнее впечатляющее событие в истории мира.
Оно случится, когда звёзды перестанут рождаться и давно догорит их последнее поколение. Когда даже чёрные дыры капля за каплей испарятся из-за излучения Хокинга. Когда во Вселенной, казалось бы, не останется ничего, способного на какие-либо изменения.
Только тогда белые карлики – давно остывшие остатки погасших светил – начнут взрываться. Эти термоядерные взрывы станут прощальным салютом миру, который некогда мог похвастаться тем, что в нём хоть что-нибудь происходит.
Правда, это последнее интересное событие во Вселенной случится очень нескоро: через 101100 лет. Для сравнения: в наблюдаемом космосе «всего» 1080 атомов. Даже самое изощрённое воображение подавляется такими масштабами.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о самых интересных астрономических открытиях 2020 года. Писали мы и о том, чем нас в уходящем году порадовали российские учёные.
Новости науки Archives — Новости науки и не только
Быстро. Надежно. Гарантия принятия верного решения. Примеры.
Итак что же делать спросите вы?
Начните с того что узнайте ВСЕ о вашем муже, кто он такой, что им движет, почему он поступает сейчас так а не иначе, что он планирует, как воспринимает Вас и что будет дальше в ваших отношениях. Получив эту информацию подумаете что делать. Вариантов не так много:
Ничего не делать и забыть
Развод немедленно
Месть
Остаться но заниматься только собой
Но чтобы не столкнуться с противником, который вам не по зубам – получите информацию. Иначе Ваши эмоции сейчас – заставят вас нести еще большие потери чем урон по самооценке и чувство обиды.
Полученная информация даст вам возможность избавиться от боли и начать контролировать ситуацию. Встать над ней и спокойно решить какой план действий и сценарий выбрать, наиболее выгодный для вас.
Не теряйте время и нервы! Экономьте его! Знайте а не гадайте что за человек вас предал и что теперь с ним делать! .
Да уж, год выдался очень богатым на технологии и различные фишки. По виртуальной реальности был огромный рывок да и литий-ионные аккумуляторы позволяют создавать уже чудо технику, которая может часами летать, ездить и плавать. Но среди всех этих новшеств, только одно позволит 1 000 000 (миллиарду) а может и большему числу людей вздохнуть свободнее.
Любой текст независимо от его стиля, будь это научная работа или блоговая статья можно сделать уникальным. Для этого нужно знать некоторые хитрости и особенности. В том случае, если вы написали текст, проверили его в специальной программе на уникальность, а результат получился неудовлетворительным, следует заняться рерайтингом. Те фрагменты, которые приложение выделило как неоригинальные, следует переписать. Зачастую придется полностью перестраивать конструкцию предложений, однако иногда достаточно замены нескольких слов на синонимы.
Электрические системы отопления популярны среди владельцев частных домов, коттеджей, владельцев небольших предприятий и автосервисов. Их основное преимущество — простота эксплуатации: не нужно заботиться о запасе и качестве топлива, тратить время на поддержание нужной температуры.
Устройство котла может обеспечивать как плавную, так и ступенчатую регулировку мощности. Это позволяет оптимизировать энергопотребление под нужды конкретного помещения. Двухконтурные системы способны не только отапливать помещение, но и обеспечивать его горячей водой.
Кроме того, электрические системы отопления дешевле твердотопливных или газовых за счет более простой конструкции. Нет необходимости в постоянном контроле работы топки, засоренности дымохода, меньше нужно и согласований при его установке. Значительно меньше требований противопожарной безопасности при монтаже. Нет необходимости проводить дымоход. Электрический котел компактен и безвреден для окружающей среды.
Электрический котел может иметь различную конструкцию. Простейший вариант — ТЭНовый, где вода нагревается одним или несколькими спиральными нихромовыми нагревателями. В простейших котлах, как правило, один ТЭН, в более мощных — несколько нагревателей для ступенчатой регулировки, конструкция может предусматривать и реостат для плавного регулирования. КПД котла в этом случае практически равен ста процентам: вся потребленная электроэнергия преобразуется в тепло, уменьшают КПД лишь потери на теплопередачу между спиралью и теплоносителем. Однако, рано или поздно спирали ТЭНов перегорают, что приводит к необходимости их замены. Кроме того, при низком качестве воды, особенно в двухконтурных системах, неизбежно образование накипи на поверхности ТЭНов, что ухудшает теплоотдачу. Далее, до момента выхода на рабочую температуру ТЭНы потребляют значительно больший ток, чем во время работы, что нужно учитывать при подключении и выборе защитных устройств.
Доводилось ли Вам видеть самодельные кипятильники из двух бритвенных лезвий? По тому же принципу работают и электродные отопительные котлы — вода между двух электродов, погруженных в нее, способна нагреваться. Только этот тип котла не нуждается в каких-либо защитных устройствах на случай утечки теплоносителя: без воды цепь между электродами просто размыкается, в то время как другие типы котлов будут повреждены, если у них отсутствует автоматическое отключение при перегреве. Но широкого распространения такие системы не получили как из-за большего электропотребления, так и из-за усложненного монтажа (обязательно защитное заземление). Кроме того, электроды подвергаются заметно сокращающей срок их службы эрозии. Регулировка мощности подобного котла более сложна. При работе электродного котла неизбежно образование продуктов электролиза теплоносителя, в первую очередь, кислорода и водорода. Они завоздушивают систему. При применении в системе отопления незамерзающих составов можно использовать только рассчитанные для электродных котлов, а подобные антифризы мало распространены.
Также существуют индукционные системы, в которых нагревательный элемент использует токи высокой частоты — принцип, известный всем по микроволновым печам. Мощность подобных котлов легко рекгулировать, поверхность, контактирующая с водой, практически не покрывается нагаром, а расход электроэнергии ничуть не выше прочих систем. Кроме того, они максимально компактны: ведь, по сути, индукционный котел — это всего лишь труба с медной обмоткой. Уязвимое место — лишь сам высокочастотный преобразователь, и в первую очередь его выходные транзисторы, работающие с токами значительной величины. Однако их ресурс в любом случае выше, чем у ТЭНов и электродов.
Общая проблема электрических систем отопления независимо от их типа — высокий расход электроэнергии. Так, в среднем на 10 квадратных метров помещения с высотой потолка до 3 метров придется потратить один киловатт энергии в час. Таким образом, отопление помещения в 50 квадратных метров за сутки уже потребует свыше ста киловатт-часов электроэнергии. Это не только финансовая проблема. На необходимую мощность может элементарно не хватать подведенного к зданию электропитания, либо ее сможет обеспечить лишь трехфазный котел на 380 вольт, а доступно лишь 220. В подобных случаях часто прибегают к использованию комбинированных отопительных котлов, в которых электрообогрев (как правило, один — три ТЭНа) лишь поддерживает плюсовую температуру теплоносителя по ночам, днем же температура поднимается до полной и поддерживается в угольной или газовой топке. Как правило, подобное практикуется в малых предприятиях или автосервисах, где днем потребление электроэнергии и так значительно.
Многие женщины сталкиваются с проблемой, когда волосы как будто зарядились электричеством. Это связано с тем, что волосы пересушиваются за счет солнца, сухого воздуха или пользования феном. В результате в волосах накапливается статистическое электричество, они становятся ломкими, утрачивают блеск и стоят дыбом. Волосы должны быть сияющими и гладкими. На волосы необходимо тратить максимум времени, этим нельзя пренебрегать. Тем более нельзя экономить на средствах за уходом. Необходимо изучить различные способы, как снять электричество со своих волос, выбрать подходящий способ для себя.
Волосы электризуются, потому что страдают от нехватки увлажнения. Только пересушенные волосы накапливают огромное количество статистического электричества. Голову необходимо мыть часто, регулярно используя при этом увлажняющие шампуни.
Каждую неделю необходимо делать маски. Можно приобретать маски в магазине, а можно сделать натуральные, например, пользоваться майонезом, оливковым маслом или яйцами.
Если необходимо мгновенно снять электричество с волос, то стоит просто опрыскать волосы минеральной водой. Этот метод действует, однако не на долгое время, это стоит помнить.
Существует огромное количество кондиционеров, которые наносят на влажные волосы после мытья. Такие кондиционеры немного увлажняют волосы. В состав большинства кондиционеров входит глицерин, он помогает волосам легче расчесываться и не запутываться. Кондиционеры не нужно смывать, так как они не придают волосам жирного блеска.
В летную погоду под действием солнца или на море использование кондиционеров обязательно. Так же его рекомендуют использовать тем, кто красит волосы химическими красками. Очень порадуют кондиционеры тех женщин, которые имеют непослушные или вьющиеся волосы.
Если женщина пользуется феном, то следует использовать ионный фен. Он уменьшает электростатику. Любой прибор, предназначенный для сушки, завивки или выпрямления волос, очень их иссушает, делает тонкими и ломкими. Поэтому необходимо ухаживать за волосами.
Волосы ни в коем случае нельзя часто расчесывать. Перед тем, как расчесывать волосы, необходимо нанести на гребень немного средства для укладки или лака.
Чтобы волосы меньше электризовались, необходимо пользоваться только щеткой из натуральной щетины на деревянной ручке. Можно воспользоваться деревянной расческой или металлической щеткой.
Особое значение также имеет увлажнение воздух в помещении. Сухой воздух влияет на волосы. Необходимо пользоваться увлажнителем воздуха или положить мокрую тряпку на батарею.
Чтобы снять с себя электричество, нужно произвести своего рода заземление, то есть прикоснуться к чему-нибудь железному.
В электризации волос часто виновато снимание и одевание головного убора. Поэтому зимой необходимо носить шапки из натуральных материалов. Если же шапка из синтетических материалов, то перед ее одеванием необходимо сбрызгивать ее спреем антистатиком.
Электричество на волосах – это несомненно проблема для каждой женщины, однако это вполне решаемая проблема.
2016 : ЧТО ВЫ СЧИТАЕТЕ САМЫМ ИНТЕРЕСНЫМ ПОСЛЕДНИМ [НАУЧНЫМ] НОВОСТИ? ЧТО ЭТО ВАЖНО?
Подсказка: Джон Брокман — новости завтрашнего дня
Антон Тусвальднер, [9.1.18]
Раз в год Джон Брокман задает вопрос ведущим ученым в самых разных областях, чьи многогранные ответы призваны рассказать что-то о текущем состоянии знаний. «Какая, по вашему мнению, самая интересная (научная) новость нашего времени, каково значение этой новости?» был прошлогодний опрос. Книга, которая не только вселяет оптимизм в будущее.
Справочники для читателей газет
Яннеке ван Реенен-Хак, [25.10.17]
В начале этого года два издательства вывели на рынок научно-популярные книги, чтобы заинтересованный неспециалист мог просто помочь углубить и расширить свои знания о текущем состоянии науки. Один отвечает на более 100 срочных вопросов, другой позволяет почти 200 ученым писать и объяснять свои самые важные научные новости. И вопросы, и новости исходят из 2015 года, но это не имеет значения. Подавляющее большинство ничего не потеряло в действительности.
Практически ежедневно читатели газет получают ряд новых научных открытий. Например, замечательный совет по питанию, многообещающее лекарство или зловещее событие, указывающее на изменение климата. Среднестатистическому читателю газеты невозможно судить, действительно ли это важно, или что пресловутая буря в стакане воды.
«Научная жемчужина» ( Знай это ) хочет предложить ручки. Композитор связки — американский научный журналист Джон Брокман. Он также является администратором веб-сайта Edge, дискуссионного центра для писателей, ученых и философов. Самым влиятельным ученым и мыслителям он задавал вопрос о том, что они считают наиболее интересными и важными последними научными новостями.
Место встречи ведущих научных мыслителей и популярной культуры
Давид Горин, [5. 31.17]
Это срочный контекст для Know This . Даже когда он очищает способность человечества к знаниям и раскрывает знания о работе Вселенной — от мегатенденций на миллиарды лет до бесконечно малой квантовой механики — он сопоставляет этот удивительный прогресс с преднамеренным игнорированием человечества того, как наши действия отравляют планету.
[ Знай это ] содержит убедительные доводы в пользу обязательной научной грамотности, и ее следует рекомендовать к прочтению правительственным кабинетам, советам директоров компаний и учителям — всем, кто формирует политику, отношение людей или расставляет приоритеты и распределяет средства на исследования и разработки.
Чем больше мы понимаем, тем яснее становится, что мы живем в невероятном мире. Многое из этого стало возможным благодаря науке, и Знай это доказывает, что впереди еще много чудес.
Читает в реальной жизни
[4.25.17]
Обзор книг этой недели посвящен разнообразным и захватывающим произведениям научно-популярной литературы.
Знай это: самые интересные и важные научные идеи, открытия и разработки
Сегодня, когда нас окружает столько новостей о научных разработках, как определить, какие из них действительно революционны? И что делает их такими важными? Чтобы сжать наиболее важные из новых теорий и открытий, Джон Брокман задал 198 лучших умов мира, какие недавние научные идеи они сочли наиболее значимыми. От технологий до медицинских исследований, нейробиологии и генетики — в этой книге рассматривается широкий спектр научных разработок, таких как Джаред Даймонд, Стивен Пинкер, Ребекка Ньюбергер Гольдштейн, Карло Ровелли и Питер Гэбриел.
Мэри Лу Джепсен о Life Post-Facebook и новом стартапе Open Water
Роберт Будери, [5.6.16]
Видение [Мэри Лу Джепсен] обширно и всеохватно: оно простирается от нового поколения недорогих аппаратов МРТ с чрезвычайно высоким разрешением для раннего выявления рака, сердечных заболеваний и т. так далеко), когда машины могут читать мысли людей, а люди могут общаться — друг с другом и, возможно, даже с животными — посредством мыслей.
Идея «использует инструменты нашего времени», — говорит Джепсен, ссылаясь на достижения во всем, от физики до оптоэлектроники, потребительской электроники, больших данных и искусственного интеллекта. которые можно комбинировать, чтобы уменьшить размер, улучшить функциональность и снизить стоимость МРТ. «Я больше не мог ждать. Я все еще оформляю патенты. Но я невероятно рада начать работу в этом направлении», — говорит она.
Стартап, название которого, насколько я могу судить, ранее не разглашалось, называется Open Water (это может быть и OpenWater, «пока не уверен… либо пока все в порядке», — говорит она). «Питер Гэбриел дал мне имя. Он отличный советник», — говорит Джепсен. В частности, ее вдохновила эта статья, которую он написал для Edge.org под названием «Открытая вода — Интернет видимой мысли», в которой он выразил благодарность Джепсену за то, что он познакомил его «с потенциалом устройств для чтения мозга».
Хитроумная экономика: как центральные банки делают вид, что программное обеспечение не пожирает мир
Кори Доктороу, [4.22.16]
Математик/экономист Эрик Р. Вайнштейн является управляющим директором Thiel Capital, но это не значит, что он считает, что у капитализма есть будущее.
В коротком, но обширном эссе из серии ежегодных вопросов Edge (вопрос этого года звучит так: «Что вы считаете самыми интересными последними [научными] новостями? Что делает их важными?»), Вайнштейн говорит о фундаментально преобразующий характер обществ, основанных на программном обеспечении, и вызовы, которые они ставят перед природой труда и экономикой. …
Бактерии Смузи и питание насекомыми — будущее
Хакан Линдгрен, [2.12.16]
Каждый год сайт Edge.org задает вопрос примерно 200 людям на передовых рубежах. Среди опрошенных есть генетики, физики, философы, люди, работающие с искусственным интеллектом, плюс странный джокер, как Кай Краузе (может быть, кто-то помнит своенравную программу моделирования ландшафта Bryce; это была его работа). Вопросы типа «О чем вы изменили свое мнение?» Или «Что за научная мысль, пора на пенсию?» Цель состоит в том, чтобы спровоцировать вдумчивые ответы. В этом году на вопрос «Какая самая интересная научная новость?»
Ответы не всегда интеллектуальны, но вместе они дают представление о том, что происходит в различных областях исследований. О чем мы узнаем в ближайшие несколько лет? Бактерии. Прорывается осознание того, что человек зависит от взаимодействия с бактериями и паразитами. Бактерии на нас и в нас контролируют активность генов в нашем организме, пишет биоантрополог Нина Яблонски. Более бедная бактериальная флора может привести к ожирению, аллергии, возможно, аутизму. Возможно, скоро мы увидим рекламу бактериальных смузи для всего, от ожирения до депрессии.
Психология религии — только сексуальная мораль
[1.26.16]
Существует сообщество Edge , которое публикует научно-популярные материалы, написанные учеными. В частности, в последние годы он ежегодно объявляет «Вопрос года» и ответы на него ведущих ученых мира. Вопрос 2016 года звучал так: «Как вы думаете, какие последние научные новости самые интересные? Чем они важны?» В ответах приняли участие 198 ученых из разных областей… Каждый вопрос тщательно продуман… своего рода озвученного из первых уст дайджеста новой ученой науки…
Девятнадцать причин успеха браков
Мануэла Ленцен, [1.21.16]
Из гено-ножей и аутичных нейронов: Ассоциация ученых «Edge Foundation» спросила у известных исследователей, что революционизирует науку. В результате получился увлекательный калейдоскоп новых знаний и методов.
Большой взрыв, возможно, не был таким сильным ударом, как мы себе это представляем. Дроны произвели революцию не только в войне, но и в исследованиях диких животных. Две трети всех случаев рака возникают из-за случайных мутаций. И трех принципов достаточно, чтобы определить рациональность. Все ответы на вопрос, поставленный перед учеными «Третьей культуры» американским литературным агентом Джоном Брокманом: «Какие научные новости самые интересные? И чем они так важны?»
Вот уже почти двадцать лет Брокман задает на своем интернет-форуме edge.org регулярно такой вопрос: «Что вы считаете правильным, даже если не можете это доказать?» (2005), «О чем ты себя спрашиваешь?» (1998), «Какая научная мысль готова на пенсию?» (2014). Для «Третьей культуры» один из исследователей Брокмана из естественных и гуманитарных наук обсуждает свои выводы в более широком, междисциплинарном и социальном контексте.
На свой вопрос этого года Брокман получил 198 очень разных ответов. Они варьируются от знаний о важности микробов в пищеварительном тракте, новых ресурсосберегающих аккумуляторных технологий и 3D-принтеров в медицинской технике до интеллектуальных сетевых «зеленых городов». Кризис психологии, спровоцированный слишком большим количеством невоспроизводимых результатов, просто немного отсутствующих, как исследование по вакцинации против лихорадки Эбола и одно из испытаний «нейронов аутизма» для выращивания в чашке Петри. [Продолжить…]
Надпись: Музыканту Питеру Гэбриэлу может понадобиться совсем немного времени, чтобы открыть свои мысли так же легко, как консервную банку.
Сканеры мозга становятся все лучше и дешевле. Что это может означать для нас? Видение. К 9 0042 Питер Гэбриел
[ английский, Edge.org | Немецкий перевод ]
День 4: Наша коллективная слепая зона
[1.14.16]
Ученые и средства массовой информации создают новые взгляды на то, кто несет ответственность за антропогенное изменение климата. Этот расширенный взгляд на ответственность — одна из самых важных новостей нашего времени, потому что тот, кто, по нашему мнению, является причиной проблемы, информирует тех, кто, по нашему мнению, обязан помочь ее решить. Автор Дженнифер Жаке
[ английский, Edge.org | Немецкий перевод ]
День 3: Драма одаренной женщины
[1.13.16]
Новое исследование показывает, что мужчины по-прежнему владеют властью в областях науки и искусства, где, как считается, преуспевают только прирожденные гении. От Ребекка Ньюбергер Гольдштейн
[ английский, Edge.org | Немецкий перевод ]
День 2: Страх и террор в политике
[1.12.16]
Предрассудки из-за расы или религии больше не являются самой большой угрозой для демократии. В Америке ничто так не разделяет людей, как партийная принадлежность. К 9 0042 Джонатан Хайдт
[ английский, Edge.org | Немецкий перевод ]
День 1. Взгляд на лучший мир
[1.11.16]
Ответ на вопрос года «Edge»: «Что вы считаете самой важной новостью?»: Никогда еще это не было так хорошо для человечества, как сегодня. Но прогресс может продолжаться, только если его понять. By Стивен Пинкер
[ English, Edge.org | Немецкий перевод ]
Введение: Клуб острых мыслителей Андриан Крей, редактор Feuilleton, S üddeutsc he Zeitung
Вопрос года по версии Edge.org. То, что существовало на сайте последние двадцать лет, представленное под лозунгом «Третья культура», — это, в конечном счете, классический салон в цифровом пространстве. В своей первоначальной форме Edge уже был клубом «острых» мыслителей.
В период с 1981 по 1996 год «Реалити-клуб» собирался в Нью-Йорке в пабах, клубах и квартирах. Заметными событиями были предшественники реалити-клубов. Во-первых, череда обедов в 1965 организовали на кухне нью-йоркского таунхауса, где композитор Джон Кейдж готовил грибы для группы молодых нью-йоркских художников-авангардистов, излагая идеи Норберта Винера (кибернетика), Маршалла Маклюэна (теория коммуникации), Бакминстера Фуллера ( теория систем) и Норман О. Браун (социальная философия) среди прочих.
В этот же период Брокман был приглашен для соорганизации семинара по кибернетике в Массачусетском технологическом институте между группой нью-йоркских художников и теми учеными (коллегами Винера, который умер годом ранее), которые были пионерами в области кибернетики. Цель таких мероприятий состояла в том, чтобы рассмотреть идеи как научные идеи, а также дать художникам и ученым возможность задать друг другу вопросы, которые они задавали себе сами.
Отвечая на вопрос, Брокман восходит к традиции намного раньше. Одним из первых таких кружков является «Лунное общество Бирмингема» в конце 18 века. Среди ученых, промышленников и философов, собравшихся за обедом, был дед Чарльза Дарвина Эразм. Другим членом был Бенджамин Франклин, ученый, а затем отца-основателя Соединенных Штатов.
В прошлом году мы публиковали выдержки из ответов на вопрос Edge 2015 года «Что вы думаете о мыслящих машинах?». В этом году вопрос звучал так: «Что вы считаете наиболее интересным Последние [научные] новости? Что делает это важным?» Поскольку открытая постановка вопроса этого года дала так много разных и подробных ответов, отдел фельетонов SZ каждый день на этой неделе публикует по одному полному тексту. Первая написана ученым-когнитивистом Стивен Пинкер . Далее следуют социолог Джонатан Хайдт , философ Ребекка Ньюбергер Гольдштейн , исследователь окружающей среды Дженнифер Жаке , рок-певец Питер Гэбриэл , психолог Герд Гигеренцер2 Маккалл 9 и бихевиорист. Все 197 ответов доступны на Edge.org на английском языке.
Взгляд на дело об оплачиваемом отпуске по семейным обстоятельствам
Таня Ломброзо, [1.11.16]
Что общего между США, Суринамом, Папуа-Новой Гвинеей и Тонгой?
Эти страны являются одними из немногих в мире, которые не предлагают оплачиваемый отпуск по беременности и родам на федеральном уровне для молодых матерей. …
В прекрасном коротком эссе на Edge.org профессор психологии Линда Уилбрехт , коллега из Калифорнийского университета в Беркли, рассказывает о том, что мы знаем — и не знаем — о влиянии раннего жизненного опыта на позднее развитие. Качественный уход за детьми — будь то мама или другие воспитатели — и богатая, стабильная среда могут иметь важные последствия для отдельных людей и общества.
Эссе Уилбрехта стоит прочитать…
Новости науки имеют последствия
Лука Де Биасе, [1.10.16]
В журнале Nova представлены статьи Питера Гэбриэла , Кевина Келли и Билла Джоя Джордж Дворский, [1.8.16]
Каждый год редактор Edge.org Джон Брокман задает провокационный вопрос избранной группе мыслителей. В выпуске этого года было опрошено почти 200 мозговитых участников: «Что вы считаете последними научными новостями?» Вот что они сказали.
Как отмечает Брокман, «сейчас мы живем в мире, в котором скорость изменений является самым большим изменением». Таким образом, наука «стала большой историей, если не большой историей: новостью, которая останется новостью». Но, учитывая безумное количество новостей, связанных с наукой, которые циркулируют ежедневно, не сразу понятно, на каких научных лакомых кусочках нам следует сосредоточиться.
Чтобы помочь ему разобраться в этом ошеломляющем количестве научных данных и дать представление о том, где мы сейчас находимся, с высоты 50 футов, Брокман нанял некоторых из самых громких имен в науке, технологиях, искусстве и философии. Авторы включены Martin Rees , Steven Pinker , Gloria Origgi , Freeman Dyson , Max Tegmark , Judith Rich Harris , Peter Gabriel , Nina Jablonski , Bill Joy , Michael Shermer , Кевин Келли , Грегори Бенфорд , Шон Кэрролл , Фрэнк Типлер , Стив Омохундро , и многие-многие другие. …
Почти 200 мыслителей, ученых больше всего волнуют вещи: инопланетяне, снижение заболеваемости раком, источник зависимости. ..
Анита Чоу, [1.8.16]
Forum Online Thinkers frontier (Edge.org) с 1998 года ежегодно выдвигает наводящие на размышления темы, например, ’98: какие вопросы вы задаете себе?; ’99: Какое самое важное изобретение за последние 2000 лет?; 2006: В чем твоя опасная идея?; В прошлом году: Что вы думаете о машинах, которые думают? В этом году редактор Джон Брокман собрал почти 200 мыслителей: что вы считаете самыми интересными последними новостями [науки]? Что делает его таким важным?
В результате 198 специалистов в области физики, астрономии, психологии, археологии, биологии, истории, компьютерных наук и т. д. написали эссе каждый, в том числе Стивен Пинкер , Питер Гэбриэл , Нина Яблонски , Билл Джой , Майкл Шермер , Кевин Келли , Грегори Бенфорд , Джордж Черч . … Как и ожидалось, было затронуто несколько горячих тем, в том числе исследования рака и других заболеваний, загрязнения окружающей среды, генетических исследований, искусственного интеллекта, квантовой физики и гравитационных исследований, чтобы найти Землю 2. 0 и внеземную жизнь. …
10 самых смелых инновационных идей 2016 года
Доминик Басульто, [1.6.16]
В конце каждого года Эдж связывается с самыми умными людьми на планете и задает им один вопрос, пытаясь найти идеи и концепции, которые меняют мир науки. В этом году вопрос состоял из двух частей: «Что вы считаете самыми интересными последними [научными] новостями? Что делает его важным?»
Неудивительно, что в этом году набор из 197 ответов сошлись вокруг нескольких ключевых тем — человеческого мозга, генома человека, освоения космоса и искусственного интеллекта. Основываясь на этих ответах, мы составили список из 10 самых острых словечек об инновациях, которые имеют наибольший потенциал изменить траекторию инноваций в 2016 году. …
Прочтите выделенные материалы от: Макса Тегмарка , Джорджа Дайсона , Мелани Свон , Кристиан Кейзерс , Эбигейл Марш , Кевин Келли , W. Tecumseh Fitch , Stewart Brand , Thomas Metzinger и Mark Pagel .
Какая самая интересная научная новость? Очень, ОЧЕНЬ умные люди отвечают.
Дэвид Песковиц, [1.4.16]
Снова настало время для ежегодного вопроса Edge , умопомрачительного и разрушающего границы онлайн-созыва ученых, технологов и других крупных мыслителей, отвечающих на один вопрос на стыке науки и культуры. От физиков до художников, от когнитивных психологов до журналистов, от эволюционных биологов до индивидуалистичных антропологов — это люди, которых основатель Edge, знаменитый литературный агент и приятель BB Джон Брокман описывает как «третью культуру (состоящую) из тех ученых и других мыслителей в эмпирическом мира, которые своей работой и пояснительным письмом занимают место традиционного интеллектуала в раскрытии более глубоких смыслов нашей жизни, переопределении того, кто и что мы есть».
В этом году Джон спросил: Что вы считаете самой интересной (научной) новостью? What makes it important?» Nearly two hundred really smart people responded, including Steven Pinker , Nina Jablonski , Freeman Dyson , Stewart Brand , Marti Hearst , Philip Tetlock , Kevin Kelly , Лиза Фельдман Барретт , Дуглас Рашкофф , Лиза Рэндалл , Алан Алда , Джаред Даймонд , Памела МакКордак и так далее и тому подобное.
Наука ускоряет темпы инноваций
Элисон Гопник, [1.1.16]
Большие достижения в астрономии и генетике
Каждый год на сайте Edge ученые и другие мыслители отвечают на один вопрос. В этом году это «Что вы считаете самыми интересными последними новостями» в науке? Ответы завораживают. Мы привыкли думать о новостях как о событиях, которые происходят в городе или стране в течение нескольких недель или месяцев. Но ученые расширяют наше мышление до невообразимо большого и бесконечно малого.
Несмотря на такой необычайный диапазон, ответы участников Edge имеют основную тему. Самая большая новость из всех заключается в том, что горстка приматов с большим мозгом на незначительной планете создала машины, которые позволяют им понимать мир во всех масштабах, а также позволяют им изменять его, к лучшему или к худшему. …
Научные открытия 2015 года, которые могут изменить мир
Стив Коннор, [31.12.15]
Достижения в области биологии и космологии доминируют в науке 9 класс0003
Выращивание «мозга в тарелке», перспектива создания дизайнерских младенцев и возможность обнаружения первых признаков внеземного разума — вот лишь некоторые из самых важных научных новостей 2015 года по версии некоторые из ведущих ученых мира отмечают достижения года.
Ведущим мыслителям был задан следующий вопрос: что вы считаете самыми интересными последними научными новостями и что делает их важными? Вернулся шведский стол ответов длиной в эссе от более чем 100 участников Edge.org, онлайн-салона для ученых, философов и последователей «третьей культуры», объединяющей науку и гуманитарные науки. …
Прочтите выделенные сообщения от: Марк Пейдж , Джордж Черч , Саймон Барон-Коэн , Элисон Гопник , Марио Ливио , Мартин3 Рис 9004 .
Новости науки
Читайте онлайн научные журналы и Ленты новостей
Статьи о глобальном потеплении
Найдите до представить факты о причинах, следствиях, ответах и дискуссиях на глобальный утепление; окружение; энергосбережение и многое другое.
National Geographic Новости животных и природы
Читать все главные новости рассказы о наблюдениях странных новых существ, новых теориях и последние новости, достойные событий на природе. Совершенно бесплатно и очаровательный.
Физика сегодня
Популярный журнал с профессионалы и любители, которые ищут последние новости и разработки в мире физики. Хотя он пытается быть журнал на основе подписки, стоит отсканировать для «бесплатные» статьи содержали в каждом выпуске.
Новости науки Онлайн
Интернет-источник новостей для недавние открытия и разработки. Для продвинутых студентов.
Наука ежедневно Новости
Статьи выбираются из пресс-релизов, представленных ведущими университетов и других исследовательских организаций по всему миру.
New Scientist.Com
Популярный Наука онлайн
Склонен к низкотехнологичным, сенсационный взгляд на научные темы.
Christian Science Monitor — Наука и технологии
Хороший источник для интересные новости науки, которые вы могли бы увидеть в другом месте. C.S.M. известен за их сбалансированную отчетность.
NTSA — Новости науки
Отдельные разделы новостей для начальная, средняя школа, старшая школа и колледж. Подписаться на их печатный журнал Science Scope.
Новости науки от Science Made Simple
Смитсоновский институт Журнал, Наука и природа
Проверьте этот сайт на наличие новых статей и веб-сайтов. ссылки из Смитсоновского института. Информация верхнего уровня в областях геология, палеонтология, виды животных, другие культуры и многое другое.
Space. com
Новости из мира астрономии и космическое путешествие.
Научные онлайн-журналы только для детей
Национальный Географические дети
Джазовый онлайн-журнал только для детей. из National Geographic.
Журнал Одиссея
Отмеченный наградами научный журнал для юные читатели от 10 до 16 лет! Odyssey стремится предоставить молодым людям с последними новостями в науке.
Рейнджер Рик
Отличный журнал для маленьких детей. Отличные статьи, художественная литература, загадки, задания и многое другое — все ориентировано на дикую природу и защиту природы. От Национальная федерация дикой природы.
Слушайте онлайн-новостей науки Отчеты
Ваш браузер не поддерживает джаваскрипт. Кликните, чтобы прочитать самые последние новости.
Для еще большего превосходства Ссылки и ресурсы, связанные с наукой. ..
просмотрите эти страницы Детей Земли:
Наука об океане
Космическая наука
Наука о прудах и водно-болотных угодьях
Ваше тело
Динозавры
Садовая наука
Окружающая среда
Новости науки
Дикий Животные
Математика
Слоны
Общественные науки
Интернет
Дети Земли
Дети
Ссылки и информация
ДЕТИ ЗЕМЛИ
Поделиться на Facebook
Отправьте нам электронное письмо!
29. 05.2013
25 лучших веб-сайтов с новостями науки в Интернете
1. ScienceDaily
Роквилл, штат Мэриленд, США ScienceDaily публикует последние новости о последних научных открытиях во всем, от астрофизики до зоологии, от ведущих мировых университетов и исследовательских организаций. Также в научных блогах sciencedaily.com 1.6M⋅ 314K ⋅ 30 сообщений в неделю ⋅ Декабрь 1995 Получить адрес электронной почты
2.
Журнал New Scientist
Лондон, Англия, Великобритания New Scientist — лучшее место, где можно узнать, что нового в науке. Это журнал номер один в мире по науке и технологиям, а также онлайн-сайт, на котором можно найти последние новости, эксклюзивный контент и открытия, которые изменят ваш мир. Также в научных журналах newscientist.com 3,5 млн⋅ 4,2 млн ⋅ 30 сообщений в неделю Получить адрес электронной почты
3. Журнал Scientific American
Нью-Йорк, Нью-Йорк, США Scientific American, самый продолжительный непрерывно издаваемый журнал в США, уже более 170 лет предлагает своим читателям уникальную информацию о достижениях науки и техники. годы. Scientific American — это незаменимый путеводитель по самым впечатляющим достижениям науки и техники, объясняющий, как они меняют наше представление о мире и формируют нашу жизнь. Scientificamerican.. 3.2M⋅ 4.1M ⋅ 2 сообщения в день Получить контакт по электронной почте
, блоги, очерки, обзоры и многое другое по всем научным дисциплинам, а также архивы журналов Science News с 1924 года.K
14 сообщений в неделю , окружающая среда, наша культура и история. livecience.com 1.3M⋅ 390.6K ⋅ 8 сообщений в день ⋅ Декабрь 2004 Получить адрес электронной почты
6.
Phys.org – новости и статьи о науке и технике
Новостной интернет-портал Phys.org предоставляет последние новости науки, включая физику, космические науки, науки о Земле, здоровье и медицину. Phys.org 1,4M порядка 979,6K ⋅ 30 постов / день ⋅ июля 2004 Получить электронную почту
7. Advance News
. Advance Science News
. широкий спектр дисциплин. Мы сотрудничаем с учеными со всего мира, чтобы предоставить доступную платформу для передовых исследований. advancedsciencenew. . 15,6K⋅ 21,2K ⋅ 6 сообщений в неделю ⋅ Фев 2010 Получить адрес электронной почты
8. EurekAlert! Новости науки
Вашингтон, округ Колумбия, США EurekAlert! — это онлайн-служба научных новостей, в которой публикуются новости о здоровье, медицине, науке и технологиях от ведущих исследовательских институтов и университетов. При поддержке AAAS, научного общества. eurekalert.org 25.9K⋅ 592 ⋅ 10 сообщений в неделю Получить адрес электронной почты
-News.
com: археология, палеонтология, астрономия, нанонаука, природа, физика, исследование космоса и т.д. Контакт
10. Новости науки для студентов
Вашингтон, округ Колумбия, США Новости науки для студентов — отмеченное наградами интернет-издание, посвященное новостям из всех областей науки для учащихся средних школ и старше, а также ресурсы для родителей и преподавателей. Также в студенческих научных блогах sciencenewsforstud.. 1M⋅ 13,8K ⋅ 7 сообщений в неделю ⋅ Декабрь 2003 Получить контакт по электронной почте
91. Popular Science Magazine0784
Нью-Йорк Вдохновляющие научные репортажи, новости технологий и проекты DIY. Скунсы — космическим роботам, приматы — климату. Это популярная наука, которой 145 лет. Popsci.com 3,4M порядка 1,5 мемии 106,3K ⋅ 7 постов / неделя Получить электронную почту. и будущее работы, которым управляет глобальная экспертная сеть Kolabtree. Экспертные консультации для предпринимателей и ученых по науке, инновациям и разработке продуктов kolabtree.com/blog 772⋅ 2,8K ⋅ 4 сообщения в месяц Получить адрес электронной почты
новости, анализ и информация о науке и технике для глобального развития; включая сельское хозяйство, окружающую среду, здравоохранение, управление и многое другое.
scidev.net/global 70,8 тыс.⋅ 26,5 тыс. ⋅ 2 сообщения в неделю ⋅ Март 2008 Получить адрес электронной почты
14. Истина, Красота, Наука. — Undark
Кембридж, Массачусетс Журнал Undark исследует науку в том месте, где она пересекается, а иногда и сталкивается с политикой, экономикой и культурой. undark.org 256.4K⋅ 63.3K ⋅ 1 сообщение в день Получить контакт по электронной почте
15.
Eos: Новости науки о Земле и космосе
Вашингтон, округ Колумбия, США Eos — ведущий источник достоверных новостей и перспектив в области наук о Земле и космосе. Его тезка — Эос, греческая богиня утренней зари. EOS.ORG 152,5K= 18,8K= 28K ⋅ 17 постов / неделя Получить электронную почту
16. Lab Bulletin
888888888888 гг. ученые и работники лабораторий. Подпишитесь на бюллетень Lab Bulletin, чтобы быть в курсе последних новостей о лабораторных продуктах, исследованиях и практических примерах, отраслевых новостях и многом другом. labbulletin.com/ca.. 228⋅ 4,5K ⋅ 3 сообщения в день Получить контакт по электронной почте
.Мы стремимся к более информированному обществу с более широким доступом к доказательной науке.
scimex.org 2,6K⋅ 12,1K ⋅ 8 сообщений в день Получить контакт по электронной почте
18. Наука для всех: объяснение последних научных работ
Существует множество сайтов с научными новостями, написанных для неученых. Чем отличается SciWorthy? Наша цель — пригласить всех за стол. Ученым не нужно говорить со своих башен из слоновой кости, и им не нужно применять манипулятивную тактику рекламодателей. Ученые должны рассказывать свои истории. sciworthy.com 693⋅ 1,6K ⋅ 1 сообщение в день ⋅ Янв 2014 Получить адрес электронной почты
0784
Индия PhysicsAlert.com — это ведущая веб-служба новостей науки и техники. Который охватывает весь спектр предметов, связанных с наукой и техникой. К ним относятся физика, науки о Земле, нанотехнологии, электроника, космос, химия, информатика, инженерия, математика и другие науки и технологии. physicsalert.com 202⋅ 4 ⋅ 2 сообщения в день Получить адрес электронной почты
20. SciTechDaily | Новости науки, космоса и технологий, 2017 г.
SciTechDaily предлагает лучшие интеллектуальные, информированные материалы и аналитические материалы о науке и технологиях, которые вы можете найти ежедневно. 13 сообщений в день Новости бионауки о продуктах питания, здоровье и сельском хозяйстве
Ithaca, New York Independent Science Reporting for Agriculture, Food, and Health independentscience. . 4.9K⋅ 4K ⋅ 1 post / quarter ⋅ Feb 2007 Get Email Contact
22 Xplore Life Science
Лондон, Англия, Великобритания Xplore Life Science — это консультационная служба по подбору персонала в области наук о жизни и фармацевтике, предоставляющая экспертные услуги, на которые вы и ваша компания можете положиться. Посетите нас, чтобы прочитать все последние новости, обновления и идеи от Xplore Life Science. xplorelifescience… 35 ⋅ 6 сообщений в год Получить адрес электронной почты
23.
Журнал научных новостей
Последние новости науки — о раке, технологиях, нанотехнологиях, космосе, здоровье, окружающей среде и многом другом ! sciencenewsjournal.. 816⋅ 103 ⋅ Февраль 2016 Получить адрес электронной почты
24. Наука | AAAS
Вашингтон, округ Колумбия и Кембридж, Великобритания Ведущий в мире источник научных новостей, комментариев и передовых исследований. sciencemag.org 4.7M⋅ 3M Связаться по электронной почте
Ведущие журналисты, освещающие науку.
Имя журналиста
Ссылка на блог
Всего сообщений в блоге
Новостной персонал / источник
sci-news.com
743
НАСА
scitechdaily.com
527
Энрико де Лазаро
sci-news.com
213
Европейское космическое агентство (ЕКА)
scitechdaily.com
144
Лаборатория реактивного движения
scitechdaily.com
95
Мария Темминг
sciencenewsforstudents.org
79
SciTechDaily.com
scitechdaily.com
78
Виктория Корлесс
advancedsciencenews.com
77
ЕКА/Хаббл
scitechdaily.com
72
Анушри Коле
physicsalert.com
69
Кембриджский университет
scitechdaily. com
69
Нелиш Сингх
physicsalert.com
68
Американское химическое общество
scitechdaily.com
67
Натали Андерсон
sci-news.com
67
#author.fullName}
newscientist.com
59
ПЛОС
scitechdaily.com
58
Дженнифер Чу, Массачусетский технологический институт
scitechdaily.com
55
Энн Трафтон, Массачусетский технологический институт
scitechdaily.com
55
Челси Харви, E&E News
scientificamerican.com
52
Эмили Коновер
sciencenews.org
49
SciTechDaily
scitechdaily.com
47
Кэролайн Грэмлинг
sciencenews.org
44
Адам Зеве, Массачусетский технологический институт
scitechdaily. com
44
Калифорнийский университет — Сан-Диего
scitechdaily.com
44
Северо-западный университет
scitechdaily.com
43
Показать больше
Январь 2022 Научные статьи
Марсоход НАСА Perseverance привередлив в отношении марсианских пород
Древняя ДНК опровергает старую теорию о вымирании мамонтов
Является ли межзвездный астероид Оумуамуа космическим кораблем? Этот зонд может узнать
Где я, скорее всего, подцеплю Covid-19? Исследование выявило 96 различных уровней риска
Как новая незапатентованная вакцина против Covid-19 может помочь положить конец пандемии
Подсластители хуже сахара? Химик-пищевик развенчивает миф о массовом питании
Теория Эйнштейна 107-летней давности о происхождении Вселенной может быть верной
Достаточно ли белка в растительном «мясе»? Диетолог выявил один упущенный из виду фактор
Самое полезное изобретение «Звездных войн» раскрывает реальную медицинскую проблему
Почему собаки едят траву и какашки? Эксперты по домашним животным объясняют это странное поведение
Празднование 55-летия договора об открытом космосе
Смотрите: Потрясающее видео показывает умирающую звезду в 7500 световых годах от Земли
Ел мясо сделать нас людьми? Новое исследование усложняет эволюционную теорию
Артемида: почему большая лунная ракета НАСА почти готова
Исследование кишечника белки может помочь в лечении болезненного состояния человека
Посмотрите: в центре Млечного Пути обнаружена 1000 таинственных нитей , мир написал «главные директивы» для космоса
Если врачи не будут серьезно относиться к женскому здоровью, то кто?
Как передовые технологии могут помочь обнаружить скрытые метеориты в Антарктиде
НАСА находит поразительное новое свидетельство недавнего течения воды на Марсе
Астрономы наконец обнаружили космический источник таинственного пульсирующего радиосигнала разблокировать новые обезболивающие
Посмотрите: под поверхностью спутника Сатурна «Звезда Смерти» может быть океан
Посмотрите: Потрясающее изображение показывает телескоп Уэбба в 1 миллионе миль от Земли
Как высокоприоритетная звездная система может помочь нам понять нашу собственную
Послушайте: беседа Бегемота может помочь спасти одного из последних огромных травоядных в мире Смотрите: причудливое морское существо оживляет страшного врага Годзиллу
Исследование арктического льда показывает, что последствия изменения климата могут длиться тысячи лет
НАСА раскрывает график новой научной миссии космического телескопа Джеймса Уэбба
Ультрафиолетовые телескопы могут помочь нам «увидеть» сверхзвуковую темную материю
30 лет назад один ученый дал новое определение социальным сетям и открыл эволюционную истину
Могут ли собаки понимать людей? Внутри сложного познания клыков
Почему пчелиные матки живут так долго? Ответ раскрывает правду о продолжительности жизни
Как ключевая цель телескопа Уэбба может наконец ответить на вопрос, почему мы здесь
Астрономы стали свидетелями того, как звезда на расстоянии 3750 световых лет от нас саботирует формирование планеты
SpaceX Starlink: почему человечество должно действовать сейчас, пока не стало слишком поздно
30 лет назад астрономы нашли планету там, где ее быть не должно, и вошли в историю личинки жуков взлетают в воздух
Как китайский марсоход «Юйту-2» раскапывает секреты лунной грязи
Ученые наконец открыли, как киты едят, не тонув
Новаторское исследование показывает, как младенцы выясняют, кому они могут доверять
Телескоп Уэбба достигает своей последней цели развертывания
Смотреть: потрясающие изображения показывают извержение вулкана Тонга из космоса
Ученые, возможно, нашли странный способ обнаружения столкновений темной материи
Исследование кишечника показывает, почему панды становятся огромными, несмотря на их ужасные диета
Древние захоронения раскрывают глубину любви людей к пиву
Марсианские углеродные следы и многое другое: познание мира через 7 изображений
Китайский марсоход Юйту-2: 3 открытия с обратной стороны Луны
Новое исследование раскрывает более мягкую сторону черных дыр
Часы: микроскопический жук нарушает правила полета
Спустя столетие после его открытия археологи понимают, что нашли древний пивной бонг
Почему медитация может укрепить вашу иммунную систему на молекулярном level
Посмотрите: примитивные клетки могут помочь подтвердить, что на Марсе когда-то была жизнь
Охотник за экзопланетами ESA PLATO: миссия, дата запуска, основная цель1392
Почти готово: телескоп Уэбба на 90 % пути к месту назначения
Взгляните: загадочное животное бронзового века обнаружило первое в эволюции
Трава не спасет нас от COVID-19
Телескоп Уэбба обладает уникальной способностью найти потенциально пригодные для жизни миры — и вот почему
Как человеческое поведение угрожает скрытым «тропическим лесам» Англии
Полет в космос может буквально изменить форму вашего глазного яблока. Вот почему.
Что произойдет с вашим телом, если вы умрете в космосе? это сложно
Какая диета самая полезная? Один лайфхак может улучшить ваше тело
Лучший фильм об апокалипсисе Netflix раскрывает правду об астероидах, убивающих планету
Один клеточный истребитель может стать ключом к предотвращению Covid-19
Ученые разгадывают самую странную космическую загадку за последние несколько лет
Исследование ДНК распутывает гены, лежащие в основе обсессивно-компульсивного расстройства
Лучший научно-фантастический триллер на HBO Max раскрывает смертельную космическую угрозу
Археологи раскрывают ключевую дату в эволюции современного человека
Ученые обнаружили водяной пар на странной планете, похожей на Нептун
Этот огненный мир размером с Юпитер заперт в спирали смерти со своей родной звездой
Новое исследование Марса подтверждается подсказки к тому, как зародилась жизнь на Земле
Этот мир размером с Нептун может быть самой странной луной, которую астрономы когда-либо видели
Вот! Ученые обнаружили сеть рыбных гнезд, в 4 раза превышающую площадь Манхэттена
Почему космический мусор может угрожать будущему межпланетных исследований
Пузырь размером 1000 световых лет раскрывает связь между сверхновыми и новыми звездами
Мегарябь Марса и многое другое: познайте мир с помощью 8 изображений
Ученые подтверждают 6 связей между расой и загрязнением воздуха
Посмотрите: эта великолепная форма рельефа на поверхности Марса на самом деле движется
Как телескоп Уэбба покажет нам планеты, как никогда раньше
Окаменелости, которые «явно предвещают» появление современного человека, на 30 000 лет старше, чем мы думали
Как космический телескоп Джеймса Уэбба создаст изображения древней Вселенной
Новая карта звездных потоков может раскрыть тайны темной материи самые необычные формы, которые когда-либо видели
Взгляд: «мини-монстр» может помочь объяснить, как образуются черные дыры
Пространство-время
Ученые обнаружили странное анатомическое сходство между дельфинами и людьми
Астрономы обнаруживают огромное количество черных дыр, скрывающихся в неожиданных местах
Посмотрите: астрономы снимают телескоп Джеймса Уэбба во время путешествия в глубокий космос
Миссии на Марс 2022: 4 способа, которыми мы ищем древнюю инопланетную жизнь на Красной планете
Данные Juno показывают удивительную связь между океанами Земли и циклонами Юпитера
Темная материя: как телескоп Уэбба может помочь разгадать космическую тайну
Исследование дельфинов может помочь нам понять эволюцию женского удовольствия
Космический телескоп Джеймса Уэбба может стать ключом к жизни в космосе
Астероид в три раза выше Эмпайр Стейт Билдинг пролетит мимо Земли на следующей неделе
Мой кот думает, что я просто большой кот? Это сложно
Новое исследование опровергает популярную концепцию межзвездных путешествий
НАСА считает, что космический мусор попадет в космический телескоп Джеймса Уэбба, но это нормально
Что было до Большого взрыва? Объяснение умопомрачительных теорий
Насколько смертоносен омикрон? Что показывают данные о Covid-19 в Великобритании и Южной Африке
Как спасти птиц: 4 простых шага, чтобы превратить ваш двор в убежище
Волчья луна: вам нужно увидеть первое полнолуние 2022 года на следующей неделе
11 жизненно важных климатических уроков от 2021 год поможет вам пережить 2022 год
Планета 9: почему 2029 год имеет решающее значение для изучения самой противоречивой сферы Солнечной системы
Почему бы нам не выбросить мусор в вулкан? Огненная наука объяснила
Главное зеркало космического телескопа Джеймса Уэбба «все развернуто, все вместе»
Лучший космический триллер на Netflix раскрывает настоящую лунную тайну
Китай наконец открывает правду о лунной «Хижине тайн»
Взгляните: 2000 изысканных окаменелостей раскрывают критическую эпоху прошлого Австралии
Ученые переворачивают популярную теорию об устойчивых к антибиотикам бактериях
Посмотрите: руины древнего звездного скопления раскрывают секреты раннего Млечного Пути
Новая рентгеновская обсерватория НАСА раскроет самые взрывоопасные секреты Вселенной
7 основных стратегий помогут воплотить в жизнь новогодние обещания
Телескоп Уэбба преодолел ключевую веху и многое другое: Познайте мир с помощью 8 изображений
Посмотрите: сердце знаменитое созвездие в огне
Как телескоп Уэбба будет использовать одну подсказку для поиска обитаемых планет в космосе
Смотрите: как выглядит солнечный стример вблизи
Космический телескоп Джеймса Уэбба только что прошел самое важное испытание с момента запуска
50 лет назад Ричард Никсон принял радикальное решение, которое навсегда изменило НАСА
Современная медицина не вызвала устойчивости к антибиотикам — это сделали ежи
Почему просмотр одного типа телешоу может улучшить ваше психическое здоровье
Потрясающее изображение Марса зонд «селфи»
Почему 2022 год станет знаменательным для космонавтики
Комета Леонарда: 8 потрясающих снимков гостя, которого мы больше никогда не увидим
13 крупнейших космических запусков, которых стоит ожидать в 2022 году
Ученые заполняют пробелы в изображении первой черной дыры
Синдром Кесслера: как убегающий космический мусор может заманить людей на Землю
Ученые определяют лучшие места для колонизации людей на Луне
Искусство насекомых: почему некоторые художники выбирают беспозвоночных для вдохновения
Новости науки: новости науки для студентов, исследования космоса и последние научные исследования
ISRO разрабатывает умные конечности с микропроцессорным управлением
Эти управляемые микропроцессором колени (MPK) предлагают расширенные возможности для людей с ампутированными конечностями, чем те, которые предлагают пассивные конечности, которые не используют микропроцессоры, говорится в заявлении ISRO. «На данный момент MPK весом 1,6 кг позволяет человеку с ампутированной конечностью пройти около 100 метров по коридору с минимальной поддержкой. Предпринимаются усилия по импровизации», — говорится в сообщении.
Смысл конца: ученые говорят, что худшее из Covid может быть позади
Пандемия закончится, но Covid никуда не денется, заявили ученые, поскольку количество Covid начинает снижаться в некоторых частях мира, включая Индию. Заболевание в его нынешнем виде по-прежнему будет способствовать устойчивому фону заболеваемости, не увеличиваясь резко и не снижаясь резко.
Космический корабль НАСА «Дарт» столкнется с астероидом на скорости 14 000 миль в час
Инфекция COVID-19 увеличивает риск образования тромбов в течение одного года: Исследование
В то время как более высокий риск образования тромбов после COVID-19 оставался на протяжении всего исследования с 26-й по 49-ю неделю вероятность образования тромбов снизилась в 1,3 раза в артериях и в 1,8 раза в венах. Исследователи также обнаружили, что люди с легким или умеренным заболеванием, которые не были госпитализированы, также были затронуты, хотя избыточный риск был не таким высоким, как у людей с тяжелым заболеванием и требующих госпитализации.
На Земле присутствует не менее 20 квадриллионов муравьев: Исследование
Новое исследование показало, что на Земле обитает не менее 20 квадриллионов муравьев. В докладе говорится, что эта ошеломляющая цифра, вероятно, занижает общую популяцию насекомых, которые являются неотъемлемой частью экосистем по всему миру.
IISc разрабатывает датчики давления, использующие бумагу в качестве среды, что позволяет сократить производство пластика
В настоящее время электронные устройства на бумажной основе привлекают все большее внимание благодаря их естественной биоразлагаемости, отличной гибкости, пористой волокнистой структуре, легкому весу и низкой стоимости. Тем не менее, датчики на бумажной основе, разработанные до сих пор, имели определенные недостатки, говорится в пресс-релизе IISc.
Китайские астронавты выходят в открытый космос с новой станции
Установленные Цай Сючжэ и Чен Дуном насосы, ручка для открытия двери люка снаружи в аварийной ситуации и ножка — остановить, чтобы прикрепить ноги космонавта к роботу-манипулятору, сообщили государственные СМИ.
Исследование Марса НАСА: марсоход Perseverance видит признаки прошлой жизни на Красной планете, обнаруживает органические молекулы образцы керна из особенностей области, которая долгое время считалась учеными главной перспективой для обнаружения признаков древней микробной жизни на Марсе. С 7 июля марсоход собрал четыре образца из древней дельты реки в кратере Джезеро на Красной планете, в результате чего общее количество образцов пород с научной точки зрения достигло 12. Смотреть
Распространяется еще один новый вариант COVID — вот что мы знаем об omicron BA.4.6
Последний информационный документ по вариантам COVID от Агентства здравоохранения Великобритании (UKHSA) отметил, что в течение недели, начавшейся 14 августа, на BA. 4.6 приходилось 3,3% образцов в Великобритании. С тех пор он вырос и составляет около 9 процентов секвенированных случаев. Точно так же, по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, на BA.4.6 теперь приходится более 9процента недавних случаев в США. Вариант также был выявлен в нескольких других странах мира.
Индийская миссия Гаганьян, вероятно, будет запущена в 2024 году, первый испытательный полет в этом году: министр Союза Джитендра Сингх
Обязан посмотреть
Политика правительства UPA завершила банковский сектор, потребовались годы, чтобы очистить б.
.. Проблема JK сложна, ее нужно решить: Муфтий Мехбуба
India’s growth story needs no elaboration: Ruchira Kamboj
Big part of India’s Defence budget is kept for procurement from domestic ve…
AIMIM Chief Owaisi appeals Telangana govt to увеличьте резервирование для Мусли…
Прилагая все усилия для объединения Оппозиция для искоренения БДП: Лалу Прасад
США: Молодые протестующие в Нью-Йорке требуют климатических действий, смотрите!
Протест PFI в Пуне: Нитеш Ране отвечает на лозунги «Пакистан», требует ст…
Дело об убийстве Анкиты Бхандари: вскрытие завершено, семья уезжает с телом…1
EAM S Джайшанкар приветствует превращение Индии из одной из самых бедных стран в трудоспособную… Дело осужденных файл ответа в SC, цитировать 1992 Remission Rules
J&K: Неразорвавшийся минометный снаряд, изъятый из района Самба, взорванный BDS.
..
США: Шторм может задержать попытку запуска лунной ракеты НАСА
Aaditya Thackeray on Vedanta row: ‘Current govt only interested in buying M…
Hema Malini on Kangana Ranaut contesting from Mathura: ‘Tomorrow even Rakhi…
Женщина-крикетистка Джулан Госвами собирается уйти из One Day International Cri…1668
Были выбраны пять различных вариантов SARS-CoV-2, и ученые изучили реакцию на них иммунной системы человека. Варианты включали Alpha, Delta и три других, появившихся до Alpha. В исследовании, опубликованном в журнале Microbiology Spectrum, исследователи обнаружили, что иммунная система не может производить защитные молекулы против дельта-варианта так же эффективно, как другие варианты. В то время как инфекция, вызванная другими четырьмя вариантами, быстро предупреждала иммунную систему, вариант Дельта мог бесшумно реплицироваться в клетках-хозяевах.
ISRO разрабатывает «интеллектуальные» GSAT, говорит председатель космического агентства Сомнат
формировать лучи в соответствии со спросом или даже изменять частоту или даже полосу пропускания в соответствии с профилем спроса на то, что существует на земле на динамической основе», — сказал Сомнат. Он сказал, что это будут высокопроизводительные спутники с программным управлением, которые будут построены в ближайшие дни.
Высокий уровень холестерина и веса, снижение физической выносливости могут сигнализировать о длительном COVID: исследование Lancet
«Эти результаты имеют последствия для общества и общественного здравоохранения и могут использоваться для определения стратегий. для широкой междисциплинарной оценки последствий COVID-19 (длительный COVID), их ведения, лечебного лечения и оказания поддержки молодым людям», — сказал Шлагенхауф.
Усердная работа частного сектора, ISRO может привести к тому, что Индия захватит 8% мировой космической экономики: официальный
Новая космическая политика, которая, как ожидается, будет обнародована в ближайшее время, устранит большинство ограничений, с которыми сталкиваются частные игроки, которые могут рассчитывать на строительство спутников, сдачу их в аренду. транспондеры, строительство ракет-носителей и изучение мира космических приложений.
ISRO успешно демонстрирует технологию надувного аэродинамического замедлителя. На высоте около 84 км СВУ надулся и спустился через атмосферу вместе с полезной частью зондирующей ракеты. Пневматическая система надувания была разработана Центром жидкостных двигательных систем (LPSC).
НАСА официально отменяет вторую попытку запуска лунной ракеты Artemis
Последняя попытка запустить 32-этажную ракету Space Launch System (SLS) и ее Orion Капсула была очищена после неоднократных попыток технических специалистов устранить утечку переохлажденного жидкого водородного топлива, закачиваемого в топливные баки основной ступени корабля.
Загрузить еще…
10 лучших новостей клеточной науки за 2019 год
2019 год был захватывающим для клеточной науки. В этом списке мы рассмотрим десять самых читаемых новостей, опубликованных на Technology Networks в этом году .
Сердце, напечатанное в 3D с использованием собственных тканей пациента
Исследователи из Тель-Авивского университета «напечатали» первое в мире сконструированное в 3D сердце с использованием собственных клеток пациента и биологических материалов. Важно отметить, что прорыв привел к успеху в печати сосудистой сети, а сердце соответствовало иммунологическим и клеточным свойствам пациента.
«Это первый случай, когда кто-либо успешно спроектировал и напечатал целое сердце, наполненное клетками, кровеносными сосудами, желудочками и камерами», — сказал профессор Тал Двир из Школы молекулярно-клеточной биологии и биотехнологии ТАУ в пресс-релизе с подробным описанием работы. .
Опубликовано в: Advanced Science Прочтите полную статью здесь
Вкус корицы Vape, наиболее опасный для клеток в модели стволовых клеток Медицинского университета Иллинойса в Чикаго и Стэнфордского института сердечно-сосудистых заболеваний для оценки целостности эндотелия после воздействия ароматизированных электронных сигарет.
Результаты показали, что эндотелиальная дисфункция ухудшалась при остром воздействии ароматизированных электронных сигарет, и что цитотоксичность варьировалась в зависимости от ароматизатора, причем корица была наиболее разрушительной.
«Не существует безопасного способа вейпинга», — сказал в пресс-релизе доктор Вон Хи Ли, соруководитель и соавтор исследования. «Это не так безопасно, как предполагалось изначально, особенно с ароматизатором. Большинство людей считают, что сигареты вредят нашему здоровью из-за содержания никотина. Однако это не обязательно правильно. Некоторые эффекты воздействия жидкостей для электронных сигарет зависели от концентрации никотина, но другие были независимыми, демонстрируя комбинированный эффект концентрации никотина и ароматизирующих компонентов».
Опубликовано в: Journal of the American College of Cardiology Прочитайте полную статью здесь что стволовые клетки меланоцитов (разновидность стволовых клеток кожи) можно использовать для регенерации миелиновых оболочек. В отличие от эмбриональных стволовых клеток, эти клетки берут из кожи, предлагая менее инвазивный альтернативный источник клеток.
«Это исследование обещает лечение серьезных нейродегенеративных заболеваний, от которых ежегодно страдают миллионы людей. Наши исследователи из Медицинской школы Университета Мэриленда обнаружили, что может быть важным и неинвазивным способом использования стволовых клеток в качестве терапии этих заболеваний», — сказал декан UMSOM Э. Альберт Рис в пресс-релизе.
Опубликовано в: PLOS Genetics Прочтите полную статью здесь
Яйца северного белого носорога успешно собраны и оплодотворены
В рамках продолжающихся усилий по спасению северных белых носорогов от вымирания международная группа ученых успешно собрала ооциты у двух последних оставшихся самок этого подвида. Десять ооцитов были собраны у носорогов, живущих в заповеднике Ол Педжета в Кении, семь из которых были успешно оплодотворены замороженной спермой двух самцов северных белых носорогов.
«Количество собранных ооцитов — замечательный успех и доказательство того, что уникальное сотрудничество между учеными, экспертами в зоопарках и полевыми защитниками природы может привести к обнадеживающим перспективам даже для животных, которым неминуемо грозит исчезновение», — прокомментировал Ян Стейскал из Двур Кралове. Зоопарк в пресс-релизе.
Прочтите всю историю здесь открытия о том, «как клетки чувствуют и адаптируются к наличию кислорода».
Трио, получившее в 2016 году премию Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования, раскрыло механизмы, с помощью которых клетки реагируют на различные уровни кислорода. Это открытие заложило основу для более глубокого понимания ряда биологических процессов и связанных с ними заболеваний.
Прочитайте полный текст здесь
Костный мозг может быть недостающей частью головоломки о фертильности
Исследование, проведенное учеными из Йельского университета, показало, что стволовые клетки, полученные из костного мозга, играют важную роль в том, чтобы женщина могла начать и поддерживать репродуктивную функцию. беременности, помогая трансформировать слизистую оболочку матки для имплантации. Без этой трансформации беременность прерывается.
«Когда у вас поврежденный эндометрий, ведущий к бесплодию или повторному невынашиванию беременности, мы слишком часто не можем его исправить. Костный мозг можно считать еще одним важным репродуктивным органом. Это открытие открывает новый потенциальный путь для лечения состояния, которое в прошлом было неизлечимым», — объяснил в своем докладе доктор Хью Тейлор, старший автор и молодой профессор акушерства, гинекологии и репродуктивных наук Аниты О’Киф в Йельском университете. пресс-релиз.
Опубликовано в: PLOS Biology Прочитайте полную статью здесь
Время приема пищи может повлиять на циркадный ритм ваших клеток
Хорошо известно, что воздействие дневного света регулирует наши биологические часы. Но какое влияние оказывает время приема пищи? Исследование, опубликованное в журнале Cell , помогло ответить на этот вопрос и дало новое представление о том, как клетки поддерживают циркадный ритм. Исследование также имеет важные последствия для посменных рабочих и путешественников, желающих избежать смены часовых поясов.
Опубликовано в: Cell Полную версию читайте здесь
Польза для здоровья омега-3 жирных кислот связана с контролем стволовых клеток уже давно ассоциируется с более низким риском некоторых заболеваний, включая сердечные заболевания и инсульт.
Ученые из Медицинской школы Стэнфордского университета недавно обнаружили недостающее звено между этой связью: первичная ресничка (древняя клеточная антенна) воспринимает омега-3 жирные кислоты в рационе, которые действуют как сигнальные молекулы, влияющие на превращение стволовых клеток в жировой ткани. в жировые клетки.
«Когда мы увидели, что клетка реагирует на жирные кислоты омега-3, мы поняли, что это превратилось из просто истории молекулярной биологии в историю, показывающую молекулярную биологию того, как диета контролирует стволовые клетки», — сказал старший автор Питер Джексон. в пресс-релизе с подробным описанием работы.
Опубликовано в: Cell Прочитайте полную статью здесь
Многоклеточные животные не развивались так, как мы думали0582 учеными из Университета Квинсленда открыли удивительную истину, противоречащую традиционной идее о том, что многоклеточные животные произошли от одноклеточного предка, известного как хоаноцит.
«Мы обнаружили, что первые многоклеточные животные, вероятно, не были похожи на клетки современных губок, а были больше похожи на набор конвертируемых клеток», — сказал профессор Дегнан в пресс-релизе.
Просветительский марафон «ЗНАНИЕ» Выдающиеся спикеры России. Три дня выступлений самых известных спикеров на актуальные темы с онлайн-трансляцией на сайте: https://marathon.znanierussia.ru/ 1 сентября с 18:00 до 18:45 выступает доктор биологических наук, профессор СПбГУ, главный научный сотрудник СПбФ ИИЕТ РАН, лауреат премии «Просветитель 2021» Максим Викторович Винарский с докладом «Эволюция животного мира: достижения российских ученых»
Поздравляем с Днем знаний!
Дорогие аспиранты, соискатели, научные сотрудники и преподаватели СПбФ ИИЕТ РАН, поздравляем Вас с Днем знаний! Желаем Вам творческих достижений и профессионального роста, активной научной жизни, а нашим выпускникам – успешных защит научных квалификационных работ, а в следующем году – успешных защит кандидатских диссертаций! Директор СПбФ ИИЕТ РАН, к. соц. н. Ащеулова Н.А. Заведующий Академической кафедрой …
«Путь в профессию: Институт истории естествознания и техники в воспоминаниях сотрудников».
Вышла замечательная книга «Путь в профессию: Институт истории естествознания и техники в воспоминаниях сотрудников», где собраны воспоминания сотрудников Института истории естествознания и техники разных поколений. Автором идеи, составителем и редактором данной работы стал д.и.н. С.С. Илизаров. С текстами воспоминаний все желающие могут ознакомиться по ССЫЛКЕ.
Конкурс на замещение должностей научных работников СПбФ ИИЕТ РАН
Санкт-Петербургский Филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова Российской академии наук (ИИЕТ РАН) объявляет конкурс на замещение должностей научных работников: Доцент Академической кафедры истории и философии науки по специальности «Иностранный язык. Английский» К конкурсу допускаются лица, имеющие высшее или высшее профессиональное образование и отвечающие квалификационным требованиям, установленным законодательством и нормативными актами Российской Федерации. Конкурс …
Встреча руководителей СПбФ ИИЕТ РАН и ИИН НАНА
Прошла встреча директора СПбФ ИИЕТ РАН с сотрудниками и руководством Института истории науки Национальной Академии Наук Азербайджана (ИИН НАНА). В рамках действующего договора о сотрудничестве были обсуждены планы дальнейшей кооперации: проведение совместных исследований, мероприятий на территории России и Азербайджана. Директор ИИН НАНА Мариам Сеидбейли в этом году примет участие в Международной научной годичной конференции Санкт-Петербургского …
24–25 ноября 2022 года в СПбФ ИИЕТ РАН состоится конференция «Советская древность – VIII» Конференция посвящена изучению истории древнего мира в СССР и входит в цикл мероприятий, приуроченных к 300-летнему юбилею РАН. Предполагается обсуждение самого широкого круга вопросов и перспектив развития данной научной проблематики: советский исторический нарратив в области древней истории, институциональная история, изучение, преподавание …
Встреча с В.А. Росовым в Государственном музее Востока
Сотрудники нашего музея вместе с руководством побывали в Государственном музее Востока и встретились с легендарной для нашего музея личностью – Владимиром Андреевичем Росовым, российским историком-востоковедом, кандидатом философских наук, доктором исторических наук, заведующим отделом наследия Рерихов Музея Востока, главным редактором журналов «Ариаварта» и «Вестник Ариаварты», посвящённых истории исследований Центральной Азии и духовной культуры русского зарубежья. Владимир …
Публикации в журналах к 90-летию ИИЕТ им. С.И. Вавилова РАН
90-летнему юбилею Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова Российской академии наук посвящены публикации в первых двух выпусках журналов 2022 г., издаваемых в ИИЕТ РАН «Социология науки и технологий» и «Историко-биологические исследования»: В первом номере журнала «Социология науки и технологий» (т.13, вып.1, 2022 г.), посвященном 90-летию со дня создания Института истории естествознания и техники …
Заседание Учёного совета СПбФ ИИЕТ РАН (14.06.2022 в 11:00)
Заседание Ученого совета СПбФ ИИЕТ РАН, 14 июня 2022 г. (вторник) в 11-00 ПОВЕСТКА ЗАСЕДАНИЯ 1. Поздравление ст.н.с. Сектора социальных и когнитивных проблем науки, к.филос.н. В.А. Куприянова с премией Правительства Санкт-Петербурга за выдающиеся научные результаты в области науки и техники – гуманитарные и общественные науки – премия имени Е.Р. Дашковой. 2. Презентация книги: Дмитриев …
Статья В.
С. Соболева: «К славе государства, к умножению наук»
Соболев В.С. «Фундамент Блюментроста. Он заложил основы будущего Академии» в газете «Поиск» № 22 от 27 мая 2022 г. С. 6 Д.и.н., г.н.с. СПбФ ИИЕТ РАН Владимиром Семеновичем Соболевым в последнем номере газеты научного сообщества «Поиск» была опубликована статья, посвященная истокам создания Российской академии наук. Данная статья продолжает серию публикаций к 300-летнему юбилею Академии наук. …
Философия науки и техники. Раздел IV. Философия техники. Глава 11. Предмет философии техники – Гуманитарный портал
Хотя техника является настолько же древней, как и само человечество, и хотя она так или иначе попадала в поле зрения философов, как самостоятельная философская дисциплина философия техники возникла лишь в XX столетии. Первым, кто внёс в заглавие своей книги словосочетание «Философия техники», был немецкий философ Эрнст Капп. Его книга «Основные направления философии техники. К истории возникновения культуры с новой точки зрения» вышла в свет в 1877 году. Несколько позже другой немецкий философ Фред Бон одну из глав своей книги «О долге и добре» (1898 год) также посвятил «философии техники».
В конце ХIХ века российский инженер П. К. Энгельмейер формулирует задачи философии техники в своей брошюре «Технический итог ХIХ века» (1898 год). Его работы были опубликованы также на немецком языке. Однако только в ХХ веке техника, её развитие, её место в обществе и значение для будущего человеческой цивилизации становится предметом систематического изучения. Не только философы, но и сами инженеры, начинают уделять осмыслению техники всё большее внимание.
Особенно интенсивно эта тематика обсуждалась на страницах журнала Союза германских дипломированных инженеров «Техника и культура» в 1930-е годы. Можно сказать, что в этот период в самой инженерной среде вырастает потребность философского осознания феномена техники и собственной деятельности по её созданию. Часто попытки такого рода осмысления сводились к исключительно оптимистической оценке достижений и перспектив современного технического развития. Одновременно в гуманитарной среде возрастало критическое отношение к ходу технического прогресса современного общества, и внимание привлекалось прежде всего к его отрицательным сторонам. Так или иначе, в обоих случаях техника стала предметом специального анализа и исследования.
Таким образом, философия техники уже сравнительно давно выделилась в самостоятельную область философского исследования.
Что такое философия техники?
На этот вопрос можно ответить двояким образом: во-первых, определив, что особенного изучает философия техники по сравнению с другими дисциплинами, изучающими технику, и, во-вторых, рассмотрев, что представляет собой сама техника.
Что такое техника?
Техника в ХХ столетии становится предметом изучения различных дисциплин как технических, так естественных и общественных, как общих, так и частных. Количество специальных технических дисциплин возрастает в наше время с поразительной быстротой, поскольку не только различные отрасли техники, но и разные аспекты этих отраслей становятся предметом их исследования. Всё возрастающая специализация в технике стимулирует противоположный процесс развития общетехнических дисциплин. Однако все они — и частные, и общие — концентрируют своё внимание на отдельных видах, или на отдельных аспектах, определённых «срезах» техники. Техника в целом не является предметом исследования технических дисциплин. Многие естественные науки в связи с усилением их влияния на природу (в том числе в глобальном масштабе) вынуждены принимать во внимание технику и даже делают её предметом специального исследования, конечно, со своей особой естественнонаучной (например, физической) точки зрения.
Кроме того, без технических устройств невозможно проведение современных естественнонаучных экспериментов. В силу проникновения техники практически во все сферы жизни современного общества многие общественные науки, прежде всего социология и психология, обращаются к специальному анализу технического развития. Историческое развитие техники традиционно является предметом изучения истории техники как особой гуманитарной дисциплины. Как правило, однако, историко-технические исследования специализированы по отдельным отраслям или стадиям развития и не захватывают в поле своего анализа вопросы о тенденциях и перспективах развития современной техники.
Таким образом, философия техники, во-первых, исследует феномен техники в целом, во-вторых, не только её имманентное развитие, но и место в общественном развитии в целом, а также, в-третьих, принимает во внимание широкую историческую перспективу. Однако, если предметом философии техники является техника, то возникает сразу же законный вопрос: что же такое сама техника?
Каждый здравомыслящий человек укажет на те технические устройства и орудия, которые окружают нас в повседневной жизни — дома или на работе. Специалисты назовут конкретные примеры такого рода устройств из изучаемых или создаваемых ими видов техники. Но Всё это — лишь предметы технической деятельности человека, материальные результаты его технических усилий и размышлений. За всем этим лежит обширная сфера технических знаний и основанных на этих знаниях действий. Поэтому Фред Бон придаёт понятию «техника» предельно широкое значение: «Всякая деятельность и прежде всего всякая профессиональная деятельность нуждается в технических правилах». Он различает несколько способов действия, придавая особое значение целенаправленной деятельности, в которой успех достигается указанием в предшествующем рассуждении руководящего средства. Это фактически задаёт границы между «техникой» и «не-техникой», поскольку к сфере техники может быть отнесён именно этот способ действия.
Технические знания воплощаются не только через техническую деятельность в разного рода технических устройствах, но и в статьях, книгах, учебниках и так далее, поскольку без налаженного механизма продуцирования, накопления и передачи знаний никакое техническое развитие в нашем современном обществе было бы невозможно.
Это отчётливо понимал уже в конце XIX века немецкий инженер Франц Рело, выступивший в 1884 году в Вене с лекцией «Техника и культура»: «Не вещи или изобретения, но сопровождающие их идеи представляют то, что должно вызвать изменения, новшества. У нас пробило себе дорогу сознание, что силы природы при своих действиях подчиняются определённым неизменным законам, законам природы, и никогда, ни при каких обстоятельствах не бывает иначе». Приобщение к технической цивилизации не даётся одной лишь покупкой совершенных технических устройств — оно должно прививаться воспитанием, обучением, передачей технических знаний. Доказательством этому служит, по мнению Рело, современный ему Китай, «где весь отличный европейский материал, приобретённый покупкою, оказывается, по-видимому, бесполезным перед правильным нападением» западных стран. Но это же относится и к промышленной сфере. Как только Китай отошёл от традиционной схемы «закупки» на Западе машин и перешёл к перестройке всей экономической, образовательной и технологической сферы, сразу же наметился отчётливый технический и экономический рост.
Техника относится к сфере материальной культуры. Это — обстановка нашей домашней и общественной жизни, средства общения, защиты и нападения, все орудия действия на различных поприщах. Так определяет технику на рубеже XIX–XX столетий П. К. Энгельмейер: «Своими приспособлениями она усилила наш слух, зрение, силу и ловкость, она сокращает расстояние и время и вообще увеличивает производительность труда. Наконец, облегчая удовлетворение потребностей, она тем самым способствует нарождению новых. Техника покорила нам пространство и время, материю и силу и сама служит той силой, которая неудержимо гонит вперёд колесо прогресса». Однако, как хорошо известно, материальная культура связана с духовной культурой самыми неразрывными узами. Например, археологи именно по остаткам материальной культуры стремятся подробно восстановить культуру древних народов. В этом смысле философия техники является в значительной своей части археологией технических знаний, если она обращена в прошлое (особенно а древнем мире и в Средние века, где письменная традиция в технике ещё не была достаточно развита) и методологией технических знаний, если она обращена в настоящее и будущее.
Итак, техника должна быть понята — как совокупность технических устройств, артефактов — от отдельных простейших орудий до сложнейших технических систем; — как совокупность различных видов технической деятельности по созданию этих устройств — от научно-технического исследования и проектирования до их изготовления на производстве и эксплуатации, от разработки отдельных элементов технических систем до системного исследования и проектирования; — как совокупность технических знаний — от специализированных рецептурно-технических до теоретических научно-технических и системотехнических знаний.
Сегодня к сфере техники относится не только использование, но и само производство научно-технических знаний. Кроме того, сам процесс применения научных знаний в инженерной практике не является таким простым, как это часто думали, и связан не только с приложением уже имеющихся, но и с получением новых знаний. «Приложение состоит не в простом приложении наук к специальным целям, — писал немецкий инженер и ректор Берлинского политехникума А. Ридлер. — Раньше, чем делать такое приложение надо принять во внимание многочисленные условия данного случая. Трудность применения заключается в правильном отыскании действительных условий данного случая. Условно принятое положение вещей и пренебрежение отдельными данными условиями обманывают насчёт настоящей действительности. Только применение ведёт к полному пониманию; оно составляет высшую ступень познания, а общее научное познание составляет только предварительную ступень к нему. Знание есть дочь применения. Для применения нужно умение исследовать и изобретательность».
Таким образом, современная техника, и прежде всего техническое знание, неразрывно связаны с развитием науки. Сегодня этот тезис никому не надо доказывать. Однако в истории развития общества соотношение науки и техники постепенно менялось.
Техника в исторической ретроспективе
Независимо от того, с какого момента отсчитывать начало науки, о технике можно сказать определённо, что она возникла вместе с возникновением Homo sapiens и длительное время развивалась независимо от всякой науки. Это, конечно, не означает, что ранее в технике не применялись научные знания. Но, во-первых, сама наука не имела длительное время особой дисциплинарной организации, и, во-вторых, она не была ориентирована на сознательное применение создаваемых ей знаний в технической сфере. Рецептурно-техническое знание достаточно долго противопоставлялось научному знанию, об особом научно-техническом знании вообще вопрос не ставился. «Научное» и «техническое» принадлежали фактически к различным культурным ареалам. В более ранний период развития человеческой цивилизации и научное, и техническое знание были органично вплетены в религиозно-мифологическое мировосприятие и ещё не отделялись от практической деятельности.
В древнем мире техника, техническое знание и техническое действие были тесно связаны с магическим действием и мифологическим миропониманием. Один из первых философов техники Альфред Эспинас в своей книге «Возникновение технологии», опубликованной в конце XIX века, писал: «Живописец, литейщик и скульптор являются работниками, искусство которых оценивается прежде всего как необходимая принадлежность культа … Египтяне, например, не намного отстали в механике от греков эпохи Гомера, но они не вышли из религиозного миросозерцания. Более того, первые машины, по-видимому, приносились в дар богам и посвящались культу, прежде чем стали употребляться для полезных целей.
Бурав с ремнем был, по-видимому, изобретён индусами для возжигания священного огня — операция, производившаяся чрезвычайно быстро, потому что она и теперь совершается в известные праздники до 360 раз в день. Колесо было великим изобретением; весьма вероятно, что оно было прежде посвящено богам. Гейгер полагает, что надо считать самыми древними молитвенные колеса, употребляемые и теперь в буддийских храмах Японии и Тибета, которые отчасти являются ветряными, а отчасти гидравлическими колёсами. Итак, вся техника этой эпохи, — заключает автор, — имела один и тот же характер. Она была религиозной, традиционной и местной». Наука древнего мира была ещё не только неспециализированной и недисциплинарной, но и неотделимой от практики и техники. Наиболее важным шагом на пути развития западной цивилизации была античная революция в науке, которая выделила теоретическую форму познания и освоения мира в самостоятельную сферу человеческой деятельности.
Античная наука была комплексной по самому своему стремлению максимально полного охвата осмысляемого теоретически и обсуждаемого философски предмета научного исследования. Специализация ещё только намечалась и во всяком случае не принимала организованных форм дисциплинарности. Понятие техники также было существенно отлично от современного. В Античности понятие «технэ» обнимает и технику, и техническое знание, и искусство. Но оно не включает теорию. Поэтому у древнегреческих философов, например, Аристотеля, нет специальных трудов о «технэ». Более того, в античной культуре наука и техника рассматривались как принципиально различные виды деятельности. «В античном мышлении существовало чёткое различение эпистеме, на постижении которого основывается наука, и технэ, практического знания, которое необходимо для дела и связано с ним, — писал один известный исследователь. — Технэ не имело никакого теоретического фундамента, античная техника всегда была склонна к рутине, сноровке, навыку; технический опыт передавался от отца к сыну, от матери к дочери, от мастера к ученику. Древние греки проводили чёткое различение теоретического знания и практического ремесла».
В Средние века архитекторы и ремесленники полагались в основном на традиционное знание, которое держалось в секрете и которое со временем изменялось лишь незначительно. Вопрос соотношения между теорией и практикой решался в моральном аспекте — например, какой стиль в архитектуре является более предпочтительным с божественной точки зрения. Именно инженеры, художники и практические математики эпохи Возрождения сыграли решающую роль в принятии нового типа практически ориентированной теории. Изменился и сам социальный статус ремесленников, которые в своей деятельности достигли высших уровней Ренессансной культуры. В эпоху Возрождения наметившаяся уже в раннем Средневековье тенденция к всеохватывающему рассмотрению и изучению предмета выразилась, в частности, в формировании идеала энциклопедически развитой личности учёного и инженера, равным образом хорошо знающего и умеющего — в различных областях науки и техники.
В науке Нового времени можно наблюдать иную тенденцию — стремление к специализации и вычленению отдельных аспектов и сторон предмета как подлежащих систематическому исследованию экспериментальными и математическими средствами. Одновременно выдвигается идеал новой науки, способной решать теоретическими средствами инженерные задачи, и новой, основанной на науке, техники. Именно этот идеал привёл в конечном итоге к дисциплинарной организации науки и техники. В социальном плане это было связано со становлением профессий учёного и инженера, повышением их статуса в обществе. Сначала наука многое взяла у мастеров-инженеров эпохи Возрождения, затем в XIX–XX веках профессиональная организация инженерной деятельности стала строиться по образцам действия научного сообщества. Специализация и профессионализация науки и техники с одновременной технизацией науки и сциентификацией техники имели результатом появление множества научных и технических дисциплин, сложившихся в XIX–XX веках в более или менее стройное здание дисциплинарно организованных науки и техники. Этот процесс был также тесно связан со становлением и развитием специально-научного и основанного на науке инженерного образования.
Итак, можно видеть, что в ходе исторического развития техническое действие и техническое знание постепенно отделяются от мифа и магического действия, но первоначально опираются ещё не на научное, а лишь на обыденное сознание и практику. Это хорошо видно из описания технической рецептуры в многочисленных пособиях по ремесленной технике, направленных на закрепление и передачу технических знаний новому поколению мастеров. В рецептах уже нет ничего мистически-мифологического, хотя перед нами ещё не научное описание, да и техническая терминология ещё не устоялась.
В Новое время возникает настоятельная необходимость подготовки инженеров в специальных школах. Это уже не просто передача накопленных предыдущими поколениями навыков от мастера к ученику, от отца к сыну, но налаженная и социально закреплённая система передачи технических знаний и опыта через систему профессионального образования.
Как в технике формировалось рациональное обобщение?
Первая ступень рационального обобщения в ремесленной технике по отдельным её отраслям была связана с необходимостью обучения в рамках каждого отдельного вида ремесленной технологии. Такого рода справочники и пособия для обучения ещё не были строго научными, но уже вышли за пределы мифологической картины мира. В обществе осознавалась необходимость создания системы регулярного обучения ремеслу. Например, фундаментальный труд немецкого учёного и инженера Георгия Агриколы «О горном деле и металлургии в двенадцати книгах» (1556 год) был, по сути дела, первой производственно-технической энциклопедией и включал в себя практические сведения и рецепты, почерпнутые у ремесленников, а также из собственной многогранной инженерной практики, — сведения и рецепты, относящиеся к производству металлов и сплавов, к вопросам разведки и добычи полезных ископаемых и многому другому. К жанру технической литературы более позднего времени могут быть отнесены «театры машин» и «театры мельниц» (например, «Общий театр машин» Якоба Лейпольда в девяти томах). Такие издания фактически выполняли роль первых учебников.
Дальнейшее развитие рационализации технической деятельности могло идти уже только по пути научного обобщения. Инженеры ориентировались на научную картину мира, но в реальной технической практике господствовал мир «приблизительности». Образцы точного расчёта демонстрировали учёные, разрабатывая все более совершенные научные инструменты и приборы, которые лишь впоследствии попадали в сферу производственной практики. Взаимоотношения науки и техники в это время определялись ещё во многом случайными факторами — например, личными контактами учёных и практиков, и так далее. Вплоть до XIX века наука и техника развиваются как бы по независимым траекториям, являясь, по сути дела, обособленными социальными организмами — каждый со своими особыми системами ценностей.
Одним из учебных заведений для подготовки инженеров было Горное училище, учреждённое в 1773 году в Санкт-Петербурге. В его программах уже чётко прослеживается ориентация на научную подготовку будущих инженеров. Однако всё же подобные технические училища были более ориентированы на практическую подготовку, и научная подготовка в них значительно отставала от уровня развития науки. Методика преподавания в инженерных учебных заведениях того времени носила скорее характер ремесленного ученичества: инженеры-практики объясняли отдельным студентам или их небольшим группам, как нужно возводить тот или иной тип сооружений или машин.
Новые теоретические сведения сообщались лишь по ходу таких объяснений. Даже лучшие учебники по инженерному делу, вышедшие в течение XVIII столетия, являются в основном описательными: математические расчёты встречаются в них крайне редко. Постепенно положение меняется, так как в связи с настоятельной необходимостью регулярной научной подготовки инженеров, возникает потребность научного описания техники и систематизации накопленных научно-технических знаний. В силу этих причин первой действительно научной технической литературой становятся учебники для высших технических школ.
Одной из первых такого рода попыток создания научной технической литературы стали учебники по прикладной механике. Однако потребовалось почти столетие для того, чтобы полутеоретическое описание всех существующих машин с точки зрения начертательной геометрии, заложенное Гаспаром Монжем в программу обучения инженеров в Парижской политехнической школе, превратилось в подлинную теорию механизмов и машин.
Вторая ступень рационального обобщения техники заключалась в обобщении всех существующих областей ремесленной техники. Это было осуществлено в так называемой «Общей технологии» (1777 год) Иоганна Бекманна и его школы, которая была попыткой обобщения приёмов технической деятельности различного рода, а также во французской «Энциклопедии» — компендиуме всех существовавших к тому времени наук и ремёсел. В своём труде «Введение в технологию или о знании цехов, фабрик и мануфактур…» Иоганн Бекманн пытался представить обобщённое описание не столько самих машин и орудий как продуктов технической деятельности, сколько самой этой деятельности, то есть всех существовавших тогда технологий (ремёсел, производств, устройство заводов, а также употребляемых в них машин, орудий, материалов и так далее). Если частная технология рассматривала каждое техническое ремесло отдельно, то формулируемая Бекманом общая технология пыталась систематизировать различные производства в технических ремеслах, чтобы облегчить их изучение.
Классическим выражением стремления к такого рода синтетическому описанию является французская «Энциклопедия», которая представляла собой попытку, по замыслу создателей, собрать все знания, «рассеянные по земле», ознакомить с ними всех живущих людей и передать их тем, кто придёт на смену. Этот проект, по словам Дидро, должен опрокинуть барьеры между ремёслами и науками, дать им свободу. Однако, все перечисленные попытки, независимо от их претензий на научность, были, по сути дела, лишь рациональным обобщением накопленного технического опыта на уровне здравого смысла.
Следующая ступень рационального обобщения техники находит своё выражение в появлении технических наук (технических теорий). Такое теоретическое обобщение отдельных областей технического знания в различных сферах техники происходит прежде всего в целях научного образования инженеров при ориентации на естественнонаучную картину мира.Научная техника означала на первых порах лишь применение к технике естествознания. В XIX веке «техническое знание было вырвано из вековых ремесленных традиций и привито к науке, — писал американский философ и историк Э. Лейтон. — Техническое сообщество, которое в 1800 году было ремесленным и мало отличалось от средневекового, становится «кривозеркальным двойником» научного сообщества. На передних рубежах технического прогресса ремесленники были заменены новыми фигурами — новым поколением учёных-практиков. Устные традиции, переходящие от мастера к ученику, новый техник заменил обучением в колледже, профессиональную организацию и техническую литературу создал по образцу научной». Итак, техника стала научной — но не в том смысле, что безропотно теперь выполняет все предписания естественных наук, а в том, что вырабатывает специальные — технические — науки.
Наиболее ярко эта линия развития выразилась в программе научной подготовки инженеров в Парижской политехнической школе. Это учебное заведение было основано в 1794 году математиком и инженером Гаспаром Монжем, создателем начертательной геометрии. В программу была заложена ориентация на глубокую математическую и естественнонаучную подготовку будущих инженеров. Не удивительно, что Политехническая школа вскоре стала центром развития математики и математического естествознания, а также технической науки, прежде всего прикладной механики. По образцу данной Школы создавались впоследствии многие инженерные учебные заведения Германии, Испании, США, России.
Технические науки, которые формировались прежде всего в качестве приложения различных областей естествознания к определённым классам инженерных задач, в середине ХХ века образовали особый класс научных дисциплин, отличающихся от естественных наук как по объекту, так и по внутренней структуре, но также обладающих дисциплинарной организацией.
Наконец, высшую на сегодня ступень рационального обобщения в технике представляет собой системотехника как попытка комплексного теоретического обобщения всех отраслей современной техники и технических наук при ориентации не только на естественнонаучное, но и гуманитарное образование инженеров, то есть при ориентации на системную картину мира.
Системотехника представляет собой особую деятельность по созданию сложных технических систем и в этом смысле является прежде всего современным видом инженерной, технической деятельности, но в то же время включает в себя особую научную деятельность, поскольку является не только сферой приложения научных знаний. В ней происходит также и выработка новых знаний. Таким образом, в системотехнике научное знание проходит полный цикл функционирования — от его получения до использования в инженерной практике.
Инженер-системотехник должен сочетать в себе талант учёного, конструктора и менеджера, уметь объединять специалистов различного профиля для совместной работы. Для этого ему необходимо разбираться во многих специальных вопросах. В силу сказанного перечень изучаемых в ВУЗах США будущим системотехником дисциплин производит впечатление своим разнообразным и многоплановым содержанием: здесь — общая теория систем, линейная алгебра и матрицы, топология, теория комплексного переменного, интегральные преобразования, векторное исчисление дифференциальные уравнения, математическая логика, теория графов, теория цепей, теория надёжности, математическая статистика, теория вероятностей, линейное, нелинейное и динамическое программирование, теория регулирования, теория информации, кибернетика, методы моделирования и оптимизации, методология проектирования систем, применение инженерных моделей, проектирование, анализ и синтез цепей, вычислительная техника, биологические и социально-экономические, экологические и информационно-вычислительные системы, прогнозирование, исследование операций и так далее.
Из этого перечня видно, насколько широка подготовка современного инженера-системотехника. Однако главное для него — научиться применять все полученные знания для решения двух основных системотехнических задач: обеспечения интеграции частей сложной системы в единое целое и управления процессом создания этой системы. Поэтому в этом списке внушительное место уделяется системным и кибернетическим дисциплинам, позволяющим будущему инженеру овладеть общими методами исследования и проектирования сложных технических систем, независимо от их конкретной реализации и материальной формы. Именно в этой области он является профессионалом-специалистом.
Системотехника является продуктом развития традиционной инженерной деятельности и проектирования, но качественно новым этапом, связанным с возрастанием сложности проектируемых технических систем, появлением новых прикладных дисциплин, выработкой системных принципов исследования и проектирования таких систем. Особое значение в ней приобретает деятельность, направленная на организацию, научно-техническую координацию и руководство всеми видами системотехнической деятельности (такими как, с одной стороны, проектирование компонентов, конструирование, отладка, разработка технологии, а с другой — радиоэлектроника, химическая технология, инженерная экономика, разработка средств общения человека и машины, и так далее), а также направленная на стыковку и интеграцию частей проектируемой системы в единое целое. Именно последнее составляет ядро системотехники и определяет её специфику и системный характер.
Две последние стадии научного обобщения техники представляют особый интерес для философского анализа, поскольку именно на этих этапах прослеживается поистине глобальное влияние техники на развитие современного общества. Франц Рело, формулируя основные задачи своей работы, подчёркивает прежде всего то значительное влияние на нынешние культурные условия мира, которое принадлежит в наши дни технике, опирающейся на научные основы. «Она сделала нас способными достигать в материальном отношении гораздо большего, сравнительно с тем, что было возможно для человечества несколько столетий тому назад. Повсюду в новейшей жизни, вокруг нас, и вместе с нами, научная техника является нашею действительною слугою и спутницей, никогда не покладающей рук, и только тогда вполне убеждаемся в этом, когда мы, хотя только на короткое время, лишаемся её помощи». И хотя до сих пор раздаются голоса против неуклонного развития технических устройств, те, кто их подаёт, продолжают разъезжать по железной дороге, звонить по телефону и так далее, пользоваться всеми благами победившей технической цивилизации и ничуть не задерживают главного движения. Итак, суть научного метода в технике состоит в следующем: «Если привести неодушевлённые тела в такое положение, такие обстоятельства, чтобы их действие, сообразное с законами природы, соответствовало нашим целям, то их можно заставить совершать работу для одушевлённых существ и вместо этих последних». Когда эту задачу начали выполнять сознательно, и возникла новейшая научная техника.
Процесс сайентификации техники был бы немыслим без научного обучения инженеров и формирования дисциплинарной организации научно-технического знания по образцу дисциплинарного естествознания. Однако к середине ХХ века дифференциация в сфере научно-технических дисциплин и инженерной деятельности зашла так далеко, что дальнейшее их развитие становится невозможным без междисциплинарных технических исследований и системной интеграции самой инженерной деятельности. Естественно, что эти системно-интегративные тенденции находят своё отражение в сфере инженерного образования.
Формируется множество различных научно-технических дисциплин и соответствующих им сфер инженерной практики. Появились узкие специалисты, которые знают «все ни о чем» и не знают, что происходит в смежной лаборатории. Появляющиеся так называемые универсалисты, напротив, знают «ничего обо всём». И хотя статус этих универсалистов в системе дисциплинарной организации науки и в структуре специализированной инженерной деятельности до сих пор чётко не определён, без них сегодня становится просто невозможно не только решение конкретных научных и инженерных задач, но и дальнейшее развитие науки и техники в целом. Сами инженерные задачи становятся комплексными, и при их решении необходимо учитывать различные аспекты, которые раньше казались второстепенными, например, экологические и социальные аспекты. Именно тогда, когда возникают междисциплинарные, системные проблемы в технике, значение философии техники существенно возрастает, поскольку они не могут быть решены в рамках какой-либо одной уже установившейся научной парадигмы. Таким образом, ставшая в ХХ веке традиционной дисциплинарная организация науки и техники должна быть дополнена междисциплинарными исследованиями совершенно нового уровня. А поскольку будущее развитие науки и техники закладывается в процессе подготовки и воспитания профессионалов, возникает необходимость формирования нового стиля инженерно-научного мышления именно в процессе инженерного образования.
Кроме того, в сфере техники и технических наук формируется слой поисковых, фактически фундаментальных исследований, то есть технической теории. Это приводит к специализации внутри отдельных областей технической науки и инженерной деятельности. Само по себе очень важное и нужное разделение труда также порождает целый ряд проблем кооперации и стыковки различных типов инженерных задач. Естественно, что и эта тенденция находит своё выражение в сфере инженерного образования. Это приводит к тому, что проектная установка проникает в сферу науки, а познавательная — в область инженерной деятельности. Подобно тому, как это делает философия науки по отношению к научному познанию и научной теории, философия техники начинает выполнять рефлексивную функцию по отношению к техническому познанию и технической теории.
К сожалению, пока ещё очень и очень медленно, но все отчётливее в инженерное сознание проникает мысль о необходимости обращения к истории техники и науки не только для изучения культурных образцов и познания прошлого, но и для поиска новых технологических решений. Это относится, например, к древним медицинским технологиям, где многовековая проверка традицией дополняется сегодня строгим научным анализом. История техники, понимаемая не только как история отдельных технических средств, но и как история технических решений, проектов и технических теорий (как успешных, так и нереализованных, казавшихся в своё время тупиковыми) может стать действительной основой не только реализуемого настоящего, но и предвидимого будущего. Знать и предвидеть — задача не столько историческая, сколько философская. Поэтому философия и история науки и техники должны занять одно из важных мест в современном инженерном образовании.
Философия техники имеет в данном случае сходные задачи по отношению к технике, что и философия науки по отношению к науке. Её роль, естественно, возрастает при переходе от простых систем к сложным, а также от специализированных видов технической деятельности к системным и теоретическим исследованиям и видам проектирования. Процессы, происходящие именно на этих этапах развития технической, лучше сказать — научно-технической деятельности, требуют в наибольшей степени философского осмысления.
В сложной кооперации различных видов и сфер современной инженерной деятельности можно выделить три основных направления, требующих различной подготовки соответствующих специалистов. Во-первых, это — инженеры-производственники, которые призваны выполнять функции технолога, организатора производства и инженера по эксплуатации. Такого рода инженеров необходимо готовить с учётом их преимущественной практической ориентации. Во-вторых, это — инженеры-исследователи-разработчики, которые должны сочетать в себе функции изобретателя и проектировщика, тесно связанные с научно-исследовательской работой в области технической науки. Они становятся основным звеном в процессе соединения науки с производством. Им требуется основательная научно-техническая подготовка. Наконец, в-третьих, это — инженеры-системотехники или, как их часто называют, «системщики широкого профиля», задача которых — организация и управление сложной инженерной деятельностью, комплексное исследование и системное проектирование. Подготовка такого инженера-организатора и универсалиста требует самой широкой системной и методологической направленности и междисциплинарности. Для такого рода инженеров особенно важно междисциплинарное и общегуманитарное образование, в котором ведущую роль могла бы сыграть философия науки и техники.
Таким образом, именно две последние ступени рационального обобщения в технике представляют наибольший интерес для философско-методологического анализа, а именно — методология технических наук, инженерного, а затем и системного проектирования. Именно в этой сфере интересы философии техники и философии науки особенно тесно переплетаются. Философия науки предоставляет философии техники выработанные в ней на материале естественнонаучного, прежде всего физического, познания средства методологического анализа; философия техники даёт новый материал — технические науки — для такого анализа и дальнейшего развития самих методологических средств. Именно поэтому в дальнейшем мы сделаем акцент на «пересечении» философии науки и философии техники.
Проблема соотношения науки и техники
В современной литературе по философии техники можно выделить следующие основные подходы к решению проблемы изменения соотношения науки и техники:
техника рассматривается как прикладная наука;
процессы развития науки и техники рассматриваются как автономные, но скоординированные процессы;
наука развивалась, ориентируясь на развитие технических аппаратов и инструментов;
техника науки во все времена обгоняла технику повседневной жизни;
до конца XIX века регулярного применения научных знаний в технической практике не было, но оно характерно для современных технических наук.
Линейная модель
Длительное время (особенно в 1950–1960-е годы нашего столетия) одной из наиболее распространённых была так называемая линейная модель, рассматривающаятехнику в качестве простого приложения науки или даже — как прикладную науку. Однако эта точка зрения в последние годы подверглась серьёзной критике как слишком упрощённая. Такая модель взаимоотношения науки и техники, когда за наукой признается функция производства знания, а за техникой — лишь его применение, вводит в заблуждение, так как утверждает, что наука и техника представляют различные функции, выполняемые одним и тем же сообществом.
Например, О. Майер считает, что границы между наукой и техникой произвольны. В термодинамике, аэродинамике, физике полупроводников, медицине невозможно отделить практику от теории, они сплетены здесь в единый предмет. И учёный, и техник «применяют одну и ту же математику, могут работать в одинакового вида лабораториях, у обоих можно видеть руки грязными от ручного труда». Многие учёные сделали вклад в технику (Архимед, Галилей, Кеплер, Гюйгенс, Гук, Лейбниц, Эйлер, Гаусс, Кельвин), а многие инженеры стали признанными и знаменитыми авторитетами в науке (Герон Александрйский, Леонардо да Винчи, Стевин, Герике, Уатт, Карно). Сегодня теоретики и практики «более чётко идентифицируются академической степенью или обозначением работы, но если мы посмотрим на их действительную работу, маркировка опять окажется произвольной. Многие, вероятно, большинство современных учёных обращаются к работе для технических целей, тогда как академические инженеры эпизодически занимаются исследованием того, что не имеет в виду никакого технического применения вообще.
На уровне социальной организации различение науки и техники также является произвольным. Если школа, академия или профессиональная организация имеют в своём названии слово «наука» или «техника», — это скорее индикатор того, как данное понятие определяется на современной шкале ценностей, чем выражением действительных интересов и деятельности их членов. Чаще, однако, наука обладает более высоким социальным статусом, чем техника, и профессиональная организация является эффективным инструментом достижения и сохранения такого статуса». Научные и технические цели, по мнению Майера, часто преследуются одновременно (или в различное время) одними и теми же людьми или институтами, которые используют одни и те же методы и средства. Этот автор полагает, «что практически применимого критерия для различения науки и техники попросту не существует».
Иногда считают, что главное различие между наукой и техникой — лишь в широте кругозора и в степени общности проблем: технические проблемы более узки и более специфичны. Однако в действительности наука и техника составляют различные сообщества, каждое из которых различно осознает свои цели и систему ценностей.
Такая упрощённая линейная модель технологии как прикладной науки, то есть модель, постулирующая линейную, последовательную траекторию — от научного знания к техническому открытию и инновации — большинством специалистов признана сегодня неадекватной.
Эволюционная модель
Процессы развития науки и техники часто рассматриваются как автономные, независимые друг от друга, но скоординированные. Тогда вопрос их соотношения решается так: (а) полагают, что наука на некоторых стадиях своего развития использует технику инструментально для получения собственных результатов, и наоборот — бывает так, что техника использует научные результаты в качестве инструмента для достижения своих целей; (б) высказывается мнение, что техника задаёт условия для выбора научных вариантов, а наука в свою очередь — технических. Последнее называют эволюционной моделью.
Рассмотрим последовательно каждую из этих точек зрения. Первая точка зрения подчёркивает, что представление о технике просто как о прикладной науке должно быть отброшено, так как роль науки в технических инновациях имеет относительное, а не абсолютное значение. Согласно этой точке зрения, технический прогресс руководствуется прежде всего эмпирическим знанием, полученным в процессе имманентного развития самой техники, а не теоретическим знанием, привнесённым в неё извне научным исследованием.
Например, американский философ техники Г. Сколимовский разделяет научный и технический прогресс. По его мнению, методологические факторы, имеющие значение для роста техники, совершенно отличны от тех факторов, которые важны для роста науки. Хотя во многих случаях технические достижения могут быть рассмотрены как базирующиеся на чистой науке, исходная проблема при этом была вовсе не технической, а когнитивной. Поэтому при исследовании технического прогресса следует исходить, с его точки зрения, не из анализа роста знания, а из исследования этапов решения технической проблемы. Рост техники выражался в виде способности производить всё более и более разнообразные технические объекты со всё более и более интересными характеристиками и все более и более эффективным способом.
Конечно, технику нельзя рассматривать как прикладную науку, а прогресс в ней — в качестве простого придатка научных открытий. Такая точка зрения является односторонней. Но не менее односторонней является, по нашему мнению, и противоположная позиция, которая акцентирует лишь эмпирический характер технического знания. Совершенно очевидно, что современная техника немыслима без глубоких теоретических исследований, которые проводятся сегодня не только в естественных, но и в особых — технических — науках.
В эволюционной модели соотношения науки и техники выделяются три взаимосвязанные, но самостоятельные сферы: наука, техника и производство (или — более широко — практическое использование). Внутренний инновационный процесс происходит в каждой из этих сфер по эволюционной схеме.
Для Стефана Тулмина, например, очевидно, что выработанная им дисциплинарная модель эволюции науки применима также и для описания исторического развития техники. Только в данном случае речь идёт уже не о факторах изменения популяции теорий или понятий, а об эволюции инструкций, проектов, практических методов, приёмов изготовления и так далее. Новая идея в технике часто ведёт, как и в науке, к появлению совершенно новой технической дисциплины. Техника развивается за счёт отбора нововведений из запаса возможных технических вариантов. Однако, если критерии отбора успешных вариантов в науке являются главным образом внутренними профессиональными критериями, в технике они зачастую будут внешними, то есть для оценки новаций в технике важны не только собственно технические критерии (например, эффективность или простота изготовления), но и — оригинальность, конструктивность и отсутствие негативных последствий. Кроме того, профессиональные ориентации инженеров и техников различны, так сказать, в географическом отношении: в одних странах инженеры более ориентированы на науку, в других — на коммерческие цели. Важную роль скорости нововведений в технической сфере играют социально-экономические факторы.
По мнению этого автора, для описания взаимодействия трёх автономных эволюционных процессов справедлива та схема, которую он создал для описания процессов развития науки, а именно:
создание новых вариантов (фаза мутаций)
создание новых вариантов для практического использования (фаза селекции)
распространение успешных вариантов внутри каждой сферы на более широкую сферу науки и техники (фаза диффузии и доминирования).
Подобным же образом связаны техника и производство.
Тулмин также отрицает, что технику можно рассматривать просто как прикладную науку. Во-первых, неясно само понятие «приложение». В этом плане законы Кеплера вполне могут рассматриваться как специальное «приложение» теории Ньютона. Во-вторых, между наукой и техникой существуют перекрестные связи и часто бывает трудно определить, находится «источник» какой-то научной или технической идеи в области науки или в сфере техники. Следует также отметить, что соотношение науки и техники в разных культурах различно. В античной культуре «чистые» математика и физика развивались, не заботясь о каких-либо приложениях в технике. В древнекитайском обществе, несмотря на слабое развитие математических и физических теорий, ремесленная техника была весьма плодотворна. В конечном счёте техника и ремесло намного старше, чем естествознание. Многие тысячелетия, например, обработка металла и врачебное искусство развивались без какой-либо связи с наукой. Положение изменилось лишь в последнее столетие, когда техника и промышленность действительно были революционизированы наукой. Но это не означает, по мнению Тулмина, что изменилась сама сущность техники, но лишь то, что новое, более тесное партнёрство техники и науки привело к ускорению решения технических проблем, ранее считавшихся неразрешимыми.
Аналогичным образом объяснял взаимодействие науки и техники другой известный философ науки — Дерек де Солла Прайс, который пытался разделить развитие науки и техники на основе выделения различий в интенциях и поведении тех, кто занимается научным техническим творчеством. Учёный — это тот, кто хочет публиковать статьи, для техника же опубликованная статья не является конечным продуктом. Прайс определяет технику как исследование, главным продуктом которого является не публикация (как в науке), а — машина, лекарство, продукт или процесс определённого типа и пытается применить модели роста публикаций в науке к объяснению развития техники.
Таким образом, в данном случае философы науки пытаются перенести модели динамики науки на объяснение развития техники. Однако, такая процедура, во-первых, ещё требует специального обоснования, и, во-вторых, необходим содержательный анализ развития технического знания и деятельности, а не поиск подтверждающих примеров для априорной модели, полученной на совершенно ином материале. Конечно, это не означает, что многие результаты, полученные в современной философии науки, не могут быть использованы для объяснения и понимания механизмов развития техники, особенно вопроса о соотношении науки и техники.
Техника науки и технические науки
Согласно третьей, указанной выше, точке зрения, наука развивалась, ориентируясь на развитие технических аппаратов и инструментов, и представляет собой ряд попыток исследовать способ функционирования этих инструментов.
Германский философ Гернот Беме приводит в качестве примера теорию магнита английского учёного Вильяма Гилберта, которая базировалась на использовании компаса. Аналогичным образом можно рассмотреть и возникновение термодинамики на основе технического развития парового двигателя. Другими примерами являются открытие Галилея и Торичелли, к которым они были приведены практикой инженеров, строивших водяные насосы. По мнению Беме, техника ни в коем случае не является применением научных законов, скорее, в технике идёт речь о моделировании природы сообразно социальным функциям. «И если говорят, что наука является базисом технологии, то можно точно также сказать, что технология даёт основу науке. Существует исходное единство науки и технологии Нового времени, которое имеет свой источник в эпохе Ренессанса. Тогда механика впервые выступила как наука, как исследование природы в технических условиях (эксперимента) и с помощью технических моделей (например, часов, и так далее)».
Это утверждение отчасти верно, поскольку прогресс науки зависел в значительной степени от изобретения соответствующих научных инструментов. Причём многие технические изобретения были сделаны до возникновения экспериментального естествознания, например, телескоп и микроскоп, а также можно утверждать, что без всякой помощи науки были реализованы крупные архитектурные проекты. Без сомнения, прогресс техники сильно ускоряется наукой; верно также и то, что «чистая» наука пользуется техникой, то есть инструментами, а наука была дальнейшим расширением техники. Но это ещё не означает, что развитие науки определяется развитием техники. К современной науке, скорее, применимо противоположное утверждение.
Четвёртая точка зрения оспаривает предыдущую, утверждая, что техника науки, то есть измерение и эксперимент, во все времена обгоняет технику повседневной жизни.
Этой точки зрения придерживался, например, А. Койре, который оспаривал тезис, что наука Галилея представляет собой не что иное, как продукт деятельности ремесленника или инженера. Он подчёркивал, что Галилей и Декарт никогда не были людьми ремесленных или механических искусств и не создали ничего, кроме мыслительных конструкций. Не Галилей учился у ремесленников на венецианских верфях, напротив, он научил их многому. Он был первым, кто создал первые действительно точные научные инструменты — телескоп и маятник, которые были результатом физической теории. При создании своего собственного телескопа Галилей не просто усовершенствовал голландскую подзорную трубу, а исходил из оптической теории, стремясь сделать невидимое наблюдаемым, из математического расчёта, стремясь достичь точности в наблюдениях и измерениях. Измерительные инструменты, которыми пользовались его предшественники, были по сравнению с приборами Галилея ещё ремесленными орудиями. Новая наука заменила расплывчатые и качественные понятия аристотелевской физики системой надёжных и строго количественных понятий. Заслуга великого учёного в том, что он заменил обыкновенный опыт основанным на математике и технически совершенным экспериментом.
Декартовская и галилеевская наука имела особое значение для техников и инженеров. То, что на смену миру «приблизительности» и «почти» в создании ремесленниками различных технических сооружений и машин приходит мир новой науки — мир точности и расчёта, — заслуга не инженеров и техников, а теоретиков и философов. Примерно такую же точку зрения высказывал Луис Мамфорд: «Сначала инициатива исходила не от инженеров-изобретателей, а от учены. Телеграф, в сущности, открыл Генри, а не Морзе; динамо — Фарадей, а не Сименс; электромотор — Эрстед, а не Якоби; радиотелеграф — Максвелл и Герц, а не Маркони и Де Форест…» Преобразование научных знаний в практические инструменты, с точки зрения Мамфорда, было простым эпизодом в процессе открытия. Из этого выросло новое явление: обдуманное и систематическое изобретение. Например, телефон на большие дистанции стал возможен только благодаря систематическим исследованиям в лабораториях Белла.
Эта точка зрения также является односторонней. Хорошо известно, что ни Максвелл, ни Герц не имели в виду технических приложений развитой ими электромагнитной теории. Герц ставил естественнонаучные эксперименты, подтвердившие теорию Максвелла, а не конструировал радиоприёмную или радиопередающую аппаратуру, изобретённую позже. Потребовались ещё значительные усилия многих учёных и инженеров, прежде чем подобная аппаратура приобрела современный вид. Верно, однако, что эта работа была связана с серьёзными систематическими научными (точнее, научно-техническими) исследованиями. В то же время технологические инновации вовсе не обязательно являются результатом движения, начинающегося с научного открытия.
По нашему мнению, наиболее реалистической и исторически обоснованной точкой зрения является та, которая утверждает, что вплоть до конца XIX века регулярного применения научных знаний в технической практике не было, но это характерно для технических наук сегодня. В течение XIX века отношения науки и техники частично переворачиваются в связи со «сциентификацией» техники. Этот переход к научной технике не был, однако, однонаправленной трансформацией техники наукой, а их взаимосвязанной модификацией. Другими словами, «сциентизация техники» сопровождалась «технизацией науки».
Техника большую часть своей истории была мало связана с наукой; люди могли делать и делали устройства, не понимая, почему они так работают. В то же время естествознание до XIX века решало в основном свои собственные задачи, хотя часто отталкивалось от техники. Инженеры, провозглашая ориентацию на науку, в своей непосредственной практической деятельности руководствовались ей незначительно. После многих веков такой «автономии» наука и техника соединились в XVII веке, в начале научной революции. Однако лишь к XIX веку это единство приносит свои первые плоды, и только в XX веке наука становится главным источником новых видов техники и технологии.
В первый период (донаучный) последовательно формируются три типа технических знаний: практико-методические, технологические и конструктивно-технические.
Во втором периоде происходит зарождение технических наук (со второй половины XVIII века до 70-х годов XIX века) происходит, во-первых, формирование научно-технических знаний на основе использования в инженерной практике знаний естественных наук и, во-вторых, появление первых технических наук. Этот процесс в новых областях практики и науки происходит, конечно, и сегодня, однако, первые образцы такого способа формирования научно-технических знаний относятся именно к данному периоду.
Третий период — классический (до середины XIX века) характеризуется построением ряда фундаментальных технических теорий.
Наконец, для четвёртого этапа (настоящее время) характерно осуществление комплексных исследований, интеграция технических наук не только с естественными, но и с общественными науками, и вместе с тем происходит процесс дальнейшей дифференциации и «отпочкования» технических наук от естественных и общественных.
Однако для проведения методологического анализа технического знания недостаточна простая эмпирическая констатация определённых исторических этапов. Необходимо дать теоретическое описание функционирования и генезиса технических наук. А для этого важно определить их специфику.
Специфика естественных и технических наук
Выявление специфики технических наук осуществляется обычно следующим образом: технические науки сопоставляются с естественными (и общественными) науками и параллельно рассматривается соотношение фундаментальных и прикладных исследований. При этом могут быть выделены следующие позиции:
технические науки отождествляются с прикладным естествознанием;
естественные и технические науки рассматриваются как равноправные научные дисциплины;
в технических науках выделяются как фундаментальные, так и прикладные исследования.
Технические науки и прикладное естествознание
Технические науки нередко отождествляются с прикладным естествознанием. Однако в условиях современного научно-технического развития такое отождествление не соответствует действительности. Технические науки составляют особый класс научных (научно-технических) дисциплин, отличающихся от естественных, хотя между ними существует достаточно тесная связь. Технические науки возникали в качестве прикладных областей исследования естественных наук, используя, но и значительно видоизменяя заимствованные теоретические схемы, развивая исходное знание. Кроме того, это не был единственный способ их возникновения. Важную роль сыграла здесь математика. Нет оснований также считать одни науки более важными и значимыми, чем другие, особенно если нет ясности, что принять за точку отсчёта.
По мнению Дж. Агасси, разделение науки на фундаментальную и прикладную по результатам исследования слишком тривиально. «Существует, конечно, пересечение, — писал он. — То исследование, которое известно как фундаментальное и которое является чистой наукой в ближайший отрезок времени, в конце концов применяется. Иными словами, фундаментальное исследование — это поиск некоторых законов природы с учётом использования этих законов». Это пересечение показывает, что данное разделение не является единственным, но всё же, с точки зрения Агасси, оно является достаточным, только имеет иное основание. Он выделил в науке два рода проблем — дедуцируемости и применимости — и показал различия в работе учёных-прикладников и изобретателей. В прикладной науке, в отличие от «чистой», проблемой дедуцируемости является поиск начальных условий, которые вместе с данными теориями дают условия, уточняемые практическим рассмотрением. С его точки зрения, «изобретение — это теория, а не практическая деятельность, хотя и с практическим концом».
Строго говоря, термин «прикладная наука» является некорректным. Обозначая техническую науку в качестве прикладной, исходят обычно из противопоставления «чистой» и прикладной науки. Если цель «чистой» науки — «знать», то прикладной — «делать». В этом случае прикладная наука рассматривается лишь как применение «чистой» науки, которая открывает законы, достигая тем самым понимания и объяснения природы. Однако, такой подход не позволяет определить специфику технических наук, поскольку и естественные, и технические науки могут быть рассмотрены как с точки зрения выработки в них новых знаний, так и с позиции приложения этих знаний для решения каких-либо конкретных задач, в том числе — технических. Кроме того, естественные науки могут быть рассмотрены как сфера приложения — например, математики. Иными словами, разделение наук по сфере практического применения является относительным.
По мнению Марио Бунге, разделение наук на «чистые» и прикладные всё же имеет определённый смысл: «эта линия должна быть проведена, если мы хотим объяснить различия в точке зрения и мотивации между исследователем, который ищет новый закон природы, и исследователем, который применяет известные законы к проектированию полезных приспособлений: тогда как первый хочет лучше понять вещи, последний желает через них усовершенствовать наше мастерство».
Как показывают конкретные исторические примеры, в реальной жизни очень трудно отделить использование научных знаний от их создания и развития. Как правило, инженеры сознательно или несознательно используют и формулируют общие утверждения или законы; математика выступает для них обычным аналитическим средством и языком. Инженеры постоянно выдвигают гипотезы и проектируют эксперименты для лабораторной или натурной проверки этих гипотез. Все это обычно маркируется и воспринимается как наука.
Инженеры используют не столько готовые научные знания, сколько научный метод. Кроме того, в самих технических науках постепенно формируется мощный слой фундаментальных исследований, теперь уже фундаментальные исследования с прикладными целями проводятся в интересах самой техники. Все это показывает условность проводимых границ между фундаментальными и прикладными исследованиями. Поэтому следует говорить о различии фундаментальных и прикладных исследований и в естественных, и в технических науках, а не о противопоставлении фундаментальных и прикладных наук, неизменно относя к первым из них — естественные, а ко вторым — технические науки.
Технические и естественные науки — равноправные партнёры
Сегодня всё большее число философов техники придерживаются той, по нашему мнению, единственно верной точки зрения, что технические и естественные науки должны рассматриваться как равноправные научные дисциплины. Каждая техническая наука — это отдельная и относительно автономная дисциплина, обладающая рядом особенностей. Технические науки — часть науки и, хотя они не должны далеко отрываться от технической практики, не совпадают с ней. Техническая наука обслуживает технику, но является прежде всего наукой, то есть направлена на получение объективного, поддающегося социальной трансляции знания.
Как показал Э. Лейтон, становление технических наук связано с широким движением в XIX веке — приданием инженерному знанию формы, аналогичной науке. Среди результатов этой тенденции было формирование профессиональных обществ, подобных тем, которые существовали в науке, появление исследовательских журналов, создание исследовательских лабораторий и приспособление математической теории и экспериментальных методов науки к нуждам инженерии. Таким образом, инженеры ХХ века заимствовали не просто результаты научных исследований, но также методы и социальные институты научного сообщества. С помощью этих средств они смогли сами генерировать специфические, необходимые для их профессионального сообщества знания. «Современная техника включает учёных, которые «делают» технику и техников, которые работают как учёные». Их работа (если они работают, например, в университете и не выполняют практических обязанностей) является «чистой» наукой, хотя свои результаты они публикуют в соответствующих технических журналах. «Старая точка зрения, что фундаментальная наука генерирует все знания, которые техник затем применяет, просто не помогает в понимании особенностей современной техники».
Действительно, сегодня никого не удивит тот факт, что «целевые исследования, которые проводятся в промышленных лабораториях исследователями, получившими инженерное образование, приводят к важным научным прорывам или что учёные, работающие в университетах или академических центрах, приходят к важным технологическим открытиям». Поэтому технические науки должны в полной мере рассматриваться как самостоятельные научные дисциплины, наряду с общественными, естественными и математическими науками. Вместе с тем они существенно отличаются от последних по специфике своей связи с техникой.
Технические и естественные науки имеют одну и ту же предметную область инструментально измеримых явлений. Хотя они могут исследовать одни и те же объекты, но проводят исследование этих объектов различным образом.
Технические явления в экспериментальном оборудовании естественных наук играют решающую роль, а большинство физических экспериментов является искусственно созданными ситуациями. Объекты технических наук также представляют собой своеобразный синтез «естественного» и «искусственного». Искусственность объектов технических наук заключается в том, что они являются продуктами сознательной целенаправленной человеческой деятельности. Их естественность обнаруживается прежде всего в том, что все искусственные объекты в конечном итоге создаются из естественного (природного) материала. Естественнонаучные эксперименты являются артефактами, а технические процессы — фактически видоизменёнными природными процессами. Осуществление эксперимента — это деятельность по производству технических эффектов и может быть отчасти квалифицирована как инженерная, то есть как конструирование машин, как попытка создать искусственные процессы и состояния, однако с целью получения новых научных знаний о природе или подтверждения научных законов, а не исследования закономерностей функционирования и создания самих технических устройств. Поэтому, указывая на инженерный характер физического эксперимента, не следует при этом упускать из вида тот факт, что и современная инженерная деятельность была в значительной степени видоизменена под влиянием развитого в науке Нового времени мысленного эксперимента.
Естественнонаучный эксперимент — это не столько конструирование реальной экспериментальной установки, сколько прежде всего идеализированный эксперимент, оперирование с идеальными объектами и схемами. Так, Галилей был не только изобретателем и страстным пропагандистом использования техники в научном исследовании, но он также переосмыслил и преобразовал техническое действие в физике. Быстрое расширение сферы механических искусств «обеспечило новые контролируемые, почти лабораторные ситуации, в которых он мог одним из первых наблюдать естественные явления… нелегко различимые в чистом состоянии природы». Цель физики — изолировать теоретически предсказанное явление, чтобы получить его в чистом виде. Вот почему физические науки открыты для применения в инженерии, а технические устройства могут быть использованы для экспериментов в физике.
Технические науки к началу ХХ столетия составили сложную иерархическую систему знаний — от весьма систематических наук до собрания правил в инженерных руководствах. Некоторые из них строились непосредственно на естествознании (например, сопротивление материалов и гидравлика) и часто рассматривались в качестве особой отрасли физики, другие (как кинематика механизмов) развивались из непосредственной инженерной практики. И в одном, и в другом случае инженеры заимствовали как теоретические и экспериментальные методы науки, так и многие ценности и институты, связанными с их использованием. К началу ХХ столетия технические науки, выросшие из практики, приняли качество подлинной науки, признаками которой являются систематическая организация знаний, опора на эксперимент и построение математизированных теорий. В технических науках появились также особые фундаментальные исследования.
Таким образом, естественные и технические науки — равноправные партнёры. Они тесно связаны как в генетическом аспекте, так и в процессах своего функционирования. Именно из естественных наук в технические были транслированы первые исходные теоретические положения, способы представления объектов исследования и проектирования, основные понятия, а также был заимствован самый идеал научности, установка на теоретическую организацию научно-технических знаний, на построение идеальных моделей, математизацию. В то же время нельзя не видеть, что в технических науках все заимствованные из естествознания элементы претерпели существенную трансформацию, в результате чего и возник новый тип организации теоретического знания. Кроме того, технические науки со своей стороны в значительной степени стимулируют развитие естественных наук, оказывая на них обратное воздействие.
Однако сегодня такой констатации уже недостаточно. Для определения специфики технического знания и технических наук необходимо анализировать их строение. На этой основе может быть затем пересмотрена и углублена и сама классификация наук. Не совсем корректно распространённое утверждение, что основой технических наук является лишь точное естествознание. Это утверждение может быть признано справедливым лишь по отношению к исторически первым техническим наукам. В настоящее время научно-технические дисциплины представляют собой широкий спектр различных дисциплин — от самых абстрактных до весьма специализированных, которые ориентируются на использование знаний не только естественных наук (физики, химии, биологии и так далее), но и общественных (например, экономики, социологии, психологии, и так далее). Относительно некоторых научно-технических дисциплин вообще трудно сказать, принадлежат ли они к чисто техническим наукам или представляют какое-то новое, более сложное единство науки и техники. Кроме того, некоторые части технических наук могут иметь характер фундаментального, а другие — прикладного исследования. Впрочем, то же справедливо и для естественных наук. Творческие и нетворческие элементы имеют место равно как в естественных, так и в технических науках. Нельзя забывать, что сам процесс практического приложения не является однонаправленным процессом, он реализуется как последовательность итераций и связан с выработкой новых знаний.
Фундаментальные и прикладные исследования в технических науках
Прикладное исследование — это такое исследование, результаты которого адресованы производителям и заказчикам и которое направляется нуждами или желаниями этих клиентов, фундаментальное — адресовано другим членам научного сообщества. Современная техника не так далека от теории, как это иногда кажется. Она не является только применением существующего научного знания, но имеет творческую компоненту. Поэтому в методологическом плане техническое исследование (то есть исследование в технической науке) не очень сильно отличается от научного. Для современной инженерной деятельности требуются не только краткосрочные исследования, направленные на решение специальных задач, но и широкая долговременная программа фундаментальных исследований в лабораториях и институтах, специально предназначенных для развития технических наук. В то же время современные фундаментальные исследования (особенно в технических науках) более тесно связаны с приложениями, чем это было раньше.
Для современного этапа развития науки и техники характерно использование методов фундаментальных исследований для решения прикладных проблем. Тот факт, что исследование является фундаментальным, ещё не означает, что его результаты неутилитарны. Работа же, направленная на прикладные цели, может быть весьма фундаментальной. Критериями их разделения являются в основном временной фактор и степень общности. Вполне правомерно сегодня говорить и о фундаментальном промышленном исследовании.
Вспомним имена великих учёных, бывших одновременно инженерами и изобретателями: Д. У. Гиббс — химик-теоретик — начал свою карьеру как механик-изобретатель; Дж. фон Нейман начал как инженер-химик, далее занимался абстрактной математикой и впоследствии опять вернулся к технике; Н. Винер и К. Шеннон были одновременно и инженерами и первоклассными математиками. Список может быть продолжен: Клод Луис Навье, инженер французского Корпуса мостов и дорог, проводил исследования в математике и теоретической механике; Вильям Томсон (лорд Кельвин) удачно сочетал научную карьеру с постоянными поисками в сфере инженерных и технологических инноваций; физик-теоретик Вильгельм Бьеркнес стал практическим метеорологом. Хороший техник ищет решения, даже если они ещё не полностью приняты наукой, а прикладные исследования и разработки всё более и более выполняются людьми с исходной подготовкой в области фундаментальной науки.
Таким образом, в научно-технических дисциплинах необходимо чётко различать исследования, включённые в непосредственную инженерную деятельность (независимо от того, в каких организационных формах они протекают), и теоретические исследования, которые мы будем далее называть технической теорией.
Для того, чтобы выявить особенности технической теории, её сравнивают прежде всего с естественнонаучной. Г. Сколимовский писал: «техническая теория создаёт реальность, в то время как научная теория только исследует и объясняет её». По мнению Ф. Раппа, решительный поворот в развитии технических наук состоял «в связывании технических знаний с математико-естественнонаучными методами». Этот автор различает также «гипотетико-дедуктивный метод» (идеализированная абстракция) естественнонаучной теории и «проективно-прагматический метод» (общая схема действия) технической науки.
Г. Беме отмечал, что «техническая теория составляется так, чтобы достичь определённой оптимизации». Для современной науки характерно её «ответвление в специальные технические теории». Это происходит за счёт построения специальных моделей в двух направлениях: формулировки теорий технических структур и конкретизации общих научных теорий. Можно рассмотреть в качестве примера становление химической технологии как научной дисциплины, где осуществлялась разработка специальных моделей, которые связывали более сложные технические процессы и операции с идеализированными объектами фундаментальной науки. По мнению Беме, многие первые научные теории были, по сути дела, теориями научных инструментов, то есть технических устройств: например, физическая оптика — это теория микроскопа и телескопа, пневматика — теория насоса и барометра, а термодинамика — теория паровой машины и двигателя.
Марио Бунге подчёркивал, что в технической науке теория — не только вершина исследовательского цикла и ориентир для дальнейшего исследования, но и основа системы правил, предписывающих ход оптимального технического действия. Такая теория либо рассматривает объекты действия (например, машины), либо относится к самому действию (например, к решениям, которые предшествуют и управляют производством или использованием машин). Бунге различал также научные законы, описывающие реальность, и технические правила, которые описывают ход действия, указывают, как поступать, чтобы достичь определённой цели (являются инструкцией к выполнению действий). В отличие от закона природы, который говорит о том, какова форма возможных событий, технические правила являются нормами. В то время, как утверждения, выражающие законы, могут быть более или менее истинными, правила могут быть более или менее эффективными. Научное предсказание говорит о том, что случится или может случиться при определённых обстоятельствах. Технический прогноз, который исходит из технической теории, формулирует предположение о том, как повлиять на обстоятельства, чтобы могли произойти определённые события или, напротив, их можно было бы предотвратить.
Наибольшее различие между физической и технической теориями заключается в характере идеализации: физик может сконцентрировать своё внимание на наиболее простых случаях (например, элиминировать трение, сопротивление жидкости и так далее), но всё это является весьма существенным для технической теории и должно приниматься ей во внимание. Таким образом, техническая теория имеет дело с более сложной реальностью, поскольку не может элиминировать сложное взаимодействие физических факторов, имеющих место в машине. Техническая теория является менее абстрактной и идеализированной, она более тесно связана с реальным миром инженерии. Специальный когнитивный статус технических теорий выражается в том, что технические теории имеют дело с искусственными устройствами, или артефактами, в то время как научные теории относятся к естественным объектам. Однако противопоставление естественных объектов и артефактов ещё не даёт реального основания для проводимого различения. Почти все явления, изучаемые современной экспериментальной наукой, созданы в лабораториях и в этом плане представляют собой артефакты.
По мнению Э. Лейтона, техническую теорию создаёт особый слой посредников — «учёные-инженеры» или «инженеры-учёные». Ибо для того, чтобы информация перешла от одного сообщества (учёных) к другому (инженеров), необходима её серьёзная переформулировка и развитие. Так, Максвелл был одним из тех учёных, которые сознательно пытались сделать вклад в технику (и он действительно оказал на неё большое влияние). Но потребовались почти столь же мощные творческие усилия британского инженера Хэвисайда, чтобы преобразовать электромагнитные уравнения Максвелла в такую форму, которая могла быть использована инженерами. Таким посредником был, например, шотландский учёный-инженер Рэнкин — ведущая фигура в создании термодинамики и прикладной механики, которому удалось связать практику построения паровых двигателей высокого давления с научными законами. Для такого рода двигателей закон БойляМариотта в чистом виде не применим. Рэнкин доказал необходимость развития промежуточной формы знания — между физикой и техникой. Действия машины должны основываться на теоретических понятиях, а свойства материалов выбираться на основе твёрдо установленных экспериментальных данных. В паровом двигателе изучаемым материалом был пар, а законы действия были законами создания и исчезновения теплоты, установленными в рамках формальных теоретических понятий. Поэтому работа двигателя в равной мере зависела и от свойств пара (устанавливаемых практически), и от состояния теплоты в этом паре. Рэнкин сконцентрировал своё внимание на том, как законы теплоты влияют на свойства пара. Но в соответствии с его моделью, получалось, что и свойства пара могут изменить действие теплоты. Проведённый анализ действия расширения пара позволил Рэнкину открыть причины потери эффективности двигателей и рекомендовать конкретные мероприятия, уменьшающие негативное действие расширения. Модель технической науки, предложенная Рэнкиным, обеспечила применение теоретических идей к практическим проблемам и привела к образованию новых понятий на основе объединения элементов науки и техники.
Технические теории в свою очередь оказывают большое обратное влияние на физическую науку и даже в определённом смысле на всю физическую картину мира. Например, (по сути, — техническая) теория упругости была генетической основой модели эфира, а гидродинамика — вихревых теорий материи.
Таким образом, в современной философии техники исследователям удалось выявить фундаментальное теоретическое исследование в технических науках и провести первичную классификацию типов технической теории. Разделение исследований в технических науках на фундаментальные и прикладные позволяет выделить и рассматривать техническую теорию в качестве предмета особого философско-методологического анализа и перейти к изучению её внутренней структуры.
Голландский исследователь П. Кроес утверждал, что теория, имеющая дело с артефактами, обязательно претерпевает изменение своей структуры. Он подчёркивал, что естественнонаучные и научно-технические знания являются в равной степени знаниями о манипуляции с природой, что и естественные, и технические науки имеют дело с артефактами и сами создают их. Однако между двумя видами теорий существует также фундаментальное отличие, и оно заключается в том, что в рамках технической теории наиболее важное место принадлежит проектным характеристикам и параметрам.
Исследование соотношения и взаимосвязи естественных и технических наук направлено также на то, чтобы обосновать возможность использования при анализе технических наук методологических средств, развитых в философии науки в процессе исследования естествознания. При этом в большинстве работ анализируются в основном связи, сходства и различия физической и технической теории (в её классической форме), которая основана на применении к инженерной практике главным образом физических знаний.
Однако за последние десятилетия возникло множество технических теорий, которые основываются не только на физике и могут быть названы абстрактными техническими теориями (например, системотехника, информатика или теория проектирования), для которых характерно включение в фундаментальные инженерные исследования общей методологии. Для трактовки отдельных сложных явлений в технических разработках могут быть привлечены часто совершенно различные, логически не связанные теории. Такие теоретические исследования становятся по самой своей сути комплексными и непосредственно выходят не только в сферу «природы», но и в сферу «культуры». «Необходимо брать в расчёт не только взаимодействие технических разработок с экономическими факторами, но также связь техники с культурными традициями, а также психологическими, историческими и политическими факторами». Таким образом, мы попадаем в сферу анализа социального контекста научно-технических знаний.
Теперь рассмотрим последовательно: во-первых, генезис технических теорий классических технических наук и их отличие от физических теорий; во-вторых, особенности теоретико-методологического синтеза знаний в современных научно-технических дисциплинах и, в-третьих, развитие современной инженерной деятельности и необходимость социальной оценки техники.
Ошибка
Перейти к основному содержанию
Извините, не удалось найти запрашиваемый Вами файл
Подробнее об этой ошибке
Перейти на…
Перейти на…ОбъявленияРПДИтоги курсаПрактическое задание «Наука и техника»
Пропустить Навигация
В начало
Единый образовательный портал АлтГУ
Теги
Календарь
Новости сайта
Задать вопрос по работе в системе Moodle
Курсы
Все курсы
Институт истории и международных отношений
Кафедра археологии, этнографии и музеологии
Кафедра востоковедения
Кафедра всеобщей истории и международных отношений
Кафедра иностранных языков института истории и меж. ..
Кафедра отечественной истории
МИЭМИС
Кафедра иностранных языков экономического и юридич…
Кафедра менеджмента, организации бизнеса и инноваций
Кафедра цифровых технологий и бизнес-аналитики
Кафедра региональной экономики и управления
Кафедра финансов и кредита
Магистратура «Бизнес и финансовая аналитика»
Кафедра экономики и эконометрики
Кафедра экономической безопасности, учета, анализа. ..
Юридический институт
Кафедра гражданского права
Кафедра конституционного и международного права
Кафедра теории и истории государства и права
Кафедра трудового, экологического права и гражданс. ..
Кафедра уголовного права и криминологии
Кафедра уголовного процесса и криминалистики
Институт математики и информационных технологий
Кафедра алгебры и математической логики
Кафедра дифференциальных уравнений
Кафедра иностранных языков естественно-научного пр. ..
Кафедра информатики
Кафедра математического анализа
Кафедра теоретической кибернетики и прикладной мат…
Повышение квалификации
Институт цифровых технологий, электроники и физики
Кафедра вычислительной техники и электроники
Кафедра общей и экспериментальной физики
Кафедра информационной безопасности
Кафедра радиофизики и теоретической физики
Институт химии и химико-фармацевтических технологий
Кафедра техносферной безопасности и аналитической . ..
Кафедра физической и неорганической химии
Кафедра органической химии
Специальности и направления подготовки
Институт биологии и биотехнологии
Кафедра ботаники
Кафедра зоологии и физиологии
Кафедра физико-химической биологии и биотехнологии
Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Экология растений и растительных сообществ
Биохимия и молекулярная биология
пробная
Институт географии
Кафедра природопользования и геоэкологии
Кафедра рекреационной географии, сервиса, туризма . ..
Кафедра физической географии и геоинформационных с…
Кафедра экономической географии и картографии
38.03.02 Менеджмент, «Управление бизнесом»
Институт гуманитарных наук
Кафедра искусств
Кафедра клинической психологии
Кафедра культурологии и дизайна
Кафедра лингвистики, перевода и иностранных языков
Кафедра медиакоммуникаций, технологий рекламы и св. ..
Кафедра общей и прикладной психологии
Кафедра общей и прикладной филологии, литературы и…
Кафедра регионоведения России, национальных и госу…
Кафедра русского языка как иностранного
Кафедра социальной и молодежной политики
Кафедра социальной психологии и педагогического об. ..
Центр профессиональной переподготовки и повышения …
Кафедра социологии и конфликтологии
Кафедра теории и практики журналистики
Кафедра философии и политологии
Акторы в ПИР
АиТПФР_1
АПОиТП
Актуальные проблемы политологии
АПСФ (47. 03.01 Философия)
АПСФмаг
Ак проб соц фил
АПЧ
АОПП
История философской антропологии
АКДИ (47.03.01 Философия)
Биоэтика 2021
Введение в полит. науку
ВВС (Философия)
Введ в спец М
ВвФВ
ВЦ (философия)
ВРЧК2
Геополитика (ИГН)
ФилКонс
ГВИ
ГИА (госэкзамен) 41.06.01 Политические науки и рег…
ГИА (представление НКР) по направлению 47.06.01 Фи…
ГИА 47.06.01 Философия, этика и религиоведение
Делопроизводство (для политологии)
Демократия в теории и практике
Избирательные системы и избирательный процесс
Избирательные системы России и регионов
ИКТвПН
ИКТ в науч и обр деят
Информационные войны
ИТвОПМ
ИрМеФи
Историческое сознание
История зарубежной философии (ч. 5)
ИЗФ(НВ)
ИЗФ (Ч.3)
ИЗФЧ13467
ИЗФ3
ИЗФ: Древний Восток
ИЗФ Ч. 7
ИЗФ2
Ист и фил дос
ИиФН (заочное отделение)
ИиФН
История и философия СГЗ
ИиФСГП
История партий на Алтае_1
ИПУ ч. 1
ИПУ ч.2
Русская философия
Кандидатский экзамен «История и философия науки» (…
Канд экз.
КонцСоврЕстеств_1
КСЕ 2021
КСЕ (ФИД)
КР-874
КР/УИРС 894
КР-884
КРФИЛОС.
Лог
Логика ЗО
Лог и ТА
Лог ИМКФиП
Логика ЮИ
МСвР
Международные политические институты
МОСЕЕ_1
Мент осн
Мет и мет дис исс
Методика ПИ
Методика препод. с-п дисц.
Методика (Маг)
Методология истории (философия)
Методология и методы научных исследований
Методология НИ (полит)
Методология научного исследования для философов
MПИ
Мировая политика и международные отношения
МСПП
НИС 47.03.01
НИР (882асп/з Онт. 872асп.Онт)
НТиНЗФм
ОРиРвСМ
Образовательная политика в России
ООСБ
ОиТП
Организация ИРП
Основы административного и трудового права
Основы МСУ
Основы правовых знаний в массовых коммуникациях
Ф (УЯ)
Основы GR
ПВШиМПФ
ПЕДПРАК. АСП.
ПГПВМГП
Политика и управление (ПУ)
ПиЭ
ФНТех
Участники
Общее
Тема 1. Наука и техника
Практическое задание «Наука и техника»
Философия науки и техники. Учебное пособие. (Мезен…
Тема 2
Тема 3
Подготовительное отделение для иностранных обучающ…
Специальности и направления подготовки
ООП MOODLE
ГИА (Парикмахерское искусство)
ГЭ 54. 04.03
Консультации на ИИД
Цифровая кафедра: Школа развития цифровых компете…
Белокурихинский филиал
Бийский филиал
Славгородский филиал
РЦКП в г. Камне-на-Оби
Другие подразделения
Кафедра физического воспитания
Научная библиотека
Управление информатизации
Отдел качества и стратегии развития образования
Опрос по оценке цифровых компетенций
Учебно-методическое управление
Курсы без категории
Пробные курсы
Колледж
38. 03.04 Государственное и муниципальное управлени…
Шотландия
Управление изменениями
Экспертиза
Главная страница
Приоритеты научной и инновационной деятельности исследовательского университета
Из выступления проректора по научной работе НТУУ «КПИ» М.Ю.Ильченко на Ученом совете 14 января 2013
В 2012 г. научная и инновационная деятельность нашего университета продолжала развиваться. Мы подтвердили свою репутацию ведущего вуза Украины, второй год подряд войдя в перечень 4% лучших университетов мира и сохранив лидерские позиции в отечественных рейтингах высших учебных заведений.
Двумя указами Президента Украины в 2012 г. трем коллективам ученых, среди которых и работники НТУУ «КПИ», присуждена Государственная премия в области науки и техники. Накануне Нового года премии были вручены нашим коллегам: профессорам Г.Б. Варламову, Ю.П. Зайченко (ИПСА) и А.И. Лысенку (ИТС). Премиями Президента Украины в 2012 г. отмечено также две работы наших молодых ученых.
Практически воплощая в жизнь основные положения Стратегии развития НТУУ «КПИ» на период 2012-2020 гг., ученые университета продолжали получать весомые результаты, выполнять актуальные научно-технические задачи общегосударственного значения. Так, по заданию Премьер-министра Украины Н.Я. Азарова рабочей группой во главе с М.З. Згуровским была наработана новая редакция законопроекта «О высшем образовании», которая одобрена Кабинетом Министров Украины.
Проведенные нами исследования стали базисом для научного обоснования принятия Постановления Кабинета Министров Украины от 5 сентября 2012 г. №838 в части включения новых шести полос терагерцового диапазона частот для радиорелейной связи в План использования радиочастотного ресурса Украины.
Распоряжением Кабинета Министров Украины от 7 ноября 2012 г. № 870-р утверждена Концепция создания Единой информационно-аналитической системы управления миграционными процессами, разработанная специалистами НТУУ «КПИ» по заказу Государственной миграционной службы Украины.
Однако достижение весомых результатов не означает, что все проблемы в организации научно-инновационной деятельности уже решены. К сожалению, они есть, причем на всех трех уровнях: общегосударственном, отраслевом и университетском. Как видно из фактических данных финансирования научной деятельности за последние 20 лет, наука Украины не была государственным приоритетом и выживала лишь благодаря энтузиазму самих ученых. По данным ЮНЕСКО, финансирование научной и научно-технической деятельности в расчете на одного научного работника в Украине сегодня почти в 6 раз меньше, чем в США и Германии, в 5 раз — чем в Японии и в 1,3 раза — чем в Российской Федерации .
Как очередной сигнал глубокой тревоги за судьбу науки в Украине и за Украину в целом воспринимается интервью с президентом НАН Украины академиком Борисом Евгеньевичем Патоном и председателем Комитета Верховной Рады Украины по вопросам науки и образования Лилией Гриневич, опубликованное 5 января этого года в газете «голос Украины» под названием «Научная работа должна стать престижной».
Поэтому рассматривая полученные нами результаты научной, научно-технической и инновационной деятельности и сосредоточивая внимание на соответствующих приоритетах и наших задачах в 2013 г., мы должны учесть, что работаем результативно, так сказать, «не благодаря, а вопреки …» 1 Организация науки на основе ее востребованности
Формирование научной тематики в нашем университете традиционно осуществляется по многоканальной схеме, то есть из разных источников. Общий объем финансирования в 2012 г. превысил 70 млн.грн. Доля бюджетного финансирования 30,8 млн.грн составила 44% и использована для выполнения фундаментальных исследований (57 работ) и прикладных разработок (94 работы). Завершены и приняты комиссиями университета 83 работы. Полученные научные, научно-технические результаты отражены в разделе 2 сборника «Наука НТУУ «КПИ «- 2012». Даже поверхностное ознакомление с содержанием этих результатов свидетельствует об их существенной научной новизне и высоком научном уровне.
Кроме названного количества госбюджетных работ, было выполнено исследование в рамках государственных научно-технических программ (ИПСА — руководитель М.З. Згуровский), государственной целевой научно-технической программы «Нанотехнологии и наноматериалы» (СФ — руководитель С.К. Фомичев), государственной целевой научно-технической программы проведения исследований в Антарктике на 2011-2020 гг. (ПСФ — руководитель Н.И. Бурау, ИТС — руководитель М.Е. Ильченко), государственной целевой научно-технической и социальной программы «Наука в университетах» (ММИФ — руководитель В. Б. Максименко), государственных заказов (НИИ ПЭ — руководитель Ю.И. Якименко, ПСФ — руководитель В.А. Порев).
Оправдывает себя программный подход в организации межфакультетских исследований в рамках шести комплексных программ, полученные результаты по которым приведены в сборнике. При этом, как показывает зарубежный опыт, целесообразно модернизировать программу «Энергетика устойчивого развития», осовременив ее наполнение и изменив название на «Зеленая энергетика» (Green Energy).
В 2012 г. активизировалась научная деятельность в рамках так называемых инициативных научно-исследовательских работ, которые проходят государственную регистрацию в установленном порядке и выполняются научно-исследовательскими группами в составе преподавателей, аспирантов и студентов в рамках рабочего времени преподавателей. Всего было выполнено 184 научно-исследовательские работы с участием 1550 преподавателей, 200 аспирантов и более 1000 студентов.
Традиционно активной для нашего коллектива является хоздоговорная тематика, которая в прошлом году проводилась на заказ 92 предприятий и организаций различных форм собственности. Всего выполнено 132 хоздоговорные темы и 725 договоров на оказание научно-технических услуг. Для предприятий и организаций Киева выполнено 83 хоздоговорные работы.
Все хоздоговорные работы финансируются в рамках так называемого специального фонда, который в целом по университету составил 39,2 млн грн. Наиболее активными исполнителями договорной тематики в прошлом году были коллективы РТФ (вместе с НИЦ «Тезис»), ИПСА, НИИ телекоммуникаций, ФТИ, НПЦ «Надежность» и Органа сертификации ММИ.
Одним из важных критериев оценки использования бюджетных средств на науку, который контролируется МОН молодежи и спорта, является соотношение средств специального фонда и средств госбюджетных тем. Лучшие результаты (указанное соотношение больше единицы) имеют семь подразделений: РТФ, ММИ, ММИФ, ФЭА, ФТИ, ИТС, ИПСА.
Особая миссия науки в университете, прежде всего в университете исследовательского типа, — это обеспечение высокого качества подготовки студентов, которые, принимая непосредственное участие в научных исследованиях, могут сами расти как исследователи. В прошлом году увеличилось количество студентов, участвующих в выполнении НИР: 4521 человек по сравнению с 4113 в 2011 г. Также возросло число студентов, работающих в науке с оплатой, до 256 человек по сравнению с 244 в 2011 г.
Как пример, студенты ТЭФ, пройдя жесткий международный отбор студенческих докладов, впервые в истории НТУУ «КПИ» приняли участие в Международной конференции по атомной инженерии «ICONE-20» в городе Анахайм (США). С 21 гранта конференции «ICONE-20» для европейских стран пять достались магистрам КПИ — участникам конкурса студенческих работ 2011 г., который был организован НАЭК «Энергоатом» совместно с российской компанией «ТВЭЛ».
За отличную учебную и научно-исследовательскую деятельность молодые ученые университета получили в 2012 г. 20 стипендий Президента Украины, 262 именные стипендии, премии и гранты, 185 научных работ отмечены наградами.
В 2012 г. внедрены в учебный процесс 184 новых курса (в т. ч. 27 курсов дистанционного обучения и 2 на английском языке) и обновлены курсы по 171 дисциплине. Разработано содержание трех новых специальностей.
Результаты научных исследований получили применение в модернизации цикла лабораторных и практических работ. В течении года разработано 283 новых лабораторных работ и 87 практикумов. Разработана 31 интерактивная лабораторная работа (виртуальные и с удаленным доступом), большинство из них сертифицированы.
Надо отметить, что количественные показатели выполнения квалификационных работ, выполненных с использованием результатов научно-исследовательских работ, ежегодно растут. Всего в течении года с использованием результатов научно-исследовательских работ подготовлено 1814 магистерских диссертаций, 1087 дипломных работ специалистов и 1318 дипломных работ бакалавров.
За 2012 г. с использованием результатов научных исследований опубликовано 30 учебников и 232 учебных пособия, с грифом МОН Украины — 26 и 82 соответственно, а также 123 монографии.
Масштабное внедрение результатов научных исследований и разработок одновременно в формировании содержания и обеспечении высокого качества образования, так и в создании новой техники, технологий, оборудования присущее именно науке в университетах и свидетельствует о ее большой востребованности. Весомые результаты внедрения в учебный процесс достигаются прежде всего благодаря бюджетному финансированию.
Внедрение разработок в промышленность и деятельность компаний-заказчиков тем касается прежде всего работ, выполненных по договорам. Именно поэтому принципиально важно наличие у подразделений как бюджетных тем, так и хоздоговорных.
Формирование бюджетной тематики, которая осуществляется через Минобразования, претерпело в последние годы существенные изменения как в направлении централизации процессов конкурсного отбора, так и в принятии решений. К сожалению, объемы бюджетного финансирования науки в последние годы не росли, точнее, реально уменьшались через необходимость увеличения оплаты труда ученых при неизменном общем объеме финансирования.
Об имеющихся недостатках в отношении организации и финансирования науки в университетах говорится, в частности, в публикации профессора Александра Тюрина из Одесского национального университета им. И.И. Мечникова в украинской технической газете за 25 декабря «За державу обидно . ..», которая завершается словами: «… если такой поход к финансированию университетской науки продолжится и университетам не предоставят самостоятельности в выборе тематики исследований при условии базового финансирования, то … у нас нет будущего в плане способности расширить горизонты познания в науке и технике, создавать новые прорывные технологии».
Подтверждением такой ситуации является процедура и результаты последнего конкурса госбюджетных тем, проведенного министерством в прошлом году. По его итогам из представленных нами 92 работ 23 научных проекта не получили проходных баллов. Более того, письмом директора департамента МОН от 4 января этого года в адрес проректора по научной работе высших учебных заведений нам сообщили, что в 2013 г. в соответствии с Законом Украины «О государственном бюджете Украины на 2013 год» объем финансирования на проведение научной и научно-технической деятельности в высших учебных заведениях уменьшено на 11%. В министерстве принято решение обеспечить финансирование переходных научно-исследовательских работ на уровне 2012 г. , а новых научных проектов, прошедших конкурсный отбор, — в размере 58% от запланированного, что, на наш взгляд, не является справедливым, поскольку, во-первых, исполнители всех тем равны перед законом, а во-вторых, такой подход реально уменьшает бюджетное финансирование науки университета не на 11%, а на 21%.
Итак, для сохранения научных школ мы должны активизировать деятельность в сфере хоздоговорной тематики. Тем более, что здесь мы имеем хороший опыт и хорошие традиции. За последние годы мы активизировали поиск и формирование предложений по новым разработкам для подразделений по инициативе ректората. За 2012 г. ректоратом проведены переговоры и начаты работы с рядом ведомств, предприятий и организаций.
Как еще один пример лучших работ можно назвать темы, выполненные под руководством профессора Вячеслава Андреевича Титова, который стал победителем университетского конкурса в номинации «Лидер по выполнению хоздоговорной тематики». Выполненные им работы позволили на 70-80% уменьшить трудоемкость производства моноколес из алюминиевых сплавов по заказу АО «Мотор Сич».
Ректоратом университета осуществлялся поиск потенциальных заказчиков на инновационную продукцию и предоставлялась информация научным подразделениям о возможных пользователях такой продукции. Так, департаментом науки и инноватики в сотрудничестве с Научным парком «Киевская политехника» по просьбе руководства Инновационного парка Евразийского национального университета им. Л.М. Гумилева (Республика Казахстан) было инициировано подготовку научными подразделениями 51 информационной справки об инновационных проектах для возможного внедрения в Республике Казахстан, 23 из которых были доработаны в коммерческих предложениях. Указанные проекты относятся к таким направлениям: материаловедение, нетрадиционная энергетика, электроника, медицинская техника, высокотехнологичное машиностроение и приборостроение, информационные технологии.
По инициативе ректората осуществляется сотрудничество с Херсонским заводом «Судмаш», наши специалисты с ИХФ согласовали для выполнения в 2013 г. перечень разработок для предприятия «Стирол» из города Горловка, нас ждут на Стахановском машиностроительном заводе для разработки технологии, проектирования оснастки и оборудования для изготовления детали «сектор червячный», а также для проведения энергоаудита предприятия и т. п.
Рейтинг подразделений университета технического и гуманитарного направлений по удельным показателям научной деятельности в 2012 г. Таким образом, есть основание утверждать, что наука КПИ была и является востребованной. И не бюджетом единым она имеет перспективу развиваться в 2013-м и последующих годах. Наш приоритет должен заключаться в том, что основываясь на принципах востребованности, необходимости создания технических систем, в частности альтернативной энергетики, защищенных информационных систем, новых экономных видов транспорта, медицинской инженерии, нужно формировать научную тематику с использованием нанотехнологий, новых материалов, инфокоммуникаций и биотехнологий. С учетом существующего возрастного состава руководителей научной тематики выполнение исследований и разработок должно проводиться с более широким участием молодых ученых не только как исполнителей, но и как руководителей новых тем и новых научных направлений. 2 «Наука интернациональна, как и таблица умножения»
Именно таким коротким высказыванием Антон Павлович Чехов охарактеризовал то обстоятельство, что научные знания одинаково принадлежат всему человечеству независимо от того, в какой отдельной стране они созданы. Поэтому важен обмен ученых новыми научными знаниями. Определенным мерилом такого обмена являются показатели цитируемости научных работ. Они учитываются в так называемых наукометрических базах. Наиболее универсальны и мощные сегодня наукометрические базы Scopus и Web of Science. Тематика публикаций, анализируемая базой Scopus, больше чем Web of Science, совпадает с проблематикой научных исследований нашего университета. Кроме того, мера присутствия в научной информационной среде с параметром, связанным со Scopus, существенно влияет на место университета в мировом рейтинге Webometrics. Кстати, по этому параметру в рейтинге Webometrics мы сейчас занимаем 2392 место, тогда как по параметру, связанным с Google Scholar, наша позиция соответствует 62-му месту в мире. Таким образом, если повысить присутствие в Scopus, нам удалось бы улучшить наши позиции в рейтинге Webometrics.
Мы имеем позитивную динамику улучшения количественных показателей публикаций и цитирования наших ученых в журналах, входящих в базу Scopus, увеличив за последние четыре года количество публикаций с 2946 до 3799, количество цитирований с 3493 до 6136 и соответствующие индексы Гирша с 25 до 31. Но по сравнению с другими университетами Украины это лишь пятая позиция. Улучшение указанных количественных показателей университета за последние годы достигнуто благодаря достижениям отдельных ученых. Так, например, профессора А.А. Фокин и С. Пересада входят в список 100 наиболее цитируемых ученых Украины. Одновременно обращает на себя внимание то обстоятельство, что нулевые значения индекса Гирша в базах Scopus или Web of Science имеют почти 140 профессоров, или 40% от их общего количества в университете.
Обращает внимание значительный процент не цитированных статей ученых нашего университета (73,83% при среднем по Украине 58,7%). Низким является процент работ, опубликованных вместе с зарубежными соавторами (31,81%). Этот показатель для НТУУ «КПИ» выше среднего по Украине (27,94%), но по сравнению с другими мощными университетами (Варшавский университет — 42,85%, Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка — 40,8%) мы имеем резерв развития в этом направлении. Итак, следует детально проанализировать причины такого положения и принять адекватные меры. В частности, известно, что высокоцитированными чаще становятся статьи, опубликованные совместно с учеными трех и более стран. Мы должны стимулировать участие своих ученых в таких межгосударственных исследованиях.
С другой стороны, усиленного внимания требует работа с научной молодежью. По статистике, около 70% наиболее цитируемых работ публикуется учеными до 45 лет. Следовательно, целесообразно создавать условия для исследовательской работы талантливых молодых ученых и способствовать поиску ими международных научных контактов.
О необходимости обнародования результатов диссертационных работ через журналы, входящие в наукометрические базы данных, соответствует новым требованиям МОН Украины. Министерством также утвержден порядок формирования перечня научных профессиональных изданий Украины. Необходимость и пути учета указанных требований министерства изложены в нашей статье «Мировые измерения научных публикаций» («Киевский политехник», № 1, 10 января 2013).
Таким образом, одним из приоритетов деятельности должно стать расширение присутствия научных результатов наших ученых в мировом информационном пространстве, в том числе через публикации англоязычных статей и приобщение наших научных журналов в мировую систему открытого доступа. 3 Наука — лишь базис инноваций
Об инновационном развитии экономики государства на основе внедрения новых технологий, оборудования, приборов и т.п., созданных благодаря новым знаниям, в Украине разговоры на высоких уровнях ведутся уже более 15 лет. В частности, в этом зале эту проблему обсуждали дважды под руководством Президента Украины Л.Д. Кучмы, произошло несколько парламентских слушаний, имеем ряд законов и постановлений Правительства, множество круглых столов и конференций … Но экономика страны так и не приобретает инновационного характера, о чем свидетельствуют статистические данные и многочисленные публикации на указанную тему.
В Украине реалии таковы, что, по официальным данным, за годы независимости в 14,3 раз уменьшилось освоение новых видов техники, в 5 раз уменьшилась доля инновационно-активных предприятий, наукоемкость валового внутреннего продукта снизилась до 0,7 процента (в развитых странах этот показатель достигает 60-90%!). Как интегральный итог, во всемирном рейтинге конкурентоспособности за последние годы Украина опустилась с 69 на 89 место (после Кении и Ботсваны). От еще большего отставания страну спасло 30 место по результатам научных исследований и 37 место по качеству человеческого капитала.
Работая в таком инновационно неблагоприятной общегосударственной среде, ученые КПИ по инициативе и под руководством М.З. Згуровского формируют своеобразный островок инновационного прорыва. Изучив мировой опыт передовых инновационных сред на базе университетов США, Финляндии, Турции, Голландии и других стран, мы предложили новую для Украины модель создания и внедрения инноваций на основе сочетания интересов всех участников инновационного процесса от науки, образования, бизнеса, власти.
Закон Украины «О научном парке «Киевская политехника» еще в 2006 определил принципы деятельности нашей инновационной среды. И уже 6 лет мы учимся работать в новых условиях.
Получив в предыдущие годы определенный опыт выполнения проектов и сотрудничества с партнерами Научного парка, в 2012 г. мы осуществили первую попытку внедрения инноваций на принципиально новых для нас принципах. Речь идет о проведении Фестиваля (конкурса) инновационных проектов с целью реализации действенного механизма коммерциализации научно-технических разработок через создание малых инновационных компаний — так называемых стартапов.
В конкурсе приняли участие 107 авторских команд из числа ученых, преподавателей, аспирантов, студентов высших учебных заведений, высокотехнологичных компаний Украины. Нашими экспертами из состава научно-технического совета нашего Научного парка было определено 15 лучших проектов, которые были рекомендованы к участию в финальной части конкурса. Авторы этих проектов прошли мастер-классы и бизнес-тренинги по программе подготовки предприятий в рамках проекта «УНТЦ-КПИ». Финал конкурса состоялся 12 декабря 2012 г. Международное жюри фестиваля в составе специалистов-инноваторов из Кремниевой долины США, УНТЦ, ЕС, Бразилии, Украины определило лучшими три команды. Их проекты должны быть инкубированные на базе Научного парка «Киевская политехника» через создание соответствующих компаний (стартапов), организацию защиты интеллектуальной собственности за юридической и финансовой поддержки независимой ассоциации банков Украины. Еще четыре проекта получили награду и финансовую поддержку от Президентского фонда Леонида Кучмы «Украина», под патронатом которого и был проведен данный конкурс.
Чрезвычайно важной стало организованное Михаилом Захаровичем участие в фестивале ведущих инноваторов из Кремниевой долины, УНТЦ, Европейского Союза, проводившие круглые столы и дискуссии, в частности на тему «Кремниевая долина. Взгляд изнутри» в присутствии наших специалистов, студентов специальностей «Менеджмент инновационной деятельности» , «Интеллектуальная собственность», что позволило получить нам важную информацию о зарубежном опыте по трансферу технологий. В частности, мы еще раз убедились, что наука, точнее владение новым знанием, хотя есть и базовым, но лишь начальным этапом на пути трансфера технологий. Полученная от иностранных инноваторов информация станет путеводителем в практической реализации создания в 2013 р. стартапов прежде всего на базе разработок, отобранных для инкубирования по результатам проведенного фестиваля.
Мы имеем ряд предложений по созданию многих инновационных проектов, таких как, например, решение конкретных задач банковской кибербезопасности, созданию программных продуктов грид-систем, внедрению новейших систем деминерализации воды для «Сколково» (Российская Федерация) и другие.
В 2012 г. было подано 199 заявок на выдачу патентов Украины на полезные модели и изобретения, получено 288 патентов. К сожалению, некоторые изобретатели университета главным аргументом необходимости получения патента считают дополнительные баллы в рейтинге преподавателя, а не получение лицензии на результаты интеллектуального творчества. Это привело к тому, что с 940 патентов, полученных НТУУ «КПИ» за период 2008-2012 гг., на сегодня поддерживаются лишь 36 патентов. За этот период заключен один договор в 2011 г. о передаче права на патент на полезную модель «Теплообменная труба» и в 2012 г. один лицензионный договор на право использования знаков для товаров и услуг НТУУ «КПИ».
Таким образом, одним из приоритетов наших действий должно стать осуществление организационно-технических прорывов во внедрении инновационных проектов, созданных на основе сочетания науки, образования и бизнеса с использованием наработанных нами возможностей и опыта Научного парка и механизмов коммерциализации знаний и объектов права интеллектуальной собственности. 4 Уровень науки и инноваций определяют кадры
Подготовка научных кадров начинается со студенческой скамьи, с привлечения талантливой молодежи к научным исследованиям с последующим обучением в аспирантуре и докторантуре, где в 2012 г. проводилась подготовка по 86 специальностям в аспирантуре и адъюнктуре и 67 — в докторантуре. В 2012 г. этот перечень пополнился шестью специальностями в докторантуре и тремя в аспирантуре.
На 01.01.2013 г. в аспирантуре и адъюнктуре университета вместе с соискателями учатся 1038 человек (703 — дневная форма, 148 — заочная), в докторантуре проходят подготовку 33 докторанта и 22 соискателя.
В целом в аспирантуру и адъюнктуру всех структурных подразделений университета зачислено 274 человека (в 2011 г. — 294), в том числе на дневную форму подготовки — 238 человек (в 2011 г. — 263). В докторантуру зачислены 12 человек (в 2011 г. — 10). Факультеты и институты, которые организовывают работу через отдел аспирантуры и докторантуры университета, приняли в этом году в аспирантуру 248 человек, из них 217 — на дневную форму обучения, 225 — по государственному заказу. Среди поступающих 83,4% — магистры, 55% закончили вузы «с отличием», 77,3% имеют публикации и изобретения, 48,3% сдали кандидатские экзамены.
В 2012 г. аспирантуру закончили 156 человек, в том числе 137 на дневной форме. Защитили диссертации в год окончания аспирантуры 12 человек и подали диссертации к рассмотрению специализированных ученых советов 25 человек. В течении года защитили диссертации 30 выпускников аспирантуры 2011 г., 83 выпускника аспирантуры (53%) остались работать в университете. Всего в 2012 г. сотрудниками, соискателями и выпускниками аспирантуры и докторантуры университета было защищено 16 докторских и 83 кандидатские диссертации. Это несколько меньше, чем в 2011 г., и объясняется 4-месячной задержкой министерством переутверждения срока действия наших специализированных советов, в результате чего возникли очереди. Только в декабре было объявлено к защите 18 кандидатских диссертаций, 16 авторов из которых — это аспиранты и выпускники аспирантуры. В 2012 г. в университете проведено более 800 кандидатских экзаменов в рамках весенней и осенней сессий, выдано 180 удостоверений о сдаче кандидатских экзаменов.
Основным критерием эффективности деятельности аспирантуры является количество защищенных диссертаций в период срока обучения, что отражено в основных требованиях МОН Украины к университетам при формировании государственного заказа на 2013 год. Эффективность выпуска из аспирантуры в 2012 г. составляла 24% (в 2011 г. — 23%).
Вопрос создания творческой, благоприятной для выполнения научных исследований атмосферы стоит на повестке дня в наших подразделениях, ведь участились случаи конфликтов и недоразумений между научными руководителями и аспирантами, которые не имеют адекватного локального решения в научно-педагогических коллективах.
В 2012 г. расширились возможности для аспирантов учиться и стажироваться в ведущих учебных и научных центрах за рубежом, в том числе и за счет государственных средств. Судя по отзывам аспирантов, за рубежом они увидели современную богатую материально-техническую базу, новейшие приборы и инструменты для исследований, партнерские отношения молодых и опытных ученых — настоящих коллег, максимальное содействие в организации их научной работы. Вот некоторые впечатления наших аспирантов: «От условий, в которых учатся и работают иностранные аспиранты и студенты, захватывает дыхание», «Встретившись с назначенным руководителем, снова без ума от немецкого радушия и приветливости». И заключительные впечатления аспирантов: «Путешествовать надо, даже необходимо, стоит видеть то, к чему стремиться, чтобы возвратившись домой, точно знать, какой мир строить вокруг себя, не точную копию того, что уже видел, а новую, улучшенную модель своей жизни «.
Поэтому действительно, у нас замечательная молодежь, которая хочет инновационно развивать Украину, и одним из приоритетов наших действий должно стать осуществление качественных и количественных изменений в подготовке докторов и кандидатов наук в качестве базиса создания новых и развития существующих научных школ университета. И так мы должны действовать при активном участии молодых ученых и для их будущего. 5 Заключительные положения
Учет вклада отдельных структурных подразделений в общие результаты университета в удельных показателях позволило установить рейтинги подразделений по итогам научной и инновационной деятельности в 2012 году.
Завершая выступление, нельзя не отметить плодотворную деятельность общеуниверситетских подразделений, которые структурно подчинены проректору по научной работе.
Весомые результаты получили работники НТО «КПИ-Телеком» — в части дальнейшего развития информационно-телекоммуникационной системы университета, в том числе в общежитиях (переход на систему «Direct»), в создании ячеек беспроводного доступа, количество которых на территории университета составляет 40 единиц, а к концу первого квартала этого года планируется их увеличение до 100, таким образом все учебные корпуса будут охвачены таким доступом. Важно техническое осуществление доступа к мировым информационным ресурсам, развитие и сопровождение информационных сайтов университета, количество которых увеличилось за год с 285 до 419.
Научно-техническая библиотека пополнила свои фонды на 14036 экземпляров и продолжала формировать собственные электронные ресурсы и доступ к сторонним ресурсам, а также производить традиционное обслуживание пользователей.
Плодотворно работал Государственный политехнический музей, пополнив свои экспонаты на более чем 5000 единиц хранения, в том числе самолетом Як-40, проведя в течение года 650 экскурсий для 18600 посетителей, в том числе для 95 иностранных делегаций. Продлены научные чтения из цикла «Выдающиеся конструкторы Украины», посвященные именам, малоизвестным широкой публике, но от того не менее весомым: инженеру, специалисту в области радиосвязи и телевидения Моисею Шкуду; конструктору, ученому и организатору в области вооружения и военной техники Александру Нудельману; инженеру-конструктору, главному конструктору КБ Уралвагонзавода, основателю школы грузового вагоностроения на Среднем Урале Дмитрию Лоренцо; конструктору тракторной техники, создателю тракторов семейства «Беларусь» Ивану Дронго. По материалам научных чтений с 2008 г. публикуется многотомное издание «Выдающиеся конструкторы Украины», в этом году вышел четвертый том. Первый том издания «Выдающиеся конструкторы» был принят с благодарностью в Библиотеку Конгресса США.
Продлено издание профессионального периодического сборника научных трудов «Исследования по истории техники», проведен ряд круглых столов и конференций и многие другие мероприятия, направленные на повышение положительного имиджа университета. Пора инициировать вопрос о предоставлении нашему историко-музейному комплексу статуса национального достояния.
Плодотворный труд ученых университета и их достижения были отмечены указами и распоряжениями Президента Украины (12 человек), Верховным Советом Украины (2 человека), Кабинетом Министров Украины (5 человек), Национальной академией наук Украины (5 человек) и другими наградами (всего 70 человек ). Ученым Советом университета отмечено более 90 работников университета.
Словами благодарности всем ученым и организаторам науки в университете и пожеланием успехов и оптимизма в новом 2013 году хочу завершить свое выступление.
М.Е. Ильченко, академик НАН Украины
Урок 3. человек и техника в современном мире — Естествознание — 11 класс
Естествознание, 11 класс
Урок 3.Человек и техника в современном мире
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
Каковы особенности развития техники на современном этапе научно- технического прогресса?
Кто первый изобретатель — человек или природа?
Каковы современные проявления проблемы взаимоотношений человека и техники?
Глоссарий по теме:
Научно-технический прогресс (НТП) — отражаетвзаимосвязанное поступательное развитие науки и техники, которое проявляется в постоянном воздействии научных открытий и изобретений на уровне техники и технологии, а так же на применение новых приборов и оборудования.
Научно-техническая революция (НТР) — качественный скачок в развитии науки и техники, коренным образом преобразующий производительные силы общества.
Бионика (от др.-греч. βίον — элемент жизни, буквально — живущий) — наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе анализа структуры и жизнедеятельности организмов. Тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками — электроникой, навигацией, связью, морским делом и др.
Технофобия (от др.-греч. τέχνη — искусство, мастерство и φόβος — боязнь, страх) — страх или неприязнь к передовым технологиям или сложным электронным устройствам.
Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):
Естествознание. 11 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организа-ций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. : с 13 – 17.
Игошев Б.М., Усольцев А.П. История технических инноваций: учебное пособие. М.: ФЛИНТА: Наука, 2013. – с.8 – 18, с.39-47, с.331 – 335
Варикаш В.М., Кимбар Б.А., Варикаш И.М. Физика в живой природе. — Минск: Народная асвета, 1984. – с. 5 – 12
Открытые электронные ресурсы по теме урока :
Литинецкий И. Б. Беседы о бионике URL: http://biologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000017/
Бионика. Подводный мир URL: https://youtu.be/cpxWAyz2BgM
Научно-техническая революция // Словари и энциклопедии на Академике URL:https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_philosophy/4561/НАУЧНО
100 самых значимых изобретений за последние 100 лет URL: https://www.techcult.ru/gadgets/1194-100-samyh-znachimyh-izobretenij-po-versii-the-times
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Развитие техники и науки – две взаимозависимые составляющие научно-технического прогресса. Принципиальная перестройка технологической базы современной цивилизации начинается во второй половине XX с появлением и развитием информационной техники. Это качественно новый этапа развития техники, который способствовал быстрому сближению науки и техники. Следствием их интеграции становится автоматизации производственного цикла и как следствие минимизация роли человека во всем технологическом процессе, а также интеллектуализация всех сфер жизни человека.
Информационная техника становится характерной чертой современного мира. Она дает возможность разрешать вопросы в самых разнообразных областях науки и промышленности, а также затрагивает все сферы жизни человека: прежде всего обработка, хранение и передача информации; создание кабельных и спутниковых систем связи; робототехника и разработки в области создания искусственного интеллекта; лазерные технологии; ядерная энергетика, аэрокосмическая и др.
Особенностями современного этапа развития техники является привлечение потенциала науки и техники в экономику, их коммерциализация. Ускорение темпов и расширение возможностей научно-технического прогресса кажутся безграничными. На этом фоне обостряются проблемы взаимодействия техники с природой, человеком, обществом. Возникает две принципиальных проблемы во взаимоотношениях человека и техники: искусственный интеллекта и образ жизни человека в техногенном мире. Первая ставит перед человечеством проблему сохранения индивидуальности и уникальности человека как вида. Вторая, обозначает проблему меры воздействия техники на требования к экономике и политике, а также какое влияние она оказывает на способ восприятия и понимание человеком этого мира, на формирование его ценностей и образа жизни.
Создавая технику, человек с давних пор стремился разгадать секреты действия биологических систем – живых моделей, созданных природой.
Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит великому итальянскому художнику, естествоиспытателю и изобретателю Леонардо да Винчи (1452 –1519). Он является ярким примером «универсального человека» (лат. homo universalis). Сконструировав по чертежам «машины» Леонардо да Винчи, исследователи доказали, что именно ему принадлежат «авторские права» на парашют, вертолет, акваланг, пулемет, автомобиль и массу других механизмов, без которых невозможно представить современную цивилизацию.
Бурный рост технической мысли середины XX века, «вторжение» в биологию химии, физики, математики, особенно кибернетики, приводит к взаимосвязи биологических и технических дисциплин. Это повлияло на формирование нового научного направления – бионики (от слова «бион» — элемент, ячейка жизни). В ее задачи входит изучение и конструирование оригинальных технических систем и технологических процессов на основе идей, найденных и заимствованных у природы. Сопоставляя и находя аналогии, систематизируя принципы, свойства, функции и структуры живой природы человек применил их при создании технических устройствах. Эти достижения оказали существенное влияние на научно-технический прогресс. Почти любое техническое устройство разработано по образцу, наблюдаемому в природе. Например, конструкция Останкинской башни в Москве напоминает стебель злаковых. Строение стебля — соломина, утолщенная в узлах и полая в междоузлиях. Строение стебля сочетает большую прочность и легкость конструкции. Так с помощью моделирования в технических конструкциях воспроизводят свойство живого организма.
На схеме представлены основныенаправления развития бионики как прикладной науки о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы.
Живая природа выступает в роли гениального конструктора, инженера, технолога, великого зодчего и строителя. Миллионы лет она отрабатывала и совершенствовала свои творения. И от того на сколько бережно и разумно мы будем пользоваться созданиями мастерской природы, зависит не только материальное благополучие людей на планете, но и развитие творческой мысли человека, развитие техники и искусства.
С другой стороны, техника с момента своего существования вызывает к себе противоречивое отношение. Это связано с двойственным характером техники: почти всегда ее можно использовать и во благо, и во зло. Непредсказуемость последствий для человека и природы использования постоянно развивающейся техники вызывает нарастание технофобии. Технофобия выражает страх перед техникой, связанный с неуверенностью человека в ее надежности и невозможности полного её контроля из-за ее сложности. Впервые реальную угрозу своему существованию человечество осознало после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки (Япония, 6 и 9 августа 1945). Ученые почувствовали персональную ответственность перед человечеством за сделанные им открытия и изобретения.
Тревоги усиливаются, когда происходят крупные аварии на техногенном объекте, влекущая за собой гибель людей и наносящие вред мировой экологии. Такие аварии могут быть вызваны как ошибками персонала (авария на химическом комбинате AZF, взорвалось 300 тонн нитрата аммония, г. Тулуза, Франция, 2001) , так и природными катастрофами (в результате землетрясения и цунами авария на АЭС «Фукусима -1», Япония, 2011). Последствия техногенных катастроф невозможно ликвидировать полностью: вредные вещества попадают в воздух и почву, заражают подземные и океанические воды. По предварительным расчетам, полная ликвидация аварии на АЭС «Фунусима-1» займет около 40 лет.
Оборотной стороной техногенной цивилизации также становятся: шумовые стрессы, истощение природных ресурсов, обострение экологических проблем, техногенные катастрофы, оторванность человека от природы и ещё большая беспомощность перед ней. «Человек обязан чувствовать себя частицей этой необъятной Вселенной (…), он обрел Разум, получив вместе с ним способность предвидеть результат своих действий и влиять на события, которые происходят вокруг, а значит и на то, что происходит во Вселенной» (Н.Н. Моисеев).
Выводы: Природа – первый и самый главный изобретатель на планете.Бионика изучает биологические объекты с целью использования их свойств для создания искусственных систем.
Техника не только формирует облик современного мира, устанавливает и диктует нормы жизни, требования к экономике и политике, но в значительной мере оказывает влияние на способ восприятия и понимания человеком этого мира.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1. Характерными чертами научно-технической революции являет(ют)ся:
а) развитие автоматизации производства; б) развитие производительных сил;
в) увеличение ручного труда человека; г) комплексное внедрение автоматизации производства, контроль и управление с использованием электронно-вычислительных машин
Правильный ответ: г) комплексное внедрение автоматизации производства, контроль и управление с использованием электронно-вычислительных машин
Подсказка: рассмотрите внимательно интерактивную схему «Составные части и характерные особенности НТР»
Задание 2. Установите взаимосвязь между картинками, отображающими технические устройства и соответствующие их «аналоги» в природе.
А
Прибор ночного видения
1
Летучая мышь
Б
Радиолокатор
2
Хамелеон
В
Маскеро-вочная одежда
3
Кальмар
Г
Реактивный двигтель
4
Глаза животных в темноте
Правильный вариант: А4, Б1, В2, Г3,
Подсказка: просмотрите еще раз видеоролик объясняющего модуля
Наука, технологии и общество — Последние исследования и новости
Последние исследования и обзоры
Все исследования и обзоры
Новости и комментарии
Комментарии и мнения
|
Политики и исследователи постоянно призывают к большей ответственности людей за технологии ИИ. Мы должны четко понимать две отличительные черты подотчетности.
Зои Портер
, Аннет Циммерманн
и Ибрагим Хабли
Природа Машинный интеллект 4, 734-736
Комментарии и мнения
|
Влияние ультрапереработанных пищевых продуктов на питание и здоровье можно понять на уровне нутри-биохимии, пищевых продуктов и рациона питания. Каждый уровень раскрывает различные измерения и характеристики, которые могут соответствующим образом информировать наш научный анализ и политические меры.
Дьёрдь Скринис
и Карлос Монтейро
Натур Фуд 3, 671-673
Комментарии и мнения
|
Одед Рехави выступает за альтернативные средства оценки академической карьеры оценочным письмам.
org/Person»> Одед Рехави
Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология, 1
Комментарии и мнения
|
Данные обладают огромным потенциалом для повышения устойчивости правительства. Чтобы реализовать этот потенциал, нам нужен новый, ориентированный на человека, явно государственный подход к науке о данных и искусственному интеллекту, в котором эти технологии не просто автоматизируют или ускоряют то, что люди уже могут делать хорошо, но скорее делают то, что люди не могут.
Бен Д. Макартур
, Космина Л. Доробанту
и Хелен З. Маргеттс
Природа Поведение человека 6, 1035-1037
Комментарии и мнения
| Открытый доступ
STEM-образование получило широкое признание правительства Китая и общественности страны. Однако в Китае нет единой терминологии для обозначения STEM-образования, что приводит к путанице в использовании названия STEM на практике. Между тем, оценка, связанная с STEM, не получила достаточного внимания со стороны правительства Китая, за исключением Министерства образования. Кроме того, макрорегулирование и политическая поддержка на национальном уровне в области STEM-образования ограничены, особенно для уязвимых групп, в отличие от Соединенных Штатов. Чтобы полностью раскрыть огромный потенциал в развитии науки и техники, обсуждаются четыре подхода к реформированию деятельности Китая в области STEM: (1) Китай должен разработать согласованную терминологию, основанную на национальных условиях, а также на международном общении. (2) Китайское образование K-12 должно продвигаться вперед вместе с четырьмя уровнями образования STEM и постепенно достигать соответствующих степеней мышления. (3) Должен быть создан многосторонний механизм совместного обслуживания. (4) Крайне важно создать школьную культуру и среду, которые поддерживают комплексное внедрение образования, связанного с STEM, включая целевое обучение и подготовку для уязвимых групп населения. Ожидается, что в будущем систематическая разработка высшего уровня будет способствовать развитию китайского образования STEM.
Байчан Чжун
, Сяофань Лю
и Фулай Ван
Гуманитарные и социальные науки Связь 9, 261
Комментарии и мнения
|
Когда ученые поддерживают ученых-беженцев, выигрывают все. Ученые-беженцы сталкиваются со сложными проблемами, включая бюрократические, культурные, языковые и академические барьеры. Ахмад Аль-Аджлан обсуждает ключевые шаги, которые академические сообщества могут предпринять для поддержки и интеграции своих коллег-беженцев.
Ахмад Аль Аджлан
Природа Поведение человека 6, 1188-1190
Все новости и комментарии
Research News: NPR
Research News Новые достижения в науке, медицине, здравоохранении и технологиях. Исследования стволовых клеток, исследования лекарств и новые методы лечения болезней.
Подписаться на ежедневные новости по электронной почте
Раусухи позднего триаса, одна из соперничающих линий рептилий, проигравшая динозаврам.
Дмитрий Богдонав/Wikimedia Commons
скрыть заголовок
переключить заголовок
Дмитрий Богдонав/Wikimedia Commons
Чарльз Ф. «Чак» Сэмс III — первый коренной американец, директор Службы национальных парков. Он работает над содействием сотрудничеству правительства США с племенами в управлении общественными землями.
Билл Кларк / CQ-Roll Call, Inc через Getty Imag
скрыть заголовок
переключить заголовок
Билл Кларк / CQ-Roll Call, Inc через Getty Imag
Удаленные войны
erhui1979/Гетти Изображений
скрыть заголовок
переключить заголовок
erhui1979/Getty Images
Простое улучшение нашего дыхания может значительно снизить высокое кровяное давление в любом возрасте. Недавние исследования показывают, что всего 5-10 минут ежедневных упражнений, которые укрепляют диафрагму и некоторые другие мышцы, делают свое дело.
SciePro/Getty Images/Макс Познер/NPR
скрыть заголовок
переключить заголовок
SciePro/Getty Images/Макс Познер/NPR
Карен Дутитт (слева) обнаружила, что она не является носителем редкой генетической мутации, вызывающей деменцию с ранним началом болезни Альцгеймера, но она есть у ее старшей сестры Джун Уорд (справа).
Хуан Диего Рейес для NPR
скрыть заголовок
переключить заголовок
Хуан Диего Рейес для NPR
Утренняя роса висит на травинках 18 апреля 2018 года в Пульхейме, Германия.
ФЕДЕРИКО ГАМБАРИНИ/DPA/AFP через Getty Images
скрыть заголовок
переключить заголовок
ФЕДЕРИКО ГАМБАРИНИ/DPA/AFP через Getty Images
Аптека в Нью-Йорке предлагает вакцины от COVID-19 и гриппа. Некоторые исследователи утверждают, что эти два заболевания могут представлять одинаковый риск смерти для инфицированных.
Тед Шаффри/AP
скрыть заголовок
переключить заголовок
Тед Шаффри/AP
Тепловая волна
Чучарт Дуангдо / Getty Images
скрыть заголовок
переключить заголовок
Чучарт Дуангдо / Getty Images
Иллюстрация расширения Вселенной. Космос начался 13,7 миллиардов лет назад (слева). Сразу же он начал расширяться и охлаждаться (стадия 1). Его расширение замедлилось около 10 миллиардов лет назад (стадия 2). Сейчас мы находимся на стадии 4. Расширение не останавливается и даже ускоряется. Оранжевые стрелки указывают на силу гравитации, которая замедляет, но не останавливает расширение.
Несмотря на то, что сестры надеются, что появится успешное медикаментозное лечение семейной формы слабоумия, теперь они планируют будущее без него. «Болезнь Альцгеймера вызывает некую печаль, которая, как ни странно, приносит утешение в присутствии людей, которые ее понимают», — говорит Уорд.
Хуан Диего Рейес для NPR
скрыть заголовок
переключить заголовок
Хуан Диего Рейес для NPR
Нет ничего неприятного в том, что после пробежки с лица капает соленый пот. Это просто ваше тело отбрасывает опасное тепло.
Werayuth Tessrimuang/EyeEm/Getty Images
скрыть заголовок
переключить заголовок
Werayuth Tessrimuang/EyeEm/Getty Images
Национальный парк Биг Бенд является домом для целого ряда мест обитания: пустыня, горы и река. Горы Чисос находятся в центре парка. На их высотах возникают более прохладные лесные экосистемы с кедровыми соснами, можжевельниками и находящейся под угрозой исчезновения овсяницей Гваделупской.
Кэролайн Уайтинг
скрыть заголовок
переключить заголовок
Кэролайн Уайтинг
Доктор Тим Мэлони и Андика Приятно работают на участке в пещере в Восточном Калимантане, Борнео, Индонезия, 2 марта 2020 года. Останки, возраст которых составляет 31 000 лет, являются самым древним обнаруженным свидетельством ампутации.
Тим Мэлони/Университет Гриффита через AP
скрыть заголовок
переключить заголовок
Тим Мэлони/Университет Гриффита через AP
Телескопы Южной обсерватории SPECULOOS в пустыне Атакама, Чили. Телескопы использовались для подтверждения и описания новой планеты, обнаруженной НАСА, что привело к открытию еще одной соседней планеты.
ESO/П.Холарек
скрыть заголовок
переключить заголовок
ESO/П.Холарек
Бен Эллиот застрял на курорте BSR Surf Resort, где искусственные волны привлекают таланты мирового уровня.
Роб Хенсон/BSR Surf Resort
скрыть заголовок
переключить заголовок
Роб Хенсон/BSR Surf Resort
Ракета NASA Space Launch System (SLS) и космический корабль Orion на мобильной пусковой установке в Космическом центре Кеннеди во Флориде. Artemis I проверит SLS и Orion как интегрированную систему перед пилотируемыми полетами на Луну.
НАСА/Ким Шифлетт
скрыть заголовок
переключить заголовок
НАСА/Ким Шифлетт
Недавнее исследование показало, что пауки-прыгуны проявляют активность, подобную БДГ-сну, во время отдыха.
Даниэла Ресслер
скрыть заголовок
переключить заголовок
Даниэла Ресслер
В штате Вашингтон пять действующих вулканов. Из пяти ледниковый пик является самым удаленным.
Геологическая служба США
скрыть заголовок
переключить заголовок
Геологическая служба США
Федеральное правительство хочет выпустить еще одну серию бустеров COVID-19 этой осенью, но производители лекарств все еще тестируют новые бустеры. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов заявило, что будет основывать свою оценку бустеров на данных исследований на мышах, что является спорным шагом.
Джастин Салливан / Getty Images
скрыть заголовок
переключить заголовок
Джастин Салливан / Getty Images
Есть два известных вида скатов манта: гигантский скат манта и рифовый скат. Обе популяции находятся в группе риска из-за таких угроз, как рыболовство и загрязнение. МСОП относит гигантских манта к находящимся под угрозой исчезновения, а рифовых манта к уязвимым.
Рэйчел Т. Грэм / MarAlliance
скрыть заголовок
переключить заголовок
Рэйчел Т. Грэм / MarAlliance
Мисс Джоселин Белл, 1968 год. Фотография Джоселин Белл Бернелл (род. 1943) в Радиоастрономической обсерватории Малларда Кембриджского университета, сделанная для газеты Daily Herald в 1919 году.68.
Архив Daily Herald / Национальный музей науки и СМИ / SSPL через Getty Images
скрыть заголовок
переключить заголовок
Архив Daily Herald / Национальный музей науки и СМИ / SSPL через Getty Images
Еще из Research News
просмотреть архив или
поиск npr. org
Сообщение спонсора
Стать спонсором NPR
Сообщество прикладных наук
— новости, статьи, мультимедиа
Статья
Реология в тестировании пищевых продуктов – как работает реометр и что он может вам сказать
Эта статья призвана объяснить, что такое реология, как измеряются реологические свойства и как они применимы к вашей пище.
инфографика
Микропластик, переносимый по воздуху
Загрузите эту инфографику, чтобы изучить возникающую проблему переносимого по воздуху микропластика, его источников и обнаружения, а также возможного воздействия на здоровье человека и окружающую среду.
Наконец-то (проверено экспертами) химия в сочетании вина и еды
Святой Грааль науки о сочетании еды и вина мог бы стать основой для понимания того, почему некоторые сочетания работают, и прогнозирования результатов новых. Узнайте, насколько мы близки к открытию этой структуры, и узнайте о некоторых очень неожиданных сочетаниях.
инфографика
Анализ материалов батареи
В этой инфографике мы исследуем необходимость анализа материалов аккумуляторов, в частности ионно-литиевых (Li–ion) аккумуляторов, и методы, которые облегчают это.
инфографика
Анализ материалов батареи
В этой инфографике мы исследуем необходимость анализа материалов аккумуляторов, в частности ионно-литиевых (Li–ion) аккумуляторов, и методы, которые облегчают это.
Как использовать систему экстракции растворителем под давлением
Живая демонстрация выполнения экстракции растворителем под давлением на установленном устройстве SpeedExtractor.
Вещественные химические вещества, найденные в школьной форме
Новое исследование показало, что школьники в Соединенных Штатах и Канаде могут подвергаться воздействию пер- и полифторалкильных веществ (ПФАС) — «вечных» химических веществ — через школьную форму.
Новости
Регуляторная сеть, стоящая за воспалительной реакцией многих органов, раскрыта
Исследователи изучили, как регулируется хроническое воспаление, сопровождающее старение, и выявили петлю положительной обратной связи, которая поддерживает воспаление по мере старения.
Новости
ИМТ человека влияет на то, как его тело меняет микробиом почвы после смерти и разложения
Согласно исследованию, ИМТ человеческого тела после смерти и разложения влияет на микробное разнообразие почвы.
Новости
«Старые» гены помогают морским анемонам оставаться молодыми
Высококонсервативные «старые» гены гарантируют, что нейроны и железистые клетки способны продолжать дифференцироваться на протяжении всей жизни морских анемонов.
Новости
Дым лесных пожаров обращает вспять улучшение качества воздуха и создает экстремальные уровни загрязнения
Исследователи разработали модель искусственного интеллекта для прогнозирования загрязнения опасными частицами, чтобы помочь отслеживать быстро ухудшающееся задымление от лесных пожаров на американском Западе.
Реклама
Статьи
Статья
От культуральной тарелки до обеденной тарелки — давнее «обещание» лабораторного мяса
В этой тематической статье Танааз Хан исследует «затянувшиеся» перспективы лабораторного или «культивируемого» мяса. Выполняет ли он свое обещание стать более экологичной и этичной альтернативой мясу?
Статья
Кто был отцом современной пластической хирургии?
В этой статье мы вернемся в историю, чтобы узнать больше о Гарольде Гиллисе — отце современной пластической хирургии — и методах, которые он впервые применил.
Статья
Микропластик: что мы знаем об этом новом загрязняющем веществе?
В этой статье будет рассмотрена возникающая проблема микропластика в нашей пищевой цепочке, как он туда попадает, какой вред он может причинить и что делается для его обнаружения, предотвращения или ограничения.
Статья
Три столпа тестирования пищевых продуктов на растительной основе – функциональность, состав и безопасность
На быстрорастущем рынке продуктов питания на растительной основе определение новых ингредиентов имеет основополагающее значение для дальнейшего роста. В этой статье рассматривается, как переработчики могут использовать точные технологии тестирования и анализа для создания масштабируемых процессов и высококачественных продуктов растительного происхождения, отвечающих потребностям потребителей.
Статья
ИК-спектроскопия и FTIR-спектроскопия: принцип работы FTIR-спектрометра и анализ FTIR
Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье сегодня является чрезвычайно популярным методом. В этой статье мы рассмотрим, что это такое, как это работает, как интерпретировать данные и его многочисленные применения.
Инфографика
инфографика
Снижение стоимости владения высокоэффективными системами жидкостной хроматографии
инфографика
Получите уверенность в своем рабочем процессе хроматографии
инфографика
Еда будущего
Видео
Инженерные микроорганизмы для создания полезных материалов
Очистка электронных устройств
Что на самом деле делает сахар с телом
Как направлять
Как направлять
Советы по улучшению вашей количественной ПЦР
Загрузите это руководство, чтобы узнать, как улучшить реагенты для количественной ПЦР, образец/шаблон и контроль качества.
Как направлять
Восемь способов сделать вашу лабораторию более экологичной
Загрузите это руководство, чтобы узнать, как отказаться от одноразового пластика, как управлять холодным хранением и экономить воду и энергию.
Как направлять
Как использовать FTIR для обеспечения безопасности и эффективности дезинфицирующих средств для рук на спиртовой основе: от первоначальных исследований до производства
Загрузите это бесплатное руководство, чтобы узнать больше о доступных решениях для обеспечения эффективности и безопасности дезинфицирующих средств для рук на спиртовой основе.
Как направлять
Руководство по сверхкритической жидкостной хроматографии
Загрузите это руководство, чтобы узнать больше об основах SFC, настройке и рабочих процессах SFC, разработке методов и настройках, а также о различных приложениях SFC.
Как направлять
Руководство по препаративной ВЭЖХ-праймеру
Загрузите это руководство, чтобы узнать больше о настройке целевого объема фракции, основных принципах масштабирования, а также о настройке препаративной ВЭЖХ.
Списки
Список
Применение масс-спектрометрии
Список
Влияние промышленности и технологий на следующее поколение ученых
Список
ICP-OES: почти полвека назад и все еще вносит значительный вклад в анализ микроэлементов
Список
Основы терапевтического лекарственного мониторинга: определение, важность и методы
Список
Как биопечать способствует развитию тканевой инженерии
Наука | Инжиниринг | Научно-исследовательское учреждение: Технологический институт Нью-Мексико
Последние новости о COVID-19
5 ноября 2022 г.
В этом году мы рады снова приветствовать будущих студентов и их семьи. в кампус на День исследования NMT! Посетители смогут полетать на дроне внутри клетки для дронов NMT на территории кампуса, посмотрите на гоночный мини-автомобиль Baja, посмотрите живую битву конкурс ботов. Также будет возможность узнать больше о жизни в Tech, наши академические программы, финансовая помощь и многое другое!
RSVP Today! Управление поступления
потенциальных студентов
Наши академические программы
Ваш путь к финансовым и карьерному успеху
Великие национальные рейтинги
. NMT занял первое место в рейтинге четырехлетних колледжей Нью-Мексико по версии College Factual, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021!
12:1
Наше соотношение студентов и преподавателей означает небольшие размеры классов и повышенное внимание со стороны преподавателей. № 5 по годовому доходу от инвестиций в колледж
Найдите свою академическую программу
Подать заявку в НМТ
Оплата за школу
NMT Сейчас
Команда NMT запускает новейшую ракету на соревнованиях Spaceport America Cup по ракетостроению 2022 года
Технологический институт Нью-Мексико объявляет об открытии гидрологического центра, посвящает здание университета Деджу
Совет округа Сокорро с отличием Команда технологического института по регби Нью-Мексико
Технический университет Нью-Мексико с отличием Преподаватели, сотрудники, пенсионеры на собрании
Новые студенты знакомятся с технологиями во время «Недель приветствия»
посмотреть все новости
Бюро геологии и минеральных ресурсов
Бюро геологии и минеральных ресурсов
ЭМРТК
Обсерватория кампуса Этскорн
Обсерватория кампуса Этскорн
Лаборатория Ленгмюра
Лаборатория Ленгмюра
Исследовательский центр добычи нефти
Исследовательский центр добычи нефти
Обсерватория вулкана Эребус
Обсерватория вулкана Эребус
ГО-ТЕХ
ГО-ТЕХ
Институт комплексного аддитивного системного анализа
Институт комплексного аддитивного системного анализа
Программа тестирования микроэлектроники и устаревания технологий
Программа испытаний и устаревания технологий микроэлектроники
Бюро горной безопасности Нью-Мексико
Бюро горной безопасности Нью-Мексико
Национальный институт пещер и карстовых исследований
Национальный институт пещер и карстовых исследований
Национальная радиоастрономическая обсерватория
Национальная радиоастрономическая обсерватория
ИРИС ПАСКАЛЬ
IRIS PASSCAL
Студенческая жизнь
КЛУБЫ, ОРГАНИЗАЦИИ И ОТДЫХ
com/XSL/Variables»> Присоединяйтесь к нашим ученикам, которые с пользой проводят время вне классной комнаты.
Отдых в кампусе
Предстоящие события
КЛУБЫ, ОРГАНИЗАЦИИ И ОТДЫХ
Полный календарь
Наука и технологии | Министерство иностранных дел Японии
Наука и техника
31 августа 2022 г.
японский
Проф. Мацумото Йоичиро Советник по науке и технологиям Министру иностранных дел Профиль (PDF)
Визит вежливости г-ну ХАЯСИ Ёсимаса, министру иностранных дел, от профессора Мацумото Ёитиро, советника министра иностранных дел по науке и технологиям, и д-ра КОТАНИ Мотоко , советник по науке и технологиям министра иностранных дел
Д-р КОТАНИ Мотоко Со-советник по науке и технологиям Министру иностранных дел Профиль (PDF)
Дипломатия науки и техники
В последние годы влияние науки и техники на области международного сотрудничества и дипломатии возрастает. От национальной безопасности до технологических инноваций наука и технологии являются важными факторами, поддерживающими развитие нашей повседневной жизни и социального благосостояния. Идея объединить науку и технологии с дипломатией тогда получила название «Научная и техническая дипломатия». В течение некоторого времени Япония подчеркивала важность дальнейшего укрепления своей дипломатической власти за счет использования науки и техники. В нынешнем международном сообществе со всеми его глобальными проблемами у Японии больше возможностей выдвинуть свою науку и технологии на первый план в дипломатии.
В целях продвижения «научно-технической дипломатии» 27 сентября 2015 года Министерство иностранных дел назначило профессора КИШИ Теруо, почетного профессора Токийского университета, первым советником по науке и технологиям министра иностранных дел. Эта недавно созданная позиция была основана на отчете, представленном министру иностранных дел «Консультативной группой по научно-технической дипломатии» (председатель: ШИРАИСИ Такаси, в то время директор Национального института политических исследований), которая была созвана в мае. этот год. С момента вступления в должность профессор КИШИ играл активную роль, предлагая свой опыт, давая рекомендации, укрепляя связи за рубежом и популяризируя японскую науку и технологии за рубежом. Кроме того, для поддержки профессора КИШИ в его консультативной деятельности профессору Университета Окаяма профессору КАНО Мицунобу в апреле 2019 года было поручено работать со-советником по науке и технологиям при министре иностранных дел..
1 апреля 2020 года профессор Мацумото Ёичиро, президент Токийского научного университета, был назначен новым советником по науке и технологиям министра иностранных дел. Ожидается, что эта консультативная система еще больше укрепит японскую научно-техническую дипломатию.
Кроме того, при советнике по науке и технологиям была создана Консультативная сеть по научной и технической дипломатии, состоящая из специализированных экспертов из различных областей науки и техники, с целью внесения дальнейшего вклада в процесс планирования внешней политики. В рамках этой сети регулярно проводится «Консультативный совет по продвижению научно-технической дипломатии», состоящий из 20 экспертов из смежных областей.
Что нового
5-е заседание Консультативного совета по содействию научно-технической дипломатии (31 августа 2022 г.)
10-е заседание Совместного японо-французского комитета по сотрудничеству в области науки и технологий (28 июля 2022 г.)
Участие д-ра КОТАНИ Мотоко, со-советника по науке и технологиям министра иностранных дел, в научной беседе за круглым столом с европейскими официальными лицами в области исследований и инноваций, которая состоялась в Представительстве Японии в ЕС (12 июля 2022 г.) )
Визит вежливости г-ну ХАЯСИ Ёсимаса, министру иностранных дел, от профессора МАЦУМОТО Ёитиро, советника министра иностранных дел по науке и технике, и д-ра КОТАНИ Мотоко, со-советника министра иностранных дел по науке и технике (16 июня 2022 г.)
Проф. Мацумото Ёичиро, советник по науке и технологиям министра иностранных дел, и д-р КОТАНИ Мотоко, со-советник министра иностранных дел по науке и технологиям, встречаются с профессором Павлом КАБАТ, генеральным секретарем Международной организации по передовым наукам Организация программы (HFSPO) (24 мая 2022 г. )
Визит вежливости к государственному министру иностранных дел Одавара Киёси от г-на Жана-Эрика Паке, Генерального директора Генерального директората по исследованиям и инновациям Европейской комиссии (17 мая 2022 г.)
Презентация для атташе по науке и технологиям зарубежных представительств в Японии профессора Мацумото Ёитиро, советника по науке и технологиям министра иностранных дел, и профессора КАНО Мицунобу, со-советника по науке и технологиям министра иностранных дел (апрель 7, 2022)
Комиссия по науке и технологиям, со-советник министра иностранных дел доктора КОТАНИ Мотоко, исполнительного вице-президента по исследованиям Университета Тохоку (1 апреля 2022 г.)
4-е заседание Консультативного совета по развитию научно-технической дипломатии (16 марта 2022 г.)
Совместный пресс-релиз: 15-е заседание Совместного канадско-японского комитета по науке и технологиям (15 марта 2022 г.)
9-е заседание Японо-израильского совместного комитета по сотрудничеству в области науки и технологий (3 марта 2022 г. )
Проф. Мацумото Ёитиро, советник по науке и технологиям министра иностранных дел, принял участие в Глобальном технологическом саммите (17 декабря 2021 г.)
Визит любезности профессора Павла КАБАТ, генерального секретаря Международной организации по научным исследованиям на передовых рубежах (HFSPO), г-ну КАЙФУ Ацуши, послу, генеральному директору Департамента разоружения, нераспространения и науки, и профессору МАТСУМОТО Ёитиро, советник по науке и технологиям министра иностранных дел (16 декабря 2021 г.)
Видеообращение Е.П. ХАЯСИ Ёсимаса, министр иностранных дел Японии, на конференции высокого уровня STS Forum Latin America and the Caribbean (8 декабря 2021 г.)
Совместное заявление международных консультантов по науке и технологиям по случаю Токийского саммита «Питание для роста» 2021 г. (6 декабря 2021 г.)
Совместный пресс-релиз: 11-е заседание Совместного комитета Японии и Великобритании по сотрудничеству в области науки и технологий (20 октября 2021 г. )
Проф. Мацумото Ёичиро, советник по науке и технологиям министра иностранных дел, принял участие в АЗИАТСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ОБСЕ 2021 г. (20 сентября 2021 г.)
Визит вежливости г-ну ВАСИО Эйичиро, государственному министру иностранных дел, от профессора Мацумото Ёичиро, советника министра иностранных дел по науке и технологиям (2 сентября 2021 г.)
3-е заседание Консультативного совета по содействию научно-технической дипломатии (1 июля 2021 г.)
3-е заседание Совместного японо-испанского комитета по сотрудничеству в области науки и технологий (21 июня 2021 г.)
Совместный пресс-релиз 16-е заседание Совместного японо-американского рабочего комитета (17 июня 2021 г.)
Проф. Мацумото Ёичиро, советник по науке и технологиям министра иностранных дел, принял участие в 24-й сессии Комиссии по науке и технологиям в целях развития (CSTD) (27 мая 2021 г.)
2-е заседание Консультативного совета по развитию научно-технической дипломатии (22 января 2021 г. )
1-е заседание Консультативного совета по развитию научно-технической дипломатии (28 сентября 2020 г.)
Визит вежливости министру MOTEGI от бывшего и нового советников министра иностранных дел по науке и технологиям (6 апреля 2020 г.)
Новый советник по науке и технологиям министра иностранных дел (1 апреля 2020 г.)
12-е заседание Консультативного совета по развитию научно-технической дипломатии (19 марта, 2020)
Представление доклада советником министра иностранных дел по науке и технологиям о втором симпозиуме по научно-технической дипломатии (16 января 2020 г.)
Архив
Деятельность советника по науке и технологиям министра иностранных дел
Всеобъемлющие отчеты и рекомендации
Рекомендация «Укрепление фундамента научно-технического потенциала» (резюме (на японском языке) (PDF) / полный отчет (на японском языке) (PDF))
Создание инновационной экосистемы вместе с Африкой – Рекомендации к ТМКРА7 (резюме (PDF) / полный отчет (PDF))
Рекомендация по науке, технологиям и инновациям для достижения ЦУР и ее руководящий инструмент, Дорожная карта НТИ — Думать, действовать и творить вместе с миром — (резюме (PDF) / полный отчет (PDF))
Достижение инновационных решений для арктических проблем Наука и технологии для Арктики Роль Японии через пять «i» (резюме (PDF) / полный отчет (PDF))
Достижения и будущие направления науки и техники Советник министра иностранных дел Японии (резюме (PDF), полный отчет (PDF))
Рекомендация на будущее (НТИ как связующая сила для решения глобальных проблем: четыре действия научно-технической дипломатии для реализации ЦУР) (резюме (PDF), полный отчет (PDF))
План рекомендаций ТИКАД VI (Более процветающая Африка благодаря силе науки, технологий и инноваций) (английский (PDF), французский (PDF))
Консультативный совет по развитию дипломатии в области науки и технологий
Консультативный совет по развитию дипломатии в области науки и технологий (PDF)
[Советник по науке и технологиям, проф. Мацумото]
5-е заседание Консультативного совета по развитию дипломатии в области науки и технологий (31 августа 2022 г.)
4-е заседание Консультативного совета по содействию научно-технической дипломатии (16 марта 2022 г.)
3-е заседание Консультативного совета по развитию научно-технической дипломатии (1 июля 2021 г.)
2-е заседание Консультативного совета по развитию научно-технической дипломатии (22 января 2021 г.)
1-е заседание Консультативного совета по развитию научно-технической дипломатии (28 сентября 2020 г.)
Архив
Деятельность по связям с общественностью под руководством советника по науке и технике министра иностранных дел
Участие д-ра КОТАНИ Мотоко, со-советника по науке и технологиям министра иностранных дел, в научном круглом столе с представителями европейской политики в области исследований и инноваций, который состоялся в Представительстве Японии в ЕС (12 июля , 2022)
Проф. Мацумото Ёичиро, советник по науке и технологиям министра иностранных дел, и д-р КОТАНИ Мотоко, со-советник министра иностранных дел по науке и технологиям, встречаются с профессором Павлом КАБАТ, генеральным секретарем Международной организации по передовым наукам Организация программы (HFSPO) (24 мая 2022 г.)
Презентация для атташе по науке и технологиям зарубежных представительств в Японии профессора Мацумото Ёитиро, советника по науке и технологиям министра иностранных дел, и профессора КАНО Мицунобу, со-советника по науке и технологиям министра иностранных дел (апрель 7, 2022)
9-е заседание Совместного японо-израильского комитета по сотрудничеству в области науки и технологий (3 марта 2022 г.)
Проф. Мацумото Ёитиро, советник по науке и технологиям министра иностранных дел, принял участие в Глобальном технологическом саммите (17 декабря 2021 г.)
Визит любезности профессора Павла КАБАТ, генерального секретаря Международной организации по научным исследованиям на передовых рубежах (HFSPO), г-ну КАЙФУ Ацуши, послу, генеральному директору Департамента разоружения, нераспространения и науки, и профессору МАТСУМОТО Ёитиро, советник по науке и технологиям министра иностранных дел (16 декабря 2021 г. )
Совместное заявление международных консультантов по науке и технологиям по случаю Токийского саммита «Питание для роста» 2021 г. (6 декабря 2021 г.)
Проф. Мацумото Ёичиро, советник по науке и технологиям министра иностранных дел, принял участие в АЗИАТСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ОБСЕ 2021 г. (20 сентября 2021 г.)
Проф. Мацумото Ёичиро, советник по науке и технологиям министра иностранных дел, принял участие в 24-й сессии Комиссии по науке и технологиям в целях развития (CSTD) (27 мая 2021 г.)
Доктор КИШИ, советник по науке и технологиям министра иностранных дел, посещает Аргентину и Бразилию (18 апреля 2019 г.)
Д-р КИШИ, советник по науке и технологиям министра иностранных дел Японии, визит во Францию и Испанию (1 марта 2019 г.)
Доктор КИШИ, советник по науке и технологиям министра иностранных дел Японии, посещает Катар (18 декабря 2018 г.)
Статья в соавторстве с доктором Киши для журнала Science and Diplomacy (16 января 2018 г. )
Наука, изучающая жизнь и развитие кораллов. Реферат: Кораллы: разнообразие и значение
1.Наука, изучающая закономерности наследования признаков 2.Наука, изучающая химическую организацию живого 3.Наука, изучающая взаимоотношения живых
организмов между собой и с неживой окружающей природой 4.Наука, изучающая строение и функции целых клеток и их отдельных компонентов 5.Особый способ существования белковых тел 6.Самый низкий уровень организации живой материи 7.Высший уровень организации живой материи 8.Уровень организации живой материи, на котором существуют бактерии,амебы,инфузории и другие простейшие 9.Уровень организации живой материи, объединяющий популяции разных видов живых организмов (например,зеленые растения,зайцы и лисицы) 10.Уровень организации, изучаемый в курсе анатомии человека 11.Уровень организации, включающий в себя особей только одного вида)например,прайды львов) 12.Способность поддерживать постоянство внутренней среды, независимой то изменения природных факторов 13. Общее свойство живых систем, объединяющее процессы пищеварения,дыхания и выделения у человека и животных 14.Общее свойство живых систем,обеспечивающее непрерывность жизни 15.Общее свойство живых систем,выражающееся в изменении формы,строения и размеров тела
1.Наука, изучающая закономерности
наследования признаков
2.Наука, изучающая химическую организацию живого
3.Самый низкий уровень организации живой материи
4.Способность поддерживать постоянство внутренней среды, независимо
От изменения природных факторов
5.Общее свойство живых систем, объединяющее процессы пищеварения, дыхания и выделения у человека и животных
У кого из животных есть мантия?
1) у ракообразных2) у моллюсков3) у паукообразных4) у червей. У каких животных личинка проходит стадию ку¬колки? 1) у ракообразных2) у паукообразных3) у бабочек4) у червей Для кого характерно и бесполое, и половое размно¬жение? 1) для инфузории-туфельки2) для дождевого червя3) для речного рака4) для черного таракана. У ланцетника и других бесчерепных животных скелет1)отсутствует2)наружный3)внутренний хрящевой или костный4)в течение всей жизни представлен хордой. С помощью боковой линии рыба воспринимает1)запах предметов 2)окраску предметов3)звуковые сигналы 4)направление и силу течения воды.
Членистоногих, у которых к грудному отделу тела прикрепляются три пары ног, относят к классу1)ракообразных 2)паукообразных3)насекомых 4)сосальщиков. Кровеносная система в процессе исторического развития впервые появляется у 1)моллюсков 2)плоских червей3)кольчатых червей 4)кишечнополостных. У каких животных в процессе эволюции появляется второй круг кровообращения?1)хрящевых рыб 2)костных рыб 3)земноводных 4)пресмыкающихся. Как называется наука, изучающая жи¬вотных?1) этология 3) зоология2) морфология 4) генетика
морские колониальные кишечнополостные, главным образом из класса коралловых полипов, частично из класса гидроидных (гидрокораллы), отличающиеся способностью к образованию мощного обычно известкового (из карбоната кальция), реже рогового скелета, который сохраняется после смерти животного и способствует формированию рифов, атоллов и островов. Наиболее известны и важны с экологической точки зрения т.н. мадрепоровые (каменистые) кораллы, поскольку именно их рост приводит к образованию коралловых рифов и островов. Встречаются они почти исключительно в тропических и субтропических водах с температурой не ниже 21° С и на глубине не более 27 м. Основные места их распространения Карибское море (Флорида, Багамские острова, Вест-Индия) и Индо-Тихоокеанская область, особенно зона к северо-востоку от Австралии (Коралловое море).
Полипы. Кораллами обычно называют только скелет колонии, оставшийся после гибели множества мелких полипов. Как правило, они занимают чашевидные углубления, заметные на его поверхности. Форма этих полипов столбчатая, в большинстве случаев с диском на вершине, от которого отходят венчики щупалец. Полипы неподвижно закреплены на общем для всей колонии скелете и связаны между собой покрывающей его живой мембраной, а иногда и пронизывающими известняк трубками. Скелет секретируется наружным эпителием полипов, причем главным образом их основанием (подошвой), поэтому живые особи остаются на поверхности кораллового сооружения, а все оно непрерывно растет. Число участвующих в его образовании полипов также постоянно увеличивается путем их бесполого размножения (почкования). Кораллы размножаются и половым путем, образуя крошечные свободноплавающие личинки, которые в конечном итоге оседают на дно и дают начало новым колониям. Обычно днем полипы сжимаются, а ночью вытягиваются и расправляют щупальца, с помощью которых ловят различных мелких животных.
Кроме мадрепоровых кораллов, относящихся к подклассу шестилучевых коралловых полипов, заслуживают внимания и некоторые другие их группы. Т.н. жгучий коралл из класса гидроидных образует густые сплетения известковых ветвей, пронизанных миниатюрными порами. Красный, или благородный, коралл (Corallium ), коралл-органчик (Tubipora ) и ярко-голубой солнечный коралл (Heliopora ) относятся к подклассу восьмилучевых кораллов и отличаются от мадрепоровых присутствием у полипа восьми перистых щупалец, а не кратного шести их числа.
Введение
Кораллы — это не красные или черные бусы и не снежнобелые колючие безделушки. Это морские животные, представители типа кишечнополостных, а бусы и украшения изготавливают из их скелетов. Кораллы являются одной из древнейших групп многоклеточных организмов — они существуют на Земле не менее 550 млн. лет. На протяжении всей своей истории кораллы принимали не-посредственное участие в формировании известковых органогенных построек, прежде всего всем известных рифов.
О том, каково значение рифов, а следовательно, и кораллов, можно соста-вить представление из их даже самой общей характеристики.
Площадь, занятая в наше время коралловыми рифами, очень велика — по подсчетам разных исследователей она колеблется в пределах от 150 тысяч до первых миллионов квадратных километров. Это самая продуктивная зона Ми-рового океана — ежегодно в ней вылавливают во всем мире до 7 млн. т. рыбы, а также различных съедобных ракообразных (креветки, крабы, омары и др.), моллюсков (тридакны, устрицы и др.) и т.д. Бурение на рифовом шельфе Индо-Пацифики (Австралия, Индонезия, Полинезия) показало, что с рифами очень часто связаны промышленные залежи горючих полезных ископаемых — нефти и природного газа. Что же касается древних, ископаемых коралловых рифов, то с ними связано примерно 15 % всех нефтяных и газовых месторождений мира. Продуктивные рифовые массивы обнаружены и в нашей стране (Предуралье).
1. КОРАЛЛОВЫЕ РИФЫ
Риф — особая форма подводного рельефа, карбонатная конструкция на шельфовом мелководье, образованная выделяющими известь рифостроящими (иначе — герматипными) организмами, что в совокупности с комплексом физико-географических параметров и определяет специфичность рифовой экосистемы.
Различают две основные группы рифов — барьерные и атоллы.
Барьерные — это прослеживающиеся вдоль берегов на многие сотни и даже тысячи километров (например, Большой Барьерный риф вдоль северо-восточного побережья Австралии) рифовые гряды, которые отделяют прибрежную лагуну различной глубины от открытого моря.
Атолл — подводная гора увенчанная рифовой постройкой, имеющая в поперечнике округлую или эллиптическую форму. У берегов морей в зоне тропиков часто встречаются и мелкие одиночные рифы, не образующие барьеров.
Биоценоз кораллового рифа в систематическом отношении исключительно разнообразен и представлен многими сотнями видов растений и животных как продуцентами, так и консументами, образующими единую пищевую (трофическую) цепь. Это единая, самая активная и одновременно сложнейшая на Земле экосистема. В то же время она древнейшая из всех известных экосистем и самая устойчивая.
Кораллово-рифовая экосистема строго приурочена и приспособлена (адаптирована) к окружающей среде, к зоне тропиков, в которой не происходит существенных сезонных изменений. Например, разница между среднемесячными летней и зимней температурами здесь не должна превышать 3?. Вода должна быть чистая, что обусловливает необходимое для фотосинтеза количество света, нормально соленая (36‰), сильно подвижная, богатая кислородом. Отсюда ясно, что наиболее благоприятные области для существования герматипных кораллов, а следовательно, и рифообразования ограничены сравнительно небольшими глубинами — примерно до 50 м, но зона их процветания, как правило, не глубже 20-25 м.
Главными рифостроителями, формирующими основной карбонатный каркас рифа, являются разнообразные известковые водоросли — красные (родофиты) и зеленые (хлорофиты), которые иногда дают до 70 % всего карбонатного вещества. Выделение кальция и магния функционально связано с фотосинтезом, а следовательно, герматипность организмов не растительного происхождения определяется прежде всего их способностью к симбиозу с растениями, с водорослями, которые поселяются во внутреннем слое стенки кораллового полипа и употребляют в пищу азотистые остатки его продуктов питания. Посредством свойственного всем растениям фотосинтеза зооксантеллы выделяют кислород, усваиваемый кораллом, и содействуют образованию кальциевых солей, из которых коралловый полип строит свой скелет. Поэтому среди всех животных кораллам принадлежит главная роль в образовании рифов (до 30 % карбонатного вещества). В значительно меньшей степени герматипные моллюски (например, тридакны), фораминиферы, мшанки, губки, полихеты, иглокожие, у которых способность к симбиозу с водорослями выражена слабее.
2. КОРАЛЛЫ. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
Все кишечнополостные (тип Coelenterata, иначе Cnidaria) — почти исключительно морские животные с лучистой симметрией тела, с одной внутренней полостью, которая открывается также одним отверстием. Стенка их тела состоит из наружного слоя (эктодермы) и внутреннего (энтодермы), между которыми находится слой бесструктурной так называемой мезоглеи. В эктодерме расположены стрекательные клетки (книдобласты), которые при необходимости защиты от хищников или, наоборот, при нападении на мельчайших рачков, инфузорий и др., служащих им пищей, сокращаются и выбрасывают нить с ядовитой жидкостью (отсюда происходит и второе название этого типа Cnidaria, т.е. стрекающие).
В составе кишечнополостных выделяются следующие три класса:
1. Гидроидные полипы (Hydrozoa; к ним относится наша пресноводная гидра). Одиночные и колониальные животные, отдельные особи которых могут иметь форму как полипа, так и медузы, обладающие псевдохитиновым или известковым скелетом. Известны с кембрия, а возможно, и из докембрия, существуют и ныне.
2. Сцифоидные (Scyphozoa). Это медузы с толстым студенистым слоем, отпечатки которых в горных породах встречаются также начиная с кембрия, а возможно, и с позднего докембрия.
3. Коралловые полипы, или просто кораллы (Anthozoa), большинство которых характеризуется наличием скелета, сложенного фибрами арагонита или кальцита. Их достоверные древнейшие представители известны с ордовика, но возможно, они появились и раньше.
Палеонтология располагает не самими организмами, а их остатками, которые могут сохраняться в ископаемом состоянии — окаменевшими скелетами, отпечатками, слепками, ядрами. В этом отношении кораллы представляют собой очень ценный объект для палеонтологических исследований, поскольку большинство из них всегда формировало прочный скелет.
Собственно кораллы — исключительно морские животные. Они могут быть одиночными и колониальными. Тело каждого полипа (зооида) имеет вид мешочка со щелевидным отверстием — ртом, который окружен щупальцами. От рта во внутреннюю полость идет короткая сплющенная глотка. Сама внутрен-няя полость разделена вертикальными перегородками (мезентериями), не соединяющимися в центре полости между собой. Стенка, как и у всех других кишечнополостных, трехслойная.
В ископаемом состоянии отпечатки мягких частей тела кораллов встречаются крайне редко. В этом отношении уникальна находка, сделанная канадским палеонтологом П. Коппером (Copper, 1985). В силурийских отложениях, возраст которых около 430 млн. лет, он обнаружил окаменевшие, замещенные породой полипы кораллов — фавозитиды с прекрасно сохранившимися щупальцами — от 11 до 13, однако у большинства экземпляров их 12. Как могло случиться, что так хорошо сохранились столь нежные мелкие полипы? П. Коппер предположил, что возможно, эти кораллы приспособились к жизни в условиях сверхжесткой воды, т.е., по сути дела, еще в процессе жизни просто как бы наполнились минеральным веществом, которое и сохранилось, передав нам и форму, и общие черты строения полипов. Однако это мало вероятно, поскольку, как показали многочисленные анализы, в такой более чем пересыщенной минеральными солями (прежде всего известью) воде не может существовать вообще ни один организм. Более очевидно, что такие кораллы жили в обычных благоприятных для них условиях, но внезапный привнос в этот участок морского бассейна огромного количества минеральных веществ (возможно, даже с берега) уничтожил все живое; погибших полипов попросту никто не смог съесть, и они заместились карбонатом кальция уже после смерти. Однако по-добные случаи встречаются крайне редко.
В эктодерме кораллов находятся книдобласты. В энтодерме у них развиты реснички, содействующие процессу пищеварения, а также обитают симбиотические водоросли-зооксантеллы. Клетки, формирующие скелет (каликобласты), располагаются на нижней (базальной) поверхности эктодермы. Отметим, что у всех главнейших в истории Земли кораллов-рифообразователей, т.е. у всех современных нам склерактиний, как и у палеозойских ругоз и табулят, скелет наружный, эктодермальный.
У кораллов известно и половое и бесполое (вегетативное) размножение, можно даже сказать, что для них характерно чередование полового и бесполого поколений. Из оплодотворенного яйца развивается личинка (планула). Ее тело покрыто ресничками, что помогает свободно плавать. Поплавав несколько дней, планула выбирает удобное место и прикрепляется к субстрату — какой-нибудь раковине, обломку коралла, камню, просто ко дну — и дает начало новой коралловой постройке — одиночной, колониальной или псевдоколониальной.
Одиночные кораллы размножаются только половым путем. Если же коралл колониальный или псевдоколониальный, то вскоре после прикрепления планулы он начинает почковаться или делиться. Почкование и деление — разные типы вегетативного размножения: в первом случае материнский полип образует одну или несколько дочерних почек, сохраняя при этом свою целостность, а во втором тело материнского полипа делится пополам или на большее количество частей, из которых образуются новые полипы. Этот процесс может протекать многократно и в результате формируются иногда сложные агрегатные постройки, состоящие из очень многих зооидов, скелет каждого из которых называется кораллитом. Между отдельными зооидами в колонии может развиваться особая промежуточная ткань (ценосарк), также выделяющая скелет (цененхиму). У некоторых форм дочерние полипы возникают в этой ткани — так называемое ценосаркальное почкование.
Колония кораллов, как и других организмов, — это единое сложное генетическое образование, дифференцированное на разные участки, которые не только отличаются друг от друга морфологически, но и выполняют различные физиологические функции. Колонии широко известны у современных кораллов, но также встречаются и у ископаемых, примером чего служат палеозойские гелиолитоидеи.
Для кораллов очень характерны так называемые псевдоколонии — в этом отношении особенно типичны палеозойские ругозы и некоторые табуляты. Псевдоколониальная постройка возникает тогда, когда последовательное многократное почкование приводит к образованию сложных агрегатов, состоящих из плотно или неплотно соприкасающихся кораллов совершенно аналогичного строения, причем всегда лишенных ценосарка, т. е. в которых все особи одинаковы и морфологически, и функционально. Иногда стенки кораллитов бывают пронизаны порами, соединены трубочками, т.е. между собой. Это явление называется коммуникатностью, и можно утверждать, что коммуникатность свойственна всем кораллам.
Образованные кораллами сложные скелетные постройки в общем случае называются полипняками. В просторечии их часто просто называют колония-ми, хотя, как мы видели, это далеко не всегда верно. Форма полипняка во многом зависит от целого ряда причин, в том числе от субстрата, на котором поселилась планула, но все же можно выделить несколько наиболее распространенных их типов по форме (округлые, пластинчатые, стелющиеся, рамозные) или по характеру соотношения между кораллитами (ветвистые, массивные и некоторые другие).
На внешнюю форму полипняка очень сильно влияет степень подвижности воды. Еще в начале прошлого века работами английского зоолога Ф. Вуд Джонса и русского палеонтолога Н.Н. Яковлева, а также более поздними исследованиями американцев Т. Воона и Дж. Уэллса было доказано, что один и тот же вид кораллов в более спокойной среде строит шаровидный полипняк, в менее спокойной — рамозный, а в бурной — плоский, стелющийся по дну. Однако как бы ни менялся внешний вид коралловой постройки, детали структуры скелета всегда остаются постоянными, т.е. все представители одного вида имеют одну и ту же микроструктуру скелета.
Многие колонии (например, Acropora) могут восстанавливаться (такое явление носит название регенерации) и используют эту способность для расселения. Так, если в результате шторма какая-либо колония будет разломана, а ее обломки разбросаны в пределах той же прибрежной зоны, то в дальнейшем эти кусочки могут дать начало новым колониальным постройкам такого же типа, как и первоначальная. Эти кораллы обычно имеют широко расставленные ветви, как бы специально приспособленные для такого способа расселения.
Различные кораллы могут друг от друга сильно отличаться по размерам. Современные одиночные округлые грибообразные или лепешковидные склерактинии Fungia достигают в диаметре 40 см и даже более, тогда как отдельный полип в колонии зачастую имеет поперечник от долей миллиметра до нескольких миллиметров, а полип в псевдоколонии — до 1-2 см. Аналогичную картину мы видим и у древних кораллов — наиболее крупные одиночные формы при высоте до 1 м имели диаметр 20-25 см (это безусловно исключительные случаи).
Цвет живого коралла полностью зависит от пигментации — обычно они бурые, грязновато-зеленовато-бурые, реже малиновые, концы ветвей колонии часто голубые. Иногда они могут быть и желтыми — это значит, что цвет корал-ла целиком обусловлен симбионтами-зооксантеллами.
В принципе кораллы — хищники, для чего отчасти им и служат стрекательные клетки, и питаются микроорганизмами (мельчайшим планктоном, инфузориями, даже бактериями), парализуя своих жертв и отправляя их через ротовое отверстие для переваривания внутреннюю полость. Кроме того, они мо-гут использовать в качестве пищи также растворенные или взвешенные в морской воде органические вещества. Большую роль для герматипных кораллов играет также фотосинтез зооксантелл.
Именно благодаря зооксантеллам, способствующим выделению карбоната кальция, кораллы лучше и быстрее растут на свету. Изучению этого явления посвятили работы многие зоологи, в том числе наш биофизик Н.А. Иванов. В итоге удалось установить, что разным видам герматипных кораллов для нормальной жизнедеятельности необходимо разное количество света, что рост всего полипняка или отдельных участков колонии коррелятивно связаны с количе-ством получаемой солнечной энергии, что кораллы, живущие в различных световых условиях, реагируют на одинаковые световые условия по-разному. Зная физиологическую характеристику кораллов и световой режим, можно в любой точке рифа даже предсказывать возникновение тех или иных типов полипняков (так называемые жизненные формы) колониальных кораллов. Более того, в составе одного рода кораллов скорость роста скелета в одних и тех же условиях для разных типов полипняков различна — ветвистые колонии растут быстрее, чем плоские. Если света достаточно, то за два-три года может вырасти колония диаметром 10-20 см, причем вертикальный рост кораллитов в таком случае достигает 10 мм и более в год. Обнаружены полипняки возрастом 150 и даже 400 лет.
Исследование Pocillopora damicornis — основного коралла-рифостроителя Гавайских островов показало, что максимальный рост этих полипняков протекает при 26 С, а минимальный — при 21-22 С; на мелководье колонии были бугровидные и росли быстрее, а в глубине рифовой зоны — столбчатые и росли медленнее.
Кораллы живут во всех морях, даже на глубинах свыше 1000 м и при температуре +4 °С. Однако в океанических впадинах и в других глубоководных участках морей и океанов нет света, температура предельно низкая, водоросли там не живут, и кораллы не могут строить рифов. Сообщества глубоководных, не строящих рифов (агерматипных) кораллов образуют заросли, банки, луга. Так, на глубинах несколько сот метров и у берегов Исландии и на юге Тихого океана растут банки кораллов Lophelia многометровой мощности.
Для кораллов губительны опреснение (например, тропические ливни во время отлива), осушение, ураганы — после таких катастроф риф может восстановиться лет за тридцать, а то и более. Кораллами питаются некоторые рыбы, крабы и другие организмы.
У современных склерактиний, как и у древних кораллов, мягкое тело находится на поверхности, каждый полип сидит в небольшом углублении (чашечке) ; его рост вверх происходит путем последовательного формирования ба-зальных опорных элементов скелета (днищ и других структур того же происхождения), и в результате весь полипняк растет вверх. Таким образом, скелет всех этих кораллов — наружный. У другой их группы — у восьмилучевых кораллов (октокораллов или альционарий) — скелет сложен специфическими элементами — спикулами, образующимися в мезоглее, поэтому он и называется внутренним или мезоглеальным. Срастаясь между собой, спикулы составляют общий осевой скелетный каркас.
Все кораллы с наружным скелетом строят его по одному плану. Каликобласты базального эпителия полипа выделяют наименьшую, элементарную карбонатную частицу — как и большинство кораллистов мы будем называть ее тафтом (существуют и другие названия). Тафты группируются между собой, образуя фибры, а фибры в свою очередь образуют пучки с единым центром кристаллизации — склеродермиты. Структурный элемент следующего, более высокого порядка — трабекула; из трабекул состоят септы ругоз и склерактиний. Таким образом, скелетная ткань (склеренхима) всех кораллов построена по одному плану, и это подчеркивает их родство.
Внешняя стенка коралла многослойная, обычно ее наружный слой (голотека) покрыт тонкой поперечной морщинистостью, как бы знаками нарастания (ругами) ; отсюда и название целой группы древних кораллов ругозы. Иногда голотека может быть общей для всего полипняка, покрывая его снаружи снизу и с боков. Следующий слой — эпитека, покрыт продольными ребрами, которые соответствуют либо септам, либо промежуткам между ними.
Коралл растет вверх. Применение современных методов исследования, в том числе рентгенографии, позволило доказать, что существует сезонность роста кораллов, подчеркивая тем, что в полипняках отчетливо наблюдается зональность — слои разной плотности, различимые как темные, так и светлые по-лосы. Наибольший линейный рост происходит с мая по октябрь, наименьший — с октября по май-июнь. В эти периоды меняется и облик кораллитов. Оказалось, что можно установить даже суточный прирост коралла, который чаще всего равен 0,01-0,02 мм.
3. РАЗНООБРАЗИЕ КОРАЛЛОВ
До сих пор еще не разработана единая общепризнанная система кораллов, отражающая все их разнообразие и родственные взаимоотношения. Поэтому будем говорить не о конкретных таксонах (отряд, подотряд), а об их естественных группах.
В составе типа Coelenterata, класса Anthozoa выделяются три подкласса:
I. Ceriantipatharia. Почти все цериантипатарии — современные бесскелетные или с роговым скелетом организмы, колониальные и одиночные. Сюда относится драгоценный «черный коралл».
II. Octocorallia или Alcyonaria (восьмилучевые кораллы), для которых в подавляющем большинстве случаев характерны восемь мезентерий, восемь перистых щупалец и внутренний спикульный скелет. Несомненные представители известны с силура.
Включает следующие отряды:
1. Stolonifera. У этих кораллов молодые полипы отходят от расположенных между кораллитами особых перемычек — столонов или горизонтальных платформ. Типичным представителем столонифер является всем известная красная Tubipora, часто называемая «органчиком». Тубипоры широко распространены на всех современных мелководных рифах Индо-Пацифики, особенно в Красном и Южно-Китайском морях. Столониферы известны с мелового периода.
2. Alcyonida. «Мягкие кораллы». Длинные кораллиты обычно соединены известковой спикульной цененхимой. Вторичные полипы могут зарождаться в ценосарке. Известны с силура.
3. Gorgonida. Скелет горгонид состоит из известковых спикул. Характерна развитая во всех ветвях колонии известковая или рогоподобная осевая структура. Сюда относится знаменитый Corallium rubrum — благородный красный коралл, из скелета которого изготавливают ювелирные изделия и именно благодаря которому кораллы вообще получили свое название, ставшее привычным для нас. Первые представители горгонид появились в меловом периоде.
4. Pennatulida — пеннатулиды, или просто «морские перья». Это свободно живущие внедряющиеся в грунт и даже способные медленно передвигаться колонии, у которых вторичные полипы имеют вид боковых отростков крупного основного ствола, напоминая «ершик» для мытья лабораторных пробирок. Ствол этот носит название оозооида, а его верхняя часть, где растут полипы, — рахиса. Скелет известковый или роговой. Известны с палеозоя, хотя иногда считается, что пеннатулиды более древние.
5. Coenothecaliida, иначе гелиопориды, или «солнечные кораллы». В системе восьмилучевых кораллов они стоят совершенно особняком, поскольку имеют не внутренний спикульный, а наружный скелет, аналогичный по структуре некоторым палеозойским кораллам (гелиолитоидеям). Типичный представитель — современный рифообразующий «синий коралл» — Heliopora.
III. Третий подкласс — Zoantharia (зоантарии). Это одиночные или колониальные кораллы, большинство которых имеет наружный карбонатный скелет (известны бесскелетные формы). Известны, вероятно, с кембрия. Среди зоантарий можно выделить следующие группы.
1. Tabulata. Табуляты. Табуляты образуют полипняки, скелет которых в своем развитии еще не достиг трабекулярной стадии. Септальный аппарат выражен слабо — это обычно шипики, а также чешуйки или струйки на стенке. Кораллиты однообразные (мономорфные), цененхима не развита. Очень характерна коммуникатность — в одном полипняке кораллиты могут соединяться порами, трубочками-солениями, столонами. Появились, вероятно, в кембрии, существовали до конца палеозоя.
Среди табулят отчетливо выделяются несколько групп (отрядов или подотрядов) : например, сотоподобные фавозитиды, цепочечные хализитиды, сирингопориды с очень характерными соединительными трубками, сарцинулиды, полипняки которых очень похожи на уже упоминавшихся современных тубипор и некоторые другие.
2. Heliolithoidea. Гелиолитоидеи. Это древнейшие истинно колониальные кораллы с прекрасно развитой цененхимой, исключительно похожие на современных гелиопор. Поэтому в прошлом многие исследователи и считали, что палеозойские гелиолитоидеи — предки наших гелиопорид, несмотря на то, что исторически первых и вторых разделяют чуть ли не 200 млн. лет. Известны от середины ордовика до конца среднего девона.
3. Rugosa. Ругозы или четырехлучевые кораллы. Одиночные или псевдо-колониальные кораллы с наружным карбонатным (по всей вероятности, первично кальцитовым) скелетом и шестью первичными мезентериями, которым соответственно отвечают шесть первичных септ (протосепт). Септы в подавляющем большинстве случаев сложены трабекулами, появляются они в четы-рех секторах из шести, образуемых протосептами. Развиты днища, часто диссепименты, иногда сложные осевые колонны. Двусторонне симметричные. Средний ордовик — пермь.
Среди ругоз выделяют несколько групп (большинство исследователей считают их подотрядами) — стрептелазматины (одиночные, изредка псевдоколониальные кораллы с пластинчатыми септами и отчетливыми днищами), колюмнариины (всегда псевдоколониальные с пластинчатыми септами и отчетли-выми днищами) и цистифиллины (ругозы с шиповидными септами и пузыристыми горизонтальными элементами скелета). Отличие стрептелазматин от колюмнариин на первый взгляд может показаться не очень ясным. Дело тут в том, что стрептелазматины иногда образовывали псевдоколонии, у их одиночных представителей известны как бы «колониальные разновидности», тогда как колюмнариины никогда не переходили к одиночной форме существования.
4. Scleractinia. Склерактинии, часто неверно называемые «шестилучевыми кораллами». Всеми основными особенностями строения скелета склерактинии очень близки ругозам, однако у большинства этих кораллов септы развиваются во всех шести секторах, составляя иногда много последовательных (в зависимости от времени появления и размера) порядков и циклов. Кроме того, у многих склерактиний встречаются колонии. Скелет наружный, арагонитовый. Известны с мезозоя (с середины триаса), процветают и сейчас.
Среди склерактиний также можно выделить несколько групп (подотрядов), главнейшие из которых астроценины (обычно колониальные кораллы, кораллиты мелкие, септы состоят из небольшого числа трабекул), фунгиины (одиночные и колониальные, кораллиты крупные, трабекулы многочисленные). Септы, как правило, перфорированы (пористые). Характерны синаптикулы — скелетные элементы, образованные срастанием выростов трабекул из боковых поверхностей смежных септ, фавиины (одиночные и колониальные полипняки, состоящие из крупных кораллитов; трабекулы многочисленные; синаптикулы развиты как исключение).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, кораллы — прекрасные индикаторы климатической и биогеографической зональности. Изучение закономерностей их распространения в древние эпохи должно содействовать разрешению многих проблем палеогеографии, а это неразрывно связано с выявлением закономерностей образования и размещения целого ряда важнейших осадочных полезных ископаемых. Кроме того, многие группы кораллов имеют значение и как так называемые руководящие органические остатки — по ним можно определять относительный возраст вмещающих горных пород. В связи с этим в последние годы во многих странах мира, в то числе и в нашей стране, началось систематическое сравнительное изучение древних и современных рифов, многие палеонтологи посетили рифы в тропических морях. Для решения приведенных, а также многих других задач функционирует Международная группа по изучению рифов.
Список литературы
1. Внутривидовая изменчивость кораллов и спонгиоморфад/ Отв. ред. Б.С. Соколов, А.Б. Ивановский. — М.: Наука, 1992. — 90 с.
2. Ивановский А.Б. Кораллы: прошлое, настоящее и будущее/ Отв. ред. Б.С. Соколов. — М.: Наука, 1989. — 58 с.
3. Кусто Жак-Ив. Жизнь и смерть кораллов. — Л.: Гидрометеоиздат, 1975. — 176 с.
4. Наумов Д.В. и др. Мир кораллов. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 359 с.
5. Сребродольский Б.И. Коралл. — М.: Наука, 1986. — 132 с.
6. Шеппард Чарльз. Жизнь кораллового рифа. — Л.: Гидрометеоиздат, 1987. — 183 с.
Недостаток подвижности кораллы компенсируют долголетием. Это показали последние исследования, обнаружившие, что некоторые колонии этих существ возникли еще на заре человеческой цивилизации — более 4000 лет назад.
Коралловые полипы – настоящий феномен развития жизни на Земле. Их видимая часть образована преимущественно скелетом, общим для целой колонии биогерм, то есть известковых холмов на дне морей и озёр, образованных прикреплёнными организмами. Сами полипы прячутся в его складках, выставляя наружу только крохотные щупальца, которыми захватывают проплывающий планктон.
Несмотря на ошибочность термина, именно скелет колонии принято называть «кораллом», а по нему и скопление из сотен и тысяч симбиотов прозвали «коралловым рифом». Именно рост рифов лег в основу исследований ученых Техасского университета.
Для изучения были взяты два вида кораллов: золотистая Джерардия и черный (королевский) Леопатис. Сделав анализ их структуры, океанологи установили, что именно медленный рост является залогом долголетия коралловых образований. Чтобы измерить точный возраст Джерардии и Леопатиса, ученые применили радиоактивный анализ.
Для строительства своего убежища биогермы используют карбонат кальция. Его они умеют вырабатывать самостоятельно. После начала испытаний атомного оружия в 1950-ых годах, когда в мире появился «атомный углерод» — радиоактивный изотоп, проникший во все без исключения объекты в мире, строительный материал кораллов тоже приобрел толику радиации. Исследователи определили наличие подобного вещества в кораллах и установили, что изотопы присутствуют только в самом верхнем слое, имеющем толщину около 10 микрон.
Получается, что за прошедшие десятилетия коралловые полипы выросли только на такую высоту. Рассчитав среднегодовую скорость роста, ученые узнали и возраст каждого из образцов. Оказалось, что Джерардия живет уже более 2700 лет, а Леопатис еще больше – он разменял пятое тысячелетие. Это, конечно же, не срок жизни отдельно взятого полипа, а возраст кораллового остова.
Полученные результаты дали возможность узнать немного больше не только о процессе формирования коралловых рифов. Бренден Роарк, один из участников исследования считает, что, иследовав состав кораллов, можно получить более интересную информацию. Усовершенствовав системы анализа, ученые рассчитывают найти данные о крупных климатических изменениях на Земле, ведь они могли найти отражение в структуре образующего кораллы карбоната кальция.
Теперь, когда стал известен период, за который кораллы достигают размеров, подобных современным (высота Джерардии более пяти метров), техасские ученые обратились к мировому сообществу с просьбой объявить мораторий на добычу натуральных кораллов. «За время жизни одного поколения добыча кораллов многократно превосходит естественное восполнение, — говорит Роарк. — Мы ничего не знаем о том, как формируются колонии полипов, какими способностями к регенерации они обладают. Мы неоднократно находили очень молодые и маленькие коралловые колонии, так что долговременные мораторий может дать им шанс на выживание».
Кандидат геолого-минералогических наук Н. КЕЛЛЕР, старший научный сотрудник Института океанологии РАН.
Аппарат для подводных исследований «Мир-1».
Океанское судно «Витязь».
Научно-исследовательское судно «Академик Мстислав Келдыш».
Трал «Сигсби» готовят к спуску.
На камнях, принесенных тралом с подводной горы Ормонд (на выходе из Гибралтарского пролива), обитают очень интересные животные. Биологи за работой.
Подводный аппарат «Мир-2» сделал этот снимок на глубине 800 метров.
Так выглядит дно океана на глубине 1500 метров. Снимок сделан подводным аппаратом «Пайсис».
Морской еж. Обитает на глубине около 3000 метров.
В 1982 году я взошла на борт океанского судна. Это был «Витязь-2», только что построенный корабль нового поколения, на котором все было оборудовано для научно-исследовательских работ. Специалистам по обитателям дна из лаборатории бентоса Института океанологии АН СССР предстояло собрать донных животных, обитающих на Срединно-Атлантическом подводном хребте. Выходили мы в плавание из Новороссийска, порта приписки «Витязя».
Направление исследований рейса было биологическое, однако с нами шли и геологи. Всеобщее внимание привлекали включенные в состав экспедиции два геолога-немца. Один из них, Гюнтер Бублитц, был заместителем директора Института мореведения в Ростоке. Другой, Петер, работал в Геологическом институте во Фрайбурге. В рейсе участвовали также два физика из Физического института Академии наук.
Начальником нашего отряда был огромный, необыкновенно колоритный и артистичный Лев Москалев. Он преданно любил биологию, дотошно систематизируя самые разнообразные ее аспекты, был прирожденным систематиком и в науке и в жизни. Команда души в нем не чаяла, покатываясь от хохота от его шуток и отдавая должное его морскому опыту.
Все мы были кандидатами наук, все, кроме меня, уже не раз бывали в рейсах. Устроившись в каютах, мы пошли осматривать корабль. Внутри все было удобно для работы. Просторные светлые лабораторные помещения с огромными окнами, новые бинокулярные лупы, сита и «бочка Федикова» для отмывки проб, банки для образцов — все было на месте. На палубах стояли лебедки с промасленными, намотанными на огромные барабаны тросами. Лежало несколько дночерпателей, стоял салазочный трал. На баке (на носу корабля) находилась малая лебедка для работ с геологическими трубками. Очень заинтересовал нас подводный обитаемый аппарат «Пайсис» («Pisces»), стоявший в особом помещении.
Обнаружилось, что после морской болезни, от которой я стала страдать в первые же часы плавания, самое неприятное в морском путешествии — адинамия. Провести три месяца, почти не двигаясь, тяжело. Начинаешь на собственной шкуре ощущать, что должен испытывать арестант, сидя месяцами в тесной камере.
Работа в океане не обманула моих ожиданий. Нигде еще мне не было так захватывающе интересно. Особенно сложны и волнующи, как приключение, были траления. Мы заранее готовились к этому событию. Во время «холостого хода» к месту работы мы учились искусству вязать морские узлы, сшивали и чинили траловую сеть. Это было не так-то просто: несколько огромных сачков с ячеями разного диаметра, ловко вставляемых один в другой, занимали всю ширину палубы. Мужчины проверяли надежность тросов, крепко сплетали сомнительные, ослабленные участки.
Но вот судно приходит на запланированный полигон. Начинается долгожданный рабочий момент. Корма нашего корабля оканчивается слипом — широким скатом в море, как на больших рыболовецких судах. Рядом стоит большая траловая лебедка. Снимают ограждение над слипом. Начинают спускать специальный бентосный трал «Сигсби». Траление — это искусство, особенно на подводных горах, где острые скалы могут порвать сети. Тралящие постоянно бегают на эхолот, следят за изменениями рельефа дна. Большим опытом и умением должен обладать и капитан судна, непрестанно корректирующий ход корабля, подруливающий так, чтобы трал мог сесть на мягкий грунт. Вытравлено три километра троса. Нужны большое самообладание и внимание тралящего, способного уловить момент касания тралом дна на трехкилометровой глубине. Иначе трал может прийти пустым, и будут напрасно потрачены часы драгоценного времени. Если троса вытравишь слишком много, он может запутаться или зацепиться за скалы. Пришла пора поднимать трал наверх. Всем, кроме тралящего, приказано уйти с палубы и спрятаться. Если тяжелый трал оборвется, что случалось не раз, стальной, внезапно освободившийся от колоссального груза трос может поранить человека. Наконец трал поднят. Его содержимое вытряхнуто на палубу. К нему позволено подходить только нам, биологам, иначе матросы да и сотрудники могут растащить попавшую в трал красивую фауну на сувениры. На палубе целые кучи грунта, ракушняка, камней и гальки: копошатся еще живые обитатели глубин, так бесцеремонно поднятые на поверхность. Ползают крупные морские ежи разных видов — черные, с длинными иглами и более мелкие, цветные, с красивыми пластинками панциря. В кавернах на камнях притаились офиуры с тонкими извивающимися змеевидными лучами. Шевелят «ножками» морские звезды. Плотно захлопнули свои створки разнообразные двустворчатые моллюски. Медленно шевелятся на солнце брюхоногие и голожаберные моллюски. Стараются спрятаться в щели черви разных видов. И — о радость! Масса мелких белых известковых рожков с полипом внутри. Это — предмет моих изысканий, одиночные глубоководные кораллы. Видимо, трал захватил целый «лужок» этих сидящих на склоне подводной горы животных, которые в состоянии «охоты», с выпущенными из чашечек щупальцами, похожи на причудливые цветы.
Ихтиологи запускают свой, «промысловый» трал. Для лова глубоководных рыб в экспедицию приглашен специалист — тралмейстер.
Геологи опускают геологические трубки и дночерпатели. Поверхность добытого ими осадка также отдается нам, биологам, на осмотр: вдруг и там попались какие-то звери? Так что работы у нас много, сидим, разбираем фауну, не разгибаясь. И это прекрасно, так как убийственнее всего на корабле — тягучие дни безделья.
Так, спуская то тралы, то черпаки, мы отработали огромную подводную гору Грейт Метеор на Срединно-Атлантическом хребте, от ее подножия, находящегося на глубине трех километров, до подводной вершины. Нам удалось выяснить сравнительные особенности фауны, живущей на разных подводных горах и на разных глубинах в центральной части океана. С помощью подводного обитаемого аппарата «Пайсис», опускающегося на глубины до двух километров, наши коллеги могли воочию наблюдать за образом жизни и поведением многих донных животных, снимая все это на фотопленку, затем мы ее просматривали, находя интересующие каждого объекты. Все были увлечены и работали не покладая рук.
Актинии, как и кораллы, относятся к кишечнополостным животным. Отличает их в основном отсутствие скелета. Когда актинии сидят неподвижно на скалах в позе «охоты», расправив вокруг рта свои многочисленные щупальца, они очень похожи на подводные цветы, каковыми их и считали некоторые ученые начала XVIII века. Во время отлива щупальца сжимаются, и актинии превращаются в маленькие слизистые комочки, в почти неразличимые наросты на скалах. Но все это только видимость. Актинии обладают способностью на большом для них расстоянии чувствовать приближение врага, например некоторых видов поедающих их голожаберных моллюсков. Тогда они принимают злобные оборонительные позы, угрожающе поднимая вертикально вверх извивающиеся истончившиеся щупальца. Они больно стрекаются и хищно заглатывают любую подвернувшуюся им добычу. Могут оторваться от субстрата, и тогда волна отнесет их на безопасное расстояние. А могут медленно передвигаться по твердому грунту. Они сражаются при помощи щупалец и агрессивно отстаивают свое место от актиний других видов. Эти животные способны регенерировать, восстанавливая все свое тело, возникая, как птица Феникс из пепла, если оставить неповрежденной всего 1/6 ее часть. Все это оказалось для меня, бывшего палеонтолога, неожиданным и необыкновенно увлекательным. Изучение поведения и образа жизни актиний помогло мне живо представить особенности поведения и жизни глубоководных одиночных кораллов, которые мы не можем непосредственно наблюдать в лабораторных условиях.
Капитаном нового «Витязя» был Николай Апехтин, один из самых образованных и симпатичных капитанов, плававших на наших научно-исследовательских судах. Николай владел двумя европейскими языками, был начитан и любознателен; держался с большим достоинством, заботясь о людях, а главное — его отличал высочайший профессионализм, и работать с ним было одно удовольствие.
Второй мой рейс состоялся только через три года. Я отправилась под начальством гидролога Виталия Ивановича Войтова на том же «Витязе-2» и с тем же капитаном Колей Апехтиным, но уже возглавляла свою маленькую группу.
Мне вменили в обязанность на каждой станции брать пробы фитопланктона и затем фильтровать его. Помимо того я добилась обещания, что в конце рейса специально для меня у берегов Африки будут сделаны несколько остановок для взятия образцов со дна.
Плавание с Виталием Ивановичем Войтовым запомнилось как одно из самых приятных и спокойных. Войтов, большой, благожелательный и неторопливый человек, не нервничал в экспедиции и никого не торопил. Однако работа под его начальством шла споро, своим чередом.
Примерно через месяц после отплытия из Новороссийска пересекли Атлантический океан. Временны» е пояса менялись так быстро, что мы едва успевали переставлять свои часы. Океан был непривычно тих, и мы мирно и спокойно прибыли в район работ. Он находился почти в пределах печально знаменитого Бермудского треугольника, близ того его угла, где расположено Саргассово море. Бермудский треугольник — действительно место совершенно особое. Здесь зарождаются бури и ураганы. Поэтому любого, а в особенности чувствительного к атмосферным колебаниям человека, не оставляет тревожное гнетущее чувство, подобное тому, которое испытываешь перед грозой. Но, к счастью, и в этом малоприятном районе море было абсолютно спокойное, хотя вид раскаленного темного Солнца, светившего сквозь сизую прозрачную дымку, казался зловещим.
На одном из научных коллоквиумов гидрофизики сообщили о существовании в Саргассовом море рингов — небольших кольцевых водоворотов, возникающих в результате подъема наверх фонтанчиков холодных придонных вод, несущих в верхние слои водных масс нитраты, фосфаты и всякие другие полезные для жизни фитопланктона и водорослей органические вещества. Решили проверить, не влияет ли существование в рингах беспозвоночных животных на их количество и размер. Моя коллега — Наташа Лучина, изучавшая водоросли, вылавливала сачком для гербария разные виды саргассов. А я, внимательно рассматривая поверхности их стеблей, обнаружила на них массу червей полихет, сидящих в прозрачных слизистых чехликах-домиках, крохотных брюхоногих, двустворок и юрких голожаберных моллюсков с их разноцветными папиллами. Беспозвоночные «зверики», как маленькие Кон-Тики, плавали на своих лодочках-сар гассах, и течения разносили их по всему океану. Оказалось, что немецкие ученые еще в конце XIX века ставили опыты, бросая в Саргассово море запечатанные бутылки, и наглядно показали, как раскручивались там течения, разнося бутылки неожиданно далеко — до берегов Европы и Южной Америки. Такие опыты будят воображение. Я принялась взвешивать животных, собранных в пределах рингов и вне их, сравнивать количество, размер и состав, чертить графики. Получились любопытные результаты. Действительно, в пределах рингов жизнь цвела пышнее. Зверей было больше, они были крупнее и разнообразнее. Вывод оказался моим маленьким открытием.
Рейс подходил к концу. Мы миновали Канарские острова и приблизились к берегам Африки. Наконец настала неделя, выделенная мне для дночерпательных работ в районе Канарского апвеллинга.
Что же такое апвеллинг? Как эффект вращения Земли возникают силы Кориолиса. Под их воздействием на поверхности океана в тропической зоне образуются разнонаправленные круговороты поверхностных водных масс. При этом у восточных берегов всех океанов наблюдается подъем глубинных вод в верхние слои гидросферы. Это и есть апвеллинги. Ими с океанических глубин выносятся, как и в рингах, только в гораздо больших масштабах, питательные вещества, на основе которых бурно развивается фитопланктон, служащий в свою очередь пищей зоопланктону, а последний обильно питает обитателей дна. При этом пищи может быть так много, что всю ее невозможно съесть, и в результате получаются местные заморы, зоны загнивания донной фауны, мигрирующие в зависимости от усиления или ослабления апвеллинга. Кораллы не питаются фитопланктоном. Они не переносят его обилия, так как он мешает им дышать. Эти животные поглощают кислород всей поверхностью тела, и их реснички не успевают очищать верхнюю околоротовую площадочку с щупальцами от большого количества посторонней взвеси в воде. В тех районах океана, где действуют мощные апвеллинги — Перуанский, Бенгельский, — кораллы вообще не обнаружены.
Мне помогли наладить черпак. Нашелся и человек из команды, умеющий ловко обращаться с этим орудием лова. Работать решили ночью. Светила огромная тропическая луна. Я в возбуждении работала как автомат, едва успевая отбирать пробы и сортировать непрестанно приходивший грунт, — работали мы на малых глубинах.
В следующий рейс я отправилась в 1987 году на том же «Витязе-2». Задачи рейса на этот раз были технические. Предстояло впервые опробовать знаменитые обитаемые подводные аппараты «Мир», сделанные в Финляндии по проектам, разработанным в нашем институте, и способные работать на глубинах до шести километров. В экспедиции нужен был и биолог, чтобы определять фауну, захваченную черпаками и драгами во время геологических работ, а также манипуляторами и сетками, которыми были оснащены «Миры». Начальником рейса назначен заведующий техническим сектором нашего института Вячеслав Ястребов.
На борту судна я узнала, что отряд магнитометрии возглавляет поэт Александр Городницкий, песни которого мы с упоением пели когда-то у костра в пустыне Бет-Пак-Дала. Шли с нами и геологи, изучавшие осадки в океане, — В. Шимкус и талантливый Ивор Оскарович Мурдмаа.
Выходили мы на «Витязе» на этот раз из Калининграда. Тишь и гладь стояли в проливах, по которым наш «Витязь» шел к океану. Мы прошли у самого берега мимо Киля и более мелких немецких городков и поселков, восхищаясь чистотой и ухоженностью домов, набережных, мимо садиков со стоящими в них трогательными гномиками, уточками и зайчиками. Но вот каналы пройдены. Впереди Северное море, на котором бушевал такой шторм, что лоцман отказался вести нас дальше. Однако в Лиссабоне, в гостинице, в номерах, оплаченных институтом, ждут две англичанки и немецкий ученый, приглашенные в наш рейс. И капитан Апехтин, которому и без лоцмана здесь знаком каждый подводный камень, решает сам вести корабль по расходившемуся морю. По небу стремительно несутся черные тучи с рваными светлыми краями. Темно, жутко и мрачно кругом. Ветер с визгливым свистом и воем проносится над нашим кораблем.
Но всему на свете приходит конец. В «узкостях»-проливах между Англией и французским берегом, вопреки опасениям капитана, становится намного тише. Еще более спокойной, почти штилевой оказалась погода в грозном Бискайском заливе. Как по озеру, дошли мы по нему до Лиссабона и после четырехдневной стоянки начали работы на подводных горах Тирренского моря, вблизи Корсики.
Геологи отработали черпаками три подводных поднятия: хребет Барони, горы Марсили и Маньяги, от подножия до вершин. Все три горы вулканического происхождения, имели крутые скалистые склоны и острые вершины. Надо было исхитриться и попасть черпаком точно в небольшие выемки, в которых накапливался осадок. Здесь настоящим волшебником, мастером высокого класса показал себя профессор М. В. Емельянов из Калининградского отделения нашего института. Он так ловко направлял черпаки, что почти все они приходили полными. Такая работа с черпаками, с моей точки зрения, намного превосходит возможности тралов для отлова донной фауны. Конечно, она требует большого умения и терпения. Во-первых, черпаки дают точную глубинную привязку. Во-вторых, надо признать, что трал безжалостно нарушает окружающую среду, вырывая на большом расстоянии все живое со дна, а черпак берет пробу прицельно из определенного участка. Однако черпаки не могут поймать крупных животных, и картина донного населения получается не совсем полной.
В результате выбора фауны из черпаков я получила картину распределения донных животных и, конечно, одиночных кораллов на подводных горах. Много интересного для понимания закономерностей распределения фауны в океане дало сравнение полученного материала с фауной, выловленной нами ранее на Срединно-Атлантическом хребте, в центре океана, где условия ее обитания сильно отличаются от жизни в прибрежной зоне. Таким образом, рейс оказался в научном отношении весьма интересным, а материалов набралось столько, словно работал целый биологический отряд.
Моя четвертая, и последняя, экспедиция проходила в следующем, 1988 году на судне «Академик Мстислав Келдыш», самом большом и комфортабельном из всего научно-исследовательского флота.
Начальником рейса был Ястребов. С нами опять шел Городницкий.
На этот раз мы отрабатывали уже знакомые подводные горы Тирренского моря, а также горы Ормонд и Геттисберг в Атлантическом океане, на выходе из Гибралтарского пролива. Но все внимание уделялось работам с помощью подводных аппаратов «Мир», спуск которых собирал на палубе все население корабля и становился поистине волнующим зрелищем. В глубины океана опускались три человека: командир подводного обитаемого аппарата, пилот и наблюдатель из «науки» с киноаппаратом. Помещение внутри очень тесное, люди размещались почти вплотную друг к другу. Задраивали вход. Затем с помощью большой траловой лебедки осторожно опускали на воду сферический аппарат, который тут же начинал раскачиваться даже при небольшой волне. Немедленно от борта судна к нему подходила надувная моторная лодка. С нее, изловчившись, длинным прыжком, как гимнаст, на верхнюю площадочку качающегося шара перескакивал человек в гидрокостюме для того, чтобы отцепить «Мир» от троса лебедки. Это были опасные манипуляции. Но в нашем рейсе все обошлось благополучно.
Под водой «Мир» мог проводить до 25 часов. Весь состав судна, и команда и «наука», с нетерпением ждал его возвращения, поминутно вглядываясь вдаль, в водную гладь. Наконец раздавался писк — позывные субмарины, и она всплывала на поверхность моря, иногда очень далеко от корабля, различимая ночью по светящемуся красному огоньку, своему опознавательному знаку. Корабль трогался в путь, чтобы как можно скорее поднять на палубу людей, которых сильно качало и вертело при болтании шара на поверхности. И вот дверь аппарата раздраивают, и на палубу вылезают, пошатываясь, усталые «подводники». А мы получаем долгожданные материалы — образцы пород, взятые манипулятором, животных, сидящих на них, осадок из сачка и зверей из осадка.
Благодаря «Мирам» нашим геологам впервые удалось взять в Тирренском море со склонов подводных гор послойно, снизу вверх по разрезу, образцы коренных пород с сидящими на них колониями современных и ископаемых кораллов. Манипуляторы «Миров» выколотили образцы и опустили их в специальную сетку таким образом, как это обычно делает геолог-стратиграф, работая на поверхности земли, и как на морских глубинах еще никому не удавалось. Последующее определение абсолютного возраста и видов этих кораллов позволило уже в Москве сделать интересные выводы о скорости поднятия Гибралтарского порога в течение геологического времени, об экологической обстановке, царившей в Средиземном море в далеком прошлом.
Много нового узнали мы и об образе жизни донных беспозвоночных, об их расположении по отношению к глубинным потокам, размещении на различных грунтах и на разных формах рельефа. Изучение морского дна с помощью «Миров» вскоре положило начало совершенно новой науке — подводному ландшафтоведению. Несколько лет спустя с помощью «Миров» начались поиски и изучение подводных гидротермальных источников и их специфического населения. Таким образом, работа с «Мирами» открыла совершенно новые перспективы и горизонты в науке. И я рада, что была свидетелем самых первых, самых захватывающих шагов в этом направлении.
Спасут ли трансгенные водоросли гибнущие коралловые рифы. Состояние климата на планете уже сейчас таково, что большинство кораллов к 2050 году погибнет. Ученые пытаются придумать план их спасения
Коралловые рифы гибнут у нас на руках: подогретое индустриализацией изменение климата протекает для них слишком быстро, чтобы они успели адаптироваться к новым для себя условиям. Даже если к 2050 году человечеству удастся удержать уровень содержания углекислого газа в атмосфере на том же уровне, что и сегодня, гибели большинства кораллов избежать не удастся. Поэтому ученые от размышлений о том, как предотвратить гибель кораллов, уже перешли к обсуждению плана активных действий по их сохранению. О том, как эти планы выглядят сейчас, специально для chrdk. рассказывает биолог Михаил Никитин.
На прошедшем в декабре 2017 года Европейском симпозиуме по коралловым рифам ученые со всего мира обсудили состояние кораллов и их судьбу в условиях изменения климата. Дело плохо: за последние два десятилетия каждые 6—8 лет, в периоды максимальной жары, коралловые рифы по всему миру обесцвечивались и частично гибли. Естественное восстановление рифов занимает 15—30 лет. Так что, если подобная динамика сохранится, к 2050 году большинство кораллов погибнет.
Спасать их, ограничивая выбросы углекислого газа, уже недостаточно и поздно. Достигнутый сейчас уровень содержания углекислого газа в атмосфере Земли достаточен, чтобы большинство кораллов не дожили до 2050 года. Поэтому просто оставить рифы в покое и ничего не трогать означает их потерять. Чтобы спасти кораллы, людям придется вмешаться в их жизнь: создать коралловое хозяйство — подобно лесному хозяйству, бороться с вредителями и активно заниматься восстановлением погибших рифов. Добрая половина докладов была посвящена попыткам это сделать.
Одни ученые рассказывали о поиске особо устойчивых видов кораллов и перспективах акклиматизации их в новых местах. Другие — о «коралловых питомниках», в которых они разводят «саженцы» и высаживают их на рифы. Третьи — об экспериментах по приданию устойчивости кораллам путем ускоренной эволюции, межвидового скрещивания или генной инженерии.
Каждый коралл — это сложное сообщество. Он состоит из собственно коралловых полипов (сидячие животные) и их многочисленных симбионтов. Среди последних главные — одноклеточные водоросли рода Symbiodinium, они обеспечивают 80—90% питания полипов и нужны для осаждения известкового скелета. Кроме них, на каждом коралле живут сотни видов мелких рыбок, креветок, крабов, моллюсков и разнообразных червей, тысячи видов бактерий и вирусов. Их отношения (симбиозы, конкуренция, хищничество) запутаны сложнее, чем политика на Ближнем Востоке.
Два основных участника этого симбиоза — коралловые полипы и водоросли — могут в какой-то мере обходиться друг без друга. Коралл, потерявший водоросли, питается только тем, что ему удается поймать, а охота — дело непредсказуемое. Такие кораллы живут впроголодь и проигрывают в конкуренции, но все-таки не гибнут сразу и имеют шанс найти себе новые водоросли. Symbiodinium могут свободно жить в море. Там они быстрее растут и делятся, могут переходить к половому размножению, но часто становятся чьим-то обедом. В клетках коралла Symbiodinium надежно защищены от хищников, имеют вдвое больше света (не только прямой сверху, но и отраженный от белого кораллового скелета снизу) и азотные удобрения из отходов жизнедеятельности полипа. Но коралловая «крыша» стоит недешево: водоросли отдают полипу до 90% продукции своего фотосинтеза! Поэтому водоросли время от времени сбегают на волю, а затем возвращаются к симбиозу с новым поколением кораллов.
Повышение концентрации СО2 влияет на кораллы двумя путями. Во-первых, больше углекислого газа — кислее вода, и отложение известкового скелета требует больше энергии. Во-вторых, углекислый газ в атмосфере дает парниковый эффект и повышает температуру планеты. В самую жаркую погоду, когда вода прогревается до 29-30 градусов Цельсия, кораллы страдают от перегрева. В первую очередь жара нарушает систему фотосинтеза у водорослей-симбионтов, те начинают выделять ядовитую для коралловых полипов перекись водорода. Клетки полипов, защищаясь, выбрасывают водоросли «за борт», в результате чего коралл обесцвечивается и начинает голодать. Чем кислее вода, тем ниже устойчивость коралла ко всем стрессовым воздействиям и тем легче союзу кораллов с водорослями распасться.
Коралловый полип выбрасывает симбионтов под действием стрессовых факторов
Если температура на планете пока не вышла за пределы колебаний последних десяти тысяч лет, то углекислый газ уже достиг рекордного за 25 млн лет уровня. В принципе кораллы могут приспособиться к высокой концентрации СО2. Например, в мезозойскую эру кораллы процветали, несмотря на то что содержание углекислого газа в атмосфере тогда было в несколько раз выше современного. Но сейчас содержание углекислого газа растет слишком быстро — на треть за столетие! — чтобы кораллы успевали приспособиться к нему естественным путем. Кораллы растут долго и приступают к размножению не раньше десятилетнего возраста, поэтому смена поколений и эволюция у них идут медленно. Устойчивость кораллового сообщества к кислотности и перегреву зависит прежде всего от водорослей. Водоросли в составе коралла тоже медленно размножаются и, соответственно, медленно эволюционируют (одно клеточное деление в 1—3 месяца), потому что коралл изымает почти всю продукцию их фотосинтеза.
Но они могут жить и просто в морской воде, размножаясь при этом быстрее. Поэтому австралийские ученые взяли симбиодиниум из кораллов и стали растить его в пробирках, постепенно повышая температуру. В пробирках поколения водорослей сменялись каждые сутки, поэтому за год эксперимента удалось поднять предельную для них температуру на три градуса. Кораллы с этими водорослями тоже оказались более устойчивы к жаре.
А биологи из Университета короля Абдаллы (Саудовская Аравия) заметили, что в Персидском заливе и в северной части Красного моря (примерно от Эйлата до Хургады) кораллы гораздо лучше переносят жару, чем их сородичи в Индийском океане. Причем эта устойчивость — «с запасом». Кораллы из Эйлата в аквариуме выдерживают температуру воды до 32 градусов, чего на их родине никогда еще не было.
Изображение: Анатолий Лапушко / Chrdk.
Пересадка кораллов между разными районами Красного моря показала, что устойчивость работает только при повышенной солености воды. Соленость Персидского залива и северного Красного моря выше, чем открытых океанов. Эксперименты с пересадкой симбиодиниумов показали, что дело в них, а не в полипах или микробах. А теперь расшифрован и механизм этой устойчивости. Оказалось, что приспособленные к высокой солености линии симбиодиниума накапливают для защиты от соли особый сахар — флоридозид. Он заодно обладает антиоксидантными свойствами, благодаря чему подавляет выделение перекиси перегретыми водорослями и предотвращает обесцвечивание кораллов. Но при обычной солености водоросли предпочитают не тратить энергию на накопление флоридозида. Сейчас ученые работают над тем, чтобы генной инженерией заставить водоросли производить флоридозид в ответ на жару, а не только на соль.
Похоже, в отношениях человечества с природой наступила совершенно новая ситуация. Чтобы спасти экосистемы коралловых рифов, придется создавать и выпускать в море прошедшие искусственный отбор, гибридные, а то и трансгенные водоросли и кораллы. Для многих экологических активистов это будет тяжелый выбор.
Кстати, на этой конференции было заметно, что мировые лидеры в исследовании кораллов меняются. Если раньше это были ученые Австралии, у которых рядом Большой Барьерный риф, и американцы, работавшие в Карибском море и на Гавайях, то теперь их теснит Red Sea Research Center Университета короля Абдаллы. Этот очень молодой (открыт в 2008) и один из богатейших университетов мира активно переманивает к себе хороших ученых отовсюду.
Россию на симпозиуме представляла группа под руководством Вячеслава Иваненко с кафедры зоологии беспозвоночных МГУ, изучающая рачков-паразитов кораллов. Ее работы вскрывают огромное разнообразие населения коралловых рифов: почти на каждом изучаемом виде кораллов живут десятки своих уникальных видов мелких ракообразных, а всего их, вероятно, десятки тысяч. Накапливаются данные, что эти рачки могут переносить возбудителей болезней кораллов, подобно тому как комары на суше переносят малярию. Для страдающих от жары и обесцвечивания кораллов распространение заразных болезней часто становится «последней каплей», приводящей к гибели. Поэтому для охраны рифов нужно знать видовой состав живущих на кораллах рачков, и наш доклад вызвал большой интерес. Хотя финансирование нашей группы (в основном от Российского фонда фундаментальных исследований) намного меньше, чем у зарубежных коллег, его хватило на экспедиции на рифы Вьетнама и Мальдив и участие в этом симпозиуме.
Снаряды, кораллы, бабочки, Национальный музей Бразилии (цифровая реставрация) — HiSoUR История культуры
На выставке «Снаряды, кораллы, бабочки», площадью 350 квадратных метров, около 2 тысяч беспозвоночных. Проект активизации работы выставки был направлен на сохранение и распространение коллекций и процессов, связанных с недавними исследованиями в области энтомологии (наука, изучающая насекомых) и беспозвоночных, с выделением наиболее актуальных примеров бразильской и зарубежной фауны, которые являются частью коллекции Национальный музей Федерального университета Рио-де-Жанейро.
Выставка «Ракушки, кораллы, бабочки» является постоянной экспозицией отделов беспозвоночных и энтомологии. Первым существенным изменением было перенести выставку в эти две большие галереи, удвоив пространство. Второе — это капитальный ремонт музеографии. Все экспозиции и все было сделано специально для этой выставки, и у нас есть учителя, чтобы отделить коллекцию и продезинфицировать. Это практически все оригинальное, чрезвычайно деликатный материал для ухода, разделения и восстановления.
Большинство экспонатов на выставке — это действительно животные, которые живут в природе и сохраняются благодаря специальной научной обработке. Среди экспонатов, которые не являются реальными, точная копия гигантского кальмара, крупнейшего беспозвоночного в мире, стоит на 8,62 метра и очаровывает посетителей выставки. Еще одна достопримечательность, которая очаровывает посетителей, особенно детей, — это «сад бабочек», огромное витринное окно с 1400 точными копиями бабочек, которые образуют желтое облако. В этом случае необходимость использовать подделки возникла из-за хрупкости тел, которые не давали им повеситься в музее.
Среди новинок — точная копия гигантского кальмара в натуральную величину, увеличенное воспроизведение двух микроскопических насекомых и художественная инсталляция с изображением панапаны — синхронного полета стада бабочек. Еще одна изюминка — это 27 ящиков для насекомых, где жуки и бабочки являются отличной визуальной привлекательностью. Общая стоимость восстановления этих выставок составила 500 тысяч долларов, полученная через Caixa Econômica Federal, CNPq и Ассоциацию Amigos do Museu Nacional (SAMN).
В настоящее время Национальный музей является частью академической структуры Федерального университета Рио-де-Жанейро и хранит самую большую коллекцию естествознания и антропологии в Южной Америке. Произведения, составляющие выставки, открытые для публики, являются частью 20 миллионов экспонатов в сохранившихся научных коллекциях и изучены отделами антропологии, ботаники, энтомологии, геологии и палеонтологии, беспозвоночных и позвоночных животных.
Выставка «Раковины, кораллы, бабочки» является частью Программы стратегического возрождения Национального музея, которая учитывает важность учреждения на бразильской культурной сцене, что демонстрируется значительным посещением 300 тысяч человек в год, и для того, чтобы служить ориентиром в области естественных наук и антропологических интересов, представляющие интерес для бразильских и зарубежных исследователей.
Восстановление пространства и восстановление коллекции Проект активизации работы выставки был направлен на сохранение и распространение коллекций и процессов, связанных с последними исследованиями в области энтомологии и беспозвоночных, с выделением наиболее актуальных примеров бразильской и зарубежной фауны, составляющих коллекцию. Национального музея Федерального университета Рио-де-Жанейро. Акцент был сделан на аспектах соответствующих природных местообитаний, истории исследований, проводимых на предмете и его связи с окружающей средой в современных обществах.
Выставка «Оболочки, кораллы, бабочки» состоит из семи последовательных модулей, которые представлены в соответствии с биологией, анатомией, географическим распределением, средой обитания, научной и экономической значимостью и изменчивостью (морфологическим и хроматическим разнообразием) видов. Рассматривалось представление более известных экземпляров, но также и самых редких, самых любопытных и / или самых красивых.
Академическое кураторство (подбор коллекций, концепций, пояснительных текстов, диаграмм, карт и легенд) выпало на долю профессоров из отделов энтомологии и беспозвоночных Национального музея. С этой целью было восстановлено новое пространство, состоящее из двух больших галерей площадью 350 м²: покраска стен, восстановление каркасов и полов, установка тепловых завес. Это непрерывное выставочное пространство и широкая перспектива двух галерей позволили использовать более смелые музеографические средства массовой информации, обеспечивая большую видимость выставки.
Коллекция была очищена, поддержана и собрана Сектором музееведения (SEMU), который также разработал музеографический проект совместно с контрактным дизайнерским бюро. Последний отвечал за графический проект, завершающий выставку.
Выставочный проект состоит из: проекта освещения для комнат и витрин, создание 27 новых экспонентов, 9 горизонтальных, 15 вертикальных витрин и еще 3 крупных экспонента (8 х 4,50 мтс), 27 энтомологических боксов, 4 тотема для биомов, 6 тотемов с видео и видео связанные с модулями (Porífera, Cnidários, Malacologia, Echinoderms, Crustaceans, Arachnology and Entomology), 1 искусственная бабочка (6,5 м в высоту), 1 большая витрина для гигантского краба (оригинальная восстановленная часть), 2 таблицы с схематическими диаграммами эволюционной история видов (кладограммы), реплики насекомых (в больших размерах), реплики гигантского кальмара, кроме панелей с информативными текстами.
Отделы беспозвоночных и энтомологии Отдел энтомологии Национального музея возник в 1842 году как один из секторов бывшей зоологической секции и с 1916 года получил статус Лаборатории общей и сельскохозяйственной энтомологии. В 1971 году он был признан кафедрой Федерального университета Рио-де-Жанейро. (UFRJ). Его коллекция сегодня насчитывает около пяти миллионов экземпляров, являясь одним из основных справочных центров по изучению энтомологической фауны Южной Америки. Один из самых важных исследователей, прошедших через кафедру, профессор Хосе Кандидо де Мело Карвальо, когда директор музея открыл первую постоянную выставку насекомых в 1960 году.
Происхождение Отдела Беспозвоночных связано с работой первопроходцев-натуралистов в Бразилии, которые в середине 19-го века уже находились в офисах Национального музея, объединяя Зоологическую секцию. В 1971 году его начали признавать одним из департаментов UFRJ, занимающимся исследованиями, преподаванием и распространением знаний и способствующим формированию нескольких поколений студентов. Его научные коллекции нескольких групп беспозвоночных, особенно морских губок, клинариев, иглокожих, моллюсков, ракообразных и паукообразных, являются одними из самых важных в мире, собирая тысячи экземпляров, особенно бразильской морской, наземной и водной фауны. сладкий, и служить постоянным источником данных для исследований в области биоразнообразия в Бразилии.
Национальный музей в Рио-де-Жанейро Национальный музей, связанный с Федеральным университетом Рио-де-Жанейро (UFRJ), является старейшим научным учреждением в Бразилии, которое до сентября 2018 года считалось одним из крупнейших музеев естественной истории и антропологии в Северной и Южной Америке. Он расположен в парке Кинта-да-Боа-Виста, в городе Рио-де-Жанейро, и устанавливается во дворце Сан-Кристовау.
Museu Nacional / UFRJ является частью Министерства образования. Это старейшее научное учреждение в Бразилии и самый большой музей естественной истории и антропологии в Латинской Америке. Основанная Д. Жуаном VI 6 июня 1818 года и первоначально находившаяся в Кампо-де-Сант-Анна, она служила стране для содействия культурному и экономическому развитию страны.
Первоначально названный Museu Real, он был включен в Universidade do Brasil в 1946 году. В настоящее время Музей является частью академической структуры Universidade Federal do Rio de Janeiro. Музей, расположенный в Paço de São Cristóvão с 1892 года — резиденция бразильской императорской семьи до 1889 года — придал ему выдающийся характер по сравнению с другими учреждениями этого района. Это то же самое место, где королевская семья жила так много лет (где родился Д. Педро II и состоялось первое Республиканское конституционное собрание), и сегодня является связующим звеном между памятью и научным производством.
В Национальном музее хранится обширная коллекция, насчитывающая более 20 миллионов предметов, в том числе некоторые из наиболее важных записей бразильской памяти в области естественных и антропологических наук, а также широкий и разнообразный набор предметов из разных регионов планеты, или производится древними народами и цивилизациями. Сформированная в течение более двух столетий благодаря коллекциям, раскопкам, обменам, приобретениям и пожертвованиям, коллекция была разделена на коллекции геологии, палеонтологии, ботаники, зоологии, биологической антропологии (включая остатки скелета Лузии в этом ядре), самого старого человека. ископаемые в америке), археология и этнология. Это было главной основой для исследований, проводимых академическими отделами музея, которые развивают деятельность во всех регионах страны и в других частях света, включая Антарктический континент. Это одна из крупнейших библиотек, специализирующаяся на естественных науках в Бразилии, с более чем 470 000 томов и 2400 редких работ.
Сообщества коралловых рифов. Бегство от одиночества
Сообщества коралловых рифов
Кораллы, мшанки, губки — это лишь немногие из числа тех беспозвоночных животных, которые формируют в высшей степени своеобразные сообщества организмов, укрытые от глаз непосвященного в синих безднах владений Нептуна. В своей книге «Леса моря» Дж. Куллидж так описывает один из уголков морского дна в прибрежной зоне Атлантического океана: «…небольшие локальные поселения беспозвоночных животных соединяются, образуя простирающийся на многие километры мегаполис из трубок, тоннелей и узких трещин в толще грунта, которые также постепенно обживаются различными организмами». Обратите внимание на слово «мегаполис». И в самом деле, за миллионы лет своего существования придонные беспозвоночные создали из материала своих отмирающих тел нечто вроде гигантских подводных городов, идеально приспособленных для существования последующих поколений самих строителей, а также множества прочих животных, находящих надежные укрытия и обильное пропитание в запутанных лабиринтах этого «рукотворного» ландшафта. Что же касается главных действующих лиц, веками осуществляющих столь грандиозную строительную деятельность, то среди них первое место должно быть по праву отведено так называемым мадрепоровым кораллам, которые, бесспорно, вносят наиболее внушительный вклад в создание совершенно особой экологической среды, именуемой сообществами коралловых рифов.
Поражающие воображение примеры строительной деятельности крошечных «несмышленых» созданий можно отыскать и в нашем привычном мире планетарной суши. Например, в Центральной Африке надземные части жилищ насекомых-термитов возносятся на 7–8 метров в высоту. Масса такого термитника составляет свыше 10 тонн, существует он порой более 100 лет, а освободить от него осваиваемое людьми пространство можно лишь при помощи динамита. Но даже эти весьма внушительные сооружения не идут ни в какое сравнение с теми, что создаются в тропических морях мадрепоровыми кораллами. «Даже самый маленький атолл, — пишет Д. Айзекс в коллективной монографии „Океан“, — намного превосходит любое из величайших строительных чудес, созданных человеком, а крупный атолл по своей фактической массе примерно равен всем постройкам человека, существующим на сегодняшний день».
Вероятно, эти параллели между плодами деятельности термитов и человека, с одной стороны, и коралловых полипов, с другой, далеки от научной строгости. И в самом деле, термиты и люди созидают нечто отличное от себя самих, тогда как кораллы — свое собственное тело. Ибо известковая толща кораллового рифа — это не что иное, как сросшиеся воедино мириады скелетов, большинство из которых принадлежит уже погибшим «особям»-полипам, и лишь немногие поддерживают маленькие, не более наперстка, тельца ныне живущих членов колонии. Может быть, коралловые рифы правильнее было бы сравнивать с такими продуктами органической жизни, как, скажем, огромные каменные подушки-строматолиты, выступающие над поверхностью моря у северо-западного побережья Австралии. Эти строматолиты — не что иное, как плотно спрессованные массы живых и уже отмерших цианобактерий, вот уже свыше 2 миллиардов лет принимающих активное участие в формировании геологического лика Земли.
1.4. Организация на уровне сообщества
1.4. Организация на уровне сообщества Из материала предыдущего раздела вытекает, что составные части экосистем взаимосвязаны между собой и действуют как бы по единому плану. Другими словами, в экосистемах имеет место организация, наподобие того, как она существует в
Сообщества хищных. (Собачьи)
Сообщества хищных. (Собачьи) В книге, посвященной биологическому значению агрессии, К. Лоренц (Lorenz, 1965) указывал на волка, этот символ агрессивности, который после приручения его чрезвычайно привязывается к своему злейшему врагу — человеку. Роль агрессии в установлении
ПРИРОДНЫЕ СООБЩЕСТВА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. РАСТИТЕЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА
ПРИРОДНЫЕ СООБЩЕСТВА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. РАСТИТЕЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА 1. Экология – это наука, изучающая:A. Растительный мирБ. Животный мирB. Неживую природуГ. Условия обитания живых организмов и их взаимовлияние друг на друга2. Биотические факторы – это:A. СветБ. Воздушная
9. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СООБЩЕСТВА
9. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СООБЩЕСТВА Рассматривая возникновение современного человека как результат биологической и социальной эволюции, мы обязаны затронуть ключевой вопрос происхождения механизма скоротечного развития мозга. За невиданно небольшой период времени
Реликтовые микробные сообщества
Реликтовые микробные сообщества В реконструкции древнейших этапов развития микробной жизни большую роль играют исследования современных реликтовых микробных сообществ. Некоторые из них, как недавно выяснилось, могут существовать в полном отрыве от всей остальной
ГЛАВА 14 Четвертичный период (антропоген): Великое оледенение. Ледниковая теория. Перигляциальные сообщества и мамонтовая фауна
ГЛАВА 14 Четвертичный период (антропоген): Великое оледенение. Ледниковая теория. Перигляциальные сообщества и мамонтовая фауна Четвертичный период, или антропоген, — самый последний отрезок кайнозоя, начавшийся около 2 млн лет назад. Наиболее существенная черта этого
Среди рифов и мифов
Среди рифов и мифов — Рифы! — хрипло заорал впередсмотрящий и вжался в дно своей бочки. Бриг кренился. Фок-мачта рухнула, оборвав оба кливера. Лишь клочья грот-брамселя и грот-бом-брамселя еще трепетали на грот-мачте. Капитан уже не вглядывался в залитую водой подзорную
ПРИРОДА СООБЩЕСТВА НАСЕКОМЫХ: ПРОГРАММЫ И ПОЛЯ
ПРИРОДА СООБЩЕСТВА НАСЕКОМЫХ: ПРОГРАММЫ И ПОЛЯ В биологии сообщества насекомых традиционно рассматриваются как единый организм или даже как некий суперорганизм. Эдвард О. Уилсон, исследовавший поведение общественных насекомых, а впоследствии ставший одним из
СЛОЖНОСТЬ И СТАБИЛЬНОСТЬ СООБЩЕСТВА
СЛОЖНОСТЬ И СТАБИЛЬНОСТЬ СООБЩЕСТВА До начала 1970-х годов было распространено мнение, что чем выше сложность сообщества, тем выше его стабильность (см. «Равновесие»). Сложность в данном случае, грубо говоря, означает количество видов и степень связи между ними. Прямая
Тест по биологии Развитие жизни на Земле.
Систематические группы организмов для 5 класса — Тестирование
Тест по биологии 5 класс жизнь организмов на планете земля с ответами
Тест по биологии Развитие жизни на Земле. Систематические группы организмов для 5 класса с ответами. Тест включает 2 варианта, в каждом по 9 заданий.
Вариант 1
А1. Жизнь на планете Земля зародилась
1) на суше 2) в океане 3) в пустыне 4) в лесу
А2. Пятьсот миллионов лет назад на Земле обитали
1) птицы 2) динозавры 3) мамонты и саблезубые тигры 4) медузы, кораллы и моллюски-трилобиты
А3. Древние земноводные — стегоцефалы — произошли от древних
1) рыб 2) многоножек 3) динозавров 4) пауков
А4. Залежи каменного угля в каменноугольном периоде образованы древними
Ответы на тест по биологии Развитие жизни на Земле. Систематические группы организмов для 5 класса Вариант 1 А1-2 А2-4 А3-1 А4-4 А5-3 А6-4 А7-1 А8-4 В1. 125 Вариант 2 А1-3 А2-3 А3-1 А4-3 А5-2 А6-4 А7-3 А8-1 В1. 145
Тест по биологии Развитие жизни на Земле. Систематические группы организмов для 5 класса с ответами. Тест включает 2 варианта, в каждом по 9 заданий.
А1. Жизнь на планете Земля зародилась
1) на суше 2) в океане 3) в пустыне 4) в лесу
А2. Пятьсот миллионов лет назад на Земле обитали
1) птицы 2) динозавры 3) мамонты и саблезубые тигры 4) медузы, кораллы и моллюски-трилобиты
А3. Древние земноводные — стегоцефалы — произошли от древних
1) рыб 2) многоножек 3) динозавров 4) пауков
А4. Залежи каменного угля в каменноугольном периоде образованы древними
Ответы на тест по биологии Жизнь организмов на планете Земля 5 класс Вариант 1 1-3 2-2 3-1 4-3 5. А2 Б1 В1 Г2 Д2 Е1 6. А2 Б3 В1 7-245 Вариант 2 1-4 2-4 3-2 4-3 5. А2 Б1 В1 Г2 Д2 Е1 6. А3 Б2 В1 7-135
Тест по биологии Жизнь организмов на планете Земля 5 класс. Тест включает два варианта, в каждом по 7 заданий.
1. Вырубка лесов, осушение болот и распашка полей являются фактором
Контрольная работа по теме «Жизнь организмов на планете Земля», арева | Тест по биологии (5 класс) на тему: | Образовательная социальная сеть » /> » /> .keyword { color: red; }
Тест по биологии 5 класс жизнь организмов на планете земля с ответами
2) растения и минеральные соли; 4) животные и растения.
А6. К светолюбивым растениям относят:
1) ландыш; 3) чернику;
2) подсолнечник; 4) кислицу.
А7. Плоды одуванчика распространяются:
1) белками; 3) ветром;
2) водой; 4) муравьями.
А8. В природном сообществе растения обычно выполняют функцию:
1) производителя; 3) «разлагателя»;
2) потребителя; 4) хищника.
А9. Природная зона, занимающая самую большую территорию в России:
1) тундра; 3) пустыня;
2) степь; 4) тайга.
А10. Верблюжья колючка произрастает в:
1) смешанных лесах; 3) тундре;
2) пустынях; 4) широколиственных лесах.
А11. На каком рисунке изображён эвкалипт?
А12. Между позициями первого и второго столбцов приведённой ниже таблицы имеется
Какое понятие следует вписать на место пропуска в этой таблице?
1) океан; 2) местный вид; 3) море; 4) планктон.
В1. Кто обитает в степи? Выберите три верных ответа.
В2. Установите соответствие между характеристикой и средой обитания, которой она соответствует. Для этого к каждому из первого столбца подберите элемент второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.
ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДЫ ОБИТАНИЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ
А) Содержатся различные минеральные соли, но
Мало кислорода и солнечного света.
Б) Отсутствие света, нет резких колебаний 1) Водная
Температуры, водой вполне обеспечена.
В) В этой среде обитают кувшинки, раки, рыбы, 2) Почвенная
Г) Температура мало меняется в течение суток
И сезонов, причём она плюсовая (+4…+25 0 С).
Д) В этой среде можно обнаружить корни растений,
Личинки жуков, простейшие, грибы и бактерии.
В3. Установите соответствие между характеристикой и зоной морей и океанов, которой она соответствует. Для этого к каждому из первого столбца подберите элемент второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.
ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОНЫ МОРЕЙ И ОКЕАНОВ ЗОНЫ МОРЕЙ И ОКЕАНОВ
В1. Кто обитает в пустыне? Выберите три верных ответа.
1) Ушастая круглоголовка
2) Верблюжья колючка
В2. Установите соответствие между характеристикой и средой обитания, которой она соответствует. Для этого к каждому из первого столбца подберите элемент второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.
ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДЫ ОБИТАНИЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ
А) К числу обитателей этой среды относится
И человек. 1) Наземно-воздушная
Б) Характеризуется обилием воздуха, солнечного
Света. 2) Организменная
В) Эта среда очень сильно различается по
Г) Среди обитателей этой среды различают
Полезных симбионтов и паразитов, а организм
В котором они живут, называют хозяином.
Д. Эта среда характерна для заразихи,
Гриба-трутовика, кишечной палочки.
В3. Установите соответствие между характеристикой и природной зоной, которой она соответствует. Для этого к каждому из первого столбца подберите элемент второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНАЯ ЗОНА
А) Расположена возле Северного
Полярного круга. 1) Тундра
Б) Значительная часть этой зоны сильно
Изменена человеком. 2) Степь
В) Растительный покров в основном представлен
Мхами и лишайниками, из животных обитают
Песцы, лемминги, полярные совы.
Г) Эта зона граничит с самой обширной природной зоной
Д) Здесь обитают сайгаки, журавль-красавка,
Растут полынь, тюльпаны.
С1. Поясните, как вы понимаете выражение «разумная деятельность человека».
С2. Как химические вещества перемещаются из неживой природы в живую и обратно?
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №1» г. Реутов МО
Боровкова Л.Ю. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №1», г. Реутов, Московская область
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул. Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
1. Введение. За 4,5 млрд лет наша планета прошла долгий и разнообразный путь развития. Если представить этот путь как один земной год, человечеству в этом периоде времени будут отведены последние секунды последней минуты последнего часа последнего месяца года[4].
Мы очень молоды и малы по сравнению с нашей планетой, но разум, жажда познания и накопленные веками знания дают нам возможность пытаться заглянуть в далекое прошлое планеты и даже прикоснуться к нему руками.
Геологические и палеонтологические исследования это не только удовлетворение простой любознательности, свойственной человеку разумному, но и необходимость познания устройства нашей планеты, в том числе ее прошлого для успешного функционирования в настоящем и для прогнозирования будущего.
Палеонтология – это наука, изучающая ископаемые организмы (фоссилии) прошлых геологических эпох. Произошло название от греческих слов: palaios – древний; on, ontos – существо; logos – учение[6]. Цель палеонтологии – изучение органического мира Земли во времени и в пространстве. Задачи палеонтологии: изучение биологического разнообразия; установление относительного возраста горных пород по органическим остаткам, заключенных в них; реконструкция органического мира прошлых геологических эпох.
Геологическая история нашей планеты делится на пять крупных этапов развития, получивших названия эр — архейской, протерозойской, палеозойской, мезозойской и кайнозойской, в которой мы живем и сейчас. Последние три состоят из периодов. В архейской эре примерно 3,6 млрд лет назад началась органическая эволюция Земли[1].
Мною была собрана небольшая палеонтологическая коллекция: в Касимовском районе Рязанской области, г. Елатьма, левый берег реки Оки; в Битцевском парке города Москвы, русло реки Городня; в микрорайоне Сабурово города Москвы, правый берег реки Москвы.
Большая часть коллекции (примерно80%) это образцы, собранные в Рязанской области, на левом берегу реки Оки, в г. Елатьма, поэтому именно они будут основой реконструкции.
2. Гипотеза.
Визуальный анализ коллекции позволил мне предположить, что образцы являются фоссилиями морских беспозвоночных, которые, исходя из видового состава, при жизни были обитателями шельфовой зоны морской экосистемы юрского периода мезозойской эры.
Если под словом «окаменелость» подразумеваются именно окаменевшие остатки древних организмов, то фоссилиями могут быть также отпечатки тел древних организмов, всевозможные продукты их жизнедеятельности, например, норы, различные постройки, следы хождения и ползания и даже пищеварительные отходы.
3. Цель работы – систематизация образцов собранной коллекции на предмет определения систематической принадлежности, установления эры и периода, выполнение рисунка-реконструкции определенной в ходе работы экосистемы.
Средства. Для определения палеонтологических образцов используется: специальная литература (см. список литературы), микроскопическое исследование, в том числе фотографии, сделанные цифровым микроскопом;
сравнительный анализ с образцами экспозиции Государственного геологического музея РАН им. В.И.Вернадского.
Для более достоверной реконструкции и фотографий использованы кораллы, мшанки, иглокожие (морские лилии, морские ежи), губки из коллекции музея.
4. Процентный состав фоссилий морских беспозвоночных в коллекции.
В образцах, собранных мною, обнаружены и использованы для проекта: брахиоподы, гастроподы, двустворчатые моллюски, аммониты, белемниты, черви, биоглифы.
5. Описание типов и установление систематической принадлежности образцов. Получившаяся экосистема содержит следующих беспозвоночных.
Губки. Одним из основных признаков губок является наличие своеобразной, присущей только данным животным системы каналов, пронизывающих их тело. Основу скелета губок составляют спикулы (иголочки). Скелет губок может быть минеральный, органический или смешанный. Только минеральный скелет позволяет губкам сохраняться в ископаемом состоянии.
окрестности г.Москва МО, с. Мячково, коллекция ГГМ РАН
Кишечнополостные. Кораллы. Это самые примитивно устроенные среди настоящих многоклеточных, исключительно водные животные. Кораллы используются при реконструкции палеогеографических условий осадконакопления. Огромна роль кораллов и в породообразовании. Рифовые постройки кораллов становились коралловыми известняками, некоторые из них являются ловушками нефти и газа[7].
Четырехлучевые кораллы, МО, д. Лужки, коллекция ГГМ РАН
Кольчатые черви. Это одиночные обитатели морских, пресноводных водоемов и живущие в наземных условиях. Тело сегментировано. Хорошо развита пищеварительная, половая, мышечная, нервная, кровеносная, выделительная и дыхательная система. Следы ползания червей и поедания грунта называют биоглифами.
Биоглифы по двустворчатому моллюску. Червь по аммониту (найден всего один экземпляр, в диаграмме не учитывается).
Образцы найдены мною в г.Елатьме, левый берег р.Оки.
Биоглифы. Образец найден мною в мкрн. Сабурово, Москва, правый берег р.Москвы.
Мшанки. Исключительно колониальные животные, прикрепленные, иногда подвижные обитатели нормальноморских, солоноватых и опресненных водоемов.
Колонии мшанок кустистые, массивные, сетчатые (веерообразные, спиральные и др.), обрастающие. Известковый состав скелета характерен для морских мшанок, а органический – для пресноводных мшанок. Мшанки имеют значение для палеогеографических реконструкций прошлых геологических эпох[7].
Мшанка рода Polypora, г. Воскресенск, коллекция ГГМ РАН
Мшанка. Образец найдены мною в г.Елатьме, левый берег р.Оки (обнаружен всего один экземпляр, в диаграмме не учитывается).
Брахиоподы. Это – одиночные, двусторонне-симметричные животные, преимущественно морские (иногда встречаются в солоноватоводных или опресненных бассейнах), имеющие двустворчатую раковину, ведущие придонный образ жизни в теплых морях на мелководье. Брахиоподы являются биофильтраторами, т. е. питаются, пропуская через свое тело ток воды со взвешенными частицами. Они разделены на два крупных класса: Articulata Замковые и Inarticulata Беззамковые . Брахиоподы нередко поселялись на морском дне большими группами, образовывая целые скопления, которые называются банки.
Наряду с другими ископаемыми, формировали органогенные постройки, что в дальнейшем привело к накоплению мощных толщ брахиоподовых известняков[5].
Брахиопода.Образец найден мною в Москве, Битцевском парке, русле реки Городни
Брахиоподы. Образцы найдены мною в г.Елатьма, левый берег реки Оки.
Иглокожие. Среди найденных мною образцов нет иглокожих, использованы образцы ГГМ РАН (морские лилии и морские ежи). Это морские, стеногалинные (могут жить в воде только с постоянной соленостью), одиночные животные. Отличительной особенностью типа является наличие пятилучевой симметрии и воднососудистой системы. Известковый скелет у иглокожих внутренний – множество пластинок, сочлененных между собой, сверху покрыты кожицей. У морских лилий число рук всегда кратно пяти.
Морская лилия Pegocrinus bijugus, сечение стебля морских лилий [5]
МО, с.Мячиково ,коллекция ГГМ РАН
Двустворчатые моллюски. Это одиночные, двустороннесимметричные, лишенные головного отдела животные. Мягкое тело их покрыто мантией и известковой раковиной, состоящей из двух створок. Двустворчатые моллюски бывают равностворчатыми и неравностворчатыми, а также различаются по типам замка.
[5]1.
2 3
Двустворчатые моллюски. Образцы найдены 1,2 — на правом берегу р.Москвы (Сабурово), 3 – левый берег р. Оки, г.Елатьма
Брюхоногие. Гастроподы. Самый многочисленный класс в типе моллюсков, насчитывающий более 100 тысяч видов, ископаемых описано примерно 15 000 видов. Размеры раковин может быть от 0,1 до 300 мм. Главная особенность гастропод в том, что мягкое тело сравнительно отчетливо разделено на три отдела: более или менее хорошо обособленную голову с парными щупальцами и глазами; туловище; мускульную ногу, уплощенную снизу и приспособленную для ползания. Среди гастропод встречаются как водные, дышащие жабрами, так и наземные виды, которые дышат легкими. Большое значение брюхоногие моллюски имеют для восстановления физико-географических условий, т. е. в палеогеографии[3].
Гастроподы. Образцы найдены мною в г.Елатьма, левый берег реки Оки.
Головоногие моллюски — это морские стеногалинные (переносящие лишь небольшие колебания солености воды) двусторонне-симметричные животные с хорошо обособленной головой и самой высокоразвитой нервной системой среди беспозвоночных. Их даже называют приматами моря. Головоногие имеют двусторонне-симметричное тело с хорошо обособленной головой. Нога, сросшаяся с головой, преобразована в щупальца и воронку. По способу питания – хищники.
Аммониты. Раковина аммонита двусторонне-симметричная, из нескольких оборотов, расположенных в одной плоскости, либо соприкасающихся друг с другом или в различной степени каждый последующий оборот перекрывает предыдущий, состоит из начальной камеры, далее следует фрагмокон, разделенный многочисленными перегородками на воздушные камеры, соединенные сифоном. Последняя сравнительно короткая часть раковины – жилая камера. По мере роста тело моллюска перемещалось вперед по трубке, надстраивая мантией переднюю приустьевую часть и оставляя позади себя перегородки. Так возникали все новые воздушные камеры.
перегородки
Аммониты. Образцы найдены мною в мкрн.Сабурово, Москва,пр. берег р. Москвы.
Аммониты. Образцы найдены мною в г.Елатьма, левый берег реки Оки.
Белемниты. Это вымершие животные с внутренним скелетом, состоящим из трех частей: ростра, фрагмокона и проостракума. В ископаемом состоянии обычно сохраняется ростр. Обнаружен редкий образец со сохранившимся фрагмоконом.
[5]
Ростры белемнитов. Образцы найдены мною в г. Елатьма, левый берег реки Оки.
6. Заключение.
Исследование образцов подтвердило, что реконструкция будет посвящена Мезозойской эре, Юрскому периоду. В это время жили насекомые, рыбы, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие. А многие виды, господствовавшие до этого на планете, безвозвратно вымерли (например, трилобиты). Мезозой характеризовался довольно мягким климатом, что способствовало бурному развитию органической жизни на суше и в воде. Европейская территория России в Юрском периоде была покрыта морями[2]. Именно поэтому основные палеонтологические окаменелые находки живых организмов и следов их жизнедеятельности этого времени на данной территории – представители морской фауны.
Лично мне пока удалось найти фоссилии только морских беспозвоночных. Нет среди моих находок ни рыб, ни ихтиозавров. Поэтому будет выполнена реконструкция именно беспозвоночных. Для большей достоверности используются образцы из экспозиций музея.
Больше всего в коллекции биофильтраторов — брахиопод, бивальвий. Причем прикрепленный бентос – брахиоподы составляют половину всей коллекции. Бентосные организмы – обитатели морского дна. Наличие в коллекции большого количества брахиопод указывает на то, что следует выполнять реконструкцию именно шельфовой зоны юрского моря. Так как это обитатели мелководья.
Хищники (отряды аммониты, белемниты) также, как и в современных экосистемах, встречаются значительно реже и примерно в равных долях. Причем оба этих отряда вымерли уже в конце мезозойской эры, в основном в юрском периоде. Они составляют вместе всего 1/4 всех найденных фоссилий. Наиболее успешно из представленных в экосистеме беспозвоночных прошли эволюционный отбор гастроподы, приспособившись к жизни и в море, и на суше, а также к разнообразным типам питания.
7. Авторская реконструкция экосистемы морских беспозвоночных юрского периода Леоновой М., созданная на основе материалов, собранных во время геологических экскурсий. Состав экосистемы определен в ходе проведенного исследования.
Представлена также в виде оригинального авторского рисунка (акварель, карандаш) формата А1.
8. Систематизированная коллекция фоссилий морских беспозвоночных Юрского периода, собранная во время геологических экскурсий.
Литература и используемые материалы.
1. Гаврилов В.П., «Путешествия в прошлое земли», из-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005 – 184 стр.
2. Данукалова Г.А., Сорока И.Л., Стародубцева И.А. «Палеонтология в таблицах и иллюстрациях», из-во ООО «Акварель», 2013 – 312 стр.
3. Наугольных С.В. «Палеонтология Москвы и Подмосковья: Юному краеведу», из-во «Наука», 2017-160 стр.
4. Научно-популярный документальный сериал 2014 г. в. «Космос: пространство и время», США, 13 серий, 557 мин.
5. Рычкова И.В., Рябчикова Э.Д., «Палеонтология в таблицах: учебное пособие для учащихся Школы юного геолога», из-во Томского политехнического университета, 2015 – 134 стр.
6. «Энциклопедия для детей, Т.2 Биология», издательский центр «Аванта+», 2000 – 704 стр.
7. «Энциклопедия для детей, Т.4 Геология», издательский центр «Аванта+», 2000 – 688 стр.
Просмотров работы: 24
Коралловые рифы мира умирают — вот как ученые планируют их спасти
Коралловые рифы вокруг Фиджи покрывают 3800 квадратных миль и сталкиваются с угрозами из-за изменения климата, чрезмерного вылова рыбы и загрязнения.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Коралловые рифы мира приносят больше пользы планете, чем просто красота подводного мира.
Они защищают береговую линию от воздействия ураганов. По оценкам, 500 миллионов человек зарабатывают на жизнь за счет рыболовства и туристических возможностей, которые предоставляют рифы. Крошечные животные, порождающие рифы, даже дают надежду на новые лекарства для лечения рака и других болезней.
Несмотря на свою важность, потепление воды, загрязнение, окисление океана, чрезмерный вылов рыбы и физическое уничтожение убивают коралловые рифы по всему миру. Схемы спасения этих рифов столь же изобретательны, сколь и разнообразны; Совсем недавно ученые опубликовали данные, показывающие, что охраняемые морские районы могут помочь спасти рифы, если они будут размещены в правильных местах. Генетика также становится все более обширной областью исследований кораллов, что дает ученым надежду, что однажды они смогут восстановить рифы с помощью более устойчивых к теплу кораллов.
Но теперь, в преддверии Всемирного дня океанов 8 июня, ученые предупреждают, что эти и другие стратегии могут только выиграть время для рифов, пока мировые лидеры не примут агрессивные меры по борьбе с изменением климата.
Без сочетания долгосрочного сокращения выбросов и краткосрочных инноваций не так уж и далекое будущее, в котором коралловые рифы, какими мы их знаем, просто перестанут существовать, говорит Энн Коэн, эксперт по кораллам в Вудсе. Океанографический институт Дыры в Массачусетсе.
Парки под водой
Ученые часто сравнивают коралловые рифы с подводными тропическими лесами, но, в отличие от лиственной растительной основы леса, кораллы — животные. Мягкие полипы внутри твердых частей кораллов по своей природе полупрозрачны и получают свой знаменитый яркий цвет от водорослей, живущих внутри них.
Когда кораллы испытывают стресс из-за высоких температур или загрязнения, они прекращают свои симбиотические отношения с этими водорослями, обычно изгоняя их и становясь белыми, хотя одно недавнее исследование показывает, что некоторые кораллы при стрессе окрашиваются в яркий неоновый цвет. Кораллы все еще живы, когда обесцвечиваются, но они находятся в группе риска — по сути, с ослабленным иммунитетом — и многие в конечном итоге умирают от голода, становясь темно-коричневыми.
Люди впервые заметили обесцвечивание кораллов в 1980-х годах. Проблема обострилась в 2016 году, когда погодные условия Эль-Ниньо, вызывающие более теплые воды в Тихом океане, смешались с уже не по сезону теплым океаном и уничтожили треть кораллов на Большом Барьерном рифе. С тех пор примерно половина кораллов на знаменитом австралийском рифе погибла в результате последующего обесцвечивания, что поставило под угрозу подводный ландшафт протяженностью 1500 миль.
Ученые всего мира ищут всевозможные способы защиты и, возможно, даже оживления кораллов. Один из вариантов — создать больше охраняемых морских территорий — по сути, национальных парков в океане. Ученые говорят, что создание морских убежищ, где рыбалка, добыча полезных ископаемых и отдых запрещены, делает рифы более здоровыми и, следовательно, более устойчивыми.
Приблизительно 4000 видов рыб и около 25 процентов морских обитателей в какой-то момент своего существования зависят от коралловых рифов. Рыбы контролируют водоросли, растущие на кораллах, позволяя кораллам дышать и получать доступ к солнечному свету. Хотя МОР не защитит кораллы от аномальной жары, эти естественные безопасные зоны могут обеспечить более устойчивое рыболовство в долгосрочной перспективе, и рыбаки вокруг хорошо управляемых МОР часто получают выгоду от «распространения» здоровых рыбных запасов, населяющих окружающие воды.
В ходе выступления, организованного Океанографическим институтом Вудс-Хоул в среду, известный морской биолог Сильвия Эрл продвигала идею использования морских парков для защиты кораллов, что она делает через свою организацию Mission Blue.
«Рифы, которые были защищены или еще не использовались в результате воздействия рыболовства, выживают, когда близлежащие места не выживают», — говорит она.
Недавно опубликованная оценка 1800 рифов в 41 стране показала, что только 5 процентов рифов могут обеспечить все свои прибыльные побочные продукты, такие как здоровые запасы рыбы и биоразнообразие. По словам экспертов, чтобы увеличить этот процент, новые морские заповедники должны быть стратегически размещены в районах, удаленных от людей. Это не спасет все рифы, но поможет гарантировать, что больше рифов будет функционировать на 100 процентов своего потенциала, а не только на часть, говорит Алан Фридлендер, главный научный сотрудник инициативы National Geographic по нетронутым морям и эколог из Гавайского университета. который помог автору оценки рифа.
«Без этой защиты, — говорит он, — любые технологические усовершенствования постигнет та же участь, что и естественные рифы, поскольку нагрузки не уменьшились».
Инновации для (немедленного) спасения
Помимо таких природных заповедников, некоторые защитники природы ищут более практические методы. Один исследовательский центр во Флорида-Кис изучает форму естественного отбора, позволяющую удерживать кораллы на плаву.
Система рифов в Кис сильно пострадала от изменения климата и болезней, что особенно тяжело, потому что кораллы помогают поддерживать рыбный промысел, оцениваемый в 100 миллионов долларов в год. Кроме того, кораллы у берегов Флориды загрязняются сельскохозяйственными стоками и сточными водами.
Дополнительный стресс от потепления воды похож на «известный гвоздь в гроб», — говорит Эринн Мюллер, научный руководитель Международного центра Элизабет Мур по исследованию и восстановлению коралловых рифов Морской лаборатории Моута в Сарасоте, Флорида.
Чтобы сохранить жизнь дикой экосистеме, Мюллер и ее команда собирают образцы кораллов, которые естественным образом пережили воздействие окружающей среды, разводят их вручную и снова прикрепляют к рифу. В любое время в питомнике центра на подводных пластиковых решетках растет 46 000 кораллов. К настоящему времени в центре на поврежденных рифах отрастили более 70 000 кораллов пяти различных видов.
«Конечная цель — лишить себя работы, — говорит Мюллер.
На Багамах Росс Каннинг, биолог-исследователь из чикагского аквариума Шедд, изучает кораллы с надежными генами, которые могут сделать их естественными кандидатами для проектов восстановления. Недавно он опубликовал исследование двух багамских рифов, один из которых, похоже, пережил сильную жару 2015 года, а другой — нет.
«Это готовит почву для выяснения того, какие гены отвечают за теплостойкость», — говорит Каннинг, добавляя, что он надеется, что идентификация этих генов поможет ученым когда-нибудь вывести более устойчивые к жаре кораллы.
Исследование Коэна, проведенное в Массачусетсе, обнаружило два ключевых элемента, которые, по-видимому, защищают кораллы. Первый: внутренние волны под поверхностью океана, которые приносят более холодные течения к кораллам, пораженным жарой, по существу кондиционируя их при повышении температуры. Второе: адаптация, черта, которую, по-видимому, проявляют кораллы, найденные в теплых лагунах Палау.
«Мы поняли, что эти кораллы все время сидят в естественно горячей воде», — говорит она. В среднем эти лагуны погружают кораллы в воду, которая на два градуса по Цельсию теплее, чем вода за пределами лагун. «Мы считаем, что тот факт, что они могут справляться с этими более высокими температурами, заложен в их генетике и позволяет им справляться с волнами жары».
Она также нашла доказательства того, что кораллы за последние два десятилетия эволюционировали быстрее, чтобы выдерживать быстрое повышение температуры. Главный вопрос, который сейчас исследуют ученые, говорит Коэн, заключается в том, существует ли предел того, насколько кораллы могут адаптироваться к более высокой температуре.
Коэн называет эти регионы с адаптированными к теплу кораллами «супер-рифами» и, как и Френдлендер, выступает за использование морских заповедников для их защиты.
Гонка против потепления
Мюллер отмечает, что их усилия на рифах Флориды могут помочь уберечь их от того, что она называет «функциональным вымиранием». Но она говорит, что потенциал рифов в конечном итоге не восстановится до тех пор, пока окружающая среда не станет более благоприятной для их выживания.
Все ученые, опрошенные для этой статьи, отметили, что смягчение последствий изменения климата является единственным долгосрочным и устойчивым решением для сохранения и восстановления коралловых рифов. Несмотря на глобальные карантины и резкое сокращение выбросов, уровень углекислого газа в атмосфере в мае все же достиг рекордного уровня.
Глобальное потепление «повышает фоновую температуру», усугубляя регулярные волны тепла и делая их еще более смертоносными для кораллов, говорит Кристофер Карнаускас, атмосферный ученый из Колорадского университета в Боулдере, недавно опубликовавший исследование физических причин явления 2016 года. .
Океаны очень эффективно поглощают и сохраняют тепло; по мере того как Земля нагревается, океаны поглощают более 90 процентов тепла планеты, удерживаемого в атмосфере парниковыми газами, производимыми человеком. Но их теплоаккумулирующая способность не безгранична, и избыточное тепло со временем сказывается на обитателях океана.
История эволюции кораллов насчитывает 400 миллионов лет, и с каждым глобальным изменением температуры на Земле кораллы адаптировались, но никогда так быстро, как сегодня.
«Мы знаем это, потому что в геологическом прошлом было шесть крупных исчезновений коралловых рифов, когда они были практически уничтожены. Все это было связано с чрезмерной жарой и закислением океана», — говорит Коэн. «Коралловые рифы всегда возвращаются, но для этого требуются десятки тысяч лет».
Теперь, когда температуры, вызванные изменением климата, растут быстрее, чем когда-либо приходилось кораллам естественным образом адаптироваться, говорит Коэн, «у нас нет такого времени».
Читать дальше
10 национальных парков с самой красивой осенней листвой
Путешествия
10 национальных парков с самой красивой осенней листвой некоторые из самых диких и знаковых пейзажей Америки.
Удивительное и случайное открытие пещеры ледникового периода
History Magazine
Удивительное и случайное открытие пещеры ледникового периода
Случайно обнаруженная в 1968 году пещера Тито Бустильо на протяжении 26 000 лет была заселена людьми эпохи палеолита, которые покрыли ее извилистые проходы и скалистые стены сотнями ярких произведений искусства.
Эксклюзивный контент для подписчиков
Почему люди так одержимы Марсом?
Как вирусы формируют наш мир
Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу
Узнайте, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории
Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету
Почему люди так одержимы Марсом?
Как вирусы формируют наш мир
Эра собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету
Почему люди так одержимы Марсом?
Как вирусы формируют наш мир
Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу
Узнайте, как люди представляли жизнь на Марсе на протяжении истории будет исследовать красную планету
Подробнее
Ученые изучают, как помочь коралловым рифам спасти себя
Коди Клементс никогда не видел появления угря. Морской эколог собирал кораллы для эксперимента на мелководье у острова Муреа во Французской Полинезии, когда из расщелины рифа выскочила шести-семифутовая мурена. Прежде чем Клементс успел среагировать, существо вцепилось зубами в его руку и начало дергать ее, как тряпичную куклу.
Угорь выпустил руку Клементса из своих могучих челюстей, но тот быстро понял, что его испытание только начинается.
«У меня болтался большой палец, — сказал он. «Это было довольно плохо. Честно говоря, в тот момент я подумал, что могу истечь кровью».
Быстро соображая, Клементс использовал свой рашгард как жгут, когда бросился к берегу. Но предотвратить потерю крови было непростой задачей. У мурены, которая редко нападает на человека, есть выступающие назад зубы и токсичная слизь, вызывающая печально известные болезненные кровавые раны. К счастью, Клементс вернулся на берег и был доставлен в больницу на Муреа, где ему наложили 67 швов. На следующий день ему сделали операцию на Таити. Десять недель спустя у ученого остался шрам на всю ладонь, но он, наконец, снова смог двигать большим пальцем.
мурена. | Дэвид Клод/Unsplash
Прежде чем он внезапно оказался перед проблемой собственного выживания на рифе, Клементс, научный сотрудник Технологического института Джорджии, ломал голову над вопросом жизни и смерти самих рифов — как разнообразие видов кораллов влияет на выживание и продуктивность рифа?
«Другие люди проверили, как разнообразие кораллов влияет на количество и разнообразие местных рыбных сообществ и тому подобное», — сказал Клементс. «Но как биоразнообразие кораллов влияет на кораллы?» Это был довольно новый вопрос».
По мере того, как изменение климата нагревает Мировой океан до небывалых пределов, коралловые рифы ждут безрадостное будущее. Отчет за 2021 год показал, что 14% мировых рифов погибли из-за повышения температуры океана в период с 2008 по 2019 год.
По мере того, как ситуация становится все более ужасной, такие исследователи, как Клементс, делают все возможное, чтобы понять, что заставляет кораллы двигаться. Узнав, как кораллы выживают в различных условиях и почему одни кажутся более выносливыми, чем другие, ученые могут помочь кораллам в их борьбе с вымиранием.
Эти исследования столь же разнообразны, как и сами кораллы. Некоторые ученые исследуют, как кораллы функционируют как сообщества, в то время как другие охотятся за специально адаптированными «суперрифами». Третьи выборочно разводят кораллы в лаборатории или применяют биомедицинские методы, чтобы понять генетическую основу устойчивости к жаре.
Но хотя игра на сильных сторонах кораллов может помочь этим жизненно важным экосистемам противостоять изменению климата, ученые призывают сочетать эти усилия с ограничением выбросов.
Кораллы Chess Board
Чтобы исследовать влияние разнообразия кораллов на коралловые сообщества, Клементс использовал недавно разработанный им метод посадки кораллов, который включал посадку кораллов в бутылки из-под кока-колы.
«Я могу просто завинтить их, а затем отвинтить и взвесить», — сказал он. «Это простой способ манипулировать ими».
Опираясь на эту технику, Клементс собрал то, что он называет «шахматными досками» — бутылки из-под кока-колы с отрезанными горлышками, вставленными в цементные блоки (квадраты шахматной доски), с кораллами, посаженными в каждую бутылку. В достаточной степени воспроизвести различные уровни разнообразия сообщества для октября 2021 г. 9В статье 0203 Science Advances , опубликованной совместно с Марком Хэем, профессором школы биологических наук Технологического института Джорджии и заместителем редактора Science Advances , Клементс собрал 48 шахматных досок, на каждой из которых по 18 кораллов. Шахматные доски были собраны случайным образом из пула девяти видов кораллов с участками, содержащими один, три, шесть или девять разных видов.
Эксперименты Клементса с кораллами на «шахматной доске». | Коди Клементс
Исследователи обнаружили, что кораллы лучше себя чувствуют в более разнообразных сообществах — по крайней мере, в некоторой степени. Их производительность достигла пика с тремя-шестью видами, а затем снова снизилась, когда количество видов на шахматную доску увеличилось до девяти.
«Мы все еще пытаемся найти механизмы, но моя любимая гипотеза заключается в том, что наличие нескольких видов потенциально помогает ослабить болезнь», — сказал Клементс. «Я видел на некоторых своих участках с одним видом, что коралл начинает болеть, а затем [болезнь] начинает распространяться в сообществе. Это также происходит в сельском хозяйстве. болезнь проходит, [разнообразие сельскохозяйственных культур] создаст барьеры для передачи».
Клементс отметил, что, хотя эти результаты обнадеживают, все еще трудно понять, как открытия о преимуществах различных коралловых сообществ могут принести пользу кораллам за пределами его шахматной доски.
«Мы проверяем основное научное понятие, но экстраполировать его на то, как мы собираемся использовать его для восстановления рифов, гораздо сложнее. Я выбрал эти девять видов, потому что они одни из самых распространенных, которые я встречал. Но вы никогда не увидите столько видов на такой маленькой площади, как экспериментальные коралловые участки размером 40 на 40 сантиметров, которые мы создали для нашего эксперимента».
«Мы работаем со смещенной базовой линией, выходим и смотрим на риф, который сейчас действительно деградировал», — добавил он. «Но, возможно, раньше такого не было».
В поисках суперрифов
Когда Ханна Баркли была аспиранткой, она и ее коллеги обнаружили, что некоторые рифы обладают сверхспособностями.
В то время Баркли, ныне проживающий на Гавайях морской биолог-исследователь Национального управления океанических и атмосферных исследований, работал с исследователем кораллов Энн Коэн, которая руководит лабораторией в Океанографическом институте Вудс-Хоул в Фалмуте, штат Массачусетс. Исследователей из лаборатории Коэна интересовало, как рифы реагируют на закисление океана, особенно то, как некоторые рифы проявляют устойчивость к этой серьезной угрозе коралловым экосистемам. Поскольку океан поглощает углекислый газ, выбрасываемый в атмосферу в результате деятельности, связанной с выбросами ископаемого топлива, его pH падает, что приводит к уменьшению количества минералов кальция, необходимых коралловым рифам для построения и восстановления своих скелетов, что замедляет их рост.
«Проблема в том, что определить устойчивость к закислению океана очень сложно», — сказал Баркли. «Большая часть того, что мы знаем об окислении океана, получена в результате контролируемых лабораторных исследований. Но лабораторные условия и лабораторные реакции не всегда соответствуют тому, что мы могли бы предсказать в реальных полевых условиях».
Чтобы преодолеть ограничения лабораторных исследований, Баркли сказал, что исследователи кораллов обратили свое внимание на места в океане, где естественные процессы приводят к условиям низкого pH в дикой природе.
«Ни одно из этих мест не является идеальным аналогом закисления океана», — сказал Баркли. «Но когда мы смотрим на них вместе, они могут рассказать нам кое-что о том, как рифы могут реагировать на изменения pH в будущем и каковы наиболее чувствительные реакции на закисление океана».
Среди этих объектов — Рок-Айлендс Палау, архипелаг из более чем 500 островов в западной части Тихого океана. Окружающая среда коралловых рифов в этом районе имеет средний pH всего 7,8, в то время как большинство других рифов в настоящее время имеют pH от 8 до 8,1 — результат того, что вода долгое время задерживается в бухтах, когда она обвивает лабиринты скал, постепенно становясь более кислой. .
«Острова Рок особенные, потому что в настоящее время они находятся в предсказанных условиях конца века, как с точки зрения температуры, так и с точки зрения pH», — сказал Баркли, имея в виду прогнозы тепла и кислотности океана на конец 21 -го -го века. «У них очень низкий pH и очень высокая температура».
Для исследования, опубликованного в Science Advances в 2015 году, Баркли и его коллеги отправились на Палау, чтобы наблюдать за рифами на архипелаге. Они обнаружили, что рифы Рок-Айленда с низким pH имеют самый высокий коралловый покров и коралловое разнообразие среди всех рифов, которые они изучали на Палау, даже те, которые живут при высоких уровнях pH, где исследователи ожидали, что кораллы будут лучше себя чувствовать.
В отличие от большинства лабораторных результатов, предшествующих исследованию, команда также обнаружила, что низкий уровень pH не препятствует росту кораллов — они растут так же быстро в условиях низкого pH, как и в условиях высокого pH. Единственным недостатком снижения рН, которое Баркли и его коллеги наблюдали для кораллов на Палау, было увеличение скорости биоэрозии, когда такие организмы, как моллюски или двустворчатые моллюски, разъедают коралловый скелет.
«Этот результат был действительно захватывающим, потому что это был первый случай, когда кто-либо из сообщества коралловых рифов наблюдал коралловые рифы, которые не только выжили в условиях pH конца века, но и действительно процветали. С тех пор мы видела другие примеры и другие места с кораллами, обладающими схожими адаптивными способностями», — сказала она.
Лаборатория Коэна обнаружила такие «суперрифы» на атолле Дунша в Южно-Китайском море, Рача Ной, Таиланд, и на острове Кантон на островах Феникс в Республике Кирибати.
Коралловый риф с низким pH на Палау. | Ханна Баркли
Баркли быстро отмечает, что результаты исследования не означают, что кораллы не в состоянии выжить во все более кислых водах.
«Закисление океана по-прежнему представляет угрозу для коралловых рифов», — сказала она. «Но мы видим такие уникальные места, как Палау, где есть особые сообщества коралловых рифов, которые на протяжении сотен тысяч лет подвергались воздействию низкого pH и выяснили, как справляться с условиями низкого pH. Однако большинство рифы не смогут позволить себе роскошь такого длительного периода времени из-за скорости прогрессирующего окисления океана в течение столетия».
В продолжение исследования на Палау Баркли и его коллеги провели лабораторный эксперимент, в ходе которого они взяли кораллы из мест с низким pH во время путешествия и кораллы из мест с высоким pH и поместили их в разные условия pH. К ним относятся условия pH окружающей среды на рифе с высоким pH, условия окружающей среды на рифе с низким pH (условия, которые, как они ожидают, появятся на большинстве рифов к концу века), а также pH, которые были ниже, чем ожидалось для большинства рифов. опыт. Они обнаружили, что кораллы с низким pH оставались здоровыми и продолжали расти с той же скоростью, независимо от того, какой pH им приходилось выдерживать.
«Это важно, потому что предполагает, что они не только выживают сейчас, но и могут противостоять дальнейшему снижению pH в будущем», — сказал Баркли.
Исследователи также провели эксперимент по смене среды обитания, в ходе которого они перемещали кораллы с рифа Палау с низким pH на риф с высоким pH и наоборот, а затем наблюдали за ними в течение 17 месяцев.
«Все трансплантаты погибли, чего мы не ожидали», — сказал Баркли.
«Но я не думаю, что это означает, что эти кораллы не могут в конечном счете создать популяции или стать источником пересадки кораллов в другие районы», — добавила она. «Я думаю, это означает, что ответ не так прост, и что рН является одной из многих переменных окружающей среды, которые различаются в разных местах. Кораллы настолько в высшей степени адаптированы к конкретной среде, в которой они живут, что это не просто вопрос рН с точки зрения их способности выжить в другом месте».
Событие обесцвечивания Ла-Нинья
В мае 2022 года Эмили Хауэллс оказалась в первом ряду, чтобы наблюдать за массовым обесцвечиванием, разворачивающимся на Большом Барьерном рифе — процессом, в ходе которого кораллы вытесняют свои водоросли в стрессовых условиях, становясь белыми. и заставляет многих голодать. Это было событие, которое было бы почти неслыханным в годы Ла-Нинья в прошлом, когда температура обычно была более прохладной и влажной. Но Хауэллс не понаслышке знает, как быстро меняется риф.
«По моим собственным наблюдениям, я могу сообщить, что наблюдаю обесцвечивание каждый год, когда работаю на Большом Барьерном рифе в течение последних нескольких лет», — сказала она. «И это не то, что я видел, скажем, когда я был аспирантом».
Эксперименты по быстрому тепловому стрессу проверяют устойчивость кораллов к перепадам температур. | AIMS/ Джо Херфорд
Хауэллс — коралловый биолог из Университета Южного Креста в Австралии, где она изучает генетические основы теплоустойчивости кораллов. Хауэллс также сотрудничает с Программой восстановления и адаптации рифов, измеряя различия в переносимости тепла отдельными кораллами на Большом Барьерном рифе.
«У нас есть несколько основных видов кораллов, и мы собираем образцы до тысячи кораллов этих видов», — сказал Хауэллс. «Мы измеряем и ранжируем их устойчивость к жаре в эксперименте с быстрым тепловым стрессом, а затем смотрим, насколько различия в переносимости жары среди людей могут быть объяснены их генами».
Хотя Хоуэллс признала, что еще слишком рано определять роль различных генов в способности кораллов переносить более высокие температуры, ранние результаты исследования ее команды показывают, что существует множество различий в переносимости жары среди людей. Причины этого изменения должны быть сложными.
«Есть много генов и вариантов, которые способствуют устойчивости кораллов к жаре», — сказала она. Когда Хауэллс начала получать отчеты от других коллег о признаках обесцвечивания Большого Барьерного рифа, она и ее команда вернулись на один из своих исследовательских участков в пострадавшем районе, чтобы посмотреть, как кораллы, которые они пометили (каждый со своим собственным GPS-идентификатором), держались. Хотя Хауэллс обнаружила, что большинство кораллов, вероятно, подверглись некоторому обесцвечиванию, она заметила множество вариаций.
«Мы видели некоторых, которые были сильно обесцвечены, светящегося белого цвета, и другие, которые жили бок о бок, и, казалось, все было в порядке», — сказала она. «Мы с нетерпением ждем возможности включить эти наблюдения в наше понимание генетической основы теплоустойчивости кораллов и посмотреть, имеют ли они те же генетические варианты, что и кораллы, которые мы идентифицировали как теплоустойчивые в предыдущих экспериментах».
Отцы Персидского залива, матери Индийского океана
Когда Хауэллс была постдоком, она проводила исследования в Нью-Йоркском университете Абу-Даби, кампусе, расположенном в столице Объединенных Арабских Эмиратов, которая находится на острове у материка в Персидский залив. По сравнению с большинством водоемов, поддерживающих тропические коралловые рифы, в заливе душно — 36°C (96,8°F) или 37°C (98,6°F) летом.
Чтобы выяснить, возможно ли передать генетические варианты, которые придали кораллам Персидского залива их теплостойкость, потомкам менее устойчивых к жаре популяций, Хауэллс собрал фрагменты коралловых колоний с рифа и принес их в университетскую лабораторию. Затем она отправилась на риф со стороны Индийского океана в Объединенных Арабских Эмиратах, где температура ниже, и собрала фрагменты кораллов того же вида. Собрав все образцы вместе, Хауэллс ночь за ночью терпеливо ждала появления кораллов.
Нерест кораллов Platygyra в Персидском заливе. | Анна Скотт
Наконец, Хауэллс и ее коллегам удалось вывести 50 семейств коралловых личинок — одни с обоими родителями из одного региона, другие с отцами из Абу-Даби и матерями из Индийского океана.
Выводы, опубликованные в журнале Science Advances в августе 2021 года, показали, что селективное размножение кораллов из популяции Индийского океана с адаптированными к теплу отцами из Персидского залива повысило термоустойчивость потомства до того же уровня, что и кораллы с оба родителя из Персидского залива.
«Я думал, что мы увидим некоторое улучшение устойчивости к жаре, но я не думал, что оно будет таким высоким, как мы видели», — сказал Хауэллс. «Это была действительно убедительная демонстрация того, что устойчивость к жаре определяется генетически и может передаваться другим популяциям [путем селекции]».
CRISPR для кораллов
До того, как Филип Кливс обратил свое внимание на кораллы, он занимался биомедициной.
«Это всегда было своего рода планом», сказал он. «Когда я был старшекурсником, мое «ага» наступило, когда я узнал, что у кораллов есть водоросли, которые живут внутри их клеток, подвергаются фотосинтезу и питают кораллы. Меня, молодого ученого, это совершенно потрясло. »
Сегодня Кливс руководит лабораторией в отделе эмбриологии Научного института Карнеги в Балтиморе, штат Мэриленд, где, как и Хауэллс, работает над пониманием основ устойчивости кораллов к тепловому стрессу.
«Сейчас в моей лаборатории мы пытаемся применить биомедицинские методы к кораллам, чтобы лучше понять их генетику и молекулярную биологию, чтобы лучше предотвращать и смягчать воздействие климата на эти экосистемы», — сказал Клевс. «Подобно тому, как важно понимать молекулярную основу болезней человека, мы думаем, что если мы поймем молекулярную основу биологии кораллов, мы сможем лучше предсказывать и создавать терапевтические средства для сохранения кораллов, как мы это делаем для болезней человека».
Кливс отметил, что хотя коралловые рифы уничтожаются с пугающей скоростью — 30% Большого Барьерного рифа было разрушено во время жары 2016 года — ученые на самом деле мало знают о том, как кораллы работают на генетическом уровне.
«Причина, по которой мы знаем так мало, заключается в том, что кораллы действительно трудно изучать в лаборатории, и у нас не было генетических инструментов, как в других системах, чтобы действительно понять задействованные гены», — сказал он.
В последние годы компания Cleves помогла преодолеть этот барьер, разработав и применив CRISPR/Cas9.технологии редактирования генома для образцов кораллов с Большого Барьерного рифа. «В краткосрочной перспективе мы действительно заинтересованы в использовании CRISPR, чтобы иметь возможность спросить, действительно впервые: «Что делают гены в кораллах?», — сказал Клевс. «Мы смогли охарактеризовать некоторые гены как главные регуляторы реакции кораллов на тепловой стресс. Таким образом, у нас есть некоторые подсказки относительно типов генов, которые защищают кораллы от теплового стресса, и мы заинтересованы в разработке этих инструментов, чтобы лучше понять как кораллы работают на генетическом уровне».
«Я думаю, что в основном мы в сотрудничестве с великими людьми со всего мира используем генную инженерию для изучения кораллов прямо сейчас», — добавил он. «Я надеюсь, что этому будет уделяться больше внимания, и что метод [редактирования генов кораллов] будет расширяться, чтобы мы действительно понимали, что происходит».
Клевс надеется, что ученые в конечном итоге смогут найти генетические детерминанты кораллов, которые смогут противостоять будущим климатическим сценариям, что поможет сосредоточить ограниченные усилия по сохранению тех, которые, скорее всего, выдержат грядущие изменения.
«Я мечтаю, чтобы с более глубоким пониманием того, какие гены делают кораллы устойчивыми к изменению климата, мы могли бы выйти в поле и использовать эту генетическую информацию», — сказал Клевс. «Разве не было бы здорово иметь 23andMe для кораллов? Или вы выходите и говорите: хорошо, это животное, это животное, это животное — у этих есть генотипы, которые делают их кораллами будущего».
Но мечта Клевса не связана с манипулированием геномами кораллов в дикой природе. Он ограничивает свои усилия в области генной инженерии лабораторией, где он и его команда пытаются произвести мутации, придающие кораллам дополнительную устойчивость. Конечная цель состоит в том, чтобы найти устойчивые кораллы, которые уже существуют в природе, и размножить этих эволюционных победителей.
Montipora capitata, один из видов кораллов в исследовании Cleves диагностических маркеров теплового стресса. | Ryan McMinds
«Идея создания и выпуска генетически модифицированных кораллов на самом деле не является чем-то, о чем мы думаем, потому что наше понимание генетической информации и генетической основы биологии кораллов действительно находится в зачаточном состоянии», — сказал Клевс. «Мы не знаем генов, которые могли бы повысить толерантность, даже если бы мы захотели это сделать. Кроме того, было бы много нормативных и этических соображений по поводу выпуска генетически модифицированных кораллов».
Не все исследования кораллов Клевса связаны с редактированием генов. В статье Science Advances , опубликованной в январе 2021 года, Клевс, первый автор Аманда Уильямс и его коллеги извлекли и проанализировали метаболиты, участвующие в росте и развитии, из кусочков гавайских кораллов, которые они отбелили в лаборатории, чтобы исследовать их физиологические реакции на обесцвечивание. Исследователи определили несколько метаболитов, которые могут служить диагностическими маркерами теплового стресса у диких кораллов.
Сильные цели по выбросам имеют значение
Когда дело доходит до спасения коралловых рифов, Клевс восхищается множеством идей ученых. «Тут говорят о… обо всем, — сказал он. «Помощь потоку генов, пробиотики и перемещение кораллов из одной части мира в другую».
«Что касается всех этих усилий по сохранению, мы хотим убедиться, что мы проводим соответствующие научные исследования, чтобы понять, что то, что мы пытаемся сделать, действительно принесет пользу экосистемам в долгосрочной перспективе», — сказал он. «Нет ничего из того, что я видел, что бы меня особенно нервировало. Я думаю, что есть много действительно умных людей, делающих умные вещи. Мне любопытно посмотреть, каковы преимущества, если таковые имеются, от этих усилий по сохранению».
Но, в конечном счете, Клевс убежден, что стратегия с наибольшими шансами на успех состоит в том, чтобы позволить кораллам делать то, что у них получается лучше всего.
«Я думаю, что наиболее многообещающим расширением масштабов деятельности по сохранению природы было бы расширение масштабов, которое привело к существованию Большого Барьерного рифа, в первую очередь тот факт, что животные любят размножаться и любят расти там, где это уместно для них. расти», — сказал он. «Я думаю, что действительно важно достичь целей по выбросам в атмосферу. Обрушение коралловых рифов — одна из первых травмирующих вещей, происходящих с изменением климата, и если мы не изменим свое поведение, то так оно и будет». продолжаться. Другие вещи, которые предсказаны, продолжат происходить».
Хауэллс согласился с тем, что многообещающие стратегии сохранения коралловых рифов имеют свои ограничения. Отметив, что ее собственное исследование не направлено на внедрение вмешательств, она пришла к выводу, что селекционное разведение потенциально может иметь значение, но только для определенных видов в определенных местах.
«Вы не можете противостоять последствиям глобального потепления с помощью таких решений», — сказал Хауэллс. «Усилия по восстановлению могут быть развернуты только на части рифов из-за финансовых и логистических ограничений. Однако вы можете протянуть руку помощи определенным видам и нацелиться на ценные популяции».
«Мы испробуем все возможные методы, чтобы спасти рифы, но один из лучших способов — просто прекратить выбрасывать столько углерода в атмосферу», — добавил Клементс. «В противном случае вы пытаетесь наложить пластырь на рану, которая нуждается в экстренной операции».
[Изображение предоставлено Руби Холмс]
Что такое коралловые рифы? | Живая наука
Столовый коралл (Acropora cytherea) распространен в тропической части Тихого океана, но на Гавайях его распространение ограничено Френч-Фрегейт-Шолс и соседними атоллами к северо-западу от основных островов. (Изображение предоставлено Грегом Макфоллом/НОАА)
Коралловые рифы — это большие подводные сооружения, состоящие из скелетов колониальных морских беспозвоночных, называемых кораллами. Виды кораллов, которые строят рифы, известны как герматипические, или «твердые», кораллы, потому что они извлекают карбонат кальция из морской воды, чтобы создать твердый, прочный экзоскелет, который защищает их мягкие мешковидные тела. Другие виды кораллов, которые не участвуют в строительстве рифов, известны как «мягкие» кораллы. По данным некоммерческой экологической организации Coral Reef Alliance (CORAL), эти типы кораллов представляют собой гибкие организмы, часто напоминающие растения и деревья, и включают такие виды, как морские веера и морские хлысты.
Каждый отдельный коралл называется полипом. Коралловые полипы живут на экзоскелетах из карбоната кальция своих предков, добавляя свой собственный экзоскелет к существующей структуре кораллов. По прошествии столетий коралловый риф постепенно растет, один крошечный экзоскелет за раз, пока они не станут массивными элементами морской среды.
Кораллы встречаются во всем Мировом океане, от Алеутских островов у побережья Аляски до теплых тропических вод Карибского моря. Самые большие коралловые рифы находятся в прозрачных мелководьях тропиков и субтропиков. Крупнейшая из этих систем коралловых рифов – Большой Барьерный риф в Австралии – имеет длину более 1500 миль (2400 километров).
По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), ученые исследовали только около 20 процентов дна океана. Таким образом, исследователи океана продолжают открывать ранее неизвестные коралловые рифы, которые, вероятно, существовали сотни лет.
Жизнь кораллов
Согласно CORAL, существуют сотни различных видов кораллов. Кораллы имеют ослепительное разнообразие форм и цветов, от круглых, складчатых мозговых кораллов (названных в честь их сходства с человеческим мозгом) до высоких, элегантных морских кнутов и морских вееров, которые выглядят как замысловатые, ярко окрашенные деревья или растения.
Кораллы принадлежат к типу cnidaria (произносится как ни-DAR-ee-uh), группе, в которую входят медузы, анемоны, португальский военный корабль и несколько других студенистых и жалящих морских беспозвоночных.
Кораллы питаются одним из двух способов. Некоторые виды ловят мелких морских обитателей, таких как рыба и планктон, с помощью жалящих щупалец на внешних краях своего тела. Однако большинство кораллов зависят от водорослей, называемых зооксантеллами, для получения энергии посредством фотосинтеза.
По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), кораллы находятся в симбиотических или взаимовыгодных отношениях с зооксантеллами. Эти водоросли живут внутри тела кораллового полипа, где они фотосинтезируют, чтобы производить энергию для себя и полипов. Полипы, в свою очередь, обеспечивают дом и углекислый газ для водорослей. Кроме того, зооксантеллы придают кораллам живую окраску — большинство тел коралловых полипов прозрачны и бесцветны без зооксантелл.
Некоторые виды кораллов, например мозговой коралл, являются гермафродитами, что означает, что они производят яйца и сперму одновременно. Половое размножение происходит во время массового нереста кораллов, который у некоторых видов происходит только один раз в год.
Другие виды, такие как лосиный коралл, являются гонохорными, что означает, что они создают колонии, состоящие либо из одних самцов, либо из всех самок. В каждой коралловой колонии все полипы будут производить только яйца или только сперму. Для успешного размножения колония должна полагаться на соседнюю колонию, которая производит другую репродуктивную клетку.
Мир коралловых рифов
По данным CORAL, большинству обнаруженных сегодня крупных коралловых рифов от 5 000 до 10 000 лет. Чаще всего их можно найти в теплой, чистой, мелководной воде, где много солнечного света, чтобы питать водоросли, на которые кораллы полагаются в качестве пищи.
Коралловые рифы покрывают менее 1 процента дна океана — площадь всех рифов вместе взятых составляет около 110 000 квадратных миль (285 000 квадратных километров), что примерно равно размеру штата Невада. Тем не менее, они являются одними из самых продуктивных и разнообразных экосистем на Земле.
Около 25 процентов всех известных морских видов используют коралловые рифы в качестве пищи, жилья и размножения. По данным CORAL, коралловые рифы, которые иногда называют «морскими тропическими лесами» из-за их биоразнообразия, являются основной средой обитания для более чем 4000 видов рыб, 700 видов кораллов и тысяч других растений и животных.
Коралловые рифы обычно делятся на четыре категории в соответствии с CORAL: окаймляющие рифы, барьерные рифы, участки рифов и атоллы. Окаймляющие рифы являются наиболее часто встречающимися рифами и растут вблизи береговой линии. Барьерные рифы отличаются от окаймляющих рифов тем, что они отделены от береговой линии более глубокими и широкими лагунами. Патч-рифы обычно растут между окаймляющими и барьерными рифами на островной платформе или континентальном шельфе. Кольца кораллов, из которых состоят атоллы, образуют защищенные лагуны посреди океанов, обычно вокруг островов, которые погрузились обратно в океан.
Коралловые рифы не только красивы, это невероятно разнообразные экосистемы. (Изображение предоставлено Дэном Нортоном Coral.org )
Коралловые рифы в осаде
Коралловые рифы являются важной морской средой обитания, от которой зависят многие океанические виды. Кроме того, по данным Морской станции Хопкинса Стэнфордского университета, коралловые рифы ежегодно приносят прямую экономическую выгоду людям во всем мире на сумму около 30 миллиардов долларов в виде продуктов питания, рыболовства и туризма.
Но коралловым рифам угрожает несколько угроз.
Возрастающее закисление океана, вызванное поглощением океанами огромного количества углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, снижает способность кораллов производить экзоскелеты из карбоната кальция, на которые они полагаются в качестве убежища.
Загрязнение воды также наносит ущерб коралловым рифам. Сельскохозяйственные пестициды и удобрения, нефть и бензин, сброс сточных вод и отложения с эродированных ландшафтов затрудняют процветание кораллов и, следовательно, нарушают сложные отношения, существующие между растениями, кораллами и другими животными, которые являются частью экосистемы рифа.
По мере повышения температуры Мирового океана из-за глобального потепления коралловые полипы изгоняют зооксантелл, от которых они зависят в качестве пищи. Как только зооксантеллы исчезают, коралл теряет свою яркую окраску, и остается только белый экзоскелет; это называется обесцвечиванием кораллов. По данным CORAL, колонии кораллов, подвергающиеся обесцвечиванию, обычно отмирают.
Рыболовные методы, такие как ловля цианидом (распыление цианида в воде оглушает рыбу, чтобы ее было легче поймать), «взрывной лов» с применением взрывчатых веществ и перелов траулерами, могут уничтожить тысячелетний коралловый риф за считанные минуты .
«Перелов, закисление океана и загрязнение отбрасывают коралловые рифы в небытие», — написал в своей статье в New York Times эколог из Австралийского национального университета в Канберре Роджер Брэдбери. «Каждая из этих сил в отдельности вполне способна вызвать глобальный коллапс коралловых рифов; вместе они обеспечивают это».
Будущее Большого Барьерного рифа
Самый большой коралловый риф в мире, Большой Барьерный риф, является домом для не менее 400 отдельных видов кораллов и тысяч различных видов рыб, моллюсков, морских змей, морских черепах, киты, дельфины, птицы и многое другое. Как и другие коралловые рифы мира, этот невероятный экологический очаг находится под угрозой.
Из-за сильной жары в 2016 году большой процент кораллов Большого Барьерного рифа подвергся сильному обесцвечиванию и гибели. Исследование, проведенное в 2018 году в журнале Nature Communications, показало, что только в северной трети рифа более 60 процентов мелководных кораллов (те, что ниже 49 футов или 15 метров) в той или иной степени обесцвечивались, а 30 процентов кораллов умер. Исследование также показало, что даже в более глубоких, менее исследованных частях рифа (примерно до 131 фута или 40 м) почти 40 процентов кораллов имели по крайней мере частичное обесцвечивание.
Здоровые рифы ведут к здоровым океанам, а здоровые океаны жизненно важны для всей жизни на Земле. Разрушения, которым подвергается не только Большой Барьерный риф, но и каждый риф во всем мире, могут привести к исчезновению тысяч видов морских обитателей. В свою очередь, береговые линии, в настоящее время защищенные рифами, будут с большей готовностью затопляться во время штормов, некоторые острова и низменные страны исчезнут под водой, а 30-миллиардная промышленность, которую обеспечивают коралловые рифы, может рухнуть.
Правительство Австралии разработало долгосрочный план по поддержанию Большого Барьерного рифа. В плане излагаются усилия по значительному сокращению и, в конечном итоге, устранению сброса материалов и химикатов, сокращению рыболовства и браконьерства, а также мониторингу качества воды стока, направляемого на рифы.
Есть также много попыток восстановить риф. Ученые работают над выведением более сильных видов кораллов, которые менее восприимчивы к более теплым водам и растут ускоренными темпами, сообщает New York Times. Они выращивают различные виды кораллов в лаборатории и помещают их в экспериментальную среду, предназначенную для отражения прогнозируемой температуры и кислотности океана через десятилетия.
Другая группа экологов коралловых рифов экспериментирует с выращиванием кораллов на стальных каркасах, размещенных над поврежденными частями рифа. Электрические токи, проходящие через стальные каркасы, ускоряют рост кораллов в три-четыре раза, сообщает New Scientist. Возможно, этот метод поможет восстановить риф и повысить вероятность того, что кораллы выживут при обесцвечивании.
Рэйчел Росс — научный писатель и редактор, специализирующийся на астрономии, науках о Земле, физических науках и математике. Она имеет степень бакалавра философии Калифорнийского университета в Дэвисе и степень магистра астрономии Университета Джеймса Кука. У нее также есть сертификат Стэнфордского университета в области научного письма. До того, как стать научным писателем, Рэйчел работала в обсерватории Лас-Кумбрес в Калифорнии, где специализировалась на образовании и просветительской деятельности, а также на научных исследованиях и работе с телескопами. Во время учебы на степень бакалавра Рэйчел также преподавала введение в астрономическую лабораторию и работала с астрономом-исследователем.
Экосистемы коралловых рифов в условиях изменения климата и окисления океана
Введение
Как тепловодные, так и холодноводные кораллы выделяют скелеты из карбоната кальция, которые со временем накапливаются, образуя трехмерную матрицу рифов, обеспечивающую среду обитания для тысяч рыб и других видов. . Производство известнякоподобного карбоната кальция достаточно велико во многих коралловых рифах с теплой водой, чтобы образовались карбонатные структуры. Высокие скорости кальцификации достаточны для преодоления значительных скоростей биоэрозии и физической эрозии, вызываемой волнами. Эти структуры поддерживают структуру барьерных рифов и островов, которые имеют решающее значение для тропических береговых линий. Хотя они занимают менее 0,1 % дна океана, экосистемы тропических коралловых рифов обеспечивают среду обитания как минимум для 25 % известных морских видов, при этом многие рифовые виды еще предстоит открыть (Fisher et al., 2015). По оценкам, биологическое разнообразие тепловодных коралловых рифов включает ~ 1–9миллионов видов, обитающих внутри и вокруг коралловых рифов (Reaka-Kudla, 1997, Census of Marine Life, http://www.coml.org/census-coral-reef-ecosystems-creefs). В более глубоких частях этих тепловодных рифовых систем тенденция к образованию рифовых структур с преобладанием карбонатов ослабевает по мере снижения уровня освещенности (Bongaerts et al., 2010a). При низком уровне освещенности эрозия и растворение превышают производство карбоната кальция, что приводит к образованию коралловых сообществ, которые могут быть многочисленными, но с небольшим или отсутствующим трехмерным каркасом рифа из карбоната кальция. Протянувшись от 40 до 150 м, эти «мезофотические» (слабоосвещенные) коралловые рифы также обеспечивают обширную среду обитания, при этом уровень обнаружения видов остается очень высоким из-за того, что эти рифы труднодоступны (Bongaerts et al., 2010a, 2011). . Мезофотические рифовые системы, вероятно, покрывают площадь, сравнимую с мелководными тепловодными коралловыми рифами (Bongaerts et al., 2010a; Slattery et al., 2011).
Как на мелких, так и на более глубоких мезофотических коралловых рифах преобладают склерактиниевые кораллы, образующие симбиоз с динофлагеллятными протистами из рода Symbiodinium . На основе этого симбиоза их внутриклеточные симбионты (т. е. живущие в желудочно-кишечных или пищеварительных тканях своих коралловых хозяев) способны к фотосинтезу и обеспечивают коралл-хозяин богатым источником сахаров, глицерина, липидов и других органических соединений. Маскатин, 1990). Эта взаимосвязь позволяет кораллам расти и обызвествляться с высокой скоростью в условиях чистой, теплой и мелководной воды вдоль тропического побережья (Muscatine and Porter, 19). 77). Численность кораллов Scleractinian, вмещающих Symbiodinium , снижается с глубиной более 20–40 м в зависимости от прозрачности водной толщи. Самые глубокие склерактиниевые кораллы, симбиотические с Symbiodinium , встречаются на глубине 100 м и более от поверхности тропических вод (Englebert et al., 2014). Продуктивность этого симбиоза дополняется способностью кораллов улавливать и питаться переносимыми водой частицами и планктоном (т. е. политрофией). Комбинированная способность к фотосинтезу, а также к питанию лежит в основе успеха высокопродуктивных экосистем коралловых рифов, которые тянутся вдоль многих тропических береговых линий. Данные изотопных сигнатур в окаменелостях показывают, что кораллы Scleractinian были симбиотическими с Symbiodinium на протяжении более 230 миллионов лет (Stanley and Fautin, 2001; Muscatine et al., 2005), скорее всего, приводя к продуктивным и разнообразным экосистемам, которые не слишком отличались от современных.
Холодноводные коралловые рифы простираются до глубины 3000 м, хотя некоторые холодноводные кораллы можно найти на мелководье до 50 м (например, на норвежском шельфе). На глубине ниже 200 м света так мало, что фотосинтез уже невозможен. В результате холодноводные кораллы не образуют симбиоза с Symbiodinium и вместо этого зависят от подачи частиц. Открытие местонахождений и протяженности холодноводных рифов в основном было обусловлено достижениями в области подводных технологий съемки и картирования (Turley et al., 2007; Ramirez-Llodra et al., 2010). Например, в водах Норвегии в последние десятилетия были обнаружены обширные (~2 000 км 90 235 2 90 236 ) холодноводные коралловые рифы, некоторым из которых тысячи лет (> 8 000 лет) (Fosså et al., 2005). ). В настоящее время в каждом океане обнаружены холодноводные коралловые рифы, образующие важные скопления в глубинах океана, которые обеспечивают жизненно важную среду обитания для тысяч других видов, включая многие коммерчески важные виды.
Человеческие сообщества получают множество преимуществ от коралловых рифов, включая продукты питания, доход, отдых, защиту побережья, культурные объекты и многие другие экологические товары и услуги (Cinner et al. , 2009; Costanza et al., 2014). Несмотря на свое биологическое разнообразие, продуктивность и важность для человека, как тепловодные, так и холодноводные коралловые рифы испытывают сильное воздействие деятельности человека как в силу локальных, так и глобальных факторов (Hall-Spencer et al., 2002; Burke et al., 2011). . В результате количество коралловых рифов во всем мире быстро сокращается. В то время как местные факторы могут оказывать значительное влияние на коралловые рифы (например, загрязнение, чрезмерный вылов рыбы и физическое разрушение рифов), изменения температуры и химического состава океана из-за антропогенной деятельности резко сокращают распространение, численность и выживание целых экосистем коралловых рифов. (Gattuso et al., 2014b; Hoegh-Guldberg et al., 2014). Учитывая эти риски и важность коралловых рифов для человека и морского биоразнообразия, в настоящем документе основное внимание уделяется проблемам, с которыми сталкиваются тепло- и холодноводные экосистемы коралловых рифов и их сообщества, в частности те, которые возникают в результате быстрого потепления и закисления океанов.
Распространение, численность и значение экосистем коралловых рифов
Тепловодные коралловые рифы представляют собой видные экосистемы в прибрежных районах Тихого, Индийского и Атлантического океанов (рис. 1А, В), где они обычно встречаются в широкой полосе (от 30°ю.ш. до 30°с.ш.) теплых, освещенных солнцем, щелочных, чистых и относительно бедных питательными веществами океанских вод (Клейпас и др., 1999b). Здесь размножаются склерактинские или рифообразующие кораллы, откладывающие большое количество карбоната кальция. Когда кораллы умирают, их мертвые скелеты со временем накапливаются и «склеиваются» в результате деятельности других организмов, таких как образование корки красными кораллиновыми водорослями (Glynn and Manzello, 2015). Другие организмы, такие как кальцифицирующие зеленые водоросли, беспозвоночные и фитопланктон, также вносят свой вклад в общий баланс карбонатов тепловодных коралловых рифов (Hutchings and Hoegh-Guldberg, 2009).), что приводит к трехмерным структурам карбоната кальция, которые накапливаются в течение сотен и тысяч лет. В свою очередь, трехмерные структуры (рис. 1C) внутри тепловодных рифовых систем создают среду обитания для сотен тысяч видов, многие из которых поддерживают население прибрежных районов пищей, доходом и другими экологическими товарами и услугами, такими как защита побережья. Коралловые рифы также являются важным источником для биоразведки и разработки новых фармацевтических препаратов. Стоимость активов коралловых рифов оценивается примерно в 1 триллион долларов (Hoegh-Guldberg, 2015), при этом экономическая стоимость товаров и услуг, связанных с коралловыми рифами, превышает 375 миллиардов долларов в год, а выгоды получают более 500 миллионов человек как минимум в 9 странах.0 стран мира (Burke et al., 2011; Gattuso et al., 2014b).
Рисунок 1. (A) Распределение тепловодных и холодноводных коралловых рифов (кредит: Хьюго Алениус, 2008 г., ЮНЕП/ГРИД-Арендал, http://www.grida.no/resources/7197). (B) Расположение ячеек и провинций тепловодных коралловых рифов, из Hoegh-Guldberg et al. (2014). (C) Теплый карбонатный коралловый риф Большого Барьерного рифа, Австралия (фото: Ove Hoegh-Guldberg). (D) Мезофотическое коралловое сообщество Северного Сулавеси, Индонезия. (Источник: Пим Бонгартс, Университет Квинсленда). (E) Глубоководное сообщество Lophelia pertusa из каньона Миссисипи на глубине ~450 м (изображение из NOAA, под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic).
По мере снижения уровня освещенности с глубиной преобладает декальцинация, и общий карбонатный баланс рифовых экосистем смещается в отрицательную сторону (Barnes and Chalker, 1990; Bongaerts et al., 2010a). В этих условиях сохраняются склерактиниевые кораллы и их симбионты, а рифы называют «мезофотными» (Bongaerts et al., 2010a, 2011; Robinson C. et al., 2010). В этих местах обитания колонии склерактиниевых кораллов часто имеют пластинчатую форму, ориентируясь на получение максимального количества света в условиях тусклого освещения (рис. 1D). Мезофотические рифовые системы также в основном ограничены областями, где прозрачность воды, концентрация ионов карбоната и температура относительно высоки. Как и их аналоги в более мелководных регионах, мезофотные рифовые системы играют важную роль в поддержании рыболовства и, следовательно, средств к существованию человека. Учитывая сложность работы на глубинах более 30 м (за пределами глубины подводного плавания с аквалангом), многие виды еще предстоит открыть (Bongaerts et al., 2010a). Таким образом, мезофотические рифы обладают неизвестным потенциалом в качестве источников новых фармацевтических препаратов и других потенциально полезных соединений (Leal et al., 2012). В результате их истинная ценность, вероятно, была недооценена.
Холодноводные кораллы обычно образуют рифы на гораздо больших глубинах от 200 до 2000 м, однако в некоторых регионах они встречаются и на меньших глубинах (Fosså et al., 2002; Freiwald et al., 2004). Глубоководные кораллы не зависят от уровня освещенности, поскольку они не симбиотичны с Symbiodinium . Из-за более холодных и более богатых CO 2 вод (и, следовательно, менее щелочных) глубоководные кораллы растут медленнее, чем тепловодные кораллы, образуя скопления, которые по-разному называют участками, отмелями, зарослями, биогермами, курганами, садами и массивы. В отсутствие значительного волнового воздействия эти хрупкие и медленно растущие рифы образуют скопления, способные покрывать обширные участки морского дна (например, 2000 км 9 ).0235 2 в норвежских водах http://www.lophelia.org/) (Hall-Spencer et al., 2002) и включают почти моновидовые насаждения склерактиниевых кораллов, таких как Lophelia pertusa и Oculina varicosa (рис. 1Е). В дополнение к склерактиновым кораллам, они часто демонстрируют большое разнообразие кораллоподобных организмов, в том числе мягких кораллов, горгонарий и альционообразных.
Недавние изменения степени антропогенного воздействия на экосистемы коралловых рифов
Коралловые рифы сталкиваются с растущими проблемами от локальных до глобальных последствий деятельности человека. За последние 200 лет деятельность человека коренным образом изменила береговую линию, привела к чрезмерной эксплуатации таких ресурсов, как рыбные запасы, и загрязнению прибрежных вод до такой степени, что многие экосистемы коралловых рифов быстро деградируют (Jackson et al., 2001; Pandolfi et al., 2003). ; Hoegh-Guldberg, 2014b). Например, тепловодные коралловые рифы сократились по крайней мере на 50% за последние 30–50 лет в значительной части тропических регионов мира (Hughes, 19).94; Гарднер и др., 2003; Бруно и Селиг, 2007 г.; Деат и др., 2012). Аналогичные выводы были сделаны для холодноводных рифов, где деятельность человека подвергала эти системы все возрастающему давлению с середины 1980-х годов. Ключевые факторы разрушения холодноводных рифов включают коммерческое донное траление, разведку и добычу углеводородов, глубоководную добычу полезных ископаемых, прокладку кабелей и трубопроводов, загрязнение, удаление отходов, эксплуатацию и торговлю кораллами, а также деструктивный научный отбор проб (Hall-Spencer et al. ., 2002; Turley et al., 2007; Roberts and Cairns, 2014). Увеличение воздействия человеческой деятельности является результатом стремительного развития технологий визуализации и использования биологических и минеральных ресурсов глубоководных местообитаний (Freiwald et al., 2004; Ramirez-Llodra et al., 2010). Многие популяции глубоководных кораллов (склерактиний, горгонарий) имеют очень низкую скорость оборота и могут жить столетиями, а некоторые виды, такие как черные кораллы (антипатарианцы), живут тысячи лет. Долговечность и низкие темпы роста этих таксонов означают, что восстановление после антропогенных стрессоров будет очень медленным. Районы, населенные глубоководными рифами, также являются «ресурсной границей» для добычи углеводородов и добычи ценных и «высокотехнологичных» металлов (Roberts, Cairns, 2014). Следовательно, вероятно, что антропогенное воздействие на эти рифы будет расширяться. Эти воздействия также, вероятно, будут связаны с потеплением и закислением океана (рис. 2А), которые сами по себе создают растущие и серьезные риски для экосистем коралловых рифов. Прямое воздействие этих изменений на коралловые рифы усиливается с начала 19 века.80 с (Hoegh-Guldberg et al., 2007, 2014; Eakin C.M. et al., 2010; Gattuso et al., 2014b). Последние являются прямым результатом сжигания ископаемого топлива и с начала 1980-х годов оказывают все большее воздействие на тепловодные коралловые рифы. Понимание и устранение как локальных, так и глобальных угроз для коралловых рифов будет иметь решающее значение, если они хотят пережить одни из самых высоких темпов изменения окружающей среды в новейшей истории Земли (Hönisch et al., 2012; Pörtner et al., 2014). .
Рис. 2. (A) Связь между накоплением CO 2 в атмосфере и замедлением кальцификации кораллов из-за подкисления океана. Приблизительно 30% атмосферного CO 2 , выделяемого людьми, поглощается океаном (IPCC, 2013), где он соединяется с водой с образованием угольной кислоты, которая высвобождает протон, который соединяется с ионом карбоната. Это снижает концентрацию карбоната, делая его недоступным для морских кальцификаторов, таких как кораллы. (B) Температура, [CO 2 ] атм и концентрации карбонат-ионов, реконструированные за последние 420 000 лет. Концентрации карбонатов были рассчитаны (Lewis et al., 1998) по [CO 2 ] атм и отклонения температуры от условий в десятилетие 2000-х годов с набором данных ледяного керна Восток (Petit et al., 1999), предполагая постоянная соленость (34 части на триллион), средняя температура моря (25°С) и общая щелочность (2300 ммоль кг 90 235 -1 90 236 ). Кислотность океана меняется на ± 0,1 единицы рН за последние 420 000 лет (отдельные значения не показаны). Пороги серьезных изменений коралловых сообществ указаны для термического стресса (+2°C) и концентрации карбонат-ионов ([карбонат] = 200 мкмоль кг -1 , примерная насыщенность арагонита ~Ω арагонит = 3,3; [CO 2 ] атм = 480 частей на миллион). Сценарии коралловых рифов CRS-A, CRS-B и CRS-C обозначены как A, B и C соответственно с аналогами из существующих рифов. Красные стрелки, постепенно указывающие в сторону правого верхнего квадрата, указывают путь, по которому следует [CO 2 ] атм с концентрацией более 500 частей на миллион. Из Hoegh-Guldberg et al. (2007) с разрешения журнала Science.
Тепловодные коралловые рифы в значительной степени зависят от физических и химических изменений, происходящих на поверхности океана, тогда как холодноводные рифовые системы относительно больше связаны с широкомасштабными условиями основной части океана (Freiwald et al., 2004). ; Eakin C.M. et al., 2010). В этом отношении вероятны различия в скорости и характеристиках происходящих изменений. Эти различия также приводят к различным траекториям, когда речь идет о краткосрочных и долгосрочных прогнозах планетарного потепления и закисления океана.
Теплые водные среды коралловых рифов испытали относительно небольшую изменчивость с точки зрения температуры и концентрации ионов карбоната, даже при относительно значительных колебаниях средней глобальной температуры и концентрации CO 2 в атмосфере во время ледникового цикла (рис. 2B). Коралловые рифы с теплой водой сокращались по направлению к экватору во время ледниковых периодов и вновь расширялись вдоль тропических и субтропических побережий мира во время промежуточных теплых периодов (Hubbard, 2015). Хотя эти изменения были быстрыми по сравнению с геологическими временными рамками, они происходили в течение периодов 10 000 лет и более и были медленными по сравнению с климатическими изменениями, которые произошли с доиндустриальной эпохи. Хотя наше понимание того, как условия среды обитания глубоководных коралловых рифов изменились за геологическое время, ограничено, весьма вероятно, что условия менялись за эти длительные периоды еще меньше, чем условия, окружающие тепловодные коралловые рифы.
Практически достоверно, что верхний слой океана нагревался в период с 1971 по 2010 год и, вероятно, нагревался в период с 1870-х по 1971 год (IPCC, 2013). Эти изменения согласуются с изменениями, ожидаемыми от связанного с этим повышения концентрации парниковых газов в атмосфере (IPCC, 2013). Средние температуры поверхности моря (ТПМ) Индийского, Атлантического и Тихого океанов увеличились на 0,65, 0,41 и 0,31°C в период 1950–2009 гг. (табл. 30-1 в Hoegh-Guldberg et al., 2014). Влияние долгосрочных моделей изменчивости климата, таких как Тихоокеанское десятилетнее колебание (ТДО), способствует изменчивости в региональном масштабе и мешает попыткам обнаружить и приписать региональные изменения антропогенным выбросам парниковых газов (Hoegh-Guldberg et al., 2014). Тем не менее, изучение данных Hadley Center HadISST1.1 (Rayner et al., 2003) за 60 лет (1950–2009) выявляет значительные тенденции к потеплению ТПМ во многих субрегионах океана (таблица 30-1 в Hoegh-Guldberg et al., 2014). Значительные тенденции четко проявляются в шести основных регионах коралловых рифов с теплой водой, за исключением региона Мексиканского залива/Карибского моря (таблица 1). Темпы увеличения SST в тепловодных регионах коралловых рифов колеблются от 0,07 °C (западная часть Тихого океана) до 0,13 °C (Коралловый треугольник и юго-восточная Азия) за десятилетие, что приводит к общему увеличению в регионах от 0,44 до 0,79. °C в период с 1950 по 2009 гг.
Таблица 1. Изменения температуры поверхности моря (ТПМ) в шести крупных провинциях тепловодных коралловых рифов (рис. 1B ) за период 1950–2009 гг. с использованием ежемесячных данных ТПМ 1 × 1 градус, полученных из Центра Хэдли HadISST1.1 набор данных ( Rayner et al., 2003 ) .
В дополнение к теплосодержанию и температуре верхних слоев океана исследовательское сообщество практически уверено, что химический состав океана также меняется в результате увеличения количества CO 2 входит в океан (IPCC, 2013). Наблюдаемое повышение солености в тропических широтах согласуется с усилением глобального гидрологического цикла (Durack and Wijffels, 2010; Durack et al., 2012), включая дожди, которые имеют серьезные последствия для прибрежных экосистем, таких как тепловодные коралловые рифы. На региональном уровне изменения в интенсивности штормов и дождей также могут влиять на качество прибрежных вод, которое имеет важное значение для коралловых рифов, в результате взаимодействия между засухами, береговой эрозией и эрозией водосбора и внезапными наводнениями (наводнениями). Воздействие изменения климата дополняет воздействие других видов деятельности человека, которые уже влияют на качество воды, прибрежную эрозию и биологические системы.
Средний глобальный уровень моря повышается в среднем на 3,2 мм в год 90 235 −1 90 236 (за 1993–2010 гг.) в результате потепления океана (и, следовательно, увеличения объема) и таяния материкового льда (IPCC, 2013). Повышение уровня моря варьируется в зависимости от региона в результате различий в местной океанографии и геологии, а также влияния долгосрочных колебаний регионального климата. В некоторых районах со значительными теплыми коралловыми рифами, таких как Юго-Восточная Азия и северная Австралия, скорость повышения уровня моря составляет около 10 мм в год9.0235 −1 . В то время как прямое связывание региональных изменений силы ветра, интенсивности и частоты штормов с глобальным потеплением затруднено из-за долговременной изменчивости, имеются убедительные доказательства того, что частота и интенсивность сильнейших тропических штормов в некоторых регионах (например, в Северной Атлантике; IPCC, 2013) увеличилась с 1970-х годов. Сочетание более высокого уровня моря и более интенсивных штормовых систем, вероятно, увеличит силу воздействия волн на прибрежные районы, что повлияет на прибрежную инфраструктуру, а также на состояние экосистем, таких как коралловые рифы, мангровые заросли и водоросли. слоев (Hamylton et al., 2013; Saunders et al., 2014).
За последние 100 лет также произошли изменения pH поверхностных вод океана, явление, которое называется закислением океана (Kleypas et al., 1999a; Caldeira and Wickett, 2003; Gattuso et al., 2014a). Когда CO 2 попадает в океан, он вступает в реакцию с водой, увеличивая концентрацию ионов водорода (тем самым снижая pH океана) и уменьшая концентрацию ионов карбоната. Хотя общее изменение pH океана кажется небольшим (0,1 единицы pH за последние 150 лет), на самом деле это увеличение концентрации ионов водорода на 26%. Экспериментальные данные показывают, что сокращение ионов карбоната при подкислении океана имеет большое биологическое значение, поскольку оно может влиять на скорость, с которой морские организмы, такие как кораллы, строят свои известковые структуры (Kroeker et al. , 2013). Однако понимание механизмов, обуславливающих чувствительность кальцификации кораллов к химическому составу океана, таких как реакция рН внутренней кальцифицирующей жидкости, в которой формируется коралловый скелет, на концентрацию растворенного органического углерода, только распутывается (Comeau et al. ., 2017). Эти изменения в химическом составе океана зависят от температуры, при этом CO 2 поглощение и, следовательно, подкисление максимальны, когда вода более холодная. Состояние насыщения арагонита (одна из форм карбоната кальция) (Ω arag ) представляет собой соотношение между концентрациями ионов кальция и карбоната (Doney et al., 2009). Состояние насыщения арагонитом показывает такое же распределение, как и температура поверхности моря, при этом Ω arag является самым высоким в самых теплых регионах океана и самым низким в полярных регионах (Jiang et al., 2015). Поверхностные воды океана, как правило, пересыщены по отношению к арагониту (Ω араг > 1). Тем не менее, в более теплых водах, где Ω arag , по прогнозам, не упадет до <1 (таким образом, недонасыщенность по отношению к арагониту, рис. 3), все еще вероятно значительное воздействие на кальцифицирующие организмы. Имеются веские доказательства того, что накопление карбонатов на тепловодных коралловых рифах приближается к нулю или становится отрицательным, когда Ω arag падает ниже 3,3 (Hoegh-Guldberg et al., 2007; Chan and Connolly, 2013), уровень, который, вероятно, будет достигнут в поверхностных вод тропиков в ближайшие несколько десятилетий при нынешних темпах выбросов парниковых газов (Hoegh-Guldberg et al., 2007; Ricke et al., 2013).
Рисунок 3. Состояние насыщения арагонитом поверхности океана, смоделированное моделью системы Земли Университета Виктории при различных концентрациях CO в атмосфере 2 . 280 частей на миллион представляют собой доиндустриальные уровни и 394 части на миллион в 2012 году . Прогнозируется, что в течение 2030-х годов уровень репрезентативной концентрации (RCP) 4.5, 6.0 и 8.5 будет достигнут 450 ppm, а в 2040-х годах согласно RCP 2.6 он приблизится, но не достигнет 450 ppm (IPCC 2013). По прогнозам, только в рамках RCP 8.5 в 2080-х годах будет достигнуто восемьсот частей на миллион. Поля рассчитываются на основе выходных данных модели концентрации растворенного неорганического углерода, концентрации щелочности, температуры и солености вместе с процедурой химии из проекта OCMIP-3. Изменено с рисунка SM30-2 в Hoegh-Guldberg et al. (2014 г.; перепечатано с разрешения ДО5 МГЭИК).
Глобальное распространение холодноводных кораллов, по крайней мере частично, ограничено глубиной горизонта насыщения арагонита, Ω arag = 1,0 (Guinotte et al., 2006). Состояние насыщения арагонита уменьшается с глубиной, частично из-за гидростатического давления и более низкой температуры, с отчетливым «горизонтом насыщения» арагонита, ниже которого воды становятся недонасыщенными для арагонита (Ω arag <1) (Jiang et al. , 2015). Горизонт насыщения является сложным результатом циркуляции океана, температуры, CO 2 концентрации, солености, метаболической активности и концентрации органических соединений и встречается на глубинах от 200 до 3500 м, в зависимости от широты и океана (Orr et al., 2005; Doney et al., 2009; Rhein et al. и др., 2013; Цзян и др., 2015). Поверхностные воды и воды на глубине 50 м в основном перенасыщены во всем мировом океане (Jiang et al., 2015), однако в водах западной Арктики площадь недонасыщенных вод в верхних 250 м к северу от 70° с. от 5 до 31% в возрасте от 19 лет90-е годы и 2010 год (Qi et al., 2017). На глубине 500 м в северной и экваториальной частях Тихого океана обнаружены большие участки недонасыщенной воды Ω arag . На высоте 1000 м Ω араг < 1,8 над всеми океанскими бассейнами и на высоте 2000 м Ω араг < 1,0 над всем Тихим и Индийским океаном и частями Атлантического океана. Подкисление океана происходит более высокими темпами в высоких широтах, чем в более низких широтах (рис. 3), что приводит к обмелению арагонитового горизонта насыщения. В настоящее время имеются доказательства того, что горизонт насыщения арагонитом обмелел с доиндустриального периода (Turley et al., 2007). Например, в северо-восточной части Тихого океана (от 33,5 до 50,0° с. ш.) горизонт насыщения арагонитом обмелел на 190,6 м за 11 лет (2001–2012 гг.), и с такими темпами вся водная толща в северной части этого региона, по прогнозам, станет недонасыщенной в течение 50–90 лет (Chu et al., 2016).
Биологическая реакция на быстрое нагревание и закисление океана
Неудивительно, что масштабы и темпы физических и химических изменений, происходящих в океане, вызывают широкий спектр фундаментальных реакций морских организмов, экосистем и регионов (Hoegh-Guldberg и др., 2014; Пёртнер и др., 2014). Столь же важным является наблюдение, что относительно небольшое количество изменений привело к весьма существенным биологическим последствиям, с четкими свидетельствами нелинейных тенденций, переломных моментов и других сложных реакций. Реакция кораллов на изменения состояния океана, в частности на массовое обесцвечивание кораллов, представляет собой особенно убедительные примеры последствий быстро меняющегося океана для организмов, экосистем и зависимых обществ.
Симбиоз между тепловодными кораллами и Symbiodinium (рис. 4A, B) очень чувствителен к изменениям физической и химической среды, окружающей кораллы. Кратковременные периоды высокой или низкой температуры и/или света, или воздействие токсинов, таких как цианид, могут привести к нарушению симбиоза, что приведет к потере коричневых симбионтов и последующему обесцвечиванию (отсюда «обесцвечиванию») кораллового хозяина. Хёг-Гульдберг, 1999). Обесцвечивание кораллов связано с разрушением симбиоза между склерактиновыми кораллами и Symbiodinium , который может восстановиться, если условия не будут слишком аномальными слишком долго. В то время как об обесцвечивании коралловых тканей сообщалось в масштабах колоний или групп колоний в течение как минимум 100 лет (Yonge and Nichols, 1931), сообщения об обесцвечивании в больших географических масштабах (рис. 4C, D, пример пораженных коралловых рифов в Самоа с конца 2015 года) был неизвестен в научной литературе до 1979 года. Однако с начала 1980-х годов массовое обесцвечивание кораллов затронуло целые рифы и регионы, что часто приводило к значительной гибели рифообразующих кораллов. Отсутствие до 1979 научных отчетов в дополнение к тесной связи между обесцвечиванием и повышением температуры моря, а также обширные лабораторные исследования и исследования мезокосма убедительно подтверждают вывод о том, что массовое обесцвечивание и гибель кораллов являются новыми и вызваны тем, что тепловодные коралловые рифы подвергаются воздействию повышения температуры моря. (Хог-Гулдберг и Смит, 1989; Глинн, 1993, 2012; Хог-Гулдберг, 1999; Глинн и др., 2001; Хог-Гулдберг и др., 2007, 2014; Бейкер и др., 2008; Икин С. М. и др. ., 2010; Strong et al., 2011; Gattuso et al., 2014b). Последний цикл массового обесцвечивания кораллов в 2016 г. (Hoegh-Guldberg and Ridgway, 2016), по общему мнению, является худшим за всю историю наблюдений и сопровождает самые теплые годы за всю историю наблюдений (King and Hawkins, 2016; https://www. nasa.gov/press- выпуск/nasa-noaa-data-show-2016-самый теплый год за всю историю наблюдений в мире).
Рисунок 4. (A) коралл Scleractinian ( Turbinaria sp) и (B) коралл Hydrozoan ( Millepora sp), демонстрирующий соответствующие симбионты Symbiodinium (каждая коричневая клетка диаметром около 10 мкм), удаленные из коралловые ткани; Кредит для (A,B) : Тодд Лаженесс из Пенсильванского государственного университета. (https://www.flickr.com/photos/tags/linkflickrset72157631573740050). (C) На фотографии слева, сделанной в декабре 2014 года, виден коралловый риф возле взлетно-посадочной полосы в Американском Самоа, без явного обесцвечивания кораллов. (D) На фотографии справа показан тот же коралловый риф, теперь сильно обесцвеченный, в феврале 2014 г.
Массовое обесцвечивание и гибель кораллов могут быть вызваны небольшим (1–2 °C) повышением ТПМ выше долгосрочных летних максимумов для региона (Strong et al. , 2011). Если температура остается выше в течение более длительного времени, степень обесцвечивания кораллов будет увеличиваться, что приведет к увеличению смертности (Hoegh-Guldberg, 1999; Hoegh-Guldberg et al., 2007; Eakin C.M. et al., 2010). Существует тесная связь между размером и продолжительностью экстремальных температур и массовым обесцвечиванием и гибелью кораллов (Hoegh-Guldberg, 19).99; Стронг и др., 2004, 2011; Eakin C.M. и др., 2010). Эти отношения используются со спутниковыми данными для получения аномалий ТПМ для мониторинга частоты и интенсивности массового обесцвечивания и гибели кораллов (Strong et al., 2004, 2011). По этой причине существует высокий уровень уверенности в том, что увеличение массового обесцвечивания и гибели кораллов с начала 1980-х годов связано с антропогенным изменением климата, в частности с потеплением океана (Hoegh-Guldberg et al., 2014). Исчезновение симбионтов из коралловых тканей может иметь немедленные последствия в виде потери энергии фотосинтеза и привести к голоданию, болезням, нарушению репродуктивной функции и потере конкурентоспособности по сравнению с другими организмами на коралловых рифах (Hoegh-Guldberg and Smith, 19). 89; Глинн, 1993, 2012; Хог-Гулдберг, 1999; Бейкер и др., 2008 г.; Hoegh-Guldberg и др., 2014; Глинн и Манцелло, 2015 г.).
Понимание того, как меняются положения изотерм океана (линии с одинаковыми температурами) и как быстро на поверхности океана («скорость изменения климата», Burrows et al., 2011, 2014), дает представление о том, будут ли популяции кораллов быть в состоянии достаточно быстро передвигаться, адаптироваться или акклиматизироваться к изменению температуры моря (Hoegh-Guldberg, 2012; Pörtner et al., 2014). Одни из самых высоких скоростей изменения климата (до 200 км за десятилетие) наблюдались в тропических районах океана (более 19 лет).60–2010), обусловленные небольшими пространственными градиентами температуры (Burrows et al., 2011, 2014). Наблюдаемые скорости смещения распределения для отдельных тепловодных видов кораллов, связанные с повышением температуры поверхности моря, колеблются от 0 до 150 км за десятилетие, при этом средняя скорость смещения составляет 30 км за десятилетие (Yamano et al. , 2011; Poloczanska et al. , 2013), предполагая, что кораллы и коралловые экосистемы могут не успевать за темпами потепления (Hoegh-Guldberg, 2012; Burrows et al., 2014; García Molinos et al., 2015).
Возможное снижение влияния экстремальных явлений из-за изменения климата с глубиной привело к предположению, что более глубокие (> 40 м) мезофотные коралловые рифы могут служить потенциальным убежищем от быстрых изменений температуры, интенсивности штормов и химического состава, которые типичны для мелководные (0–30 м) среды коралловых рифов (Bongaerts et al., 2010a). Гипотеза о «убежищах глубоких рифов» исследовалась рядом групп, обнаруживших существенные различия в скорости потепления и закисления с глубиной, а также примеры видов, которые могут распространяться от мезофотической зоны до мелководных рифовых областей. Однако недавняя работа показала, что мезофотические рифы могут быть не защищены от воздействия штормов (Bongaerts et al., 2013). Кроме того, популяции, которые кажутся одними и теми же видами кораллов, имеют значительную генетическую структуру в зависимости от глубины. Это важно, поскольку подразумевает высокую степень специализации, местной адаптации и даже видообразования кораллов, живущих на разных глубинах, что означает, что мезофотные кораллы могут быть не в состоянии выжить в мелководной среде и и наоборот , уменьшая потенциал мезофотической среды для обеспечения убежища для мелководных склерактинских кораллов. Это снижает значение более глубоководных популяций как источника новобранцев для восстановления поврежденных участков мелководных коралловых рифов (Bongaerts et al., 2010b, 2015). Помимо потепления океанов, кораллы также чувствительны к изменениям pH и карбонатного состава морской воды в результате закисления океана (Kleypas et al., 1999a; Gattuso et al., 2014a). Эти изменения по-разному влияют на организмы, в том числе снижают скорость кальцификации у большого количества кораллов и других организмов в лабораторных, мезокосмических и полевых исследованиях (Gattuso et al., 19).98; Рейно и др., 2003 г.; Клейпас и др., 2006; Голубь и др. , 2013; Крекер и др., 2013; Гаттузо и др., 2014а).
Долгоживущие кораллы, найденные в полевых условиях, предоставили возможность для ретроспективного анализа того, как менялся рост в течение длительных периодов времени (De’ath et al., 2009; Lough, 2010, 2011). Например, измерения кальцификации коралловых ядер 328 колоний массивного коралла Porites , произрастающего на Большом Барьерном рифе в Австралии, показали, что кальцификация этих кораллов снизилась на 14,2% с 1990. Это кажется беспрецедентным для Большого Барьерного рифа по крайней мере за последние 400 лет (De’ath et al., 2009) (но см. D’Olivo et al., 2013; рисунок 5). Учитывая сложность экологических изменений, происходящих в таких местах, как Большой Барьерный риф, трудно определить конкретные причины этого упадка. Однако комбинированные эффекты повышенного потепления и закисления в результате изменения климата, наряду с ухудшением качества воды, по-видимому, являются важными факторами наблюдаемых изменений (D’Olivo et al. , 2013). Снижение темпов роста и кальцификации также было обнаружено для Porites колонии в Красном море (Cantin et al., 2010) и в нескольких местах в Юго-Восточной Азии (Tanzil et al., 2009).
Рис. 5. (A–D) Графики парциальных эффектов, показывающие изменение кальцификации (граммы на квадратный сантиметр в год), линейного удлинения (сантиметры в год) и плотности (граммы на кубический сантиметр) в Porites от Большой Барьерный риф (GBR), Австралия, с течением времени. Из De’ath et al. (2009). Участки (A–C) основаны на 1900–2005 данные из 328 колоний Porites и график (D) по данным для десяти длинных кернов. Голубые полосы обозначают 95% доверительные интервалы для сравнения между годами, а серые полосы обозначают 95% доверительные интервалы для прогнозируемого значения для любого данного года. Обызвествление снижается на 14,2% с 1990 по 2005 год (A) , в основном из-за снижения расширения (B) . Плотность снижается с 1900 г. (C) . Данные за 1572–2001 гг. показывают, что кальцификация слабо увеличилась с ~1,62 до 1700 г. до ~1,76 в ~1850 г., после чего она оставалась относительно постоянной 9.0445 (D) перед слабым снижением примерно с 1960 года. (D – F) Упадок кораллового покрова ББР за 1985–2012 гг. (E) Карта ББР с цветовой заливкой, показывающей средний коралловый покров, усредненный за 1985–2014 гг. Точки показывают расположение 214 съемочных рифов в северном, центральном и южном регионах, а их цвет указывает направление изменения покрытия с течением времени. (F) Коробчатые диаграммы показывают процентили (25, 50 и 70%) распределения кораллового покрова в течение каждого года и указывают на существенное сокращение кораллового покрова за 27 лет. Адаптировано из De’ath et al. (2012 г.) и с разрешения в соответствии с политикой PNAS.
Исследования влияния резкого потепления и закисления на мезофотные коралловые рифы отсутствуют. Учитывая, что эти рифовые системы покрывают примерно такую же площадь, что и мелководные коралловые рифы, понимание того, как изменения окружающей среды могут повлиять на эти важные районы с точки зрения среды обитания, рыболовства и биоразнообразия, важно и должно стать приоритетом будущих исследований (Bongaerts et al. , 2010а). Связь физиологической и экологической реакции мезофотических рифов с изменениями pH и концентрации карбонатных ионов также будет важна в контексте понимания того, как обмеление экосистемы мезофотических коралловых рифов повлияет на обмеление горизонта насыщения в таких регионах, как Гавайи.
Наше понимание того, как глубинная среда океана может реагировать на изменения температуры и химического состава океана, находится на ранней стадии. Подобно мезофотическим коралловым рифам, мало что известно о чувствительности холодноводных коралловых рифов к изменениям температуры. Поскольку холодноводные кораллы, как правило, не вступают в мутуалистический симбиоз с Symbiodinium , их реакция естественным образом отличается от реакции симбиотических склерактиниевых кораллов. Как и в случае с мезофотическими коралловыми рифами, предстоит еще многое узнать о том, как эти критически важные холодноводные коралловые рифы будут реагировать на постоянное потепление и закисление океана. Было установлено, что глубоководные коралловые рифы особенно уязвимы к последствиям закисления океана; отчасти из-за численного преобладания кальцифицирующих таксонов, а отчасти потому, что доиндустриальные уровни карбонатов на глубинах и температурах, которые они населяют, уже были низкими (Freiwald et al., 2004). Экспериментальные исследования показывают, что кратковременное воздействие важных глубоководных кораллов, таких как L. pertusa до снижения pH примерно на 0,15–0,3 единиц, что привело к снижению скорости кальцификации на 30–56 % (Maier et al., 2009). Однако последующая работа показала, что L. pertusa может акклиматизироваться (т. е. поддерживать значительную кальцификацию) к снижающимся уровням арагонита, изменяя структуру и прочность скелета (Form and Riebesell, 2012; Hennige et al. , 2015). Наблюдения за глубоководными кораллами в недонасыщенных водах юго-западной части Тихого океана также свидетельствуют о некоторой видоспецифической толерантности, однако темпы роста чрезвычайно низки, а в условиях недостаточного насыщения скелеты мертвых кораллов быстро растворяются (Bostock et al., 2015; Thresher et al. др., 2015). Смогут ли холодноводные кораллы приспособиться к быстрому потеплению и закислению океана, прогнозируемым в следующем столетии, неизвестно. Однако анализ окаменелостей холодноводных кораллов позволяет предположить, что сочетание снижения содержания арагонита и насыщения кислородом приведет к сокращению распространения холодноводных кораллов (Thiagarajan et al., 2013).
В то время как видам кораллов и их симбионтам уделяется большое внимание с точки зрения воздействия потепления и закисления океана на тепловодные экосистемы коралловых рифов, растет число исследований, которые выявили воздействие на более широкий спектр рифовых организмы. Среди наиболее пострадавших находятся кальцифицирующие водоросли, известковый фитопланктон, моллюски и иглокожие, при этом личиночные стадии некоторых организмов более чувствительны, чем взрослые особи (Kroeker et al. , 2013). Биоэрозионные организмы также реагируют как на более теплые, так и на более кислые условия (Dove et al., 2013; Fang et al., 2013; Reyes-Nivia et al., 2013). Губка, Cliona orientalis , повышенная биомасса и способность к биоэрозии при воздействии более теплых и более кислых условий, что указывает на роль этой губки в изменении карбонатного баланса рифов в сторону чистой эрозии (Dove et al., 2013; Fang et al., 2013). ). Аналогичные наблюдения были сделаны для биоразлагаемых эндолитических сообществ водорослей, где небольшие сдвиги температуры и кислотности океана (т.е. уровни CO 2 ) усиливали растворение скелета и были связаны с увеличением эндолитической биомассы и дыхания при повышенных температурах и CO 2 уровней (Reyes-Nivia et al., 2013).
Помимо воздействия на рост, кальцификацию и размножение, появляется все больше свидетельств воздействия на ряд физиологических систем организмов коралловых рифов. Подкисление океана, например, ухудшает способность некоторых рыб коралловых рифов ориентироваться и различать обоняние с потенциальными последствиями для способности рыб обнаруживать хищников и избегать их (Munday et al. , 2009; Dixson et al., 2010). В настоящее время имеется несколько сообщений о влиянии или отсутствии закисления океана на метаболические характеристики тропических видов рыб. В связи с этим будет важно выяснить, сталкиваются ли тропические рыбы с теми же проблемами, что и рыбы умеренного пояса, когда речь идет о транспорте дыхательных газов и кислотно-щелочном балансе (Esbaugh et al., 2012; Pörtner et al., 2014). . Физиологическое воздействие в сочетании с экологическим воздействием и деградацией среды обитания, вероятно, вызовет «сюрпризы» для сложных экосистем, таких как те, которые связаны как с холодноводными, так и с тепловодными коралловыми рифами.
Экологические последствия быстрых изменений
Воздействие изменения климата на организмы коралловых рифов имеет последствия для экосистем, некоторые из которых могут быть преобразующими с точки зрения их воздействия на первичную продуктивность, динамику пищевых сетей, виды, образующие среду обитания, экологию болезней и многие другие аспекты (Hoegh-Guldberg and Bruno, 2010). Однако недавнее сокращение численности тепловодных коралловых рифов (Hughes, 1994; Gardner et al., 2003; Bruno and Selig, 2007; De’ath et al., 2012) иллюстрирует сложные, но фундаментальные способы, которыми морские экосистемы меняются в ответ на быстрые темпы потепления и закисления океана. Экологические последствия быстрых глобальных изменений для мезофотических коралловых рифов менее известны или понятны, чем последствия для систем мелководных рифов с теплой водой. Точно так же менее изучены угрозы для холодноводных коралловых рифов, и, несомненно, они связаны с различным сочетанием локальных и глобальных факторов (Turley et al., 2007; Roberts and Cairns, 2014).
Основная экологическая реакция тепловодных коралловых рифов на изменение климата берет свое начало в реакции рифообразующих кораллов на потепление и закисление, а также в их роли строителей каркаса в типичных системах углеродных рифов (Gattuso et al., 1998; Kleypas et al., 1999a; Reynaud et al., 2003; Maier et al., 2009; Kroeker et al. , 2013). Как описано выше, кораллы чувствительны к небольшим изменениям температуры, света и ряда других переменных окружающей среды, реагируя на это диссоциацией от динофлагеллятных симбионтов, населяющих их ткани (т. е. обесцвечиванием). Небольшие изменения температуры вызывают замедление роста и размножения и повышенную смертность кораллов во многих частях мира (Hoegh-Guldberg and Smith, 19).89; Хог-Гулдберг, 1999; Hoegh-Guldberg и др., 2014). По мере того, как кораллы теряют своих симбионтов, они становятся уязвимыми для смерти и болезней, а также теряют способность конкурировать с другими бентосными организмами. Эти изменения привели к эпизодам гибели кораллов, связанным с тепловым стрессом, с катастрофической гибелью кораллов в определенных регионах за последние 30 лет (Hoegh-Guldberg, 1999; Baker et al., 2008; Eakin C.M. et al., 2010; Glynn , 2012). В то время как некоторые коралловые рифы восстановились в последующие десятилетия, многие другие не восстановились. Региональные различия в способности к восстановлению связаны с наличием или отсутствием других факторов, влияющих на устойчивость рифообразующих кораллов и других связанных с рифами организмов, таких как уровень растительноядности, покрытие макроводорослями и скорость пополнения кораллов (Baker et al. , 2008). . Снижение устойчивости кораллов, образующих рифы, в результате теплового стресса, вероятно, будет усугубляться усилением закисления океана, что может снизить способность кораллов расти, кальцифицироваться и восстанавливаться после нарушений. Хотя разделить последствия повышения температуры и увеличения степени закисления океана сложно, как тепловой стресс, так и закисление могут снизить способность кораллов восстанавливаться после стрессов (Hughes et al., 2007). Это может помочь объяснить, почему такие стрессоры, как циклоны, частота которых за последние 30 лет не увеличилась (Callaghan and Power, 2011; IPCC, 2013), по-видимому, оказывают более продолжительное воздействие на коралловые сообщества на Большой Барьерный риф (De’ath et al., 2012).
Массовое обесцвечивание кораллов снижает доступную кораллам энергию, что приводит к физиологическим нарушениям. Например, тепловодные кораллы выделяют слизь, богатую избыточными углеводами, которая служит пищей большому количеству моллюсков, ракообразных, червей, инфузорий, рыб и многих других организмов (Baker et al. , 2008; Wild et al. ., 2011). Он также, по-видимому, играет важную роль в предотвращении оседания обрастаний и болезнетворных организмов. Однако секреция слизи у обесцвеченных кораллов снижена, что может привести к увеличению заболеваемости (Harvell et al., 2007). Обесцвечивание также может напрямую влиять на рост и размножение кораллов, а также на их склонность к поражению рядом болезней (Harvell et al., 19).99, 2007 г.; Бруно и Селиг, 2007 г.; Бейкер и др., 2008). Сокращение рифообразующих кораллов повышает угрозу того, что значительная часть мегаразнообразия, связанного с коралловыми рифами, столкнется с исчезновением или, в случае некоторых видов, с глобальным исчезновением (Glynn, 2012). Метаанализ 17 независимых исследований, проведенный Wilson et al. (2006) выявили, что количество видов рыб, которым живые коралловые покровы служат пищей и убежищем (около 62% видов рифовых рыб), сократилось в течение 3 лет из-за нарушений, таких как обесцвечивание, штормы и нашествия морских звезд с терновым венцом, которые уменьшение кораллового покрова на 10% и более.
Потеря кальцификаторов, таких как кораллы и известковые водоросли, из-за потепления и других факторов стресса способствует снижению скорости кальцификации сообщества, которая усугубляется усилением растворения и биоэрозии по мере повышения кислотности водной толщи. Обесцвечивание кораллов, вызванное повышенными температурами, также приводит к смещению карбонатного баланса коралловых рифов с чистой аккреции на чистую эрозию (DeCarlo et al., 2017; Januchowski-Hartley et al., 2017). Шестнадцать лет спустя треть рифов, которые считались экологически восстанавливающимися (Graham et al., 2015), не продемонстрировали положительного баланса углерода (Januchowski-Hartley et al., 2017). Рифы, оставшиеся с отрицательным балансом карбонатов, были теми, где массовая гибель кораллов была высокой, а восстановление разветвленных кораллов было низким. Состав бентических сообществ рифов, чувствительных к тепловому стрессу, влияет на чувствительность экосистем коралловых рифов к закислению океана (DeCarlo et al. , 2017). В долгосрочных исследованиях, проведенных в мезокосмах, карбонатный баланс рифов склоняется к общему растворению при концентрациях CO 2 из более чем 450 частей на миллион (Dove et al., 2013), что соответствует аналогичным выводам из предыдущей экспериментальной работы (Anthony et al., 2008; Wild et al., 2011; Andersson and Gledhill, 2013) и из географического распределение коралловых рифов по степени насыщения морской воды арагонитом (Kleypas et al., 1999b; Hoegh-Guldberg et al., 2007).
Доказательства эволюционных реакций и перемещения экосистем
Тесная взаимосвязь между короткими периодами повышения температуры моря при массовом обесцвечивании кораллов и гибелью тепловодных коралловых рифов была использована для прогнозирования того, как сообщества рифообразующих кораллов могут измениться по мере того, как океан повышение температуры в результате антропогенного изменения климата (Hoegh-Guldberg, 1999; Доне и др., 2003; Доннер и др., 2005 г.; Фрилер и др. , 2012). Однако неотъемлемым выводам этих исследований является требование, чтобы тепловой порог кораллов оставался относительно постоянным во времени. Данные за последние 25 лет, в течение которых в программах спутниковых измерений использовался простой алгоритм, основанный на аномалиях температуры поверхности моря (относительно средних летних максимумов 1985–1993 гг.), чтобы предсказать, когда и где произойдет массовое обесцвечивание и гибель кораллов. происходить. Это убедительно свидетельствует о том, что чувствительность рифообразующих кораллов к тепловому стрессу изменилась незначительно (Eakin C. et al., 2010; Strong et al., 2011; Hoegh-Guldberg, 2012). Тем не менее важно учитывать потенциальные эволюционные реакции кораллов, образующих рифы, в течение следующих 100 лет, а также возможность перемещения экосистем коралловых рифов по мере изменения условий. Из-за нехватки доступной информации о мезофотических и холодноводных кораллах это обсуждение будет ограничено данными о тепловодных коралловых рифах.
Помимо гибели, у кораллов есть возможность акклиматизироваться, развиваться или перемещаться по мере того, как условия в регионе становятся неоптимальными (Hoegh-Guldberg, 2014a). Рифообразующие кораллы, как и все организмы, могут корректировать свой фенотип или акклиматизироваться, чтобы в некоторой степени соответствовать местным условиям (Gates and Edmunds, 1999; Middlebrook et al., 2010, 2012). Однако практически нет доказательств того, что акклиматизация привела к повышению термоустойчивости рифообразующих кораллов (Eakin C. et al., 2010; Hoegh-Guldberg, 2012; Hoegh-Guldberg et al., 2014). . Кораллы, по-видимому, способны изменять относительное соотношение различных генетических клад или разновидностей Symbiodinium в пределах одной коралловой колонии, что коррелирует с устойчивостью к экстремальным температурам (Rowan et al., 1997; Berkelmans and van Oppen, 2006; Jones et al., 2008). Дальнейшее изучение этих предположительно более устойчивых сортов выявляет физиологический компромисс с точки зрения снижения роста и конкурентоспособности (Jones and Berkelmans, 2011).
В нескольких исследованиях (Glynn et al., 2001; Maynard et al., 2008a,b) было высказано предположение, что термостойкость кораллов, строящих рифы, со временем увеличилась, при этом кораллы меньше обесцвечиваются при одинаковой степени теплового стресса. Проблема с этими исследованиями заключается в нескольких аспектах (Hoegh-Guldberg, 2009).). Например, оценка уровней стресса была ограничена только температурой, несмотря на то, что изменение таких параметров, как интенсивность света (Hoegh-Guldberg, 1999; Mumby et al., 2001) и скорость потока воды над рифом (Nakamura and Van Woesik, 2001) может значительно изменить общий уровень стресса, возникающего из-за повышенной температуры в небольших масштабах (Hoegh-Guldberg, 2014a). Кроме того, исследования, подобные исследованию Maynard et al. (2008a) исследовали реакции на уровне сообществ и, следовательно, не смогли отличить потерю уязвимых видов от специфической акклиматизации и/или адаптации отдельных видов. Доказательства акклиматизации других рифовых организмов выявили некоторые интригующие возможности, такие как трансгенерационная акклиматизация, когда организмы наследуют улучшенную толерантность от родителей, которые ранее подвергались высокому уровню стресса. Например, некоторые рыбы коралловых рифов подвергаются воздействию более высокого уровня CO 2 уровней до образования следующего поколения (Donelson et al., 2012; Miller et al., 2012). Неизвестно, работает ли этот механизм внутри кораллов, хотя само наблюдение того, что тот же порог спутниковой температуры все еще работает спустя более 25 лет, свидетельствует о том, что пороги не меняются очень быстро. Как заметили Доннер и соавт. (2005), требуемая скорость адаптации должна соответствовать скорости повышения температуры моря или ~0,1–0,2 °C за десятилетие.
Генетическая адаптация также была предложена в качестве механизма, с помощью которого популяции кораллов могли бы не отставать от быстрых изменений температуры океана. Как и все организмы, кораллы и их симбионты приспособились к местным температурным условиям, и этот факт подтверждается тем фактом, что пороговые значения, используемые спутниками для прогнозирования массового обесцвечивания и гибели кораллов, тесно связаны с местными температурными условиями (Strong et al. , 2011). Однако адаптация к местным условиям, вероятно, заняла сотни, если не тысячи лет, и замедляется тем фактом, что кораллы, образующие рифы, имеют время генерации от 5 до более 100 лет (Бэбкок, 19).91). В результате рифообразующие кораллы не обладают популяционными характеристиками, которые способствовали бы скорости эволюции, позволяющей им не отставать от окружающей среды, которая меняется быстрее, чем когда-либо за последние 65 миллионов лет, если не 300 миллионов лет (Hönisch et al. др., 2012). Несколько исследователей предположили, что кораллы могут «эволюционировать», заменяя своих симбионтов более термически адаптированными разновидностями (Buddemeier and Fautin, 1993). Доказательств этому, однако, так и не нашлось. Эти предположения также страдают от проблемы, заключающейся в том, что и коралл, и симбионт должны адаптироваться к изменению температуры (Hoegh-Guldberg et al., 2002; Stat et al., 2006, 2009).; Hoegh-Guldberg, 2012, 2014а). Имеется несколько наблюдений перемещения штаммов Symbiodinium внутри одного хозяина в ответ на потепление (Rowan et al. , 1997). Эти изменения, однако, являются примерами акклиматизации, а не генетической адаптации (Hoegh-Guldberg et al., 2002). В связи с этим появление совершенно новой симбиотической ассоциации между кораллом и новым штаммом Symbiodinium , следовательно, «нового симбиотического генотипа» никогда не наблюдалось.
Третьей и последней реакцией организмов на быстро меняющиеся условия может быть перемещение в новые районы, что было задокументировано для большого числа морских растений и животных (Poloczanska et al., 2013, 2014). Сообщалось о новых находках нескольких видов коралловых рифов в высоких широтах (Precht and Aronson, 2004; Yamano et al., 2011), что согласуется с предположением о том, что кораллы могут перемещаться в более высокие широты. Существует также достаточно свидетельств того, что небольшое повышение температуры океана в прошлом приводило к появлению коралловых рифов на несколько более высоких широтах, чем там, где они находятся сегодня (Precht and Aronson, 2004; Greenstein and Pandolfi, 2008). Хотя эти отчеты интересны, их недостаточно, чтобы поддержать представление о том, что целые экосистемы коралловых рифов будут успешно перемещаться в более высокие широты по мере продолжения антропогенного потепления океана, что вызывает некоторые важные соображения. Во-первых, как повлияет на структуру и функции коралловых рифов экосистема, если изменится только часть видов в экосистеме, и какие из них являются критическими компонентами экосистемных услуг. Во-вторых, снижение уровня освещенности наряду с уменьшением насыщения арагонитом также являются критическими факторами, определяющими, будут ли экосистемы карбонатных коралловых рифов успешно формироваться в более высоких широтах. Как признают Гринштейн и Пандольфи (2008 г.), другие факторы (например, доступные места обитания на мелководье на шельфе) имеют решающее значение для определения того, смогут ли экосистемы коралловых рифов переместиться в более высокие широты. В-третьих, аналогии с прошлыми сдвигами ограничены, учитывая, что нынешние изменения на коралловых рифах сегодня включают в себя множество других воздействий в дополнение к температуре (например, загрязнение, закисление океана). И, наконец, сдвиги в прошлом происходили в течение длительных периодов времени, в течение которых условия были относительно стабильными по сравнению с чрезвычайно быстрыми изменениями, типичными для сегодняшнего дня. Нынешние изменения температуры и кислотности океана будут продолжаться веками, если не тысячелетиями, при нынешнем пути выбросов парниковых газов, что серьезно ограничит способность популяций и адаптивных процессов не отставать от быстро меняющегося климата (Hoegh-Guldberg, 2012).
Глобальные изменения: предполагаемые меры реагирования на быстрое потепление и закисление океана
Тесная связь между массовым обесцвечиванием и гибелью кораллов и короткими периодами повышенной температуры моря дает возможность изучить, как тепловодные коралловые рифы могут пострадать при различные сценарии изменения климата (Hoegh-Guldberg, 1999). Используя проекции температуры поверхности моря (ТПМ), будущие температуры можно сравнить с установленными тепловыми порогами для кораллов, а также с частотой и интенсивностью будущего массового обесцвечивания кораллов и расчетной смертностью. Это привело к выводу, который в то время был несколько спорным, что коралловые рифы будут ежегодно подвергаться массовому обесцвечиванию и гибели кораллов уже в 2030–2040 годах. Полевые наблюдения показывают, что восстановление после нарушений, таких как массовое обесцвечивание и гибель кораллов, занимает не менее 10–20 лет, прогнозы ежегодного массового обесцвечивания и гибели кораллов убедительно свидетельствуют о том, что экосистемы, в которых преобладают кораллы, не смогут справиться с этим и начнут исчезать. примерно в это время. Последующие исследования показали, что эти выводы не были надуманными и соответствовали ожиданиям относительно фиксированного теплового порога кораллов, как это кажется (Hoegh-Guldberg, 19).99; Доне и др., 2003; Доннер и др., 2005 г.; Икин С. и др., 2010 г.; Икин С.М. и др., 2010; Фрилер и др., 2012).
Hoegh-Guldberg et al. (2014) повторили анализ Hoegh-Guldberg (1999) с использованием данных фазы 5 проекта взаимного сравнения связанных моделей (CMIP5) из ансамбля из 10–16 независимых моделей. Исторические и невынужденные температурные тренды сравнивались с трендами репрезентативной траектории концентрации (RCP) 2.6 (глобальная температура «скорее всего, либо нет» превысит 1,5 °C к 2100 г. по сравнению с 1986–2005) и RCP 8.5 (глобальная температура «весьма вероятно» превысит 3,0 °C к 2100 г. по сравнению с 1986–2005 гг.) с точки зрения модельных прогнозов будущего для провинций коралловых рифов. Выходные данные модели были ограничены географическими областями (коралловыми регионами), о которых известно, что они содержат тепловодные коралловые рифы. Диапазон в каждом случае представляет различия между моделями и предположениями модели. Становятся очевидными три вещи. Во-первых, степень потепления ТПМ, которую мы наблюдали до сих пор, очень значительна в каждом коралловом регионе, учитывая, что средняя глобальная температура повысилась на 0,85 °C за период 1880–2012 гг. (таблица 1, рисунок 6). Во-вторых, различия между двумя сценариями РТК не становятся очевидными до середины-конца века (таблица 2, рисунок 6). В-третьих, стабилизируются только условия, связанные со сценарием RCP 2.6, что важно для того, чтобы эволюционные процессы могли функционировать и восстанавливать экосистемы коралловых рифов в этих регионах. В контексте предыдущего обсуждения это единственный сценарий, при котором у коралловых рифов есть шанс пополнить тропические прибрежные районы.
Таблица 2. Прогнозируемые изменения температуры поверхности моря (SST °C) в течение следующих 90 лет для провинций коралловых рифов (рис. 1B ) на основе моделирования модели МОЦАО в рамках проекта взаимного сравнения совмещенных моделей, фаза 5 (CMIP5, http:// cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/) .
Рис. 6. Прошлые и будущие температуры поверхности моря (ТПМ) в шести основных провинциях и местах коралловых рифов (рис. 1B ) в соответствии с историческим, непринужденным (естественным) и репрезентативным сценариями траекторий концентрации (РТК) 4.5 и 8.5 из сопряженной модели Ансамбли проекта взаимного сравнения фазы 5 (CMIP5) (см. Таблицу SM30-3 в Hoegh-Guldberg et al., 2014) . Наблюдение и моделирование изменений прошлогодней и прогнозируемой годовой ТПМ на различных участках, где коралловые рифы представляют собой видные экосистемы. Черная линия показывает оценки из набора данных Центра Хэдли по интерполированной температуре поверхности моря 1.1 (HADISST1.1) (Rayner et al., 2003), реконструированного исторического набора данных ТПМ. Затенение обозначает диапазон 5–95 процентилей моделирования климата, основанного на «исторических» изменениях в антропогенных и естественных факторах (62 моделирования), исторических изменениях только в «естественных» факторах (25), сценарии выбросов RCP4.5 (62), и RCP8.5 (62). Данные являются аномалиями от 1986 к среднему значению данных HADISST1-1 (для временного ряда HadISST1.q) за 2006 г. или соответствующих исторических моделей всестороннего воздействия. Рисунок SM30-3 с разрешения IPCC AR5 (Hoegh-Guldberg et al., 2014).
Hoegh-Guldberg et al. (2014) также изучали ежегодную частоту случаев обесцвечивания и смертности. Была рассчитана доля ячеек коралловой сетки с рифовой провинцией (рис. 1B, 7A), которые будут иметь определенный уровень стресса в любой 1 год, а затем нанесен максимум для каждого десятилетия. Были исследованы два уровня стресса. Во-первых, это количество тепла, необходимое для запуска массового обесцвечивания, которое составляет около одного градуса нагревательных месяцев (DHM) (Strong et al., 2011) и показано на рисунке 7B. Во-вторых, количество теплового стресса, необходимое для того, чтобы спровоцировать события массовой смертности, подобные тем, которые произошли на Мальдивах, Окинаве, Северо-Западной Австралии и Палау в 1919 году.98 и рассчитывается как пять градусных месяцев отопления Hoegh-Guldberg, 1999; Рисунок 7С). Выводы из этого анализа очень ясны. Во-первых, риск массового обесцвечивания кораллов (DHM ≥ 1) неуклонно возрастает в течение следующих нескольких десятилетий, затрагивая все регионы Карибского бассейна, Мексиканского залива и восточной части Тихого океана. Напротив, западная часть Тихого океана, Коралловый треугольник и Индийский океан, скорее всего, испытают меньший стресс, и к концу века все еще будут иметь большие площади, не затронутые ежегодным массовым обесцвечиванием кораллов. Во-вторых, условия, которые сегодня вызывают случаи массовой смертности (DHM > 5), к концу века будут распространяться на большинство регионов в соответствии с RCP 8.5. Этот риск снижается с РТК 8,5 до нуля при РТК 2,6, при этом нет регионов, в которых ежегодно возникают условия, которые могут вызвать массовую смертность. Учитывая время, которое требуется коралловым рифам для восстановления после событий массовой гибели (10–20 лет), существует значительный риск, связанный со сценариями с высокими выбросами парниковых газов, учитывая ущерб от этих событий, даже в управляемых рифовых системах. Даже 10% ячеек сетки, которым грозит массовая гибель, в конечном итоге к концу века составят очень небольшое количество незатронутых областей.
Рис. 7. Годовые максимальные пропорции пикселей рифа с количеством месяцев нагрева в градусах ( DHM, Donner et al., 2007 ) для каждого из шести коралловых регионов (A) . (B) DHM ≥1 (используется для прогнозирования частоты обесцвечивания кораллов; Strong et al. , 1997, 2011) и (C) DHM ≥5 (связано с обесцвечиванием с последующей значительной смертностью; Eakin C.M. et al. , 2010) за период 1870–2009 гг. с использованием набора данных Центра Хэдли по интерполированной температуре поверхности моря 1.1 (HadISST1.1). Черная линия на каждом графике — максимальное годовое значение площади за каждое десятилетие за период 1870–2009 гг.. Это значение сохраняется в течение 2010–2099 годов с использованием данных фазы 5 проекта взаимного сравнения совмещенных моделей (CMIP5) и делится на четыре репрезентативных пути концентрации (RCP2.6, 4.5, 6.0 и 8.5). Для каждого из четырех RCP были созданы DHM с использованием ансамблей моделей CMIP. На основе этих глобальных карт DHM для каждого кораллового региона был рассчитан годовой процент ячеек сетки с DHM ≥1 и DHM ≥5. Затем эти данные были сгруппированы по декадам, из которых были получены максимальные годовые пропорции. Графики за 2010–209 гг.9 являются средними значениями этих максимальных пропорций для каждого RCP. Месячные аномалии температуры поверхности моря были получены с использованием максимальной среднемесячной климатологии за 1985–2000 гг., полученной в расчетах для Рисунка 30-4 в Hoegh-Guldberg et al. (2014). Это было сделано отдельно для HadISST1.1, моделей CMIP5 и каждой из четырех RCP в каждой ячейке сетки для каждого региона. Затем DHM были получены путем сложения ежемесячных аномалий с использованием скользящей суммы за 4 месяца. На рисунке SM30-3 представлены прошлые и будущие температуры моря для шести основных провинций коралловых рифов в соответствии с историческими сценариями, сценариями невынужденного (без антропогенного воздействия) РТК4.5 и РТК8.5. Перепечатано с разрешения PCC AR5, рис. 30-10 (Hoegh-Guldberg et al., 2014).
Что касается холодноводных коралловых экосистем, то на доиндустриальном атмосферном уровне CO 2 9% известных холодноводных коралловых экосистем находились в недонасыщенной воде (Cao et al., 2014). Согласно сценарию выбросов IS92a (концентрация CO 2 в атмосфере 713 частей на миллион и повышение температуры примерно на 2,4 °C к 2100 году), по оценкам, 70% холодноводных кораллов к концу века могут оказаться в недостаточно насыщенной воде с некоторыми экосистемами. к 2020-м годам наблюдается недонасыщение (Guinotte et al., 2006; Turley et al., 2007). Даже если меры по смягчению последствий (например, с помощью геоинженерии) могут сократить выбросы CO 9 в атмосферу0463 2 доиндустриального уровня к концу века, отставание в восстановлении глубоководной химии приведет к более длительным угрозам для холодноводных коралловых экосистем (Cao et al., 2014).
Жизнь с переменами: последствия для людей и средств к существованию
В целом представленные выше данные подтверждают более раннюю работу (Hoegh-Guldberg, 1999; Done et al., 2003; Donner et al., 2005; Frieler et al., 2012). и обосновывает серьезную обеспокоенность по поводу уязвимости систем карбонатных коралловых рифов перед быстро меняющимся миром. Учитывая важность прибрежных экосистем, таких как тепловодные коралловые рифы, для сотен миллионов людей (Burke et al., 2011; Hoegh-Guldberg, 2015), эти изменения, вероятно, будут иметь последствия для людей и средств к существованию, а также для региональных безопасности в некоторых случаях. Также ясно, что мы должны углубить наше понимание воздействия потепления и закисления океанов на мезофотные и холодноводные коралловые рифы. Эти коралловые рифы представляют собой важные хранилища биоразнообразия, а также среду обитания рыб, многие из которых имеют коммерческое значение. По мере нагревания глубин океана, обмеления горизонта насыщения арагонита и снижения уровня растворенного кислорода будет важно понять, как это повлияет на эти экосистемы. Также будет важно лучше понять, чем отличаются условия окружающей среды в случае мезофотических рифов и могут ли они служить убежищем для видов коралловых рифов из более экстремальных экологических условий мелководных регионов (Bongaerts et al. , 2010а, 2013, 2015).
Что касается холодноводных кораллов, меры управления, скорее всего, будут ограничиваться регулированием или запретом рыболовства и добычи полезных ископаемых в районе рифов (Thresher et al., 2011). Наивысшим приоритетом для этих уязвимых экосистем является обнаружение и защита участков, которые могут быть убежищами (Thresher et al. , 2015).
Недавний консенсус Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК, 2014 г.) выявил ряд рисков и уязвимостей для коралловых рифов в условиях быстрого потепления и закисления океана, а также изучение последствий и вариантов адаптации (см. Таблицу 30.4 в Hoegh- Гульдберг и др., 2014). Изменения в структуре экосистем, такие как потеря коралловых рифов, лежат в основе ряда рисков и факторов уязвимости для рыбного производства и, следовательно, продовольственной и доходной безопасности в тропических регионах, таким образом, уровень безработицы и бедности. По мере того как экосистемы коралловых рифов деградируют или исчезают, существует риск сокращения производства прибрежных рыбных ресурсов, снижения продовольственной безопасности и роста безработицы. Существует также риск того, что туристическая привлекательность тропических прибрежных активов может снизиться по мере того, как экосистемы будут переходить в менее желательные состояния (т. Снижение доступности продуктов питания и доходов, вероятно, усугубит бедность прибрежных районов во многих экваториальных странах. Стратегии по снижению рисков в обоих этих случаях включают усиление комплексного управления прибрежной зоной для снижения сопутствующих стрессов, таких как загрязнение прибрежных зон, чрезмерная эксплуатация и физический ущерб прибрежным ресурсам.
Согласно Poloczanska et al. (2013, 2014, 2016), морские виды уже перераспределяются в сторону более высоких широт. Это может привести к реорганизации экосистем, включая запасы промысловых рыб, вызвать изменения в распределении и количестве хищников и добычи, а также увеличить риск проникновения инвазивных видов в новые места и экосистемы. По мере потепления океана ожидаются изменения в распределении видов рыб в районах коралловых рифов (Cheung et al., 2010; Pörtner et al., 2014; García Molinos et al., 2015). Это может привести к изменению национального дохода в любом направлении, в зависимости от местоположения, по мере перераспределения важных рыбных запасов, что повышает вероятность возникновения споров по поводу национальной собственности на рыбные ресурсы (Robinson J. et al., 2010). В этой связи основные управленческие действия по снижению рисков включают расширение международного сотрудничества в отношении ключевых промыслов, а также более глубокое понимание взаимосвязей между продуктивностью океана, пополнением и уровнями промысловых запасов (Bell et al., 2011). Международное сотрудничество по мерам, обеспечивающим устойчивый промысел этих ценных запасов с учетом трансграничного влияния изменения климата, является важными адаптационными мерами, которые необходимо осуществить как можно скорее (Robinson J. et al., 2010). Изменение структуры экосистемы в нагревающемся и закисляющемся океане также, вероятно, повысит риск таких заболеваний, как сигуатера и вредоносное цветение водорослей, с последствиями для здоровья и благополучия человека. Стратегии в этом случае включают усиленный мониторинг и информирование об основных рисках, а также развитие альтернативных промыслов и доходов в периоды, когда увеличивается количество случаев заболевания (Bell et al. , 2013).
Заключение: ключевая роль стабилизации климата и факторов, не связанных с изменением климата
В этом обзоре повторяющейся темой является тот факт, что мы уже наблюдаем серьезные и фундаментальные изменения, происходящие в Мировом океане в ответ на изменение климата, и что скорость изменения в значительной степени опережают способность коралловых рифов к генетической адаптации или перемещению. Если выбросы парниковых газов не будут сокращены, совершенно очевидно, что к середине-концу века океан станет совершенно другим местом (Gattuso et al., 2015). Также ясно, что существует мало или совсем нет стратегий адаптации людей для противодействия рискам потепления и закисления океана в глобальном масштабе. Если бы они действительно существовали, они почти наверняка были бы чрезмерно дорогими по сравнению с затратами на разработку решений для беспрецедентного роста выбросов CO 9 .0463 2 в земной атмосфере.
Таким образом, у нас есть два четких варианта сохранения бесценных экосистем, таких как коралловые рифы. Во-первых, как можно быстрее стабилизировать планетарную температуру и концентрации CO 2 . Только в этом случае биологические реакции, такие как акклиматизация и генетическая адаптация, смогут сработать. Во-вторых, резко уменьшить местные стрессы, которые в настоящее время действуют на коралловые рифы и снижают их устойчивость к изменению климата. Уменьшая эти неклиматические стрессы, коралловые рифы получат возможность развить большую устойчивость или устойчивость к вызовам меняющейся планеты. Однако, если это не будет сочетаться со стабилизацией температур и закислением, то, скорее всего, это лишь временно отсрочит неизбежное. Если мы сделаем эти две вещи, есть шанс, что условия на планете Земля стабилизируются к середине-концу века, гарантируя, что некоторые из впечатляющих экосистем коралловых рифов смогут процветать в тропических регионах мира.
Вклад автора
О.Х. руководил проектом и написал 50% этой рукописи. EP внес вклад в основные концепции рукописи и составил 30% текста. SD и WS внесли 15 и 5% соответственно в написание.
Финансирование
Финансируется главным образом Австралийским исследовательским советом (Канберра; FL120100066, LP110200874, CE140100020), Университетом Квинсленда и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (Вашингтон, округ Колумбия).
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Авторы выражают благодарность за поддержку правительству Австралии, Австралийскому исследовательскому совету, Национальному управлению океанических и атмосферных исследований и правительству Квинсленда. Огайо был поддержан стипендией лауреата ARC во время разработки и публикации этого исследования и был членом Центра передового опыта ARC в исследованиях коралловых рифов при Университете Квинсленда. SD и OH хотели бы отметить щедрую поддержку Центра научных исследований Монако для окончательного анализа и этапов написания этого исследования.
Ссылки
Андерссон, А. Дж., и Гледхилл, Д. (2013). Закисление океана и коралловые рифы: воздействие на разрушение, растворение и чистую кальцификацию экосистемы. Год. Преподобный Мар. 5, 321–348. doi: 10.1146/annurev-marine-121211-172241
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Энтони К., Клайн Д., Диас-Пулидо Г., Дав С. и Хёг-Гулдберг О. (2008). Подкисление океана приводит к обесцвечиванию и снижению продуктивности строителей коралловых рифов. Проц. Натл. акад. науч. США 105, 17442–17446. doi: 10.1073/pnas.0804478105
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Бэбкок, Р. К. (1991). Сравнительная демография трех видов склерактиниевых кораллов с использованием классификаций, зависящих от возраста и размера. Экол. моногр. 61, 225–244. doi: 10.2307/2937107
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Бейкер А., Глинн П. В. и Ригл Б. (2008). Изменение климата и обесцвечивание коралловых рифов: экологическая оценка долгосрочных последствий, тенденции восстановления и перспективы на будущее. Эстуар. Побережье. Шельф науч. 80, 435–471. doi: 10.1016/j.ecss.2008.09.003
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Барнс, Д. Д., и Чалкер, Б. Б. (1990). «Обызвествление и фотосинтез рифообразующих кораллов и водорослей», в Coral Reefs. Экосистемы мира, Vol. 25 , изд. З. Дубинский (Амстердам: Elsevier Science Publishing), 109–131.
Google Scholar
Белл Дж. Д., Ганачауд А., Герке П. К., Гриффитс С. П., Хобдей А. Дж., Хёг-Гулдберг О. и др. (2013). Смешанная реакция рыболовства и аквакультуры тропической части Тихого океана на изменение климата. Нац. Клим. Изменить 3, 591–599. doi: 10.1038/nclimate1838
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Белл Дж. , Рейд К., Бэтти М., Эллисон Э., Леходи П., Родвелл Л. и др. (2011). «Последствия изменения климата для вклада рыболовства и аквакультуры в экономику и сообщества тихоокеанских островов», в Уязвимость тропического тихоокеанского рыболовства и аквакультуры к изменению климата , редакторы Дж. Д. Белл, Дж. Э. Джонсон и А. Дж. Хобдей (Нумеа: Секретариат Тихоокеанского Сообщество), 733–801.
Google Scholar
Беркельманс Р. и ван Оппен М. Дж. (2006). Роль зооксантелл в термоустойчивости кораллов: «кусочек надежды» для коралловых рифов в эпоху изменения климата. Проц. биол. Наука . 273, 2305–2312. doi: 10.1098/rspb.2006.3567
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Bongaerts, P., Bridge, T.C.L., Kline, D., Muir, P., Wallace, C., Beaman, R., et al. (2011). Мезофотические коралловые экосистемы на стенах атоллов Кораллового моря. Коралловые рифы 30, 335–335. doi: 10.1007/s00338-011-0725-7
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Bongaerts, P. , Frade, P.R., Hay, K.B., Englebert, N., Latijnhouwers, K.R.W., Bak, R.P.M., et al. (2015). В глубине Карибского рифа: на более низких глубинах мезофотии обитает специализированное сообщество кораллов-эндосимбионтов. Науч. Реп . 5:7652. doi: 10.1038/srep07652
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Bongaerts, P., Muir, P., Englebert, N., Bridge, T.C.L., and Hoegh-Guldberg, O. (2013). Ущерб, нанесенный циклоном на мезофотических глубинах рифа Мирмидон (Великобритания). Коралловые рифы 32, 935–935. doi: 10.1007/s00338-013-1052-y
CrossRef Full Text | Google Scholar
Бонгертс П., Риджуэй Т., Сампайо Э. и Хёг-Гулдберг О. (2010a). Оценка гипотезы «глубоких рифовых убежищ»: внимание на карибских рифах. Коралловые рифы 29, 309–327. doi: 10.1007/s00338-009-0581-x
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Bongaerts, P., Riginos, C., Ridgway, T., Sampayo, E.M., van Oppen, M.J.H., Englebert, N., et al. (2010б). Генетическая дивергенция среди мест обитания широко распространенных кораллов Seriatopora hystrix и связанный с ним Symbiodinium. PLoS ONE 5:e10871. doi: 10.1371/journal.pone.0010871
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Bostock, H.C., Tracey, D.M., Currie, K.I., Dunbar, G.B., Handler, M.R., Mikaloff Fletcher, S.E., et al. (2015). Карбонатная минералогия и распространение образующих среду обитания глубоководных кораллов в юго-западной части Тихого океана. Deep Sea Res. I 100, 88–104. doi: 10.1016/j.dsr.2015.02.008
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Бруно, Дж. Ф., и Селиг, Э. Р. (2007). Региональное сокращение кораллового покрова в Индо-Тихоокеанском регионе: сроки, масштабы и субрегиональные сравнения. PLoS ONE 2:e711. doi: 10.1371/journal.pone.0000711
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Buddemeier, RW, и Fautin, DG (1993). Обесцвечивание кораллов как адаптивный механизм — проверяемая гипотеза. Биологические науки 43, 320–326. дои: 10.2307/1312064
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Берк Л., Рейтар К., Сполдинг М. и Перри А. (2011). Повторное посещение рифов под угрозой . Вашингтон, округ Колумбия: Институт мировых ресурсов.
Google Scholar
Берроуз М. Т., Шуман Д. С., Бакли Л. Б., Мур П., Полочанска Э. С., Брандер К. М. и др. (2011). Скорость изменения климата в морских и наземных экосистемах. Наука 334, 652–655. doi: 10.1126/science.1210288
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Берроуз, М. Т., Шуман, Д., Ричардсон, А., Гарсия Молинос, Дж. Г., Хоффманн, А., Бакли, Л., и др. (2014). Географические пределы сдвигов ареалов видов определяются скоростью изменения климата. Природа 507, 492–495. doi: 10.1038/nature12976
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Caldeira, K. , and Wickett, ME (2003). Океанография: антропогенный углерод и рН океана. Природа 425, 365–365. doi: 10.1038/425365a
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Каллаган, Дж., и Пауэр, С.Б. (2011). Изменчивость и снижение количества сильных тропических циклонов, обрушившихся на сушу над восточной Австралией с конца девятнадцатого века. Клим. Динам. 37, 647–662. doi: 10.1007/s00382-010-0883-2
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Кантин, Н. Э., Коэн, А. Л., Карнаускас, К. Б., Таррант, А. М., и МакКоркл, Д. К. (2010). Потепление океана замедляет рост кораллов в центральной части Красного моря. Наука 329, 322–325. doi: 10.1126/science.11
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Цао Л., Чжан Х., Чжэн М. и Ван С. (2014). Реакция закисления океана на постепенное увеличение и уменьшение содержания CO в атмосфере 2 . Окружающая среда. Рез. лат. 9:024012. doi: 10.1088/1748-9326/9/2/024012
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Чан, Н.К.С., и Коннолли, С.Р. (2013). Чувствительность кальцификации кораллов к закислению океана: метаанализ. Глоб. Изменить биол , 19, 282–290. doi: 10.1111/gcb.12011
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Cheung, W. W. L., Lam, V. W. Y., Sarmiento, J. L., Kearney, K., Watson, R., Zeller, D., et al. (2010). Масштабное перераспределение максимального промыслового потенциала мирового океана в условиях изменения климата. Глоб. Изменить биол. 16, 24–35. doi: 10.1111/j.1365-2486.2009.01995.x
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Чу, С. Н., Вамг, З. А., Дони, С. К., Лоусон, Г. Л., и Херинг, К. А. (2016). Изменения антропогенных запасов углерода в северо-восточной части Тихого океана за последнее десятилетие. Ж. Геофиз. Рез. Океаны 121, 4618–4632. doi: 10.1002/2016JC011775
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Cinner, J. E., McClanahan, T.R., Daw, T.M., Graham, N.A., Maina, J., Wilson, S.K., et al. (2009). Связывание социальных и экологических систем для поддержания промысла коралловых рифов. Курс. биол. 19, 206–212. doi: 10.1016/j.cub.2008.11.055
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Комо С., Тамбют Э., Карпентер Р. К., Эдмундс П. Дж., Эвенсен Н. Р., Аллеманд Д. и др. (2017). pH кальцинирующей коралловой жидкости регулируется химическим составом карбонатов морской воды, а не только pH морской воды. Проц. Натл. акад. науч. США 284:20161669. doi: 10.1098/rspb.2016.1669
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Костанца Р., де Гроот Р., Саттон П., ван дер Плоэг С., Андерсон С. Дж., Кубишевски И. и др. (2014). Изменения глобальной ценности экосистемных услуг. Глоб. Окружающая среда. Изменить 26, 152–158. doi: 10.1016/j.gloenvcha.2014.04.002
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Д’Оливо, Дж. , Маккалок, М., и Джадд, К. (2013). Многолетние записи кальцификации кораллов в центральной части Большого Барьерного рифа: оценка воздействия речного стока и изменения климата. Коралловые рифы 32, 999–1012. doi: 10.1007/s00338-013-1071-8
CrossRef Full Text | Google Scholar
De’ath, G., Fabricius, K.E., Sweatman, H., and Puotinen, M. (2012). 27-летнее сокращение кораллового покрова Большого Барьерного рифа и его причины. Проц. Натл. акад. науч. США . 109, 17995–17999. doi: 10.1073/pnas.12089
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Деат, Г., Лох, Дж. М., и Фабрициус, К. Э. (2009 г.). Снижение кальцификации кораллов на Большом Барьерном рифе. Наука 323, 116–119. doi: 10.1126/science.1165283
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
ДеКарло, Т. М., Коэн, А. Л., Вонг, Г. Т. Ф., Шиах, Ф.-К., Ленц, С. Дж., Дэвис, К. А., и др. (2017). Сообщество продукции модулирует рН коралловых рифов и чувствительность кальцификации экосистемы к закислению океана. Ж. Геофиз. Рез. 122, 745–761. дои: 10.1002/2016JC012326
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Диксон Д.Л., Мандей П.Л. и Джонс Г.П. (2010). Подкисление океана нарушает врожденную способность рыб обнаруживать обонятельные сигналы хищников. Экол. лат. 13, 68–75. doi: 10.1111/j.1461-0248.2009.01400.x
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Доун Т., Уэттон П., Джонс Р., Беркельманс Р., Лох Дж., Скирвинг В. и др. (2003). Глобальное изменение климата и обесцвечивание кораллов на Большом Барьерном рифе . Заключительный отчет Целевой группе по теплицам штата Квинсленд через Департамент природных ресурсов и горнодобывающей промышленности, Брисбен.
Google Scholar
Донельсон Дж., Мандей П., Маккормик М. и Питчер К. (2012). Быстрая трансгенерационная акклиматизация тропических рифовых рыб к изменению климата. Нац. Клим. Изменение 2, 30–32. doi: 10.1038/nclimate1323
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Дони С. , Фабри В., Фили Р. и Клейпас Дж. (2009 г.). Закисление океана: другая проблема CO 2 . Энн. Преподобный Мар. 1, 169–192. doi: 10.1146/annurev.marine.010908.163834
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Доннер, С. Д., Кнутсон, Т. Р., и Оппенгеймер, М. (2007). Модельная оценка роли антропогенного изменения климата в обесцвечивании карибских кораллов в 2005 г. Проц. Натл. акад. науч. США 104, 5483–5488. doi: 10.1073/pnas.0610122104
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Доннер, С. Д., Скирвинг, В. Дж., Литтл, К. М., Оппенгеймер, М., и Хёг-Гулдберг, О. (2005). Глобальная оценка обесцвечивания кораллов и необходимых темпов адаптации к изменению климата. Глоб. Изменить биол. 11, 2251–2265. doi: 10.1111/j.1365-2486.2005.01073.x
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Дав, С. Г., Клайн, Д. И., Пантос, О., Энгли, Ф. Э., Тайсон, Г. В., и Хог-Гулдберг, О. (2013). Будущая декальцинация рифов в обычном режиме CO 2 сценарий выбросов. Проц. Натл. акад. науч. США . 110, 15342–15347. doi: 10.1073/pnas.1302701110
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Дурак П.Дж. и Вийффелс С.Е. (2010). Пятидесятилетние тенденции изменения солености мирового океана и их связь с широкомасштабным потеплением. Дж. Клим. 23, 4342–4362. doi: 10.1175/2010JCLI3377.1
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Дурак, П. Дж., Вийффелс, С. Э., и Матеар, Р. Дж. (2012). Соленость океана указывает на сильную интенсификацию глобального круговорота воды в течение 19с 50 по 2000 г. Наука 336, 455–458. doi: 10.1126/science.1212222
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Икин С. М., Морган Дж. А., Херон С. Ф., Смит Т. Б., Лю Г., Альварес-Филип Л. и др. (2010). Кризис карибских кораллов: рекордный тепловой стресс, обесцвечивание и гибель в 2005 г. PLoS ONE 5:e13969. doi: 10.1371/journal.pone.0013969
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Икин К., Доннер С., Логан К., Гледхилл Д., Лю Г., Херон С. и др. (2010). «Пороги обесцвечивания кораллов: синергетические факторы и смещение порогов меняют ландшафт для управления?» в Fall Meeting 2010 (Сан-Франциско, Калифорния: Американский геофизический союз).
Google Scholar
Энглеберт Н., Бонгертс П., Мьюир П., Хэй К. и Хёг-Гулдберг О. (2014). Самые глубокие зооксантелловые кораллы Большого Барьерного рифа и Кораллового моря. Мар. Биодайверы. 45, 1–2, doi: 10.1007/s12526-014-0221-8
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Эсбо, А. Дж., Хойер, Р., и Гроселл, М. (2012). Воздействие закисления океана на дыхательный газообмен и кислотно-щелочной баланс у морских костистых рыб, Опсанус бета . J. Комп. Физиол. В 182, 921–934. doi: 10.1007/s00360-012-0668-5
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Фанг, Дж. К. Х., Мелло-Атайд, М. А., Шенберг, К. Х. Л., Клайн, Д. И., Хёг-Гулдберг, О., и Дав, С. (2013). Биомасса губок и скорость биоэрозии увеличиваются при потеплении и закислении океана. Глоб. Изменить биол. 19, 3581–3591. doi: 10.1111/gcb.12334
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Фишер Р., О’Лири Р. А., Лоу-Чой С., Менгерсен К., Ноултон Н., Брейнард Р. Э. и др. (2015). Богатство видов на коралловых рифах и стремление к конвергентным глобальным оценкам. Курс. биол. 25, 500–505. doi: 10.1016/j.cub.2014.12.022
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Form, AU, and Riebesell, U. (2012). Акклиматизация к закислению океана при длительном воздействии CO2 на холодноводный коралл Lophelia pertusa . Глоб. Изменить биол. 18, 843–853. doi: 10.1111/j.1365-2486.2011.02583.x
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Фоссо Дж. Х., Линдберг Б., Кристенсен О., Лундальв Т. , Свеллинген И., Мортенсен П. Б. и др. (2005). «Картирование рифов Lopehlia в Норвегии: опыт и методы исследования», в Холодноводные кораллы и экосистемы , редакторы А. Фрейвальд и Дж. М. Робертс (Берлин; Гейдельберг: Springer), 359–391.
Фосса, Дж., Мортенсен, П., и Фуревик, Д. (2002). Глубоководный коралл Lophelia pertusa в водах Норвегии: распространение и воздействие на промысел. Гидробиология 471, 1–12. doi: 10.1023/A:1016504430684
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Фрайвальд А., Фосса Дж. Х., Грехан А., Кослоу Т. и Робертс Дж. М. (2004). Холодноводные коралловые рифы . Кембридж: ЮНЕП-ВЦМП.
Реферат PubMed | Google Scholar
Frieler, K., Meinshausen, M., Golly, A., Mengel, M., Lebek, K., Donner, S.D., et al. (2012). Ограничение глобального потепления до 2°C вряд ли спасет большую часть коралловых рифов. Нац. Клим. Изменить 3, 165–170. doi: 10.1038/nclimate1674
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Гарсия Молинос, Дж. , Халперн, Б.С., Шуман, Д.С., Браун, С.Дж., Кисслинг, В., Мур, П.Дж., и др. (2015). Скорость изменения климата и будущее глобальное перераспределение морского биоразнообразия. Нац. Клим. Изменение 6, 83–88. doi: 10.1038/nclimate2769
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Гарднер Т., Коте И., Гилл Дж., Грант А. и Уоткинсон А. (2003). Долгосрочное снижение численности карибских кораллов в масштабах всего региона. Наука 30, 958–960. doi: 10.1126/science.1086050
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Гейтс Р. Д. и Эдмундс П. Дж. (1999). Физиологические механизмы акклиматизации тропических рифовых кораллов. утра. Зоол. 39, 30–43. doi: 10.1093/icb/39.1.30
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Гаттузо Дж.-П., Брюэр П.Г., Хёг-Гульдберг О., Клейпас Дж.А., Пёртнер Х.О. и Шмидт Д.Н. (2014a). «Перекрёстная вставка по закислению океана», в Изменение климата, 2014 г.: воздействия, адаптация и уязвимость Часть A: Глобальные и секторальные аспекты Вклад Рабочей группы II в Пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата , ред. С. Б. Филд, В. Р. Баррос, Д. Дж. Доккен, К. Дж. Мах, М. Д. Мастрандреа, Т. Е. Билир и др. (Кембридж; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: издательство Кембриджского университета), 129–131.
Гаттузо, Дж.-П., Хёг-Гулдберг, О., и Пёртнер, Х.О. (2014b). «Кросс-глава о коралловых рифах», в Изменение климата, 2014 г.: воздействие, адаптация и уязвимость Часть A: Глобальные и секторальные аспекты Вклад рабочей группы II в пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата , ред. C.B. Field, V.R. Barros, D.J. Dokken, K.J. Mach, М. Д. Мастрандреа, Т. Е. Билир и соавт. (Кембридж; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: издательство Кембриджского университета), 97–100.
Гаттузо, Ж.-П., Маньян, А., Билле, Р., Чунг, В., Хоус, Э., Джус, Ф., и др. (2015). Контрастное будущее океана и общества из-за различных антропогенных выбросов CO 2 сценарии выбросов. Наука 349:aac4722. doi: 10.1126/science.aac4722
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Гаттузо, Ж. -П., Франкинуль, М., Бурж, И., Ромэн, С., и Буддемайер, Р.В. (1998). Влияние насыщения морской воды карбонатом кальция на кальцификацию кораллов. Глоб. Планета. Изменение 18, 37–46.
Google Scholar
Глинн, П. В. (1993). Обесцвечивание коралловых рифов: экологические перспективы. Коралловые рифы 12, 1–17. doi: 10.1007/BF00303779
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Глинн, П. В. (2012). «Глобальное потепление и повсеместная гибель кораллов: свидетельства первых исчезновений коралловых рифов», в Спасение миллиона видов: риск исчезновения из-за изменения климата , под редакцией Л. Ханны (Вашингтон, округ Колумбия: Island Press), 103–119.
Google Scholar
Глинн П. В. и Манцелло Д. П. (2015). «Биоэрозия и рост коралловых рифов: динамическое равновесие», в Коралловые рифы в антропоцене , изд. К. Биркеланд (Амстердам: Springer, Нидерланды), 67–97.
Google Scholar
Глинн П.В., Мате Л.Дж., Бейкер А. С. и Кальдерон М.О. (2001). Обесцвечивание и гибель кораллов в Панаме и Эквадоре во время явления Эль-Ниньо-Южное колебание 1997–1998 годов: пространственные/временные закономерности и сравнение с событием 1982–1983 годов. Бык. мар. 69, 79–109. Доступно в Интернете по адресу: http://www.ingentaconnect.com/search/article?option2=author&value2=Glynn&operator4=AND&option4=volume&value4=69.&freetype=unlimited&sortDescending=true&sortField=default&pageSize=10&index=2#expand/collapse
Google Scholar
Graham, N.A.J., Jennings, S., MacNeil, M.A., Mouillot, D., and Wilson, S.K. (2015). Прогнозирование изменений режима, обусловленных климатом, в сравнении с потенциалом восстановления коралловых рифов. Природа 518, 94–97. doi: 10.1038/nature14140
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Гринштейн, Б. Дж., и Пандольфи, Дж. М. (2008). Спасаясь от жары: изменение ареалов таксонов рифовых кораллов в прибрежной части Западной Австралии. Глоб. Сменить Биол . 14, 513–528. doi: 10.1111/j.1365-2486.2007.01506.x
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Гинотт Дж. М., Орр Дж., Кэрнс С., Фрайвальд А., Морган Л. и Джордж Р. (2006). Повлияют ли антропогенные изменения в химическом составе морской воды на распространение глубоководных склерактиниевых кораллов? Перед. Экол. Окружающая среда. 4, 141–146. doi: 10.1890/1540-9295(2006)004[0141:WHCISC]2.0.CO;2
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Холл-Спенсер Дж., Аллен В. и Фосса Дж. Х. (2002). Траловый ущерб древним коралловым рифам в северо-восточной Атлантике. Проц. Р. Соц. Лонд. Б биол. науч. 269, 507–511. doi: 10.1098/rspb.2001.1910
PubMed Abstract | Полный текст CrossRef
Hamylton, S.M., Pescud, A., Leon, J.X., and Callaghan, D.P. (2013). Геопространственная оценка взаимосвязи между производством карбоната кальция на рифовых равнинах и энергией волн. Коралловые рифы 32, 10:25–10:39. doi: 10. 1007/s00338-013-1074-5
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Harvell, C.D., Kim, K., Burkholder, JM, Colwell, R.R., Epstein, P.R., Grimes, D.J., et al. (1999). Эмерджентные морские болезни — климатические связи и антропогенные факторы. Наука 285, 1505–1510. doi: 10.1126/science.285.5433.1505
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Харвелл Д., Джордан-Дальгрен Э., Меркель С., Розенберг Э., Раймундо Л., Смит Г. и др. (2007). Болезни кораллов, факторы окружающей среды и баланс между кораллами и микробами. Океанография 20, 172–195. doi: 10.5670/oceanog.2007.91
Полный текст CrossRef | Академия Google
Хенниге С., Уикс Л., Каменос Н., Перна Г., Финдли Х. и Робертс Дж. (2015). Скрытые последствия подкисления океана для живых и мертвых кораллов, Proc. Р. Соц. Лонд. Б биол. Наука . 282:20150990. doi: 10.1098/rspb.2015.0990
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Хог-Гулдберг, О. (1999). Обесцвечивание кораллов, изменение климата и будущее коралловых рифов мира. март Freshw. Рез. 50, 839–866. дои: 10.1071/MF99078
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Хог-Гулдберг, О. (2009). Изменение климата и коралловые рифы: троянский конь или ложное пророчество? Коралловые рифы 28, 569–575. doi: 10.1007/s00338-009-0508-6
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Хог-Гулдберг, О. (2012). Адаптация коралловых рифов к изменению климата: отстает ли Красная Королева? Науч. март 76, 403–408. doi: 10.3989/scimar.03660.29A
CrossRef Full Text | Академия Google
Хёг-Гулдберг, О. (2014a). Устойчивость коралловых рифов через адаптацию: проблеск надежды или постоянный мираж? Курс. мнение Окружающая среда. Поддерживать. 7, 127–133. doi: 10.1016/j.cosust.2014.01.005
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Hoegh-Guldberg, O. (2014b). Коралловые рифы в антропоцене: постоянство или конец линии? Геол. соц. Спец. Опубл. 395, 167–183. doi: 10.1144/SP395.17
Полный текст CrossRef | Академия Google
Хёг-Гулдберг, О. (2015). Возрождение экономики океана: необходимость действий — 2015 г. . Железа: WWF International.
Google Scholar
Hoegh-Guldberg, O., and Bruno, J. (2010). Влияние изменения климата на морские экосистемы мира. Наука 328, 1523–1528. doi: 10.1126/science.1189930
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Хог-Гулдберг, О., и Риджуэй, Т. (2016). Обесцвечивание кораллов приближается к Большому Барьерному рифу, поскольку рекордные глобальные температуры продолжаются . Разговор, 21 марта 2016 г. theconversation.com.
Hoegh-Guldberg, O., and Smith, GJ (1989). Влияние резких изменений температуры, освещенности и солености на плотность популяции и экспорт зооксантелл из рифовых кораллов Stylophora pistillata и Seriatopra hystrix . Дж. Экспл. Мар биол. Экол. 129, 279–303. doi: 10.1016/0022-0981(89)
-3
CrossRef Full Text | Google Scholar
Хог-Гулдберг О., Кай Р., Полоцанска Э. С., Брюэр П. Г., Сандби С., Хилми К. и др. (2014). «Океан», в Изменение климата, 2014 г.: воздействия, адаптация и уязвимость Часть A: Глобальные и секторальные аспекты Вклад Рабочей группы II в Пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата , ред. С. Б. Филд, В. Р. Баррос, Д. Дж. Доккен, К. Дж. Мах, М. Д. Мастрандреа, Т. Е. Билир и др. (Кембридж; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета), 1655–1731.
Hoegh-Guldberg, O., Jones, R.J., Ward, S., and Loh, W.L. (2002). Действительно ли обесцвечивание кораллов адаптивно? Природа 415, 601–602. doi: 10.1038/415601a
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Hoegh-Guldberg, O., Mumby, P.J., Hooten, A.J., Steneck, R.S., Greenfield, P., Gomez, E., et al. (2007). Коралловые рифы в условиях быстрого изменения климата и закисления океана. Наука 318, 1737–1742. doi: 10.1126/science.1152509
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Хёниш Б., Риджвелл А., Шмидт Д. Н., Томас Э., Гиббс С. Дж., Слуйс А. и др. (2012). Геологическая летопись закисления океана. Наука 335, 1058–1063. doi: 10.1126/science.1208277
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Хаббард, Д. К. (2015). «Биология и геология рифов — не только вопрос масштаба», в Coral Reefs in the Anthropocene , ed C. Birkeland (Dordrecht: Springer Netherlands), 43–66.
Google Scholar
Hughes, TP (1994). Катастрофы, фазовые сдвиги и крупномасштабная деградация карибского кораллового рифа. Наука 265, 1547–1551. doi: 10.1126/наука.265.5178.1547
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Хьюз Т. П., Родригес М. Дж., Беллвуд Д. Р., Чеккарелли Д., Хог-Гулдберг О., Маккук Л. и др. (2007). Фазовые сдвиги, травоядность и устойчивость коралловых рифов к изменению климата. Курс. биол. 17, 360–365. doi: 10.1016/j.cub.2006.12.049
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Хатчингс, П. А., и Хёг-Гулдберг, О. (2009). «Обызвествление, эрозия и создание каркаса коралловых рифов», в Большой Барьерный риф: биология, окружающая среда и управление , редакторы П. Хатчингс, М. Кингсфорд и О. Хоэг-Гулдберг (Коллингвуд, Виктория: CSIRO Publishing), 74–84.
Google Scholar
IPCC (2013). «Изменение климата, 2013 г.: основы физических наук», в Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата , редакторы Т. Ф. Стокер, Д. Цинь, Г.-К. Платтнер, М. Тигнор, С.К. Аллен, Дж. Бошунг и др. (Кембридж; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета).
МГЭИК (2014 г.). «Изменение климата, 2014 г.: воздействие, адаптация и уязвимость», в Часть B: Региональные аспекты. Вклад Рабочей группы II в Пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата , ред. В. Р. Баррос, С. Б. Филд, Д. Дж. Доккен, М. Д. Мастрандреа, К. Дж. Мах, Т. Е. Билир и др. (Кембридж; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета).
Джексон, Дж. Б., Кирби, М. X., Бергер, У. Х., Бьорндал, К. А., Ботсфорд, Л. В., Бурк, Б. Дж., и другие. (2001). Исторический перелов и недавний коллапс прибрежных экосистем. Наука 293, 629–637. doi: 10.1126/science.1059199
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Януховски-Хартли, Ф. А., Грэм, Н. А. Дж., Уилсон, С. К., Дженнингс, С., и Перри, К. Т. (2017). Движущие силы и прогнозы траекторий карбонатного баланса коралловых рифов. Проц. Р. Соц. Лонд. Б биол. науч. 284:20162533. doi: 10.1098/rspb.2016.2533
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Цзян Л.-К., Фили Р. А., Картер Б. Р., Грили Д. Дж., Гледхилл Д. К. и Арзаюс К. М. (2015). Климатологическое распределение состояния насыщения арагонита в Мировом океане. Глобальная биогеохимия. Циклы 29, 1656–1673. doi: 10.1002/2015GB005198
Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Джонс А.М. и Беркельманс Р. (2011). Компромиссы для тепловой акклиматизации: энергетика и воспроизводство рифового коралла с термоустойчивым Symbiodinium type-D. J. Mar. Biol. 2011:185890. doi: 10.1155/2011/185890
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Джонс А., Беркельманс Р., Ван Оппен М., Миог Дж. и Синклер В. (2008). Изменение сообщества водорослевых эндосимбионтов склерактиниевых кораллов после естественного обесцвечивания: полевые свидетельства акклиматизации. Проц. Р. Соц. Лонд. Б биол. науч. 275, 1359–1365. doi: 10.1098/rspb.2008.0069
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Кинг А. и Хокинс Э. (2016). 2016 год может стать самым жарким годом в мире: вот почему . Разговор, 18 мая 2016 г.
Клейпас, Дж. А., Буддемейер, Р. В., Арчер, Д., Гаттузо, Дж.-П., Лэнгдон, К. , и Опдайк, Б. Н. (1999a). Геохимические последствия повышенного содержания углекислого газа в атмосфере на коралловых рифах. Наука 284, 118–120. doi: 10.1126/science.284.5411.118
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Клейпас Дж. А., Фили Р. А., Фабри В. Дж., Лэнгдон К., Сабин С. Л. и Роббинс Р. Р. (2006). Воздействие закисления океана на коралловые рифы и другие морские известняки: руководство для будущих исследований, отчет о семинаре, состоявшемся 18-20 апреля 2005 г., Санкт-Петербург, Флорида, при поддержке Национального научного фонда, NOAA и Геологической службы США.
Клейпас, Дж. А., Макманус, Дж. В., и Менез, Л. А. Б. (1999б). Экологические ограничения для развития коралловых рифов: где мы проводим черту? утра. Зоол. 39, 146–159. doi: 10.1093/icb/39.1.146
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Крекер К. Дж., Кордас Р. Л., Крим Р., Хендрикс И. Э., Рамайо Л., Сингх Г. С. и др. (2013). Воздействие закисления океана на морские организмы: количественная оценка чувствительности и взаимодействие с потеплением. Глоб. Изменить биол. 19, 1884–1896 гг. doi: 10.1111/gcb.12179
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Леал, М.С., Пуга, Дж., Серодио, Дж., Гомес, Н.К.М., и Каладо, Р. (2012). Тенденции открытия новых морских природных продуктов от беспозвоночных за последние два десятилетия Ű Где и что мы занимаемся биоразведкой? PLoS ONE 7:e30580. doi: 10.1371/journal.pone.0030580
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Льюис Э., Уоллес Д. и Эллисон Л. Дж. (1998). Программа, разработанная для CO 2 Системные расчеты . Публикация отдела наук об окружающей среде № 4735; Информационно-аналитический центр углекислого газа; Окриджская национальная лаборатория, Ок-Ридж, Теннесси.
Лох, Дж. М. (2010). Климатические записи кораллов. Провода Клим. Изменять. 1, 318–331. doi: 10.1002/wcc.39
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Лох, Дж. М. (2011). Люминесценция кораллов Большого Барьерного рифа показывает изменчивость количества осадков над северо-востоком Австралии с 17 века. Палеоокеанография 26:PA2201. doi: 10.1029/2010pa002050
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Майер, К., Хегеман, Дж., Вайнбауэр, М.Г., и Гаттузо, Дж.П. (2009). Кальцификация холодноводного коралла Lophelia pertusa в условиях окружающей среды и пониженного pH. Биогеонауки 6, 1671–1680. doi: 10.5194/bg-6-1671-2009
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Мейнард Дж., Энтони К., Маршалл П. и Масири И. (2008a). Крупные события обесцвечивания могут привести к повышению термоустойчивости кораллов. марта биол. 155, 173–182. doi: 10.1007/s00227-008-1015-y
CrossRef Full Text | Google Scholar
Мейнард Дж., Бэрд А. и Пратчетт М. (2008b). Возвращаясь к синдрому Кассандры; изменение климата исследования коралловых рифов. Коралловые рифы 27, 745–749. doi: 10.1007/s00338-008-0432-1
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Миддлбрук Р., Энтони К. Р., Хог-Гулдберг О. и Дав С. (2010). Скорость нагревания и продуктивность симбионтов являются ключевыми факторами, определяющими термический стресс у рифообразующих кораллов Акропора формоза . Дж. Экспл. Биол 213, 1026–1034. doi: 10.1242/jeb.031633
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Миддлбрук Р., Энтони К., Хёг-Гулдберг О. и Дав С. (2012). Термическое грунтование влияет на фотосинтез симбионтов, но не влияет на восприимчивость к обесцвечиванию у Acropora millepora . Дж. Экспл. Мар биол. Экол. 432, 64–72. doi: 10.1016/j.jembe.2012.07.005
CrossRef Полный текст | Академия Google
Миллер, Г. М., Уотсон, С.-А., Донельсон, Дж. М., Маккормик, М. И., и Мандей, П. Л. (2012). Родительская среда опосредует воздействие повышенного содержания углекислого газа на коралловых рифовых рыб. Нац. Клим. Изменение 2, 858–861. doi: 10.1038/nclimate1599
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Мамби П. Дж., Чизхолм Дж. Р., Эдвардс А. Дж., Андрефуэ С. и Жобер Дж. (2001). Облачная погода, возможно, спасла рифовые кораллы острова Общества во время явления ЭНСО в 1998 году. Мар. Экол. прог. сер. 222, 209–216. doi: 10.3354/meps222209
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Мандей П. Л., Диксон Д. Л., Донельсон Дж. М., Джонс Г. П., Пратчетт М. С., Девицина Г. В. и др. (2009). Закисление океана ухудшает обонятельную дискриминацию и способность морской рыбы к самонаведению. Проц. Натл. акад. науч. США 106, 1848–1852 гг. doi: 10.1073/pnas.0809996106
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Маскатин, Л. (1990). «Роль симбиотических водорослей в потоке углерода и энергии в рифовых кораллах», в Экосистемы мира 25 Коралловые рифы , изд. З. Дубинский (Амстердам: издательство Elsevier Science Publishing Company), 75–87.
Google Scholar
Маскатин Л. и Портер Дж. В. (1977). Рифовые кораллы: мутуалистический симбиоз, адаптированный к бедной питательными веществами среде. Биологические науки 27, 454–460. doi: 10.2307/1297526
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Маскатин Л., Гойран К., Лэнд Л., Жобер Дж., Куиф Дж. П. и Аллеманд Д. (2005). Стабильные изотопы (дельта13С и дельта15N) органической матрицы кораллового скелета. Проц. Натл. акад. науч. США 102, 1525–1530. doi: 10.1073/pnas.0408
2
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Накамура Т. и Ван Воесик Р. (2001). Расход воды и пассивная диффузия частично объясняют различную выживаемость кораллов во время обесцвечивания 1998 года. Мар. Экол. прог. сер. 212, 301–304. doi: 10.3354/meps212301
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Орр Дж. К., Фабри В. Дж., Омон О., Бопп Л., Дони С. К., Фили Р. А., Гнанадесикан А. и др. (2005). Антропогенное закисление океана в двадцать первом веке и его влияние на кальцифицирующие организмы. Природа 437, 681–686. doi: 10.1038/nature04095
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Пандольфи Дж. М., Брэдбери Р. Х., Сала Э., Хьюз Т. П., Бьорндал К. А., Кук Р. Г. и др. (2003). Глобальные траектории долгосрочного упадка экосистем коралловых рифов. Наука 301, 955–958. doi: 10.1126/science.1085706
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Petit, J. R., Jouzel, J., Raynaud, D., Barkov, N., Barnola, J., Basile, I., et al. (1999). История климата и атмосферы за последние 420 000 лет из ледяного керна Восток, Антарктида. Природа 399, 429–436. doi: 10.1038/20859
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Poloczanska, E.S., Brown, CJ, Sydeman, WJ, Kiessling, W., Schoeman, D.S., Moore, P.J., et al. (2013). Глобальное влияние изменения климата на морскую жизнь. Нац. Клим. Изменение 3, 919–925. doi: 10.1038/nclimate1958
Полный текст CrossRef | Академия Google
Poloczanska, E. S., Burrows, M.T., Brown, C.J., Garcia Molinos, J., Halpern, B.S., Hoegh-Guldberg, O., et al. (2016). Реакция морских организмов на изменение климата через океаны. Перед. мар. 3:62. doi: 10.3389/fmars.2016.00062
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Poloczanska, E., Hoegh-Guldberg, O., Cheung, W., Pörtner, H.-O., and Burrows, M. T. (2014). «Кросс-глава, посвященная наблюдаемым глобальным реакциям морской биогеографии, численности и фенологии на изменение климата», в: Изменение климата, 2014 г.: воздействие, адаптация и уязвимость Часть A: Глобальные и секторальные аспекты Вклад рабочей группы II в пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата , ред. C.B. Field, V.R. Barros, D.J. Dokken, K.J. Mach, М. Д. Мастрандреа, Т. Е. Билир и соавт. (Кембридж; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: издательство Кембриджского университета), 123–127.
Пёртнер, Х.О., Карл, Д., Бойд, П.В., Чунг, В., Ллуч-Кота, С.Е., Нодзири, Ю., и др. (2014). «Океанические системы», в Изменение климата, 2014 г.: воздействия, адаптация и уязвимость Часть A: Глобальные и секторальные аспекты Вклад рабочей группы II в пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата e, ред. С. Б. Филд, В. Р. Баррос, Д. Дж. Доккен, К. Дж. Мах , M.D.Mastrandrea, T.E.Bilir, et al. (Кембридж; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета), 411–484.
Google Scholar
Прехт В.Ф. и Аронсон Р.Б. (2004). Изменения климата и изменения ареалов рифовых кораллов. Фронт. Экол. Окружающая среда. 2, 307–314. doi: 10.1890/1540-9295(2004)002[0307:CFARSO]2.0.CO;2
CrossRef Full Text | Google Scholar
Ци Д., Чен Л., Чен Б., Гао З., Чжун В., Фили Р. А. и др. (2017). Увеличение подкисления воды в западной части Северного Ледовитого океана. Нац. Клим. Изменение 7, 195–199. doi: 10.1038/nclimate3228
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Рамирес-Ллодра Э., Брандт А. , Дановаро Р., Де Мол Б., Эскобар Э., Герман К. Р. и др. (2010). Глубокие, разнообразные и определенно разные: уникальные атрибуты крупнейшей в мире экосистемы. Биогеонауки 7, 2851–2899. doi: 10.5194/bg-7-2851-2010
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Райнер Н., Паркер Д., Хортон Э., Фолланд К., Александр Л., Роуэлл Д. и др. (2003). Глобальный анализ температуры поверхности моря, морского льда и ночной температуры морского воздуха с конца девятнадцатого века. Ж. Геофиз. Рез. 108:4407. doi: 10.1029/2002JD002670
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Реака-Кудла, М. Л. (1997). «Глобальное биоразнообразие коралловых рифов: сравнение с тропическими лесами», в Биоразнообразие II: понимание и защита наших биологических ресурсов eds ML Reaka-Kudla and DE Wilson (Вашингтон, округ Колумбия: Joseph Henry Press), 83–108.
Рейес-Нивиа, К., Диас-Пулидо, Г., Клайн, Д., Хог-Гулдберг, О., и Дав, С. (2013). Сценарии закисления и потепления океана усиливают микробиоэрозию коралловых скелетов. Глоб. Изменить биол. 19, 1919–1929 гг. doi: 10.1111/gcb.12158
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Рейно, С., Леклерк, Н., Ромен-Лиуд, С., Феррье-Пейдж, К., Жобер, Дж., и Гаттузо, Дж. (2003). Взаимодействие парциального давления и температуры CO 2 на фотосинтез и кальцификацию склерактиниевого коралла. Глоб. Изменить биол. 9, 1660–1668. doi: 10.1046/j.1365-2486.2003.00678.x
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Райн М., Ринтоул С. Р., Аоки С., Кампос Э., Чемберс Д., Фили Р. А. и др. (2013). «Наблюдения: океан», в Изменение климата, 2013 г.: Основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата. изд. Т. Ф. Стокер, Д. Цинь, Г.-К. Платтнер, М. Тигнор, С.К. Аллен, Дж. Бошунг и др. (Кембридж; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: издательство Кембриджского университета), 255–316.
Google Scholar
Рике К.Л. , Орр Дж.К., Шнайдер К. и Калдейра К. (2013). Риски для коралловых рифов из-за изменений химического состава карбонатов океана в недавних прогнозах модели земной системы. Окружающая среда. Рез. лат. 8:034003. doi: 10.1088/1748-9326/8/3/034003
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Робертс, Дж. М., и Кэрнс, С. Д. (2014). Холодноводные кораллы в изменяющемся океане. Курс. мнение Окружающая среда. Поддерживать. 7, 118–126. doi: 10.1016/j.cosust.2014.01.004
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Робинсон С., Стейнберг Д. К., Андерсон Т. Р., Аристеги Дж., Карлсон С. А., Фрост Дж. Р. и др. (2010). Экология мезопелагиали и биогеохимия — синтез. Глубоководная служба спасения. I 57, 1504–1518. doi: 10.1016/j.dsr2.2010.02.018
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Робинсон Дж., Гильотро П., Хименес-Торибио Р., Ланц Ф., Надзон Л., Доризо Дж. и др. (2010). Воздействие изменчивости климата на тунцовую экономику Сейшельских островов. Клим. Рез . 43, 149–162. doi: 10.3354/cr00890
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Роуэн Р., Ноултон Н., Бейкер А. и Джара Дж. (1997). Ландшафтная экология симбионтов водорослей создает разнообразие эпизодов обесцвечивания кораллов. Природа 388, 265–269. doi: 10.1038/40843
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Сондерс, М. И., Леон, Дж. К., Каллаган, Д. П., Рулфсема, К. М., Хамилтон, С., Браун, С. Дж., и др. (2014). Взаимозависимость тропических морских экосистем в ответ на изменение климата. Нац. Клим. Изменить 4, 724–729. doi: 10.1038/nclimate2274
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Слэттери М., Лессер М. П., Бразо Д., Стоукс М. Д. и Лейхтер Дж. Дж. (2011). Связность и стабильность мезофотных коралловых рифов. Дж. Эксп. Мар биол. Экол. 408, 32–41. doi: 10.1016/j.jembe.2011.07.024
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Стэнли Г.Д. и Фаутин Д.Г. (2001). Происхождение современных кораллов. Наука 291, 1913–1914. doi: 10.1126/science.1056632
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Stat, M., Carter, D., and Hoegh-Guldberg, O. (2006). Эволюционная история Symbiodinium и склерактиниевых хозяев — симбиоз, разнообразие и влияние изменения климата. Перспектива. Завод Экол. Эвол. Сист. 8, 23–43. doi: 10.1016/j.ppees.2006.04.001
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Stat, M., Loh, W., LaJeunesse, T., Hoegh-Guldberg, O., and Carter, D. (2009). Стабильность кораллово-эндосимбионтных ассоциаций во время и после теплового стресса на юге Большого Барьерного рифа. Коралловые рифы 28, 709–713. doi: 10.1007/s00338-009-0509-5
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Стронг А. Э., Баррьентос К. С., Дуда К. и Саппер Дж. (1997). «Улучшенные спутниковые методы мониторинга обесцвечивания коралловых рифов», в Proceedings of the 8th International Coral Reef Symposium, Vol. 2 (Панама: Смитсоновский институт тропических исследований), 1495–1498.
Google Scholar
Стронг А. Э., Лю Г., Мейер Дж., Хенди Дж. К. и Саско Д. (2004). Часы Coral Reef 2002. Bull. мар. 75, 259–268. Доступно на сайте: http://www.ingentaconnect.com/search/article?option1=tka&value1=Coral+Reef+Watch&operator2=AND&option2=author&value2=Strong&operator4=AND&option4=volume&value4=75&freetype=unlimited&sortDescending=true&sortField=default&pageSize=10&index=1
Google Scholar
Стронг А. Э., Лю Г., Скирвинг В. и Икин К. М. (2011). Программа NOAA по наблюдению за коралловыми рифами на основе спутниковых наблюдений. Энн. ГИС 17, 83–92. doi: 10.1080/19475683.2011.576266
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Танзил, Дж. Т. И., Браун, Б. Е., Тадхоуп, А. В., и Данн, Р. П. (2009). Снижение роста скелета коралла Porites lutea из Андаманского моря, Южный Таиланд, в период с 1984 по 2005 год. Коралловые рифы 28, 519–528. doi: 10.1007/s00338-008-0457-5
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Thiagarajan, N., Gerlach, D., Roberts, M.L., Burke, A., McNichol, A., Jenkins, W.J., et al. (2013). Движение популяций глубоководных кораллов в климатических временных масштабах. Палеоокеанография 28, 227–236. doi: 10.1002/palo.20023
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Thresher, R.E., Guinotte, J.M., Matear, R.J., and Hobday, A.J. (2015). Варианты управления воздействием изменения климата на глубоководное сообщество. Нац. Клим. Изменение 5, 635–639. doi: 10.1038/nclimate2611
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Thresher, R.E., Tilbrook, B., Fallon, S., Wilson, N.C., and Adkins, J. (2011). Влияние хронического низкого уровня насыщения карбонатами на распределение, рост и химический состав скелета глубоководных кораллов и другого мегабентоса подводных гор. Мар. Экол. прог. сер. 442, 87–99. doi: 10.3354/meps09400
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Терли, К. , Робертс, Дж., и Гинотт, Дж. (2007). Кораллы в глубоководье: разрушит ли невидимая рука подкисления океана холодноводные экосистемы? Коралловые рифы 26, 445–448. doi: 10.1007/s00338-007-0247-5
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Wild, C., Hoegh-Guldberg, O., Naumann, M.S., Colombo-Pallotta, M.F., Ateweberhan, M., Fitt, W.K., et al. (2011). Изменение климата препятствует склерактиниевым кораллам выполнять функции основных инженеров рифовой экосистемы. март Freshw. Рез. 62, 205–215. doi: 10.1071/MF10254
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Уилсон, С. К., Грэм, Н. А. Дж., Пратчетт, М. С., Джонс, Г. П., и Полунин, Н. В. К. (2006). Множественные нарушения и глобальная деградация коралловых рифов: находятся ли рифовые рыбы в опасности или устойчивы? Глоб. Изменить биол. 12, 2220–2234. doi: 10.1111/j.1365-2486.2006.01252.x
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Ямано Х., Сугихара К. и Номура К. (2011). Быстрое расширение ареала тропических рифовых кораллов к полюсу в ответ на повышение температуры поверхности моря. Геофиз. Рез. Письмо ., 38:L04601. doi: 10.1029/2010gl046474
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Yonge, CM, and Nichols, AG (1931). Исследования по физиологии кораллов: V. Влияние голодания на свету и в темноте на взаимоотношения кораллов и зооксантелл. Науч. Представитель Экспедиции по Большому Барьерному рифу. 1, 177–211.
Наука, дипломатия и уникальный коралловый риф Красного моря: пора действовать
Введение
Более полумиллиарда человек во всем мире зависят от экосистем коралловых рифов в плане продовольствия, доходов от туризма и рыболовства, а также защиты побережья (Hoegh-Guldberg). , 2011). По оценкам, 25 процентов всех морских видов зависят от коралловых рифов в течение по крайней мере некоторой части их жизненного цикла (NOAA, 2019a). Надвигающаяся утрата мировых коралловых рифов угрожает здоровью и социально-экономическому благополучию сотен миллионов людей и может существенно нарушить многочисленные морские экосистемы. Риф Красного моря — один из самых длинных непрерывно живущих рифов в мире. Он простирается вдоль береговой линии Красного моря на 4000 км, колеблется от 12,5 до 290,5° северной широты (Voolstra and Berumen, 2019). Исключительно широкий градиент температуры по широте (рис. 1), колеблющийся от максимума 28°C на северной оконечности залива Акаба до максимума 34°C на архипелаге Дахлак на юге, делает Красное море бесценным природным объектом. лаборатория для изучения воздействия потепления океана на рифовые экосистемы (Berumen et al., 2019). Двигаясь с севера на юг, рифы подвергаются воздействию все более теплых вод, как будто перемещаясь по временной шкале в будущие океаны. Еще одна уникальная особенность Красного моря — залив Акаба на севере. Залив является коралловым убежищем от изменения климата. Его кораллы исключительно устойчивы к тепловому стрессу в отношении их летней средней месячной максимальной температуры [MMM] (Fine et al., 2013; Bellworthy and Fine, 2017; Krueger et al., 2017; Osman et al. , 2018). Предполагается, что к тому времени, когда рифы Аденского залива и южной части Красного моря (а также многие другие индо-тихоокеанские рифы) преодолеют свой порог термического обесцвечивания, кораллы в заливе Акаба все еще будут значительно ниже их порога ( Файн и др., 2013).
Рис. 1. Градиент температуры поверхности моря (ТПМ) в Красном море. Показаны самые высокие зарегистрированные ТПМ за период 1982–2015 гг. (с изменениями из Fine et al., 2019).
Коралловые рифы Красного моря обеспечивают продовольствием и источником средств к существованию для быстро растущего населения численностью более 28 миллионов человек, проживающего вдоль береговой линии. Стоимость выгруженной рыбы составляет примерно 230 млн долларов США в год для региона, а годовой доход от туризма превышает 12 млрд долларов США (Barbière, 2019).). Являясь горячей точкой биоразнообразия, Красное море характеризуется высокой степенью эндемизма (Dibattista et al., 2016; Osman et al. , 2020). Его уникальные рифы также являются богатым потенциальным источником натуральных продуктов и лекарств (Shaala et al., 2015; Ibrahim et al., 2017). Высокая степень эндемизма и адаптации к высокой солености и высокой температуре потенциально могли привести к появлению уникальных молекул и метаболитов, не встречающихся в других рифовых системах мира (O’Rourke et al., 2016, 2018; Kremb et al. др., 2017). Ученые считают, что биоразнообразие, которое встречается только на здоровых рифах, является ключом к поиску новых лекарств для 21 века. В настоящее время из животных и растений коралловых рифов разрабатываются многие терапевтические средства для лечения рака, артрита, бактериальных инфекций человека, вирусов и других заболеваний (Malve, 2016; NOAA, 2019).б). Например, противовирусные препараты Ара-А и АЗТ, а также противораковое средство Ара-С были разработаны из экстрактов губок, найденных на Карибском рифе (Bruckner, 2002).
Чтобы будущие поколения могли извлечь выгоду из этого запаса потенциальных ресурсов, а риф выстоял и процветал, необходимо решить множество серьезных региональных экологических проблем. Странам, граничащим с Красным морем, необходимо будет сотрудничать для эффективных и действенных исследований и сохранения кораллов Красного моря. Из-за политической напряженности региональному сотрудничеству в области исследований и управления в значительной степени способствовало бы участие нейтральной организации. Транснациональный центр Красного моря был основан в марте 2019 года.в качестве нейтральной организации для содействия эффективному региональному научному сотрудничеству. Он базируется в Федеральной политехнической школе Лозанны (EPFL), всемирно известном академическом учреждении (Исследовательский центр по защите экосистемы Красного моря, 2019 г.).
Региональные проблемы, стоящие перед экосистемой рифов Красного моря
Красное море, как и другие морские экосистемы, испытывает глобальное потепление и закисление океана (Steiner et al., 2018). Однако кораллы в заливе Акаба Красного моря имеют исключительно высокий порог обесцвечивания. Существует разрыв в 6 ° C между средней максимальной температурой летом около 26 ° C (Национальная программа мониторинга Израиля в Эйлатском заливе — доступные данные, 2019 г. ).) и прогнозируемый порог обесцвечивания кораллов в Персидском заливе в 32°C или выше, что делает залив коралловым убежищем от изменения климата (Fine et al., 2013). Климатические модели предсказывают увеличение частоты и интенсивности волн тепла (Osman et al., 2018; Genevier et al., 2019), что может привести к экстремально теплой погоде в регионе Красного моря раньше, чем это предсказывает измеренная тенденция к потеплению. Эти климатические модели вносят некоторую неопределенность в надежность убежища коралловых рифов в заливе Акаба. Тем не менее, следует помнить, что зазор в 6°C обеспечивает надежную термостойкость. Кроме того, контрастирующие модели предполагают, что естественные колебания климата могут противодействовать тенденции к потеплению, наблюдаемой в настоящее время (Krokos et al., 2019).).
В настоящее время температура поверхности моря в заливе Акаба ежегодно колеблется от 21 до 26 ° C (Национальная программа мониторинга Израиля в Эйлатском заливе — доступные данные, 2019 г. ). Разница температур между глубинами незначительна: разница среднегодовых температур между мелководными и мезофотическими водами составляет всего 0,3 °C (Eyal et al., 2019). Красное море в целом характеризуется теплыми глубокими водами; на глубине 700 м средняя температура составляет 21°C (Eyal et al., 2019). Хотя часть рифов Красного моря особенно устойчива к повышению температуры моря в это время (Fine et al., 2013; Roder et al., 2013; Bellworthy and Fine, 2017; Grottoli et al., 2017; Krueger et al. , 2017; Osman et al., 2018), способность этих кораллов и кораллов в целом противостоять глобальным изменениям окружающей среды частично зависит от того, в какой степени региональные и локальные нарушения истощают их физиологические запасы (Hughes and Connell, 19).99; Атевеберхан и др., 2013 г.; Бозек и Мамби, 2015). Региональные или локальные стрессоры могут приблизить кораллы к порогу устойчивости, за которым они обесцвечиваются и деградируют (рис. 2).
Рисунок 2. Состояние коралловых рифов ухудшается из-за глобальных стрессовых факторов окружающей среды, таких как глобальное потепление, закисление океана и снижение концентрации кислорода в океане. Сопротивление и устойчивость коралловых рифов к глобальным стрессорам потребует уменьшения местных стрессоров, таких как чрезмерный вылов рыбы, загрязнение, инвазивные виды и эвтрофикация, которые действуют индивидуально или в сочетании друг с другом и/или с глобальными стрессорами для снижения устойчивости. Это может привести к утрате биоразнообразия, смещению сообществ, усилению эрозии и смертности после превышения физиологических и экологических пороговых значений.
Растущий спрос на ресурсы Красного моря делает неотложным региональное сотрудничество в исследованиях и сохранении морских кораллов. ООН оценила население региона как крайне уязвимое в среднем из-за низкого дохода и скудных ресурсов для здравоохранения и образования, а также существует высокая угроза деградации экосистемы рифов Красного моря из-за чрезмерной эксплуатации рыбных ресурсов, уровней загрязнения и ущерба прибрежной среде. от развития (Барбьер, 2019). Одним из ключевых факторов, оказывающих давление на риф, является рост населения и развитие береговой линии. В то время как участки побережья по-прежнему малонаселены, вдоль Красного моря продолжают расти более крупные поселки и города, и эти районы оказывают значительное локальное давление на его рифы. Некоторые части рифа уже сильно пострадали от неконтролируемого туризма; рост численности населения и развитие прибрежных районов, приводящие к сбросу сточных вод, сельскохозяйственных отходов и пестицидов и связанному с этим снижению качества воды; марикультура, которая загрязняет окружающую среду и увеличивает мутность; и чрезмерный вылов (Burke et al., 2011; Steiner et al., 2018).
Одним из основных ожидаемых факторов в регионе является строительство мегаполиса Неом, который планируется охватить 10 230 квадратных миль вдоль берегов Красного моря с центром в Королевстве Саудовская Аравия, но включая территорию Египта и Иордании. Эта инициатива является частью стремления Королевства диверсифицировать свою экономику и отказаться от ископаемого топлива. Королевство представляет себе трансграничный город, который будет углеродно-нейтральным и будет полагаться исключительно на возобновляемые источники энергии (Neom, 2019). В Королевстве также разрабатывается туристический проект Красного моря, в рамках которого планируется строительство более 10 000 гостиничных номеров и роскошных резиденций на десятках нетронутых островов и более чем 100 миль побережья Красного моря. Экотуризм, включая снорклинг и дайвинг, будет в центре внимания этого проекта, поэтому ценность рифов Красного моря как основного экономического актива будет продолжать расти. По данным государственной компании Red Sea Development Company (TRSDC), ожидается, что проект создаст до 70 000 рабочих мест и принесет 5,3 млрд долларов США в национальный ВВП (Red Sea The Project, 2019).). Тем не менее, обширное строительство, опреснительные установки, очистные сооружения и туризм, включая дайвинг и снорклинг, увеличат нагрузку на риф вдоль берегов Неома и проект островов, если запланированное творческое, широкое и научно-обоснованное природоохранное управление не будет успешно реализовано. введено в действие. Усилия по сохранению в таком широком масштабе также подчеркивают ценность регионального сотрудничества и дополнительных научных исследований. В настоящее время в Саудовской Аравии вызывает озабоченность загрязнение, выбрасываемое с набережной Джидда Корниш. Быстрорастущий город производит большое количество городских сточных вод, которые намного превышают пропускную способность станций очистки сточных вод. Очищенные и неочищенные сточные воды сбрасываются непосредственно в точках сброса вдоль побережья Джидды, и рядом с окаймляющими берег рифами обнаруживаются как питательные вещества, так и микроэлементы; эти загрязнители могут нанести ущерб рифовым экосистемам (Al-Farawati et al., 2011; Ziegler et al., 2016, 2019).). Согласованные на региональном уровне стандарты и поддержка разработки соответствующих очистных сооружений и экологической политики могут помочь восстановить эту поврежденную часть рифа.
По прогнозам, другие страны вдоль Красного моря также будут оказывать все большее давление на риф. Население Эйлата, расположенного на западном берегу Акабского залива, выросло на 65% с 1995 по 2018 год (Brinkhoff, 2019). Ожидается, что недавно открытый международный аэропорт с высокой пропускной способностью также увеличит количество посетителей в регионе, что потенциально может усилить антропогенную нагрузку на коралловые рифы в Персидском заливе, который на сегодняшний день содержит, возможно, самую устойчивую часть рифа Красного моря. отмечено выше. Израильские рыбоводческие фермы загрязняли Эйлатский/Акабский залив почти 20 лет, нанося ущерб рифам и зарослям водорослей в северной части залива (Loya et al., 2004). Они были удалены в 2008 году после долгих дебатов и участия международного комитета экспертов. Однако в 2019 г.Израиль объявил о своем намерении инвестировать в центр марикультуры в Эйлате, который будет использовать воду из залива Акаба и перерабатывать ее (решение правительства 4848), подвергая рифовые экосистемы серьезному риску ущерба от увеличения уровня стоков аквакультуры, которые включают высокие уровни антибиотики, бактериальные и вирусные патогены, а также помутнение из-за стока питательных веществ. Необходима сильная пропаганда, чтобы предотвратить этот потенциально значительный источник ущерба для рифа. Одной из потенциальных альтернатив может быть отвод возвращающихся вод в планируемый канал Красное море-Мертвое море, описанный ниже, по которому сточные воды, богатые питательными веществами, будут направляться в Мертвое море.
Город Акаба в Иордании вдвое больше Эйлата. Кроме того, в ближайшие годы планируется существенное расширение. Население Акабы выросло на 85 % с 2004 по 2015 год, и в стране реализуются важные проекты дополнительного развития, которые находятся на разных стадиях завершения, например, проект оазиса Айла (Бринхофф, 2017; Развитие оазиса Айла, 2019). Хотя экологические соображения являются частью этих планов развития, здесь также потребуется тщательный, научно обоснованный подход к строительству, чтобы свести к минимуму ущерб уникальным рифам залива Акаба.
Египет имеет почти 1500 км береговой линии вдоль Красного моря с несколькими всемирно известными местами для дайвинга, такими как Шарм-эль-Шейх и Хургада, которые значительно приносят пользу египетской экономике за счет доходов от туризма; например, расходы на рекреационные рифы в Египте оценивались в 472 миллиона долларов в 2000 г. (Cesar, 2003). Египет инициировал одну из первых усилий по сохранению Красного моря, создав в 1983 году Национальный парк Рас-Мохаммад (Национальный парк Рас-Мохаммед, 2019 г.).). Его цель — защитить морскую дикую природу и пышные рифы от рыбной ловли и другой деятельности человека, такой как развитие прибрежных районов. Однако проблемы со здоровьем и выживанием рифа возникают и в Египте. Недавнее исследование данных Landsat, собранных с 1973 по 2015 год, показало потерю 6,21 квадратных километров кораллового покрова и увеличение на 13,4 квадратных километров прибрежной застройки вдоль рифа в египетской Хургаде, на северном побережье Красного моря (Халед, 2019). Исследователи подсчитали, что эта потеря кораллового покрова за эти 42 года привела к общим экономическим потерям в размере более 18 миллиардов долларов и снижению производства рыбы примерно на 80 метрических тонн. Они также рекомендовали обширную программу мониторинга для отслеживания воздействия развития, снижения воздействия туризма, сокращения чрезмерного вылова рыбы и разработки надежной программы планирования прибрежной зоны (Khaled, 2019). ). Египетский Суэцкий канал является чрезвычайно важным проходом для нефтяных и коммерческих танкеров. В 2018 году через канал прошло в общей сложности 18 174 коммерческих судна, некоторые из которых перевозят нефть и представляют риск утечки нефти и повреждения рифов в северной части Красного моря (Ежегодный отчет по статистике движения Суэцкого канала, 2018, 2019). Рифам также угрожает возможный разлив нефти из нефтепроводов и морских хранилищ. В самой южной части Красного моря танкер SAFER, плавучая установка для хранения и отгрузки нефти (FSO), стоящая на якоре у берегов Йемена, вмещает 1,1 миллиона баррелей нефти, и из-за политических и военные конфликты в этом районе, которые препятствуют восстановлению и международному вмешательству (World Maritime News, 2019 г.). В октябре 2019 года иранский танкер, перевозивший около миллиона баррелей сырой нефти, подвергся нападению у побережья Саудовской Аравии в Джидде (Wintour, 2019). Хотя разлив был быстро локализован, танкеры потенциально могут стать более частыми целями в этом регионе. Это подвергло бы рифы и миллионы людей (из-за ущерба рыболовству, возможностей опреснения воды и потери доходов от туризма) непосредственному риску. Научно обоснованные меры по сохранению должны распространяться за пределы границ, чтобы противостоять этой насущной угрозе рифам Красного моря.
В сентябре 2019 года ученые выявили скрытую угрозу сохранению кораллов в заливе Акаба в северной части Красного моря: прекращение синхронного массового нереста некоторых ключевых видов (Shlesinger and Loya, 2019). Если нерест не синхронизирован, то образуется меньше новых кораллов, что ставит под угрозу способность рифа поддерживать себя в здоровом состоянии и восстанавливаться после нарушений. Возможные причины потери синхронизации могут включать различные формы загрязнения и потепление океана. Эти изменения необходимо учитывать в будущих исследованиях (Shlesinger and Loya, 2019).).
Текущий уровень регионального научного сотрудничества по изучению, мониторингу и защите рифов Красного моря
Несмотря на существующие факторы стресса окружающей среды и новые возникающие угрозы для уникальных кораллов Красного моря, в настоящее время нет скоординированных научных исследований или управленческих усилий, охватывающих весь Рифовый комплекс Красного моря. Это противоречит растущему числу примеров региональных подходов к управлению рифами в других местах (например, морской парк Большого Барьерного рифа, инициатива «Коралловый треугольник», система мезоамериканских рифов). Исследования всего рифа, сбор стандартизированных данных, долгосрочный мониторинг и комплексное управление имеют решающее значение для эффективного изучения механизмов устойчивости кораллов перед лицом потепления океанов, а также для планирования и реализации стратегий управления для смягчения ущерба от региональных факторов стресса окружающей среды; но этих не хватает. Красное море граничит с восемью странами, некоторые из которых не имеют официальных связей друг с другом или находятся в активном конфликте. Спорный политический климат в регионе представляет собой серьезную проблему для научного сотрудничества, хотя это сотрудничество крайне необходимо.
Ранее в регионе уже предпринимались инициативы, объединяющие науку и дипломатию. Например, в 1994 году во время мирных переговоров между Иорданией и Израилем страны договорились разработать четыре инициативы: (1) муниципальное сотрудничество между Акабой, Иордания, и Эйлатом, Израиль, которые являются соседними городами вдоль залива Акаба; (2) Совместный план ликвидации разливов нефти в северной части залива Акаба; (3) канал Мертвого моря Красного моря; (4) финансируемая государством совместная программа долгосрочного мониторинга для сбора и обмена важными данными, чтобы ученые и специалисты по планированию могли понять долгосрочные тенденции в состоянии экосистем и определить экологические и социально-экономические последствия различных стратегий управления для Персидского залива. Акабы (Портман и Тефф-Секер, 2017). Цели включали сотрудничество в исследованиях коралловых рифов и морской биологии, а также реализацию политики и правил, направленных на защиту коралловых рифов. Однако за последнее десятилетие сотрудничество было меньше, поскольку региональная политическая напряженность росла. В последние несколько лет возобновился интерес к каналу Мертвого моря в Красном море, по которому планируется перекачивать воду из Красного моря в опреснительную установку в Акабе, чтобы обеспечить питьевой водой Иорданию и палестинские территории, в то время как побочный продукт рассола будет перекачиваться по трубопроводу на 125 миль к северу для сброса в Мертвое море, которое разделяет Иордания и Израиль (Экологическая и социальная оценка исследования водного транспорта Красного моря и Мертвого моря, 2014 г.). Несмотря на многолетние дебаты и пересмотренные проекты, финансирование этого проекта еще не обеспечено, и по-прежнему существуют опасения по поводу его воздействия на риф (Fischhendler and Tenenboim-Weinblatt, 2019 г. ).; Уитмен, 2019). Еще одним важным примером трансграничного сотрудничества на Красном море является PERSGA, Региональная организация по охране окружающей среды Красного моря и Аденского залива. Объявленный в 1995 году, это межправительственный орган со штаб-квартирой в Саудовской Аравии, который находится под эгидой Лиги арабских государств. Его миссия заключается в сохранении прибрежной и морской среды Красного моря и Аденского залива. PERSGA также стремится обучать и развивать способности рейнджеров морских охраняемых районов, а также оказывать техническую поддержку и координировать программы морского мониторинга в странах-членах (PERSGA, 2019 г.).). Тем не менее, последний отчет о состоянии Красного моря, подготовленный PERSGA, был опубликован десять лет назад (2009 г.), в котором подчеркивается настоятельная необходимость расширения усилий PERSGA и создания других научных органов и учреждений, которые могут стандартизировать протоколы сбора данных и поддерживать программы сбора данных и широкие научные исследования по всему миру. весь регион. Государства-члены PERSGA включают Джибути, Египет, Иорданию, Королевство Саудовская Аравия, Сомали, Судан и Йемен. Однако как Эритрея с более чем 1150 км материковой береговой линии Красного моря и более 300 островов, так и Израиль исключены из участия.
Важно отметить жизненно важное научное сотрудничество, процветающее в близлежащем Средиземном море, которое соединено с Красным морем Суэцким каналом. Успешный транснациональный мониторинг в Средиземном море контрастирует с отсутствием международного сотрудничества в мониторинге Красного моря. В Средиземноморье действует региональная программа, проводимая Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП). Это позволяет стандартизировать и обмениваться данными между всеми 21 страной Средиземноморья, включая те, у которых нет дипломатических отношений. Данные мониторинга используются ЮНЕП для установления стандартов качества морской воды, которые согласованы всеми странами-участницами Барселонской конвенции (UNEP/MAP, 2016). Таких согласованных стандартов в Красном море не существует, что исключает возможность сравнения данных. ЮНЕП также проводит межкалибровочные тесты для всех национальных лабораторий мониторинга, чтобы убедиться, что все химические данные надежны. В регионе Красного моря только Иордания и Израиль поддерживают непрерывные, текущие, санкционированные правительством национальные программы мониторинга вдоль всей их береговой линии, хотя они составляют менее 50 км от общей береговой линии Красного моря, то есть менее 1%. Однако программы Иордании и Израиля используют разные методы для сбора данных даже по одним и тем же переменным, что затрудняет сравнение или объединение их данных (Badran and Al Zibdah, 2005; Иордано-израильская программа мониторинга в заливе Акаба [JIMP], 2005 г. Израильская национальная программа мониторинга Эйлатского залива – доступные данные, 2019 г.). В Интернете общедоступны только данные национального мониторинга Израиля (Национальная программа мониторинга Израиля в Эйлатском заливе — доступные данные, 2019 г. ). Совместная иорданско-израильская мониторинговая деятельность, к сожалению, за последние годы снизилась до минимального уровня.
Египет имеет ежегодную программу мониторинга морских ресурсов и качества воды вдоль береговой линии, проводимую Протекторатом национального парка Красного моря и Национальным институтом океанографии и рыболовства (NIOF), хотя их данные и отчеты недоступны для общественности (Национальный Институт океанографии и рыбного хозяйства, 2019 г.). Ученые Центра исследований Красного моря Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) проводят периодический мониторинг значительных участков береговой линии Саудовской Аравии (Hadaidi et al., 2018; Monroe et al., 2018; Roik et al., 2018). PERSGA также проводит мониторинг; с ним заключен контракт на оценку участков береговой линии в отдельных проектах его 7 государств-членов, но не на постоянной основе. Периодический мониторинг был также проведен Фондом живых океанов Халеда бин Султана, базирующимся в Саудовской Аравии, и они опубликовали атлас, основанный на исследовании 2006–2009 гг. проект мониторинга, проведенный на четырех объектах вдоль береговой линии Саудовской Аравии (Bruckner et al., 2012). Непрерывный, скоординированный мониторинг и инициативы по сохранению по всему ареалу Красного моря с севера на юг еще не проводились, а транснациональные данные не публиковались регулярно в последние годы. Но такие данные бесценны для установления исходных уровней, чтобы надежно отслеживать и обнаруживать изменения и проводить научные исследования, особенно в контексте быстрых изменений температуры и химического состава океана. Некоторые из стран, граничащих с Красным морем, имеют лишь ограниченные ресурсы для мониторинга или природоохранной деятельности или для развития местного научного потенциала. Это может ограничить осуществимость проектов мониторинга или исследований, если не будут сделаны значительные инвестиции для расширения ресурсов местного научного сообщества.
Текущий уровень установленных, формализованных транснациональных научных исследований в регионе
Примеры регионального сотрудничества, описанные выше, сосредоточены в первую очередь на мониторинге и сохранении в Красном море (таблица 1). Однако недавно созданный Транснациональный центр Красного моря сосредоточен на продвижении научных исследований экосистемы Красного моря (Исследовательский центр по защите экосистемы Красного моря, 2019 г.). В регионе существует несколько центров, занимающихся транснациональными научными исследованиями, одним из ярких примеров которых является Синхротронный свет для экспериментальной науки и приложений на Ближнем Востоке (SESAME), международный центр научных исследований, сосредоточенный вокруг первого в регионе ускорителя частиц. В число участников входят Египет, Иран, Израиль и Иордания. При поддержке Международного агентства по атомной энергии центр был открыт в Иордании в 2017 году (IAEA, 2017). Также в регионе действует Ближневосточный исследовательский центр опреснения воды. У него есть исследовательская программа, целью которой является проведение, содействие и продвижение фундаментальных и прикладных исследований в области опреснения воды, объединяя региональных и глобальных экспертов для сотрудничества. Исследовательский центр со штаб-квартирой в Омане также проводит обучение и способствует региональному сотрудничеству в этой области (Middle East Desalination Research Center, 2019).). Европейский союз имеет множество транснациональных сетей сотрудничества в области исследований. Некоторые программы объединяют научные исследования и сохранение, в то время как другие сосредоточены на повышении уровня научной работы на международном уровне в целях повышения конкурентоспособности Европы, поддержки развития компетенций среди исследователей, координации научной работы в регионе для достижения критической массы, необходимой для стратегического использования исследовательских ресурсов. или улучшить междисциплинарное сотрудничество (Haegeman et al., 2014). Транснациональный центр Красного моря будет использовать швейцарский опыт в области науки и дипломатии для изучения этих программ и разработки оптимальных методов для инициирования и поддержания эффективного регионального сотрудничества в научных исследованиях экосистемы Красного моря.
Таблица 1. Транснациональные организации, действующие в Красном море.
Экспертное заключение
Четырнадцать ученых-морелогов, работавших в регионе, а также посол Швейцарии в Израиле поделились своими взглядами на региональные транснациональные научные исследования, мониторинг рифов и скоординированное научно обоснованное управление рифами и их сохранение. Швейцария, нейтральная страна, обладающая дипломатическим и научным опытом и принимающая у себя Транснациональный центр Красного моря, является важным сторонником этих усилий. Исследователи изучали Красное море, работая в учреждениях, расположенных в Австралии, Германии, Израиле, Иордании, Саудовской Аравии, Швейцарии и США. Каждый ученый по-своему высказал свое мнение о ряде исследовательских программ, методах долгосрочного мониторинга и сохранении рифов, а также о возможностях и проблемах транснационального научного сотрудничества в регионе Красного моря. Хотя затронутые темы были обширными, участвующие исследователи широко разделили восемь мнений. Это были:
(1) Для полного регионального научного сотрудничества потребуются директивы с высоких уровней правительства, хотя некоторые ученые в регионе уже участвуют в активной региональной деятельности.
(2) Политическая напряженность между правительствами в регионе представляет собой основную проблему для транснационального научного сотрудничества. Нейтральный партнер должен направлять эти усилия, способствуя сотрудничеству в исследованиях, обеспечивая использование стандартизированных методов мониторинга, проверяя качество данных и открывая данные для использования общественностью.
(3) Чтобы заручиться поддержкой сотрудничества между всеми правительствами в регионе, необходимо сообщить:
(a) Веский экономический аргумент, демонстрирующий денежную ценность рифа для каждой страны. Это было сделано в Египте десять лет назад, в первую очередь для побережья Синайского полуострова (Cesar, 2003). В качестве ценного руководства для данный вид моделирования;
(b) Высокая потенциальная ценность разработки антибиотиков, пробиотиков или других классов терапевтических средств из биологически активных материалов, обнаруженных в фауне и флоре коралловых рифов, или бесчисленных видов бактерий, обитающих в рифовой экосистеме;
(c) Залив Акаба является уникальным природным убежищем для кораллов и должен быть приоритетным для немедленного изучения, поскольку изучение этих кораллов может представлять собой наибольшую надежду на будущее глобальных рифов;
d) острая необходимость в мониторинге из-за угрозы рифам Красного моря в результате роста населения вдоль побережья и сопутствующей новой застройки;
(e) Долгосрочная региональная программа мониторинга будет поддерживать разработку биоиндикаторов раннего стресса кораллов, который предшествует обесцвечиванию, что может иметь решающее значение для специалистов по сохранению в Красном море и во всем мире;
(f) Непрерывное развитие региона Красного моря должно быть устойчивым.
(4) Переменные, отслеживаемые в рамках проекта регионального мониторинга, должны измеряться с использованием стандартизированных методов, а не полагаться на то, что различные участники измеряют их с помощью своих собственных протоколов и инструментов. Несколько ученых выразили обеспокоенность по поводу того, как осуществлять мониторинг с помощью новых дистанционно управляемых транспортных средств или AUV, чтобы не вызывать опасений по поводу безопасности в регионе. Они считали, что стационарные инструменты дистанционного зондирования и станции для отбора проб воды были бы лучшими начальными шагами вместе со сбором визуальных данных с помощью исследований водолазов-исследователей, чтобы построить картину всей экосистемы рифов Красного моря.
(5) Данные регионального мониторинга должны быть доступны для всех, чтобы максимизировать отдачу от инвестиций в долгосрочную программу. Открытый доступ к базе данных, поддерживаемой нейтральным учреждением, может стимулировать участие различных правительств в регионе. Некоторые ученые не были уверены, будут ли все страны отправлять данные мониторинга за пределы своих национальных границ.
(6) Исследователи и менеджеры по охране окружающей среды должны иметь возможность анализировать комплексные и точные данные по широкому градиенту окружающей среды всего Красного моря с севера на юг и оценивать различия между восточным и западным побережьями.
(7) Необходимо развивать потенциал местных ученых и специалистов по охране природы, чтобы они могли поддерживать региональную программу мониторинга и активные инициативы в области исследований и управления. Местные специалисты, не знакомые с подходами к мониторингу, выбранными для программы, должны пройти обучение и стимулироваться к участию, чтобы обеспечить ее долгосрочный успех.
(8) Успешное региональное сотрудничество потребует финансовой поддержки со стороны правительств, ООН и крупных академических центров, чтобы уменьшить вероятность перебоев в финансировании и мониторинге. Несколько ученых указали, что нехватка средств в некоторых странах вокруг Красного моря потребует, чтобы их исследования и усилия по мониторингу полностью финансировались из внешних источников.
Призыв к действию
Мы должны действовать сейчас, чтобы защитить коралловые рифы Красного моря для будущих поколений. Кораллы, которые процветают, несмотря на повышение температуры океана, встречаются только в самой северной части Красного моря, то есть в заливе Акаба. Обесцвечивание произошло в Красном море на севере вплоть до Хургады (Furby et al., 2013; El-Askary et al., 2014; Monroe et al., 2018; Khaled, 2019). Поэтому наиболее неотложной задачей является обеспечение непосредственной защиты залива Акаба как объекта всемирного наследия с участием Египта, Израиля, Иордании и Саудовской Аравии в рамках этой инициативы. В идеале ученые, защитники природы и политики должны решительно выступать за то, чтобы ЮНЕСКО признала весь коралловый риф Красного моря объектом Всемирного морского наследия, как это было предложено делегатами Саудовской Аравии в сентябре 2019 г.4-я конференция ЮНЕСКО по морским объектам всемирного наследия (Arab News, 2019). Как минимум, ЮНЕСКО должна объявить, что определенные части Красного моря должны быть признаны биосферными заповедниками. Региональные ученые и правительства должны работать над привлечением ученых ООН к оценке и осуществлению регионального мониторинга и усилий по сохранению и добиваться поддержки ООН для долгосрочной программы научного мониторинга.
Последующая конференция Транснационального центра Красного моря должна быть проведена в EPFL, чтобы высокопоставленные представители региональных правительств и ведущие ученые-исследователи кораллов могли встретиться в нейтральной обстановке для разработки стратегии для достижения вышеуказанных целей. Им также следует приступить к определению основы для содействия совместным исследованиям среди ученых региона. Должны быть разработаны методы распределения поддержки исследований, совместных публикаций и совместного использования исследовательского оборудования, технологий и данных. Центр приветствует участие всех стран, граничащих с Красным морем.
Угрозы рифам Красного моря в целом и его уникально устойчивой северной части возрастают, и нам нужно будет работать вместе, чтобы сохранить их, несмотря на множество политических и практических проблем. В противном случае нам придется объяснять будущим поколениям, что мы стояли в стороне, когда наше поколение разрушило один из последних уцелевших рифов.
Вклад авторов
М.Ф., К.К. и А.М. внесли свой вклад в разработку концепции и дизайна исследования. К.К. написал первый черновик рукописи. AA-S, DB, AG, LG, OH-G, YL, AM, EO, J-DR, YS, CV, AZ и MF предоставили данные для работы. Все авторы внесли свой вклад в доработку рукописи, прочитали и одобрили представленную версию.
Финансирование
Исследование было частично поддержано грантом Двустороннего американо-израильского научного фонда №. 2016-403 для DB и MF и гранта Израильского научного фонда №. 2979/19 в МФ.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Редактор обработки заявил о прошлом соавторстве с одним из авторов резюме.
Ссылки
Исследовательский центр по защите экосистемы Красного моря (2019 г.). Федеральный департамент иностранных дел (FDFA) / EPFL. Доступно по адресу: https://actu. epfl. ch/news/a-research-center-to-protect-the-red-sea-economy/ (по состоянию на 15 октября 2019 г.).
Google Scholar
Аль-Фаравати Р.К., Газзаз М.О., Эль Сайед М.А. и Эль-Марадни А. (2011). Временное и пространственное распределение растворенных Cu, Ni и Zn в прибрежных водах Джидды, восточная часть Красного моря. араб. Дж. Геоски. 4, 1229–1238. doi: 10.1007/s12517-010-0137-y
CrossRef Full Text | Google Scholar
Арабские новости (2019). Саудовская Аравия присоединяется к конференции ЮНЕСКО по морскому наследию. Доступно по адресу: https://www.arabnews.com/node/1551701/saudi-arabia (по состоянию на 9 сентября 2019 г.).
Google Scholar
Атевеберхан М., Фири Д. А., Кешавмурти С., Чен А., Шлейер М. Х. и Шеппард С. Р. (2013). Воздействие изменения климата на коралловые рифы: синергия с местными эффектами, возможности для акклиматизации и последствия для управления. 904:23 мар. Загрязнение. Бык. 74, 526–539. doi: 10.1016/j.marpolbul.2013.06.011
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Ayla Oasis Development (2019). Доступен по адресу: https://www.ayla.com.jo/en/ (по состоянию на 15 октября 2019 г.).
Google Scholar
Бадран, М. И., и Аль Зибда, М. К. (2005). Коды эталонных стандартов качества иорданских прибрежных вод залива Акаба, Красное море. Хим. Экол. 21, 337–350. дои: 10.1080/02757540500258831
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Барбьер, Дж. (2019). Красное море LME. Найроби: ЮНЕП.
Google Scholar
Беллуорти, Дж., и Файн, М. (2017). После пиковых летних температур ветвящиеся кораллы в заливе Акаба устойчивы к тепловому стрессу, но чувствительны к яркому свету. Коралловые рифы 4, 1071–1082. doi: 10.1007/s00338-017-1598-1
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Берумен М. Л., Вулстра С. Р. , Даффонкио Д., Агусти С., Аранда М., Иригойен X. и др. (2019). «Красное море: градиенты окружающей среды формируют естественную лабораторию в зарождающемся океане», в Coral Reefs of the Red Sea , eds C. Voolstra и M. Berumen, (Cham: Springer), 1–10. doi: 10.1007/978-3-030-05802-9_1
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бозек, Ю. М., и Мамби, П. Дж. (2015). Синергетическое воздействие глобального потепления на устойчивость коралловых рифов. Филос. Транс. Р. Соц. Б биол. науч. 370:20130267. doi: 10.1038/srep29778
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Бринхофф, Т. (2017). , мухафаза Акаба. Население города. Доступно по адресу: https://www.citypopulation.de/en/jordan/aqabah/ (по состоянию на 30 октября 2019 г.).
Google Scholar
Бринхофф, Т. (2019). Эйлат. Население города. Доступно по адресу: https://www.citypopulation.de/php/israel-admin.php?adm2id=2600 (по состоянию на 30 октября 2019 г. ).
Google Scholar
Брукнер А., Роулендс Г., Ригл Б., Пуркис С., Уильямс А. и Рено П. (2012). Фонд живых океанов Халеда бин Султана Атлас морских местообитаний Красного моря Саудовской Аравии. Аризона: Панорамная пресса.
Google Scholar
Брукнер, А. В. (2002). Спасательные продукты из коралловых рифов. Вопросы научн. Технол. 18, 39–44.
Google Scholar
Берк Л., Рейтар К., Сполдинг М. и Перри А. (2011). Повторное посещение рифов в опасности. Вашингтон, округ Колумбия: Институт мировых ресурсов.
Google Scholar
Сезар, Х. (2003). Экономическая оценка египетского кораллового рифа Красного моря. Вашингтон, округ Колумбия: Агентство США по международному развитию.
Google Scholar
Дибаттиста, Дж. Д., Робертс, М. Б., Боумистер, Дж., Боуэн, Б. В., Кокер, Д. Дж., Лосано-Кортес, Д. Ф., и др. (2016). Обзор современных моделей эндемизма мелководной рифовой фауны Красного моря. Ж. Биогеогр. 43, 423–439. doi: 10.1111/jbi.12649
Полный текст CrossRef | Академия Google
Эль-Аскари, Х., Абд Эль-Маула, С.Х., Ли, Дж., Эль-Хаттаб, М.М., и Эль-Рай, М. (2014). Обнаружение изменений среды обитания коралловых рифов с использованием данных Landsat-5 TM, Landsat 7 ETM+ и Landsat 8 OLI в Красном море (Хургада, Египет). Междунар. J. Дистанционный датчик 35, 2327–2346. doi: 10.1080/01431161.2014.894656
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Эяль Г., Тамир Р., Крамер Н., Эяль-Шахам Л. и Лойя Ю. (2019). «Красное море: Израиль», в мезофотических коралловых экосистемах , редакторы К. А. Лойя, Ю. Бридж и Т. К. Л. Пуглизе (Швейцария: Springer).
Google Scholar
Fine, M., Cinar, M., Voolstra, C.R., Safa, A., Rinkevich, B., Laffoley, D., et al. (2019). Коралловые рифы Красного моря — проблемы и возможные решения. Рег. Stud Mar. Sci. 25:100498. doi: 10.1016/j.rsma.2018.100498
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Файн М. , Гилдор Х. и Генин А. (2013). Убежище кораллового рифа в Красном море. Глоб. Чанг. биол. 19, 3640–3647. doi: 10.1111/gcb.12356
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Фишхендлер И. и Тененбойм-Вайнблатт К. (2019). Мирный дивиденд как нематериальная выгода в обосновании мегапроекта: сравнительный содержательный анализ канала Мертвое море — Красное море. Геофорум 101, 141–149. doi: 10.1016/j.geoforum.2019.01.016
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ферби, К. А., Боумистер, Дж., и Берумен, М. Л. (2013). Восприимчивость центральных кораллов Красного моря во время крупного обесцвечивания. Коралловые рифы 32, 505–513. дои: 10.1007/s00338-012-0998-5
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Женевье Л. Г. К., Джамиль Т., Райтсос Д. Э., Крокос Г. и Хотейт И. (2019). Морские волны тепла выявляют зоны коралловых рифов, подверженные обесцвечиванию в Красном море. Глоб. Чанг. биол. 25, 2338–2351. doi: 10.1111/gcb.14652
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Гроттоли А. Г., Чернов Д. и Винтерс Г. (2017). Физиологические и биогеохимические реакции суперкораллов на термический стресс в северной части залива Акаба, Красное море. Фронт. мар. 4:215. doi: 10.3389/fmars.2017.00215
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Хадаиди Г., Зиглер М., Шор-Маджио А., Дженсен Т., Эби Г. и Вулстра К. Р. (2018). Экологическая и молекулярная характеристика вспышки болезни коралловых черных полос в Красном море во время обесцвечивания. PeerJ 6:e5169. doi: 10.7717/peerj.5169
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Хегеман К., Харрап Н., Боден М. и Озболат Н. (2014). Дополнительная ценность транснациональных исследовательских программ: уроки долгосрочного сотрудничества в рамках программ в Европе. Люксембург: Бюро публикаций Европейского Союза.
Google Scholar
Hoegh-Guldberg, O. (2011). Экосистемы коралловых рифов и антропогенное изменение климата. Рег. Окружающая среда. Чанг. 11, 215–227. doi: 10.1007/s10113-010-0189-2
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Хьюз, Т. П., и Коннелл, Дж. Х. (1999). Множественные стрессоры на коралловых рифах: долгосрочная перспектива. Лимнол. океаногр. 44, 932–940. doi: 10.1038/s41467-019-12431-y
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
МАГАТЭ (2017). Исследовательский центр SESAME, поддерживаемый МАГАТЭ, открывает свои двери, способствуя научному сотрудничеству на Ближнем Востоке. Доступно по ссылке: https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/iaea-backed-sesame-research-centre-opens-its-doors-fostering-scientific-cooperation-in-the-middle-east (по состоянию на октябрь 20, 2019).
Google Scholar
Ибрагим, Х.А.Х., Эль-Наггар, Х.А., Эль-Дамхуги, К.А., Башар, М.А.Э., и Абу Сенна, Ф. М. (2017). Callyspongia crassa и C. siphonella (Porifera, Callyspongiidae) как потенциальный источник медицинских биоактивных веществ, залив Акаба, Красное море, Египет. J. Базовое приложение. Зоол. 78:7.
Google Scholar
Халед, М. (2019). Использование данных Landsat для оценки состояния коралловых рифов вдоль побережья Красного моря в Египте. Междунар. Дж. Экотоксикол. Экобиол. 4, 17–31.
Google Scholar
Кремб С., Мюллер К., Шмитт-Коплин П. и Вулстра К. Р. (2017). Биоактивный потенциал морских макроводорослей из центральной части Красного моря (Саудовская Аравия), оцененный с помощью высокопроизводительного фенотипического профилирования на основе изображений. Мар. Наркотики 15:E80. doi: 10.3390/md15030080
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Крокос Г., Пападопулос В. П., Софианос С. С., Омбао Х., Дыбчак П. и Хотейт И. (2019 г.). Естественные колебания климата могут противодействовать потеплению Красного моря в ближайшие десятилетия. Геофиз. Рез. лат. 46, 3454–3461. doi: 10.1029/2018gl081397
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Крюгер Т., Хорвиц Н., Бодин Дж., Джовани М. Э., Эскриг С., Мейбом А. и др. (2017). Обычный рифообразующий коралл в северной части Красного моря, устойчивый к повышенной температуре и закислению. Р. Соц. Открытая наука. 4, 170038. doi: 10.1098/rsos.170038
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Лоя Ю., Любиневский Х., Розенфельд М. и Крамарский-Винтер Э. (2004). Обогащение питательными веществами, вызванное рыбными фермами на месте в Эйлате, Красное море, наносит ущерб воспроизводству кораллов. Мар. Загрязнение. Бык. 49, 344–353. doi: 10.1016/j.marpolbul.2004.06.011
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Мальве, Х. (2016). Изучение океана для разработки новых лекарств: морская фармакология. Дж. Фарм. Биосоюзная наука. 8, 83–91. дои: 10.4103/0975-7406. 171700
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Ближневосточный исследовательский центр опреснения (2019). Доступно по адресу: https://www.medrc.org/ (по состоянию на 30 октября 2019 г.).
Google Scholar
Монро, А. А., Циглер, М., Ройк, А., Рётиг, Т., Харденстайн, Р. С., Эммс, М. А., и др. (2018). In Situ наблюдения за обесцвечиванием кораллов в центральной части Красного моря Саудовской Аравии во время глобального события обесцвечивания кораллов 2015/2016 гг. PLoS One 13:e0195814. doi: 10.1371/journal.pone.0195814
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Национальный институт океанографии и рыболовства (2019). Доступно по адресу: http://www.niof.sci.eg/ (по состоянию на 30 октября 2019 г.).
Google Scholar
Неом (2019). Доступно по адресу: https://www.neom.com/en-us/about/#facts (по состоянию на 20 октября 2019 г.).
Google Scholar
NOAA (2019a). Экосистемы коралловых рифов. Доступно по адресу: https://www.noaa.gov/education/resource-collections/marine-life-education-resources/coral-reef-ecosystems (по состоянию на 20 октября 2019 г.).).
Google Scholar
NOAA (2019b). Значение коралловых рифов. Силвер-Спринг, Массачусетс: Национальное управление океанических и атмосферных исследований.
Google Scholar
О’Рурк А., Кремб С., Бадер Т. М., Хелфер М., Шмитт-Коплин П., Гервик У. Х. и др. (2016). Алкалоиды из губки Stylissa carteri представляют собой перспективные каркасы для ингибирования вируса иммунодефицита человека 1 (ВИЧ-1). Мар. Наркотики 14:E28. дои: 10.3390/md14020028
Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
О’Рурк А., Кремб С., Дагган Б. М., Сиуд С., Харбатия Н., Раджи М. и др. (2018). Идентификация соединения 3-алкилпиридиния из губки Красного моря amphimedon chloros с ингибирующей активностью in vitro в отношении протеазы NS3 вируса Западного Нила. Молекулы 23:E1472. doi: 10.3390/molecules23061472
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Осман Э. О., Смит Д. Дж., Циглер М., Кюртен Б., Конрад К., Эль-Хаддад К. М. и др. (2018). Термальные убежища против обесцвечивания кораллов по всей северной части Красного моря. Глоб. Чанг. биол. 24, е474–е484. doi: 10.1111/gcb.13895
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Osman, E. O., Suggett, D. J., Voolstra, C. R., Petta, D. T., Clark, D. R., Pogoreutz, C., et al. (2020). Состав микробиома кораллов в северной части Красного моря предполагает высокую пластичность бактериальных и специфичность эндосимбиотических сообществ динофлагеллят. Микробиом 8, 1–16. doi: 10.1186/s40168-019-0776-5
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
ПЕРСГА (2019). Доступно по адресу: http://www.persga.org/ (по состоянию на 20 октября 2019 г.).
Google Scholar
Портман, М. Э., и Тефф-Секер, Ю. (2017). Факторы успеха и неудач трансграничного экологического сотрудничества: проекты в заливе Акаба. Дж. Окружающая среда. План политики. 19, 810–826. doi: 10.1080/1523908x.2017.1292873
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Национальный парк Рас Мохаммед (2019). Атлас морской охраны. Доступно по адресу: http://www.mpatlas.org/mpa/sites/758/ (по состоянию на 22 октября 2019 г.).
Google Scholar
Red Sea The Project (2019). Доступно по адресу: https://www.theredsea.sa/en/project (по состоянию на 20 октября 2019 г.).
Google Scholar
Исследование водного транспорта Красного и Мертвого морей Экологическая и социальная оценка (2014). Доступно по адресу: http://siteresources.worldbank.org/EXTREDSEADEADSEA/Resources/5174616-1416839444345/ESA_ES_Mar_2014_English.pdf (по состоянию на 30 октября 2019 г.).). (2013). Первые биологические измерения глубоководных кораллов Красного моря. Науч. Реп. 3:2802. doi: 10.1038/srep02802
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Ройк А., Рётиг Т., Погорейц К., Садерн В. и Вулстра К. Р. (2018). Карбонатные балансы коралловых рифов и экологические факторы в центральной части Красного моря – естественная среда с высокой температурой и высокой общей щелочностью. Биогеонауки 15, 6277–6296. doi: 10.5194/bg-15-6277-2018
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Шаала, Л. А., Юссеф, Д. Т. А., Бадр, Дж. М., Сулейман, М., и Хедр, А. (2015). Биологически активные вторичные метаболиты морских губок-веронгид Красного моря suberea. март Наркотики 13, 1621–1631. doi: 10.3390/md13041621
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Шлезингер Т. и Лойя Ю. (2019). Нарушение синхронности нереста: скрытая угроза живучести кораллов. Наука 365, 1002–1007. doi: 10.1126/science.aax0110
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Штайнер З. , Турчин А. В., Харпаз Э. и Сильверман Дж. (2018). Химический состав воды показывает значительное снижение скорости кальцификации кораллов в южной части Красного моря. Нац. коммун. 9:3615. doi: 10.1038/s41467-018-06030-6
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Годовой отчет статистики трафика Суэцкого канала за 2018 г. (2019 г.)) Доступно по адресу: https://www.suezcanal.gov.eg/English/Downloads/DownloadsDocLibrary/Navigation Reports/Annual Reports???/2018.pdf (по состоянию на 30 октября 2019 г.).
Google Scholar
Израильская национальная программа мониторинга Эйлатского залива — доступные данные (2019 г.). Межуниверситетский институт морских наук. Доступно по адресу: https://iui-eilat.huji.ac.il/Research/NMPMeteoData.aspx (по состоянию на 30 октября 2019 г.).
Google Scholar
Иордано-израильская программа мониторинга залива Акаба [JIMP] (2005). Доступно по адресу: http://www.sviva.gov.il/English/env_topics/marineandcoastalenvironment/Documents/IsraelJordanMonitoringProgram-GulfOfAqaba-Summary2005. pdf (по состоянию на 30 октября 2019 г.).).
Google Scholar
UN Environment, ISU, ICRI и Trucost (2018). Экономика коралловых рифов: экономическое обоснование инвестиций в защиту, сохранение и улучшение здоровья коралловых рифов. 36. Доступно по адресу: http://wedocs.unep.org/xmlui/bitstream/handle/20.500.11822/26694/Coral_Reef_Economy.pdf?sequence=1&isAllowed=y (по состоянию на 10 апреля 2019 г.).
Google Scholar
UNEP/MAP (2016). Комплексная программа мониторинга и оценки Средиземного моря и побережья и соответствующие критерии оценки. 904:24 Афины: ЮНЕП.
Google Scholar
Вулстра, Ч. Р., и Берумен, М. Л. (редакторы) (2019). Коралловые рифы Красного моря. Чам: Спрингер.
Google Scholar
Уитмен, Э. (2019). Земля без воды: борьба за то, чтобы Иордания не иссякла. Природа 573, 20–23. doi: 10.1038/d41586-019-02600-w
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Винтур, П. (2019). Иранский нефтяной танкер поврежден взрывами недалеко от портового города Саудовской Аравии. Доступно по адресу: https://www.theguardian.com/world/2019/oct/11/iranian-oil-tanker-on-fire-after-blast-near-saudi-port-city-report (по состоянию на 11 октября 2019 г.). 2019).
Google Scholar
Мировые морские новости (2019). Хуситы ищут помощи, чтобы предотвратить массовый разлив нефти в Йемене из-за утечки FSO. Доступно по ссылке: https://worldmaritimenews.com/archives/288102/report-houthis-seeking-help-to-prevent-massive-oil-spill-off-yemen-from-leaking-fso/ (по состоянию на 17 декабря 2019 г. ).
Google Scholar
Ziegler, M., Grupstra, CGB, Barreto, M.M., Eaton, M., BaOmar, J., Zubier, K., et al. (2019). Структура бактериального сообщества кораллов реагирует на изменения окружающей среды в зависимости от хозяина. Нац. коммун. 10:3092. doi: 10.1038/s41467-019-10969-5
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Ziegler, M. , Roik, A., Porter, A., Zubier, K., Mudarris, M.S., Ormond, R., et al. (2016). Динамика микробного сообщества кораллов в ответ на антропогенное воздействие вблизи крупного города в центральной части Красного моря. 904:23 мар. Загрязнение. Бык. 105, 629–640. doi: 10.1016/j.marpolbul.2015.12.045
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Научная программа | Фонд восстановления кораллов
НАУКА
Фонд восстановления кораллов™ — это научно-ориентированная организация, находящаяся в авангарде мирового сообщества по восстановлению кораллов.
Исследования и инновации лежат в основе всего, что мы делаем, а данные определяют эволюцию наших методов реставрации.
Мы работаем с отдельными исследователями, а также с группами, включая государственные учреждения США, университеты, неправительственные организации и другие организации.
, управляемые данными
РЕСТОРИТЕЛЬНЫЙ МОТОРИНГ МОНИЩАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЛЕКЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ БАСУБЫ ДЕЙСТВИЯ
РАССКРЫВАЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
Мониторинг нашего воздействия
первостепенное значение.
Мы используем традиционные методы исследования, а также передовые методы фотомозаики, чтобы лучше понять пространственное воздействие нашей полевой работы.
ФОТОМОЗАИКА
Научное партнерство
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
Наша научная программа способствует научному сотрудничеству с широким кругом исследователей, чтобы ответить на вопросы, которые влияют на нашу работу.
Наши питомники Coral Tree™, кораллы и места восстановления предоставляют ученым уникальный ресурс для исследования коралловых рифов.
НАШЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
Сохранение разнообразия
БАЗА ГЕНЕТИЧЕСКИХ ДАННЫХ
Мы собираем и сопоставляем подробную генетическую информацию о каждом коралле, проходящем через наши питомники.
Теперь мы управляем крупнейшей в мире генетической ковчегом и базой данных генотипов кораллов.
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОВЧЕГ
Исследования и разработки
ИННОВАЦИИ ВОЖДЕНИЯ
Мы постоянно работаем над совершенствованием наших методов.
В настоящее время наша команда исследует новые методы высадки, которые позволят нам более эффективно высаживать кораллы.
ИССЛЕДОВАНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Наши методологии разрабатываются в результате тщательных исследований и сбора данных.
Мы работаем с ведущими исследователями, университетами, учеными и другими организациями, чтобы помочь ответить на вопросы, которые помогут нам в достижении наших целей по восстановлению кораллов.
У нас также есть уникальная возможность предоставить исследователям кораллы из наших питомников, а также ограниченную поддержку на местах для экспериментальной работы, которая соответствует нашим исследовательским приоритетам.
Решения основаны на списке приоритетов исследований, установленном нашим Научно-консультативным комитетом. Это позволяет нам: сосредоточить внимание на том, как мы тратим ограниченное финансирование исследований; определить , какие проекты получают кораллы, выращенные в питомниках, для экспериментальных целей; и назначьте персонал и лодки для поддержки внешних проектов.
КОРАЛЛОВЫЕ ПИТОМНИКИ
Данные, которые мы собираем по нашим методам размножения кораллов для девяти видов, с которыми мы работаем, помогают нам повысить эффективность и количество выращенных в питомниках кораллов, которые можно успешно пересадить.
МЕТОДЫ ВЫСЕИВАНИЯ
В настоящее время мы участвуем в исследованиях и разработках, которые позволят нам более эффективно перемещать изобилие кораллов, которые мы выращиваем, в дикую природу .
МЕСТА ВОССТАНОВЛЕНИЯ
Текущие исследования направлены на то, чтобы лучше понять, почему в одних местах выживаемость высаженных кораллов выше, чем в других. Выявление все более подходящих мест для восстановления является приоритетом исследований.
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ
Наше исследование отслеживает, как разные генотипы кораллов (и связанные с ними микробы и симбионты) коррелируют с ростом и состоянием, а также с успехом различных методов посадки.
ЭКОЛОГИЯ
Мониторинг наших посадок показывает, как экология влияет на успех восстановления. В частности, мы можем оценить, как другие организмы и топография рифа влияют на состояние пересаженных кораллов.
БОЛЕЗНИ И ОТБЕЛИВАНИЕ
Проекты, направленные на борьбу с болезнями кораллов или обесцвечиванием кораллов, имеющие непосредственное отношение к экологии восстановления кораллов, считаются высокоприоритетными.
ФОТОМОЗАИКА
Последние достижения в области технологий визуализации и обработки изображений теперь применяются для сбора данных под водой.
Используя специализированное компьютерное программное обеспечение и простые подводные камеры, мы начинаем наносить на карту участки рифов Флорида-Кис в виде «фотомозаики».
Эти мозаики охватывают несколько тысяч квадратных метров площади рифа и могут использоваться для сравнения роста и здоровья высаженных кораллов с течением времени, а также для документирования изменений в рифовом ландшафте.
Фотомозаика может сократить количество человеко-часов, необходимых на месте, собирать те же показатели мониторинга, которые собирались с помощью предыдущих методов мониторинга, и предлагает потенциал для сбора новой информации, ранее недоступной под водой.
Эти улучшения переводят в явное повышение эффективности сбора данных CRF™ и расширение научных знаний.
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ БАНК
В настоящее время мы работаем с 1305 предполагаемыми генотипами кораллов 20 видов.
Чтобы усилия по восстановлению были успешными в долгосрочной перспективе, важно, чтобы кораллы, которые мы пересаживаем, были генетически разнообразны.
Наши питомники теперь стали жизненно важным хранилищем генетического разнообразия кораллов, популяции которых находятся в состоянии упадка. Наш генетический ковчег включает в себя крупнейший в мире генетический «банк» кораллов. Некоторые из этих генотипов теперь можно найти только в нашем генетическом банке, так как они, к сожалению, утеряны в дикой природе.
У нас есть исчерпывающая информация обо всех наших видах кораллов, включая генотипы, места сбора, фенотипические наблюдения в наших питомниках, местонахождение в питомниках и данные генетического секвенирования.
В ближайшие годы наша цель — секвенировать каждый коралл и сделать эту информацию общедоступной через генетическую базу данных, которая будет использоваться в качестве координационного центра для всех генетически сознательных реставраций кораллов.
НАУЧНО-КОНСУЛЬТАТИВНЫЙ КОМИТЕТ
Наш Научный консультативный комитет следит за тем, чтобы в наших программах применялись наилучшие доступные научные данные.
Они также консультируют нас по нашим стратегиям реставрации, исследований и обучения и играют ключевую роль в выявлении важных возникающих научных проблем, которые нас беспокоят.
Д-р Ричард Додж
Исполнительный директор Национального института коралловых рифов, Университет NOVA
Доктор Додж проводил исследования коралловых рифов по всему миру и является экспертом в области воздействия на коралловые рифы естественных и антропогенных воздействий.
ПРОФИЛЬ
Д-р Лес Кауфман
Профессор биологии Бостонского университета
Д-р Кауфман является экспертом в области экологии коралловых рифов, специализируясь на экологии сообщества и процессах деградации и регенерации, которые описывают функции коралловых рифов.
Д-р Стивен Миллер
Председатель Научного комитета CRF
Д-р Миллер поддерживает долгосрочную программу мониторинга коралловых рифов на островах Флорида-Кис, уделяя особое внимание кораллам оленьим рогам и лосям, бентосным сообществам в целом и запрету добычи зоны.
ПРОФИЛЬ
Д-р Джон Огден
Почетный профессор Университета Южной Флориды
Д-р Огден изучал коралловые рифы во Флориде и по всему Карибскому бассейну, стремясь претворить научную информацию в политику.
ПРОФИЛЬ
ПРОДОЛЖЕНИЕ >>>
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
Мы работаем с ведущими исследователями, университетами, учеными и другими организациями, чтобы помочь найти ответы на вопросы, которые помогут нам в достижении наших целей восстановления кораллов.
Мы также находимся в уникальном положении, поскольку можем предоставить исследователям кораллы из наших питомников, а также ограниченную поддержку на местах для экспериментальной работы, которая соответствует нашим исследовательским приоритетам.
В прошлом году мы работали над содействием сотрудничеству со следующими 11 исследовательскими партнерами:
Илиана Баумс
Penn State
Илиана Баумс участвовала в исследованиях нереста в 2017 г. Ее лаборатория разработала 2294 высококачественных SNP. определить генотипы, популяции и гибридный статус карибских акропор, помогая в выборе генетически разнообразных генотипов для питомников и высаживания. Она также работает над секвенированием и сборкой генома Acropora palmata на уровне хромосом.
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ПРОЕКТЫ
Сотрудничество с аспирантами и аспирантами является взаимовыгодным партнерством; наша инфраструктура поддерживает их исследования, и, в свою очередь, Coral Restoration Foundation™ получает ценные данные и идеи.
Наши текущие совместные исследования выпускников перечислены ниже.
Свяжитесь с нами, если вы хотите работать с Coral Restoration Foundation™ над исследовательским проектом.
Коди Блисс
Перемещение A. cervicornis в коралловые питомники различных географических регионов южной Флориды
Коди в настоящее время получает степень магистра НГУ в области морской биологии и управления прибрежной зоной. Он изучает, как коралловые фрагменты оленьего рога растут в двух географически разделенных коралловых питомниках на юго-востоке Флориды. Был проведен взаимный транспортный эксперимент с использованием фрагментов кораллового питомника NSU по оценке и мониторингу восстановления коралловых рифов, расположенного в Форт-Лодердейле (округ Броуард), и питомника CRF в Тавернье (округ Монро). Основная цель этого продолжающегося исследования — определить, могут ли фрагменты оленьих рогов, полученные из разных географических регионов, выжить в нескольких местах на рифовом массиве.
Культурная программа выходного дня на 3 учебном курсе
23-09-2022
Кто по музеям ходит в выходные, тот поступает мудро!
Театральный мастер-класс на 3 и 6 учебных курсах
22-09-2022
Санкт-Петербургский кадетский военный корпус посетила популярная актриса театра и кино, обаятельная и харизматичная Юлия Галкина, встреча с которой надолго останется в памяти воспитанников.
С заботой о гуанако!
21-09-2022
В начале сентября 2022 года Санкт-Петербургский кадетский военный корпус имени князя Александра Невского стал попечителем животного гуанако в Ленинградском зоопарке.
«Семья в подарок» и «Остров фортов»
21-09-2022
Выходные дни воспитанников 4 учебного курса сопровождались хорошим настроением и массой впечатлений. Кадеты вместе с культорганизатором Анной Анатольевной Никифоровой и воспитателем Сергеем Александровичем Карповым посетили театр «Балтийский Дом», где посмотрели смешной и душевный спектакль «Семья в подарок».
Давайте знакомиться!
21-09-2022
В СПбКВК уже более 10 лет существует «Кадетская Волонтёрская Команда». На одном из заключительных заседаний Совета чести кадет по результатам учебного года 2021\2022, участники «КВК» предложили принять участие в программе «Опека животных».
к другим новостям >>
24
Сентябрь
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс
1
1. День Знаний в СПб КВК
2
3
4
5
1. Праздник «День знаний»
6
1. Первые выходные первого курса
2. Выходные – как много в этом слове
7
1. Бородинское сражение Отечественной войны 1812 года
8
1. Торжественно-траурный митинг. 81 год со дня начала блокады Ленинграда
2. Летние каникулы завершились!
9
10
11
12
1. Воспитатели, принимайте поздравления!
2. Встреча с Анатолием Александровичем Вассерманом
3. Воскресный день минувших выходных на 3 учебном курсе
13
1. Учусь весело
2. Моя Родина
14
15
1. Открытие экспедиции «Тельмановский рубеж. Ленинградский фронт»
2. Старт деятельности кадетского самоуправления
16
17
18
19
1. Библиотечный урок: «История создания книги. Экскурсия в мир книг»
2. Мы одна команда
3. Кадетский бал, посвященный 350-летию Петра Великого
20
1. Творим, а значит развиваемся!
2. Второкурсники за кулисами театра
21
1. С заботой о гуанако!
2. «Семья в подарок» и «Остров фортов»
3. Давайте знакомиться!
22
1. Театральный мастер-класс на 3 и 6 учебных курсах
23
1. Культурная программа выходного дня на 3 учебном курсе
24
25
26
27
28
29
30
КРАЕВЕДЧЕСКИЕ ЧТЕНИЯ
______________________________
ДИСТАНЦИОННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
уроки школьной программы
___________________________
__________________________
Информация для родителей
________________________
Новейшие достижения фундаментальной науки предоставляют принципиально новые возможности для развития и внедрения прорывных решений в офтальмологической науке и практике
Интервью с главным внештатным специалистом офтальмологом Минздрава России, директором ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, заслуженным деятелем науки РФ, заслуженным врачом РФ, президентом Общероссийской общественной организации «Ассоциация врачей-офтальмологов», заведующим кафедрой глазных болезней факультета последипломного образования Московского медико-стоматологического университета им. А.И. Евдокимова и кафедрой непрерывного медицинского образования ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, координатором «Российского национального комитета по предупреждению слепоты», академиком РАН, доктором медицинских наук, профессором В.В. Нероевым.
Исполнилось 65 лет директору ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» МЗ РФ. Редакция газеты «Поле зрения» сердечно поздравляет академика РАН В.В. Нероева с юбилеем, желают ему здоровья и новых творческих успехов в научной и общественной деятельности.
Накануне юбилея редакция обратилась к академику РАН В.В. Нероеву с просьбой ответить на вопросы нашего корреспондента.
Уважаемый Владимир Владимирович! Как Вы оцениваете нынешнее состояние отечественной офтальмологической науки? Каковы основные направления ее развития?
Полагаю, что сегодня можно уверенно говорить о подъеме и активизации широкого спектра научных исследований в целом по стране. Не случайно 2021 год Указом Президента Российской Федерации от 25.12.2020 г. объявлен «Годом науки и технологий». Наука вошла в перечень ключевых национальных приоритетов.
Офтальмология – одна из самых высокотехнологичных, динамически развивающихся отраслей медицины. Совершенствование наших технологий тесно связано с научно-техническим прогрессом в различных областях науки и техники, достижениями физиков, химиков, биологов, оптиков… Считаю, что значимые прорывы в офтальмологической науке и практике сегодня невозможны без использования новейших достижений смежных дисциплин, в первую очередь, фундаментальных наук (генетики, биомоделирования, иммунологии, протеомики, биомеханики и др. ).
Это подтверждается результатами научных исследований последних лет. В частности, молекулярно-генетические исследования и работа с культурами клеток опухоли (ретинобластомы, меланомы) повысили понимание патогенеза злокачественных новообразований органа зрения. На основе междисциплинарного подхода разработаны методы органосохранного лечения опухолей, созданы новые модели офтальмоаппликаторов.
Сегодня активно изучаются возможности субретинальной трансплантации культуры клеток ретинального пигментного эпителия в лечении дегенеративных заболеваний глазного дна, являющихся одной из основных причин потери зрения среди людей старшей возрастной группы. Исследуется эффективность генно-инженерных препаратов при наследственной и воспалительной патологии органа зрения.
На основе комплексирования усилий различных научных центров развивается отечественное приборостроение в сфере офтальмологии, разрабатываются новые лекарственные препараты, расходные материалы, медицинские изделия и технологии диагностики и лечения заболеваний органа зрения.
Планируя научные исследования в НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца, мы уделяем большое внимание развитию фундаментального подхода. Разработка прикладных научных направлений проводится с обязательным использованием возможностей фундаментальной науки. Высочайший уровень оснащения лабораторий нашего Центра (иммунологической, биохимической, патологоанатомической, лаборатории электрофизиологических исследований глаза, научного экспериментального центра) позволяет на современном уровне изучать звенья патогенеза различных офтальмологических заболеваний, выявлять маркеры ранней диагностики заболеваний и прогнозирования их течения, разрабатывать патогенетически-ориентированные подходы к лечению.
Как главный офтальмолог Минздрава России, а также в рамках деятельности НМИЦ я принимаю участие в планировании и мониторинге научных исследований в сфере офтальмологии в субъектах Российской Федерации. С удовлетворением могу отметить высочайший уровень научных разработок не только в центрах Москвы и Санкт-Петербурга, но в клиниках Новосибирска, Томска, Иркутска, Тамбова, Уфы, Омска, Екатеринбурга, Челябинска, Ярославля и в ряде других регионов страны. Кроме того, НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца проводит постоянную работу по внедрению результатов научных исследований в клиническую практику офтальмологов России.
В ближайшие годы считаю необходимым сосредоточиться в первую очередь на изучении наиболее социально-значимых заболеваний органа зрения: глаукомы, миопии, дегенеративной и сосудистой патологии глазного дна, заболеваний глаз у детей, новообразований органа зрения.
В арсенале российских ученых-офтальмологов имеются современные приборы, позволяющие в рамках клинических научных исследований прижизненно на гистологическом уровне изучать изменения структур глаза, оценивать тончайшие нарушения зрительной функции… Существенно расширились возможности экспериментальных исследований.
Еще раз подчеркну, что фундаментальный подход к практическим разработкам, междисциплинарное взаимодействие ученых открывают новые горизонты для понимания патогенеза заболеваний и поиска способов их лечения, поднимает на высочайший доказательный уровень результаты научных исследований.
Владимир Владимирович! В 2005 году Вы возглавили Институт. Ни для кого не секрет, что ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» занимает передовые позиции в отечественной офтальмологии. Изменился ли со временем характер проблем, с которыми Вам приходится сталкиваться ежедневно?
НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца, действительно, является учреждением с выдающейся историей и знаменитой академической базой. Я возглавил Институт в трудный период: изношенность сооружений, дефицит оборудования, средств…
Однако благодаря слаженной работе коллектива – без сомнения уникальных клиницистов и ученых в различных сферах офтальмологии – нам удалось выполнить все поставленные задачи, укрепить материально-технический ресурс, научный и клинический потенциал, обеспечить неуклонный рост авторитета учреждения.
Успешное развитие всех направлений клинической офтальмологии, фундаментально-прикладной науки, эффективные организационно-методические разработки обусловили приобретение в 2019 году Московским НИИ глазных болезней им. Гельмгольца статуса Национального медицинского исследовательского центра.
Проблем не стало меньше, они просто стали другими, значительно повысились требования к результатам нашей работы, возросла ответственность, расширился спектр выполняемых задач.
Организационно-методическая работа с регионами в рамках деятельности НМИЦ не стала для нас чем-то новым. Институт имени Гельмгольца и ранее был головным учреждением по офтальмологии в СССР. Кроме того, с 2008 года я являюсь главным специалистом офтальмологом Минздрава России, возглавляю профильную комиссию по офтальмологии Минздрава России. Эта работа предполагает ежегодный анализ состояния офтальмологической службы во всех регионах страны, формирование стратегических направлений и тактических задач развития отечественной офтальмологии.
Сегодня мы успешно продолжаем и развиваем направление организационно-методической поддержки офтальмологической службы регионов страны, включая внедрение новых технологий диагностики и лечения пациентов, оптимизацию структуры лечебных учреждений, кадрового ресурса, работу с местными органами исполнительной власти в сфере здравоохранения по вопросам улучшения оснащения клиник и роста выделяемых объемов медицинской помощи. Нами разработаны методические пособия по организации офтальмологической помощи в субъектах Российской Федерации.
Кроме того, коллектив НМИЦ ГБ им. Гельмгольца несет основную нагрузку по разработке всех основных нормативных документов в офтальмологии, подготовке материалов для законодательных актов Министерства здравоохранения Российской Федерации.
В последние годы существенно возросла педагогическая нагрузка как в стенах Центра, так и в ходе выездных образовательных лекций или дистанционных мероприятий с использованием телемедицинских технологий. Традиции академической школы НМИЦ ГБ им. Гельмгольца широко известны. Построение процесса образования на стыке клинических дисциплин и фундаментальной науки, активное использование современных технологий педагогики в медицине обусловливают высокую востребованность наших образовательных программ среди врачей-офтальмологов страны.
В 1999 году по Вашей инициативе создана «Ассоциация врачей-офтальмологов».Одно из важнейших направлений работы Ассоциации – разработка нормативных документов. В этом направлении коллективом «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» проводится серьезная работа под Вашим непосредственным руководством. Что конкретно сделано в этом направлении и каковы современные требования к разработке данных документов?
Главным условием качества оказываемой офтальмологической помощи населению России является ее соответствие клиническим рекомендациям (протоколам лечения), порядкам и стандартам оказания медицинской помощи взрослому и детскому населению при заболеваниях глаз, его придаточного аппарата и орбиты, а также критериям оценки качества.
Базируясь на многолетнем опыте организационно-методической работы, достижениях науки и практики во всех областях офтальмологии, НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца практически возглавил работу по формированию современной нормативной базы российской офтальмологии. Без сомнения, для решения этой важнейшей задачи необходима консолидация усилий ведущих офтальмологов страны. Совместная работа по разработке наших основных документов происходит в рамках деятельности Профильной комиссии по офтальмологии и Профильной комиссии по детской офтальмологии Минздрава России, Общероссийской общественной организации «Ассоциация врачей-офтальмологов» и действующих в ее составе экспертных советов по наиболее важным направлениям офтальмологии. Каждый документ разрабатывается коллективом специалистов – ведущих ученых и практиков по данному направлению, активно дискутируется на заседаниях общественной организации и профильных комиссий, размещается на сайте Ассоциации врачей-офтальмологов с целью общественного обсуждения профессиональным сообществом. Это трудоемкая и крайне ответственная работа, все этапы которой проводятся под четким контролем Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Содержание каждого документа основывается на принципах доказательной медицины, учитывает самые последние достижения мировой и отечественной офтальмологической науки и практики, самые современные подходы к диагностике и лечению каждого заболевания.
К настоящему времени разработаны Порядки оказания медицинской помощи взрослым и детям при заболеваниях глаза, его придаточного аппарата и орбиты, около 20 клинических рекомендаций (протоколов лечения) и стандартов офтальмологической помощи, подготовлены методические пособия по организации офтальмологической помощи.
Разработан Профессиональный стандарт врача-офтальмолога (утвержден Приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 05.06.2017 №470), включивший весь спектр необходимых для работы на современном уровне компетенций в аспектах «знать – уметь – владеть». Программы подготовки российских офтальмологов, образовательные стандарты составлены на основе этого нормативного документа. Такая взаимосвязь профессионального и образовательного стандартов лежит в основе стратегии четкой и преемственной системы непрерывного профессионального развития и профессионального роста врачей-офтальмологов.
Так как офтальмология является одной из самых высокотехнологичных и динамически развивающихся отраслей медицины, идет постоянный процесс обновления и актуализации ее законодательной базы.
Среди задач на ближайшее будущее следует выделить:
– повсеместное внедрение нормативных документов, в первую очередь клинических рекомендаций, с целью обеспечения высокого качества и доступности офтальмологической помощи населению страны, независимо от места ее предоставления;
–материально-техническое обеспечение каждого лечебного учреждения офтальмологического профиля согласно Порядкам оказания медицинской помощи взрослому населению и детям при заболеваниях глаза, его придаточного аппарата и орбиты;
–приведение уровня подготовки врачей-офтальмологов в соответствие с современными высокими стандартами медицинской помощи, заложенными в нормативных документах.
Страницы: 1 2 3 4
НАУКА И ПОЛИТИКА: МЕСТО ВСТРЕЧИ — БУДАПЕШТ
Долгое время роль науки заключалась, главным образом, в удовлетворении врожденного человеческого любопытства. В XIX столетии научные результаты стали находить применение в промышленности, XX век привлек науку к политике, а в последние десятилетия новейшие научные достижения буквально преобразили повседневную жизнь. Персональные компьютеры, Интернет, мобильные телефоны — еще три десятка лет тому назад все это относилось к области фантастики. А сейчас ни политики, ни экономисты уже не отрицают, что для развития общества и экономического роста не так важны природные ресурсы, дешевый труд и капитальные вложения, как новые технологии, построенные на новых идеях и новых знаниях. Научные достижения вносят огромный вклад в социально-экономическое развитие и благосостояние человечества, они влияют на отношения с окружающей средой и качество жизни. Но развитие науки создает и новые проблемы, которые требуют внимательного рассмотрения и осмысления. Чтобы обсудить роль науки в обществе, ее вклад в экономику, сохранение окружающей среды и повышение уровня жизни человека, ученые, политики, представители общественных организаций, журналисты — в общей сложности около 400 человек из 80 стран — собрались на Всемирный научный форум, который состоялся в Будапеште с 8 по 10 ноября 2003 года. По приглашению Венгерского культурного центра при посольстве Венгрии в России в форуме принимала участие специальный корреспондент журнала «Наука и жизнь», заведующая отделом Е. Л. Лозовская. Публикуем подготовленный ею материал.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Распределение мировых расходов на научные исследования (1999 год).
Число научных работников в мире (1999 год).
Распределение научных публикаций (2000 год).
Парадокс нашего времени заключается в том, что пятая часть населения получает 82,7% мировых доходов, тогда как пятая часть наиболее бедного населения имеет 1,4%. В области научно-технических исследований неравенство проявляется еще сильнее.
Научно-технический разрыв между развивающимися и развитыми странами увеличивается с каждым годом. Необходимы усилия всего мирового сообщества, чтобы переломить эту тенденцию.
Большинство заседаний форума проходило в здании Венгерской академии наук, расположенном на берегу Дуная.
Две исторические части венгерской столицы — Буда и Пешт — находятся на противоположных берегах Дуная.
В Королевском дворце ныне располагается Венгерская национальная галерея. Здесь принимал участников форума президент Венгрии профессор Ференц Мадл.
‹
›
Открыть в полном размере
Империи будущего -
это империи разума.
У. Черчилль
У Будапештского научного форума есть своя предыстория. В 1999 году, на рубеже XXI века, ЮНЕСКО и Международный совет научных объединений (ICSU) организовали в столице Венгрии Всемирную конференцию по науке. Конференция прошла настолько успешно, что Венгерская академия наук, при поддержке правительства Венгрии, предложила провести в Будапеште в 2003 году научный форум, на котором ученые, политики и общественные деятели могли бы вновь собраться вместе и попытаться найти ответы на наиболее актуальные вопросы взаимоотношений науки и общества. Для Венгрии, в которой уже начался обратный отсчет времени, оставшегося до вступления в Европейский союз, это событие имеет особое значение. Фактически это сигнал, что венгерские ученые готовы к интеграции в европейскую науку. Даты, выбранные для проведения форума, также неслучайны: его закрытие состоялось 10 ноября, во Всемирный день науки, установленный ЮНЕСКО.
Выступая на открытии форума, президент Венгрии профессор Ференц Мадл процитировал
слова известного американского философа XX века Томаса Куна о том, что развитие
науки — отнюдь не гладкая непрерывная линия. Скорее, это череда сменяющих одна
другую концепций, причем новые идеи резким, можно сказать, революционным образом
вытесняют старые теории. История науки знает немало примеров: в конце XIX века
эволюционная теория Дарвина сменила представления Ламарка, затем теория Эйнштейна
поглотила механику Ньютона, а принципы квантовой механики произвели переворот
в наших взглядах на строение вещества. Сейчас не предвиденно резкие изменения
происходят в самом процессе создания и использования нового знания. Результаты
научных изысканий почти немедленно превращаются в реальность повседневной жизни.
Сужение разрыва между производством и потреблением научного знания, между наукой
и обществом, между знанием и человеком неизбежно ведет к множеству вопросов.
В чем заключается наша роль в этом процессе? Можем ли мы влиять на него? И какова
ответственность ученых и политиков за последствия научно-технического прогресса,
которые не всегда бывают предсказуемыми?
Эти и другие вопросы стали предметом обсуждения на трех пленарных и шести тематических сессиях форума.
ЕВРОПЕЙСКАЯ НАУКА: ПОГОНЯ ЗА АМЕРИКОЙ ИЛИ ПОИСК СОБСТВЕННЫХ РЕШЕНИЙ?
Одна из основных сегодняшних проблем Европейского союза — вялый экономический рост. О том, как влияет наука на экономическую ситуацию в Европе, говорил «крестный отец» новой европейской валюты, бывший президент Европейского монетарного института Александр Ламфалусси. Медленный рост и, как следствие, опасность стагнации подвергают риску саму европейскую «модель» развития общества. От экономической ситуации в Европейском союзе зависят многие соседние страны, прежде всего те, которые собираются вступить в него.
Для полноты анализа существующего положения естественным образом напрашивается сравнение экономического развития ЕС и США. «Не ждите, что я буду идеализировать опыт США, — предупредил А. Ламфалусси. — Сейчас уже ясно, что простое копирование не имеет смысла. Но не следует делать другую ошибку, игнорируя те важные изменения, которые начали происходить в США в середине 1990-х годов».
Сравнение валового внутреннего продукта (ВВП) на душу населения в Европейском союзе и США в 2000 году на первый взгляд не дает оснований для особого беспокойства. Через 25 лет гонки, начавшейся после Второй мировой войны, европейский ВВП стабилизировался на уровне 70% от уровня США. Причем к 2000 году бoльшая часть этой разницы объяснялась тем фактом, что европейцы работают меньшее количество часов в год, чем американцы. Производительность труда в странах ЕС всего на 10% ниже, чем в Америке, а в некоторых (Бельгия, Нидерланды, Италия) даже выше.
Однако сравнение с противоположным берегом Атлантики становится менее убедительным, если посмотреть на темпы роста производительности труда (в час) с 1995 года. До этого европейские темпы значительно превосходили американские, хотя начиная с 1980-х годов разница стала сокращаться. Но во второй половине 1990-х темпы прироста производительности труда в Европе упали до 1,4%, тогда как в Америке возросли до 2%. Более того, хотя полных данных пока нет, в 2001-2003 годах американский показатель роста производительности труда оценивается 4-5%. Как объяснить эти факты?
Восстановление инфраструктуры после войны было завершено в конце 1970-х, и цель — достичь эффективности американской экономики — стала размываться. Прогресс информационных и коммуникационных технологий сдвинул соотношение производства товаров и услуг в сторону услуг. Более размытым стало само различие между товарами и услугами, изменился и состав ВВП. Экономика США быстрее приспособилась к новым условиям, чем ЕС в целом. Этим и объясняется ускоренный рост темпов производительности труда в США в последние годы.
Почему Европа не смогла воспользоваться новыми возможностями и что с этим делать? Исследования показывают, что как только какая-либо страна приближается к технологическому рубежу, то есть когда возможности копирования чужих достижений исчерпаны, ключевую роль в повышении продуктивности должны играть подлинные инновационные достижения.
Существует четкая связь между уровнем университетского образования и темпами роста производительности труда, что интуитивно понятно, поскольку как для научных прорывов, так и для превращения идей в полезные продукты требуются люди с солидным высшим образованием.
В США расходы на высшее образование составляют 3% ВВП, тогда как в ЕС — в среднем всего 1,4%. Прогресс науки требует первоклассных мозгов, пытливого ума, стимулирующей академической среды, признания заслуг, привычки работать в команде и атмосферы состязательности. Всего этого нельзя достичь везде и сразу. Грубо говоря, расширение доступа к высшему образованию не следует проводить за счет понижения уровня существующих «мозговых центров». Надо попытаться примирить структуры элитного образования с расширением университетской системы, а это не простая задача.
В любом случае недостаточно лишь выпускать большое число людей, умеющих и желающих проводить исследовательскую работу. Научные исследования требуют денег, причем тратить их надо так, чтобы добиться результатов. Европейской науке не хватает результативности. В ЕС на душу населения приходится в пять раз меньше международных патентов, чем в США. Это неудивительно, если учесть тот факт, что в США расходы на науку составляют 2,6% ВВП, тогда как в Европе 1,8%. Только Швеция и Финляндия превосходят США по этому показателю, приближается к ним Германия. Первоклассно оборудованные научные центры в США привлекают цвет научной молодежи со всего мира, в том числе и из Европы.
Нет сомнений, что в целом расходы на научные исследования в Европе следует увеличить. Но важно не общее количество денег, а то, как они будут потрачены. «Я не сторонник того, чтобы тратить в больших количествах государственные деньги, особенно на исследования, цель которых определяется государством, хотя такая стратегия давала результаты в прошлом, — сказал Ламфалусси. — Здесь есть опасность ошибиться в направлении исследований, а поскольку государство может финансировать лишь несколько крупных проектов, ошибки обойдутся чрезвычайно дорого. Гораздо перспективнее стимулировать связи университетов с малым бизнесом, поощряя такое взаимодействие налоговыми льготами. Но в любом случае научно-исследовательские проекты требуют тщательного рецензирования».
НАУЧНЫЙ АПАРТЕИД
Именно таким термином охарактеризовал директор Индийского института науки Говердхан Мета разрыв в области научных исследований, существующий между развитыми и развивающимися странами.
Причина этого, прежде всего, в отсталости экономики, не способной обеспечить даже элементарные нужды общества. Г. Мета, который в недавнем прошлом возглавлял Индийскую национальную академию наук, привел такие факты: две трети населения мира не имеют нормальных условий для жизни, от нехватки чистой питьевой воды страдают 1 миллиард человек, 2,4 миллиарда живут в антисанитарных условиях, 1 миллиард неграмотны. По данным на 1998 год, 1,2 миллиарда человек живут менее чем на 1 доллар в день, 2,8 миллиарда — менее чем на 2 доллара в день. Между тем состояние трех самых богатых людей в мире превышает совокупный объем валового внутреннего продукта 48 беднейших стран.
Мы привыкли говорить, что научно-технический прогресс ведет к повышению жизненного уровня. Но парадокс нашего времени заключается в том, что чем быстрее развивается наука, тем глубже пропасть как между бедными и богатыми странами, так и между бедными и богатыми слоями населения внутри стран. Перекос в научных исследованиях еще более выражен, чем в экономике. Развитые страны тратят 85% всех средств, расходуемых на науку в мире, но они же являются основными потребителями научной продукции.
Сейчас страны «третьего мира» начинают осознавать, что в конечном итоге именно создание и использование современных технологий являются главным условием высокого уровня жизни, но преодолеть пугающую тенденцию своими силами они уже не в состоянии.
Свои соображения о том, какими путями можно преодолеть информационную пропасть между странами с разным уровнем научно-технического развития, высказал представитель компании «Philips» Вим Виленс.
«Еще не так давно было принято делить мир по сторонам света: по идеологическому принципу — на Восток и Запад, по экономическому развитию — на богатый Север и бедный Юг, — сказал Виленс. — Сейчас мы считаем себя членами единого, хотя и во многом противоречивого, глобального сообщества. Но вместо старых принципов разделения появилась угроза появления нового, быть может, еще более глубокого раскола. И дело тут не в идеологии и даже не в деньгах. Дело в доступе к современным, образно говоря, цифровым технологиям».
Половина человечества никогда не пользовалась телефоном, доступ к Интернету имеет лишь одна двенадцатая часть населения Земли. Людей, которые не могут пользоваться Интернетом просто потому, что не умеют читать и писать, гораздо больше, чем тех, кто регулярно общается с друзьями и коллегами по электронной почте или «встречается» в чатах. Две трети населения Земли, которые живут в развивающихся странах, отгорожены от современных информационных технологий. Только 12% людей имеют компьютер. Мы привыкли говорить о Всемирной паутине, но бoльшая часть мира еще не охвачена ее сетями.
Каким образом можно удовлетворить потребности четырех миллиардов человек в современных технологиях? Как ускорить доступность технологий — прежде всего, в здравоохранении и обучении? В странах с развитым рынком то и дело возникает ситуация «цифрового пресыщения», когда выпуск новых моделей электронной техники уже не находит покупательского спроса. В то же время на развивающихся рынках потенциальный спрос практически не имеет предела, если цена доступна, а технология востребована инфраструктурой. Вместо самого нового и самого быстродействующего там требуется то, что будет работать «вечно».
В. Виленс рассказал о нескольких проектах, с помощью которых «Philips» пытается проложить мост через «цифровую пропасть». Один из них осуществляется в России, где компания занимается внедрением информационных технологий в школьные библиотеки и обучением библиотека рей. Второй проект реализуется в Турции: там действуют передвижные установки, с помощью которых обучают компьютерной грамоте школьников в отдаленных районах. Еще один проект, опробованный в Бразилии, обеспечивает подобие голосовой электронной почты для малограмот ных людей, которые не имеют экономической возможности пользоваться мобильным или обычным телефоном.
В области здравоохранения огромное значение приобретает телемедицина. Но если в развитых странах телемедицина завоевывает позиции потому, что пациенты стали более разборчивы ми и предпочитают лечиться на дому, а не в клинике, то в развивающихся странах это позволяет сэкономить на транспорте и уменьшить нагрузку на городские больницы. Хорошим примером служит растущая сеть Интернет-киосков в сельских районах Индии, которая обеспечивает и потребности телемедицины.
По мнению В. Виленса, кое в чем развивающиеся страны, пожалуй, даже обгонят Европу. Например, это относится к осветительным приборам на основе светоизлучающих диодов (LED). Те районы в Индии, которые не подключены к обычным линиям электропередачи, быстрее перейдут на использование приборов, работающих на основе постоянного тока, тогда как в Европе новым технологиям предстоит выдержать длительную борьбу.
УЧЕНЫМ НЕ СЛЕДУЕТ ЗАНИМАТЬСЯ ПОЛИТИКОЙ, НО ПОЛИТИКАМ СТОИТ ПРИСЛУШИВАТЬСЯ К УЧЕНЫМ
Роли ученого и политика не всегда четко определены, считает президент Союза
европейских академий Питер Дрент из Нидерландов, но все же и тем и другим следует
держать в уме разделение функций. В идеале исследователи создают информацию
об осуществимости и неосуществимости проекта, о вероятности успеха и риске,
прямых и косвенных последствиях, они разоблачают стереотипы и предрассудки,
но никогда не берут на себя ответственности за решение. Ученые могут указать
на очевидные негативные последствия курения для здоровья, но не отвечают за
принятие законов о запрете курения и правил продажи табачных изделий. Они анализируют
положительные и отрицательные эффекты атомной энергии, но не принимают решений
о строительстве или закрытии атомных электростанций или об испытаниях ядерного
оружия. Короче говоря, дело ученых — заниматься наукой. Принимать решения —
обязанность политиков.
Но есть один осложняющий фактор, который связан с природой знания и прочностью основания, на котором строятся научные выводы. Как считает Питер Дрент, можно выделить два типа знания. Первый — это прочное знание, которое является продуктом длительных и сложных экспериментов или эмпирических исследований и не вызывает споров и дискуссий в научной среде. Например, хорошо известно об отрицательном действии избыточных доз ультрафиолета на здоровье, со всей определенностью установлена связь между курением и раком легких. Есть множество других примеров, когда научные результаты не требуют обсуждения для принятия политических решений. Знание второго типа имеет вероятностный характер, оно не обладает достаточной прочностью и полнотой, а его применение связано с риском. В качестве примера можно привести влияние атмосферных изменений на биосферу или отдаленные последствия генетической модификации растений и животных. В отношении многих насущных проблем сегодняшнего дня нашим знаниям не хватает определенности либо потому, что эта определенность исключается природой самого явления, либо из-за недостатка информации. И было бы серьезной ошибкой предлагать такое вероятностное знание обществу и политикам в качестве установленной истины. Такие случаи вызывают массу толков и подозрений и подрывают доверие к науке.
Существует еще один аспект, общий для знаний обоего типа, который является необходимым предварительным условием использования научной информации в политике. Это — независимость знания. Император Юстиниан I, закрывший академию Платона (просуществовавшую до этого почти тысячу лет!) только потому, что мнения ученых не совпадали с его собственным, не понимал, что лишает политику источника силы. Однако и современные политики нередко совершают ту же ошибку, приглашая только тех экспертов и консультантов, которые полностью разделяют господствующие политические взгляды. Это неизбежно ведет к потере в обществе доверия к науке. Без независимости и свободы наука рано или поздно станет бесполезной и никому не нужной.
Одно из разочарований, которое нередко испытывают ученые, — невостребованность результатов и невнимание к ним. Ученых слушают, но не слышат. Политики часто игнорируют или даже искажают научные выводы, подтвержденные многочисленными фактами. Правда, отчасти это связано с противоречивостью самих научных результатов: одни исследователи предсказывают глобальное потепление, другие утверждают, что нас ждет похолодание, одни говорят, что лекарство помогает, другие — что приносит вред. Ученые хорошо знают, что различие в результатах часто можно объяснить разными методиками и условиями измерения, но публика и политики не готовы вникать в тонкости научных подходов. Еще одна причина игнорирования научных результатов заключается в том, что ученые часто не готовы дать четкие и ясные ответы на вопросы политиков. Как правило, лабораторные исследования далеки от реальных жизненных условий. Иногда результаты исследований отвергаются по идеологическим соображениям или потому, что они не отвечают текущим политическим целям.
Свобода и независимость — необходимые условия научных исследований. Ученые не должны отвечать за решения, принятые политиками, однако это не означает, что они освобождены от моральной ответственности перед обществом. Наука существует в определенных этических, социальных и политических рамках, от которых нельзя так просто отмахнуться. Так или иначе, но этические и политические нормы влияют на выбор гипотез, сбор данных, проведение экспериментов и оценку результатов. Ученые должны осознавать риск, связанный с неконтролируемым использованием некоторых научных результатов, и всерьез относиться к опасениям широкой публики. Проблема не в том, чтобы выбирать между свободой и ответственностью, а в том, чтобы попытаться найти баланс между ними или даже объединить их.
ИНФОРМАЦИЯ — ИСТОЧНИК НАУЧНОГО ЗНАНИЯ
Как наука и технология в информационном обществе могут вести к новому знанию? На этот вопрос попытался ответить Питер Фриман, заместитель директора Национального научного фонда (США).
Сейчас наука — это главное и, быть может, доминирующее средство развития систематического знания, но так было не всегда. В античные времена существовала деятельность, которую можно назвать наукой (геометрия в Древнем Египте, астрономические наблюдения в Вавилоне и наблюдения за природой, которые проводили очень многие), но все же науки в современном смысле слова было мало, по крайней мере до XI века. Знание было неформальным, часто мифологическим и, за редким исключением, не использовалось для построения общества и управления им. В период между X и XVII веками наука — и производимое ею знание — была чисто описательной. Описательный подход, который практикуется и сегодня, привел к закладыванию основ научных исследований. Общество начало развивать знания, необходимые для практических целей, например для навигации. Появившиеся научные структуры стали влиять на общество. Чрезвычайно важное техническое изобретение произошло в XIV веке: появился печатный станок Гутенберга, и это сыграло решающую роль в распространении знаний.
Начиная с XVII века появляется эмпирическая наука, то есть наука, основанная
не только на наблюдениях, но и на специальных опытах. Примером может служить
исследование Уильямом Гилбертом законов магнетизма. Опыты позволяли получать
сведения, которые нельзя было извлечь из простых наблюдений, они давали возможность
установить связь между фактами и событиями. В этот период знание стало чрезвычайно
важным для общества.
Вскоре появилась и теоретическая наука. Достаточно вспомнить «Математические начала натуральной философии» Исаака Ньютона, опубликованные в 1687 году. Теории, подтвержденные наблюдениями и экспериментом, становились основой для предсказаний и обобщений.
До недавнего времени наука производила знания, используя три вышеупомянутых метода — наблюдение, эксперимент и создание теорий. Но в 1953 году Энрико Ферми, Джон Паста и Стэнли Улам провели то, что можно назвать первым компьютерным экспериментом. Изучая энтропию, они создали виртуальный мир, в котором можно было изучать колебания атомной решетки. С тех пор прошло 50 лет, и этот способ получения научного знания — компьютерное моделирование — стал чрезвычайно важным научным инструментом, который позволяет развивать знание о том, что нельзя непосредственно наблюдать, экспериментально проверить или предсказать с помощью теорий. Компьютерное моделирование быстро нашло применение и в других областях — от прогнозирования биржевого рынка до электронных игр.
Похоже, что сейчас появляется еще один способ получения научного знания, также основанный на использовании вычислительной техники. В США создается Национальная виртуальная обсерватория, которая будет содержать все данные, полученные астрономами. Конечно, в том, чтобы просто собрать банк данных, пусть даже чрезвычайно обширный, нет особого новшества. Но один из авторов проекта — Джим Грей заметил, что ученые использую т данные новым образом. Вместо того чтобы просто искать отдельные факты, они применяют базу данных для установления корреляций, тенденций, то есть получают научные результаты не через наблюдение, экспериментирование, теоретизирование или моделирование, а через информационные операции.
Появилась еще одна форма информационного подхода — наблюдение за текущей информацией. Коммерческие фирмы с помощью этого метода оценивают поведение покупателей и используют полученные данные, чтобы вносить соответствующие изменения в рекламную тактику или корректировать выпуск продукции. Один из примеров такого подхода — так называемая «информационная проходка» (data mining), то есть анализ информации в базе данных с целью отыскания отклонений и тенденций без особого вникания в смысл самих данных.
Можно назвать это «первой производной» от наблюдения, поскольку происходит наблюдение за наблюдениями. И хотя сам по себе такой подход не нов, но благодаря современным компьютерам, мощность которых позволяет обрабатывать обширные массивы данных за короткое время, появились совершенно новые возможности для анализа информации.
НАУКА И УРОВЕНЬ ЖИЗНИ
Одна из актуальных проблем развитых стран — стареющее население. За последние сто лет произошло резкое увеличение продолжительности жизни, с 47 лет в 1900 году до 80 лет сегодня. Это достижение связано с улучшением социальных условий и успехами в профилактике и лечении многих инфекционных болезней, например туберкулеза.
Как обеспечить пожилым людям полноценную жизнь? Этому вопросу посвятил свое выступление Джордж Радда, президент Медицинского научного совета Великобритании. По оценкам, к 2030 году в Соединенном королевстве будет жить 19 миллионов людей старше 60 лет, то есть пенсионеров станет больше, чем работоспособного населения в возрасте от 20 до 40 лет. Увеличение продолжительности жизни обернулось возрастанием числа людей, страдающих старческим слабоумием, включая болезнь Альцгеймера. Пока еще нет лекарств, которые эффективно замедляют течение болезни, поэтому крайне желательно разработать эффективные меры профилактики.
Ученые надеются, что метод магнитно-резонансной томографии, который позволяет исследовать функциональное состояние мозга у здоровых и больных людей, поможет проводить раннюю диагностику заболевания и выявлять тех, кто находится в группе риска. Что касается терапии болезни Альцгеймера, то здесь большие надежды связаны со стволовыми клетками (См. «Наука и жизнь»
№ 10, 2001 г. — Ред.). Великобритания стала первой страной в мире, которая одобрила исследование эмбриональных стволовых клеток. Сейчас там создается биологический банк. Еще одно заболевание, характерное для пожилого возраста, — болезнь Паркинсона. Ее причина заключается в селективной дегенерации определенных нейронов, которые участвуют в управлении произвольными движениями. Идентификация генов, ответственных за выживание индивидуальных нейронов, открывает новые возможности в лечении.
Научный прогресс не приводит автоматически к улучшению здоровья или качества жизни — такую мысль высказал Харви Файнберг, президент Института медицины (США). Во-первых, требуются определенные усилия, чтобы при ограниченных финансовых, человеческих и организационных ресурсах достижения фундаментальных исследований превратились в профилактические или лечебные средства, переместились из лаборатории в больничную палату, из пробирки в аптеку. А во-вторых, нередко после проведенных испытаний многообещающие инновации не дают ожидаемых результатов.
Бывает и так, что научные выводы, основанные на логике, оказываются ошибочными. Ханс Вигзель, президент Каролинского института в Швеции, привел пример с аллергией. Поскольку аллергию вызывают чужеродные организму вещества, долгое время считалось, что гигиена — лучшее средство профилактики. Но исследования последних лет говорят об обратном: контакт в раннем возрасте с аллергенами и микроорганизмами обеспечивает хороший иммунитет и предотвращает развитие аллергии в будущем.
В вопросе применения научных достижений для повышения уровня жизни, пожалуй, наиболее важным является оценка безопасности и риска. Искажение информации или ее игнорирование может привести к тяжелым последствиям. Вот один из примеров: ученые предупреждали об опасности коровьего бешенства для людей задолго до того, как был зафиксирован первый случай заболевания у человека. Но на это не обратили внимания, болезнь начала распространяться, и в попытке взять ситуацию под контроль пришлось уничтожить десятки тысяч животных.
В том, что касается качества жизни, стандарты западного мира не всегда применимы к менее развитым регионам. Запрет ДДТ, который, безусловно, улучшил экологическую обстановку в развитых странах, вызвал массовое распространение малярии в Африке. Не должно быть одинакового подхода и к вопросу об использовании генетически модифицированных сортов сельскохозяйственных растений: если благополучная Европа может спокойно отказаться от их использования, то для более бедных стран это реальный шанс накормить голодное население.
А НУЖНА ЛИ НАУКА ОБЩЕСТВУ?
В обществе всегда находятся те, кто относится к науке скептически, и не только к науке фундаментальной. Опрос, проведенный в Великобритании, показал: бoльшая часть публики считает, что развитие науки выгодно бизнесу и в конечном итоге имеет отношение к деньгам.
Дискуссия на тему значимости науки не нова. Но значение это можно оценивать по-разному и с разных точек зрения. Во-первых, наука имеет внутреннее значение, которое выходит за рамки экономической ценности и практической применимости. Исследования в области как естественных наук, так и гуманитарных или общественных ведут к увеличению массива знаний, повышают уровень цивилизации. Потребность человека задавать вопросы о природе наблюдаемых явлений уникальна, и именно она служит движущей силой прогресса.
Внутренняя ценность науки связана, прежде всего, с образовательной функцией, с передачей накопленных знаний следующему поколению, их пополнением и переоценкой. Можно добавить, что образовательная функция имеет и более широкую размерность. Такие неприятные явления, как нетерпимость, враждебность, дискриминация, ксенофобия и этнические конфликты, часто являются продуктом невежества. Поэтому обучение и просвещение широкой публики — важный инструмент развития и укрепления демократических основ общества. Сама доступность знания для рядовых членов общества может служить показателем его открытости и демократичности. Нелишне вспомнить, что многие древние цивилизации держали знание в секрете, передавая его только представителям элиты (так было, например, у инков). Китайцы, которые изобрели книгопечатание гораздо раньше европейцев, не использовали его для массового образования.
Во-вторых, с точки зрения практики наука имеет ценность как инструмент для прямого или косвенного превращения научных знаний в полезные предметы.
На третьем месте стоит инновационная значимость науки, то есть ее вклад в создание нового знания и крупных достижений. Даже исследования, движимые чистым любопытством, могут со временем, иногда много лет спустя, найти удивительные применения. Например, несколько десятилетий отделяют начало промышленного производства пластиков от первых исследований по химии полимеров. Радио появилось через четверть века после основополагающих работ Джеймса Максвелла по распространению электромагнитных волн. Сегодняшние достижения в области сердечно-сосудистой хирургии или фармацевтики также опираются на исследования прежних лет. В любом случае эти результаты подтверждают важность как прикладной, так и фундаментальной науки. Важная современная функция науки — содействовать принятию обоснованных решений в политике. По прогнозам ООН, население нашей планеты через 50 лет возрастет до 9 миллиардов человек. Как обеспечить такое огромное число людей всем необходимым, не оказывая чрезмерного давления на природные ресурсы? Без науки эту задачу вряд ли можно решить.
Главный вывод, к которому пришел форум, — это возрастающая ответственность ученых и политиков в XXI веке. Да, ученые должны иметь свободу изучать то, что хотят, они должны иметь право публиковать результаты своих открытий и размышлений, но они обязаны проводить исследования в интересах человечества и окружающей среды, таким образом обеспечивая доминирование добра над злом. Что касается парламентариев, разрабатывающих законы, то они обязаны ставить заслон несоответствующему использованию научных открытий.
Подводя итоги форума, Норберт Кро, генеральный секретарь Венгерской академии наук, привел слова историка науки Ричарда Олсона: «Без науки мораль слепа, но без морали наука бесполезна, бессмысленна и бессильна».
Всемирный научный форум в Будапеште стал первым, но не последним. Разговор
ученых и политиков будет продолжен.
См. в номере на ту же тему
С. ВИЗИ — В Венгрии будет своя «силиконовая долина».
Современные достижения российской науки обсудят в Сочи в рамках федерального марафона «Новые горизонты»
архив пресс-службы
На площадках марафона выступят свыше 150 выдающихся лекторов и наставников — государственные и общественные деятели, лидеры бизнеса, науки, культуры, спорта.
О перспективах развития российской науки, технологических инновациях в промышленности и энергетике, современных исследованиях человеческого организма, расскажут эксперты федерального Просветительского марафона «Новые горизонты», организованного Российским обществом «Знание». Один из пяти параллельных треков марафона — «Новые горизонты. Наука» — пройдет с 17 по 19 мая в Сочи. Телеканал «Наука» является информационным партнером марафона.
С программой марафона можно ознакомиться на сайте мероприятия.
Программа марафона включает пять параллельных треков, два из которых: «Роль России в мире» и «Мы вместе» пройдут в Москве, «Новые горизонты. Информационные технологии» — в Московской области, «Новые горизонты. Экономика» — в Санкт-Петербурге, «Новые горизонты. Наука» — в Сочи. На площадках марафона выступят свыше 150 выдающихся лекторов и наставников — государственные и общественные деятели, лидеры бизнеса, науки, культуры, спорта.
Лекторы «Знания» встретятся со школьниками и студентами — участниками и победителями всероссийских конкурсов и олимпиад. Онлайн-трансляции с площадок марафона смогут увидеть все желающие на официальном сайте «Знания», а также в соцсетях и на ресурсах партнеров. Зрителям марафона будут доступны более 220 часов просветительского контента.
Программа марафона нацелена на обсуждение достижений в сфере промышленности и энергетики, медицины и генной инженерии, ИТ-разработок и космических полетов.
Так, о технологических инновациях, которые позволят усовершенствовать и сделать более эффективными многие производственные процессы, расскажут генеральный директор ООО «НаукаСофт», заведующий кафедрой электротехники и авиационного электрооборудования МГТУ ГА Сергей Халютин в своей лекции «Авиационная электроэнергетика: новейшие разработки и перспективы для отрасли», начальник группы АО «ВНИИНМ» (подразделение «ТВЭЛ» (Росатом) Андрей Мальгин —в рамках лекции «Толерантное топливо — ядерное топливо нового поколения безопасности», основатель и генеральный директор VR Concept Денис Захаркин — в ходе лекции «VR-технологии: новые возможности для промышленности». Своим знаниями в области технологических инноваций также поделятся первый проректор НИТУ МИСиС Сергей Салихов, заведующий лабораторией механико-математического факультета Томского государственного университета, победитель Президентской программы Российского научного фонда Денис Касымов, директор по развитию технологий искусственного интеллекта компании «Яндекс» Александр Крайнов и другие наставники.
Серия выступлений трека будет посвящена и актуальными научным исследованиям особенностей человеческого организма. О достижениях генной терапии в хирургии расскажет генеральный директор ООО «Гистографт», победитель Президентской программы Российского научного фонда Илья Бозо, о механике восстановления человеческого организма и будущем экзоскелетов — директор по науке ООО «ЭкзоАтлет» Елена Письменная, а о том,как сегодня определяют чужеродные вещества в организме человека, расскажет старший преподаватель СколТех, победитель Президентской программы Российского научного фонда Юрий Костюкевич.
Еще одной темой для обсуждения на марафоне станут возможности молодежи в научной сфере. Руководитель фонда «Талант и успех» и образовательного Центра «Сириус» Елена Шмелева поделится мнением о том, как создать среду для развития молодых талантов. Председатель Координационного совета по делам молодежи в научной и образовательной сферах Совета при Президенте РФ по науке и образованию Никита Марченков объяснит, почему сегодня лучшее время, чтобы проявить себя на благо России.
Участников марафона ждет серия видеодокладов и лекций-экскурсий преподавателей ведущих российских ВУЗов, таких как МГУ имени М. В. Ломоносова, МГТУ им. Н. Э. Баумана, Московского авиационного института, Первого МГМУ имени И. М. Сеченова, Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.
Следите за новостями марафона в телеграм-канале пресс-службы Российского общества «Знание».
***
О Просветительских марафонах: Первый федеральный Просветительский марафон прошел год назад в мае 2021 года, с него стартовала «перезагрузка» Российского общества «Знание». Второй марафон был приурочен к началу учебного года и Дню знаний — 1 сентября. Два марафона объединили свыше 400 выдающихся спикеров, точки включений были организованы из 44 городов, трансляции марафонов набрали более 200 млн просмотров в интернете. Просветительские марафоны стали открытой площадкой для живого общения и передачи знаний в диалоге между поколениями, они завоевали доверие и получили признание у молодежной аудитории.
Российское общество «Знание» ведет свою историю от советской общественной организации, основанной в 1947 году по инициативе представителей советской интеллигенции как «Всесоюзное общество по распространению политических и научных знаний». Члены Общества занимались популяризацией науки, читали лекции о достижениях советского хозяйства и промышленности. В 2016 году «Знание России» было преобразовано в Общероссийскую общественно-государственную просветительскую организацию «Российское общество «Знание». 21 апреля 2021 года в Послании Президента РФ Федеральному собранию РФ Владимир Путин заявил о необходимости перезапуска Российского общества «Знание» на современной цифровой платформе.
Расскажите друзьям
Shutterstock
Ученые объяснили, почему рыба морской дракон выглядит так странно
Shoji Takeuchi
Создан первый в мире робопалец с живой кожей
Shutterstock
Можно ли победить стресс?
Современный карликовый крокодил
Shutterstock
Обнаружены еще два вида вымерших крокодилов, которые охотились на предков человека
Вранье: как его распознать — и надо ли?
Хотите быть в курсе последних событий в науке?
Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку
Ваш e-mail
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных
«Топ-11 технологических достижений России в 2020 году» в блоге «Производство»
Вот что интересно, год был очень сложным, можно сказать — уникально сложным. Но я давно не припомню такого количества важных технологических прорывов. Так что представляю вашему вниманию свой, скорее всего далеко не полный список из 11 проектов.
1. Запуск в промышленную эксплуатацию ПАТЭС «Академик Ломоносов»
Долгое, очень долгое строительство этого уникального объекта наконец завершилось вводом станции в эксплуатацию в порту Певек на Чукотке. Ничего подобного в мире нет. 22 мая плавучая атомная электростанция «Академик Ломоносов» введена в промышленную эксплуатацию, а 30 июня тепло от неё впервые подано в городскую тепловую сеть города Певека.
Этот проект мирового масштаба, и его завершения ждет весь научный мир, а очередь на исследования уже расписана. Такие проекты класса мегасайенс могут реализовать считанное количество стран в мире. NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility) — это ускорительный комплекс, который создаётся набазе Объединённого института ядерных исследований (Дубна, Россия) сцелью изучения свойств плотной барионной материи. И хотя до полного запуска коллайдера еще пара лет, но в 2020 году была запущена его важная часть — сверхпроводящий промежуточной синхротрон бустер — он будет разгонять ионы золота доэнергий 578 мегаэлектронвольт нануклон. После запуска бустера остаётся запустить только большое кольцо коллайдера.
Построенный на суперверфи «Звезда» танкер был спущен на воду, испытан и передан заказчику. Это символ того что наша первая суперверфь, хотя и еще строится, но уже запущена и выпустила первую продукцию. Да, я знаю что этот первый танкер был по большей части построен в Южной Корее, и в этом нет ничего зазорного — эта страна мировой лидер в судостроении, и мы перенимаем у них опыт. Но локализация каждого последующего судна будет расти, и уж следующий танкер строится полностью на отечественной верфи.
А вот в чем нам перенимать опыт не нужно, так это в строительстве атомных ледоколов. И в этом году впервые за многие годы в России появился новый атомный ледокол, причем он разработан и построен в России полностью с нуля. Напомню, что до сих пор, все имеющиеся у России атомные ледоколы, хотя некоторые из них и были достроены в России, но заложены они все были в СССР. Важно что на одной «Арктике» не собираются останавливаться, и уже идет строительство еще четырех ледоколов этого класса, а на верфи «Звезда» заложен вдвое более мощный ледокол класса «Лидер»
Под конец года произошло важнейшее событие в отечественном авиастроении — в воздух поднялся МС-21 с полностью российскими двигателями ПД-14. В мире была лишь одна страна, которая способна строить магистральные пассажирские лайнеры и двигатели к ним — это США. Теперь таких стран снова две.
После 6 летнего перерыва, ракета, чье производство было перенесено из Москвы в Омск, вновь отправилась в космос. Это важнейшее событие как раз потому, что в результате этого запуска была подтверждена способность омского предприятия производить ракету, а значит открыта дверь к серийному производству «Ангары». Кстати, это производство уже началось, сейчас в разной стадии готовности находятся 6 ракет «Ангара».
16 декабря 2020 года на аэродроме в Жуковском совершил первый полет новый пассажирский региональный турбовинтовой самолет Ил-114-300. Разработчик самолета — головное предприятие дивизиона транспортной авиации Объединенной авиастроительной корпорации Авиационный комплекс им. С.В. Ильюшина. Это долгожданный самолет, в очень нужной для России нише — региональных турбовинтовых лайнеров. И сегодня это самый современный и экономичный лайнер в этом классе в мире.
8. Первый коммерческий запуск с космодрома «Восточный»
Хотя это уже не первый запуск с нового российского космодрома, но именно этот запуск можно считать первым не испытательным, а рутинным. Ракета-носитель «Союз-2.1б» в интересах компании OneWeb вывела в космос 36 спутников. Запуск прошел полностью успешно.
Адмиралтейские верфи спустили наводу ледостойкую самодвижущуюся платформу (ЛСП) «Северный полюс» проекта 00903, которая строится позаказу Федеральной службы погидрометеорологии имониторингу окружающей среды (Росгидромет). Это уникальное судно, не знаю есть ли в мире что-то подобное. По сути это замена дрейфующим научным станциям. Странная форма корпуса ЛСП как раз и продиктована его назначением, а сама платформа просто напичкана самым современным научным оборудованием.
И конечно, нельзя не сказать о разработке Россией, первой в мире, вакцины от нового коронавируса Спутник-V. Россия доказала, что находится в ряду самых развитых стран мира и обладает сильнейшей наукой
Впрочем, достижений в этом году, несмотря ни все проблемы, было намного больше. Например, можно вспомнить про запуск в Ростовской области сразу трех ветряных электростанций, которые ознаменовали начало серийного строительства ветропарков в России, или выход на полную мощность завода Запсибнефтехим, который позволил России из импортеров полиэтилена стать нетто-экспортером.
И кстати, заметьте, в моем списке нет ни одного достижения связанного с ВПК, никаких вам «Авангардов», «Кинжалов» и «Цирконов» — только гражданка!
Так что пишите в комментариях какие еще достижения России вы считаете важными в уходящем году.
Выдающиеся достижения Китая в области науки и технологий за последние 5 лет_Russian.
news.cn
Пекин, 6 ноября /Синьхуа/ — За последние 5 лет Китай добился выдающихся результатов в области науки и технологий с невероятной скоростью.
Страна отправила в космос свой первый грузовой космический корабль, осуществила успешную телепортацию запутанных фотонных пар из космоса на Землю на рекордное расстояние, запустила первый космический рентгеновский телескоп, представила первый узкофюзеляжный пассажирский авиалайнер отечественного производства С919, который успешно выполнил первый полет, а также спустила на воду первый отечественный авианосец в этом году.
Серия достижений свидетельствует, что китайская стратегия развития, стимулируемого инновациями, оправдывает себя.
В последнее время Китай принимает активные меры по модернизации производственной структуры и обеспечению перехода экономики к модели роста, движимого инновациями, на фоне ослабления традиционных преимуществ страны, таких как дешевая рабочая сила и сырье.
Китайское правительство определило инновации в качестве ключевого аспекта плана развития страны на 13-ю пятилетку /2016-2020 гг. /. Китай ставит цель стать «инновационным государством» к 2020 году, международным лидером в области инноваций к 2030 году и мировым центром научных и технологических инноваций к 2050 году.
Китай поднялся на три позиции и занял 22-е место среди 25 самых инновационных стран мира по глобальному инновационному индексу в 2017 году, став единственной страной со средним уровнем доходов в рейтинге.
Ниже следуют достижения Китая в области науки и техники:
1. 12 июня 2016 года ракета-носитель «Великий поход-3С» с 23-м спутником навигационной системы «Бэйдоу» запущен с космодрома Сичан в юго-западной китайской провинции Сычуань.
2. В июне 2016 года создан радиотелескоп FAST с диаметром рефлектора 500 метров в уезде Пинтан провинции Гуйчжоу на юго-западе Китая. Строительство телескопа началось в марте 2011 года. Он будет использоваться для отслеживания и сбора сигналов и данных из Вселенной.
3. 19 октября 2016 года два китайских космонавта Цзин Хайпэн и Чэнь Дун прибыли в лабораторию «Тяньгун-2» из космического корабля «Шэньчжоу-11».
4. Разработан Китаем тяжелый ракета-носитель «Великий поход-5», который был запущен в космос 3 ноября 2016 года с космодрома Вэньчан в провинции Хайнань на юге Китая.
5. 16 августа 2016 года Китай запустил спутник «Мо-цзы», названный в честь китайского ученого и философа 5 в. до н.э. Это первый в мире квантовый спутник, который был введен в эксплуатацию после четырехмесячных испытаний на орбите.
6. 22 апреля 2017 года осуществлена стыковка грузового космического корабля «Тяньчжоу-1» с орбитальной лабораторией «Тяньгун-2». Первый в Китае грузовой космический корабль «Тяньчжоу-1» был запущен 20 апреля с космодрома Вэньчан в южнокитайской провинции Хайнань.
7. 24 апреля 2017 года интерактивный робот Цзя Цзя в традиционном китайском костюме провел разговор через интернет с Кевином Келли в городе Хэфэй, административном центре провинции Аньхой. Кевин — основатель и исполнительный редактор журнала Wired. Цзя Цзя был приглашен в качестве специального репортера информационного агентства Синьхуа для проведения диалога «человек-машина».
8. 26 апреля 2017 года на верфи в Даляне на северо-востоке Китая был спущен на воду второй китайский авианосец, построенный Китайской судостроительной корпорацией. Новый авианосец, первый подобный корабль, построенный Китаем собственными силами, стал вторым авианосцем, поступившим на вооружение Народно-освободительной армии Китая /НОАК/.
9. В мае 2017 года китайские ученые построили первый в мире квантовый компьютер, по своим параметрам значительно превосходящий обычные компьютеры, что создало фундамент для внедрения квантовых вычислений.
10. Пассажирский самолет китайского производства С919 совершил первый полет в Шанхае 5 мая 2017 года.
11. Дрон «Цайхун» китайского производства на солнечных батареях совершил свой первый полет в мае 2017 года. Он с размахом крыльев 45 м дрон может осуществлять полеты на высоте 20-30 км и крейсировать со скоростью 150-200 км/час на протяжении долгого времени.
12. 13 июня 2017 года китайский обитаемый глубоководный батискаф «Цзяолун» провел погружение во впадину Яп в западной части Тихого океана. Это погружение стало последним в ходе 38-й океанологической научной экспедиции и ознаменовало окончание четырехлетней пробной эксплуатации батискафа.
13. Суперкомпьютер китайской разработки Sunway TaihuLight с производительностью 93 петафлопс, находящийся в городе Уси провинции Цзянсу на востоке Китая, занял первое место в списке 500 самых мощных суперкомпьютеров в мире, сместив с этой позиции суперкомпьютер «Тяньхэ-2», также построенный в Китае.
14. 15 июня 2017 года Китай запустил первый космический рентгеновский телескоп Hard X-ray Modulation Telescope для ведения наблюдений за черными дырами, пульсарами и вспышками гамма-излучения.
15. 26 июня 2017 года новый китайский высокоскоростной поезд «Фусин» /»Возрождение»/ отправился с Южного вокзала Пекина в свой первый рейс по магистрали Пекин-Шанхай. В 11:05 поезд модели CR400AF отправился в Шанхай. В то же время состав CR400BF покинул шанхайский железнодорожный вокзал Хунцяо в направлении Пекина. Новый высокоскоростной электропоезд может развивать максимальную скорость в 400 км/час и постоянную скорость в 350 км/час.
16. 9 июля 2017 года Китай завершил 60-дневный эксперимент по добыче «горючего льда» /гидрат природного газа/ в Южно-Китайском море, что стало прорывом в поиске человечеством альтернативных источников энергии.
ГЛАВА 2 НАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ
Ниже приведен неисправленный машиночитаемый текст этой главы, предназначенный для предоставления нашим собственным поисковым машинам и внешним машинам очень богатого, репрезентативного по главам текста каждой книги с возможностью поиска. Поскольку это НЕИСПРАВЛЕННЫЙ материал, рассмотрите следующий текст как полезный, но недостаточный заменитель для авторитетных страниц книги.
НАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ 9ГЛАВА 2 НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ Около 200 лет назад темп технологических изменений в западном обществе начал ускоряться. Ветер, вода, и животная сила, с их ограничениями места и мощности, были дополнены, а затем заменены паровой двигатель, который приводил в действие заводы промышленной революции. Железная дорога позволила быстро перемещать вещи и людей на большие расстояния. Телеграф, а затем и телефон коммуникации по всей деревне. Электрическое освещение вытеснило тусклый свет свечей, керосина и газа. огни. К началу ХХ века понятие прогресса было тесно связано с технологическим развития, и эта связь усилилась в последующие десятилетия. Автомобиль и самолет изменились не только путешествия да природа наших городов и поселков. Радио, а затем телевидение принесли больше информации из внешнего мира. в дома каждого. Знание о причинах болезней принесло новые методы лечения и профилактики. меры. Появились компьютеры, и вскоре транзистор сделал их меньше, мощнее, доступнее и доступнее. более дешевый. Сегодня система, с помощью которой исследования и разработки приводят к появлению новых продуктов, принципиально отличается. чем это было в девятнадцатом веке. К роли индивидуального изобретателя добавилась сила организованные научные исследования и технологические инновации. Организованные исследования и разработки, которые все более интернациональный характер, значительно увеличили производство новых знаний. Глубже понимание живых организмов ведет к излечению болезней, когда-то считавшихся
НАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ 10 неизлечимый. Основные знания в области материаловедения позволяют разрабатывать конструкции, которые легче, прочнее, и более долговечны, чем все, что было доступно ранее. Компьютер и новые способы коммуникации, такие как оптических волокон, приносят новые интерактивные режимы работы и более мощное оборудование. Эти новые устройства и новые методы работы, в свою очередь, ускоряют рост и распространение новых знаний. Накопление научных знаний и новых технологий изменило жизнь человека. технологии помогли обеспечить многих — хотя далеко не всех — людей нормами тепла, чистоты, питания, медицинского обслуживания, транспорта и развлечений, намного превосходивших даже богатые два века назад. также поставили нас перед трудными вопросами о том, как наиболее эффективно использовать науку и технику для удовлетворения потребности человека. Быстрый темп материального прогресса может продолжаться, но он не неизбежен. В какой степени продукция полезность науки и техники зависит от потребностей общества. Каждая из четырех областей, обсуждаемых в этом глава — промышленные показатели, здравоохранение, национальная безопасность и защита окружающей среды — использует эти продукты разными способами. Прогресс более вероятен, если мы поймем эти различия. Только тогда мы можем эффективно преобразовывать научное и техническое понимание в методы, инструменты и идеи, которые улучшают качество нашей жизни. РОЛЬ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ Отрасли различаются по способу и степени, в которой они используют результаты исследований. Некоторые, такие как полупроводниковая промышленность, биотехнологическая промышленность и части химической промышленности были созданы и сформированы почти полностью идеями, выросшими из науки. Технологии, лежащие в основе этих отраслей, изначально характеризуется больше обещаниями, чем реальными продуктами. Полупроводники находились на этом этапе сразу после изобретения транзистора; совсем недавно биотехнология прошла через
НАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ 11 этот этап после разработки методов рекомбинантной ДНК. Высокотемпературная сверхпроводимость – это научное открытие, которое обещает привести к новым отраслям и находится сегодня на этой стадии. По мере того как наукоемкие отрасли продолжают развиваться, они по-прежнему тесно зависят от непрерывных вложений новая наука, часто производимая университетскими исследователями. Эти отрасли также зависят от технологического развитие этих идей для роста и расширения ассортимента продукции. На ранней стадии эти Отрасли, как правило, небольшие, развиваются быстрыми техническими и конкурентными темпами и обладают огромным потенциалом. Биотехнология сейчас находится на этом этапе. На более зрелом этапе наукоемкая отрасль все еще может быстро расти, но это зависит в основном от прогресс академических ученых. Полупроводниковая промышленность, например, развивается быстрыми техническими темпами и требует все более подробных знаний о его материалах и, поскольку отдельные транзисторы встроены в его микросхемы становятся все меньше, даже новых квантовых явлений. Но его научные потребности почти полностью удовлетворяются за счет работа ученых-полупроводников и инженеров, работающих на заводах и лабораториях полупроводников компании. Действительно, отраслевые ученые часто являются единственными, кто обладает подробными знаниями, необходимыми для создания постепенное совершенствование технологий. Еще одним примером отрасли на зрелой стадии является авиастроение, в котором работают тысячи ученых и инженеры должны иметь дело с огромными сложностями конструкции нового самолета. Инвестиции в производственные инструменты и установки часто измеряются сотнями миллионов долларов. Только крупные компании могут действовать в этом масштабе, и только они обладают технологическими знаниями и опытом, необходимыми для разработки этих сложные продукты. Наиболее зрелые отрасли, например автомобильная или строительная, развиваются медленнее. технологического прогресса и требуют меньше вклада от современной науки, будь то их собственные лаборатории или университетскими исследованиями. Многие из этих
НАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ 12 не были основаны на науке даже при их рождении. Однако они требуют высочайшего уровня технологического и производственное ноу-хау. Для отраслей, которые полагаются на высокие технологии, но технически автономны (например, производство полупроводников). промышленность) и отрасли, которые не сильно зависят от современной науки (например, автомобильная промышленность), результаты текущих фундаментальных исследований, как правило, не являются решающими. Япония, которая не была ведущим исследованием власть, продемонстрировала большую силу в таких отраслях. В этих областях повышение производительности и лидерство в продукте может быть достигнута с помощью ряда стратегий, в значительной степени независимых от научных исследований, но сильно зависящих от инжиниринг, такие как разработка новых технологий в корпоративных лабораториях, улучшение цикла разработки для ускорить маркетинг улучшенных продуктов, улучшить координацию проектирования и производства, максимизируя творческие способности сотрудников, оперативное реагирование на изменение потребительских предпочтений. Дополнительный Университетские исследования могут помочь, но они будут иметь второстепенное значение для таких отраслей. Исследования также не могут спасти разоряющаяся отрасль, у которой есть трудности в других областях. РОЛЬ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИИ В УДОВЛЕТВОРЕНИИ ДРУГИХ НАЦИОНАЛЬНЫХ ЦЕЛИ В дополнение к своему влиянию на промышленные показатели, наука и техника непосредственно участвуют в усилия по достижению ряда других важных национальных целей. Как и в случае промышленности, многие другие факторы должны также быть на месте для достижения целей, но наука и технология обеспечивают многие важные идеи и техники, которые способствуют прогрессу. В следующих разделах кратко описываются некоторые связи между наукой и технологии и несколько из этих целей. Здравоохранение Поддержание здоровья и профилактика болезней являются одними из самых высоких целей нашего общества. наука и технология есть
НАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ 13 становятся решающими факторами в достижении этих целей, а науки о здоровье, включая науки о жизни, здоровье исследования в области услуг и исследования в области общественного здравоохранения — останутся жизненно важными элементами в продвижении национального благосостояния. существование. В здравоохранении, как и в других областях, наука и технология встроены в гораздо более широкие социальные и институциональные структуры. Например, исследовательское открытие может привести к экспериментальным продуктам за очень короткое время. Тем не менее, эти продукты могут потребовать очень длительного времени для вывода на рынок из-за необходимости обеспечения их безопасности. и эффективность. Сегодня наиболее заметным вопросом государственной политики в области здравоохранения является стоимость2. исследования и разработки, такие как вакцины, фактически снижают общие расходы на здравоохранение. Другие новые продукты полученные в результате исследований и разработок, таких как сложные устройства визуализации и дорогостоящие хирургические процедуры, увеличить расходы в краткосрочной перспективе при одновременном улучшении общего ухода. Другие процедуры снижают удельные затраты на лечение, но эти сокращения делают лечение более доступным и, таким образом, увеличивают спрос и общие затраты. Разработка и ценообразование продуктов здравоохранения необычны по ряду причин. В обычном В рыночной экономике различия в стоимости технологий отражаются на уровне их использования. Но наша нынешняя система возмещения затрат на здравоохранение изолирует пациентов от реальных затрат. Кроме того, государство напрямую регулирует многие аспекты медицинских технологий для обеспечения безопасности и контроля затрат, что еще больше искажает рыночные сигналы. Окончательно, здравоохранение включает в себя такие основные состояния человека, как рождение, болезнь и, в конечном счете, смерть. В таких условиях, индивидуальные потребители часто игнорируют экономические соображения; однако общая стоимость медицинского обслуживания зависит от огромная национальная забота. Влияние технического прогресса на затраты в значительной степени зависит от социальных и институциональных структур. окружающих систему здравоохранения. По мере того, как страна проводит широкую переоценку своей системы здравоохранения, основная задача состоит в том, чтобы создать административную
НАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ 14 тивные структуры, которые способствуют развитию медицинских технологий, улучшая при этом уход и сдерживая затраты. Национальная безопасность После Второй мировой войны Соединенные Штаты стремились к военному преимуществу за счет технологий, а не численное превосходство. Например, технологическое превосходство в руках хорошо обученных военных способствовало во многом способствовал успеху войны в Персидском заливе. Соединенные Штаты будут продолжать полагаться на эту стратегию, чтобы сохранить военное преимущество, но источники новых военные технологии меняются.3 В прошлом сегмент промышленности, поставлявший как оборудование, так и программное обеспечение для вооруженных сил США в значительной степени отделено от гражданской промышленности. В этом сегменте промышленности по сути, один заказчик, и его требования были сосредоточены на производительности продукта в большей степени, чем на стоимости. В 19В 50-х и 60-х годах оборонная промышленность производила много технологий, представляющих ценность для гражданской промышленности. Но сегодня технологическая сложность гражданской промышленности во многих случаях превосходит оборонную промышленность. В результате военные стали больше зависеть от гражданских технологий. Эта тенденция сделает улучшение национальной безопасности в большей степени зависит от общих показателей национальной экономики. Основная задача, стоящая перед военными сегодня, состоит в том, чтобы сохранить технологическое превосходство перед лицом снижения оборонные бюджеты. Решение этой задачи потребует пересмотра широкой научной и технологической базу, которая способствует военным нуждам, включая исследования и разработки в государственных лабораториях, в промышленности и в университетах. Защита окружающей среды За последние два десятилетия Соединенные Штаты осознали и добились существенного прогресса в сдерживании деградация окружающей среды. Тем не менее, сложные проблемы остаются.
НАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ 15 Деградация окружающей среды продолжает сопровождать многие аспекты экономического роста. Выбросы и стоки загрязненных материалов продолжаются, удаление отходов захлестывает городские районы, леса продолжают опустошаться, и потери биоразнообразия растут. В то же время наука и техника выявили новые проблемы большой важности. сложности и неопределенных последствий, таких как глобальное потепление, кислотные осадки, разрушение стратосферный озоновый слой и загрязнение источников воды. По прогнозам, к середине XXI века численность населения удвоится и составит около 11 миллиардов человек. человек, и для удовлетворения их основных потребностей глобальная экономика должна быть в несколько раз больше, чем сейчас4. Многие промышленные и сельскохозяйственные методы и продукты, используемые сегодня в производстве энергии и продуктов питания, на транспорте, и производство необходимо будет реструктурировать, чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды, если мы хотим обеспечить устойчивый экономический рост. достигнуто. В некоторых ситуациях существующие технологии можно сделать более чистыми и эффективными; в других совсем потребуются новые технологии, в том числе энергетические. Почти все области науки и техники могут способствовать уменьшению деградации окружающей среды. Биотехнология, материаловедение и инженерия, а также информационные технологии могут обеспечить эффективное использование сырье и предотвратить загрязнение в источнике. Сокращение и предотвращение загрязнения является важной целью новая область промышленной экологии, которая, исследуя промышленные процессы, стремится поддерживать устойчивое технологический рост.5 ОБЩИЕ ТЕМЫ Эти примеры демонстрируют, что наука и техника являются мощными факторами, определяющими условия жизни. современной жизни, но очевидно, что они не являются единственными определяющими факторами. Тем не менее, даже если наука и техника сами по себе недостаточны для решения общественных проблем, они необходимы для прогресса. Промышленность, например, теперь в значительной степени полагается на технологии для повышения производительности;
НАУКА И ТЕХНОЛОГИЯ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ 16 экономические исследования показывают, что производительность труда на душу населения в Соединенных Штатах увеличилась более чем наполовину со времен мирового Второй мировой войны произошли от технического прогресса. Хотя такие факторы, как более высокая квалификация рабочих и новые методы организации производства будут и впредь способствовать экономическому подъему, новые технологии будут продолжают оставаться главной силой, стоящей за созданием нового богатства. Точно так же многие новые технологии все больше зависят от науки — независимо от того, появляется ли новая наука из исследовательских лабораторий или хорошо зарекомендовавших себя наук, доступных каждому при наличии необходимой подготовки. Инженерное дело, все более основанное на науке, не могло бы достичь нынешнего уровня сложности без базу научных знаний. Эта растущая интеграция науки и техники имеет место и в обратном направлении: технологические проблемы теперь вдохновляют важные области науки, даже когда наука расширяет масштабы и возможности техники. Учитывая тот факт, что наука и техника являются необходимыми, но недостаточными элементами человеческого прогресса, мы как нация сталкивается с важными вопросами: насколько большие инвестиции в науку и технологии мы должны сделать, чтобы удовлетворить национальные потребности? Как мы можем лучше всего измерить национальные достижения в области науки и техники? Комитет переходит к этим вопросам далее. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Уильям Дж. Баумол, Сью Энн Бейти Блэкман и Эдвард Н. Вольф. Производительность и американское лидерство: долгосрочная перспектива. Кембридж, Массачусетс: MIT Press, 19.89. 2. Аннетин С. Гелийнс и Итан А. Халм, ред. Меняющаяся экономика медицинских технологий. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия Пресс, 1991. 3. Комиссия Карнеги по науке, технологиям и правительству, Целевая группа по национальной безопасности. Новое мышление и американская оборона Технологии. Нью-Йорк: Комиссия Карнеги по науке, технологиям и правительству, 1990. 4. Джордж Хитон, Роберт Репетто и Родни Собин. TransformingTechnology: Программа экологически устойчивого роста в 21-го века. Вашингтон, округ Колумбия: Институт мировых ресурсов, 1991. 5. «Документы коллоквиума NAS по промышленной экологии», Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 89, № 3 (1 февраля, 1992), стр. 793–1148.
история техники | Эволюция, возраст и факты
Международная космическая станция
Все СМИ
Похожие темы:
технология
Просмотреть весь связанный контент →
история техники , развитие с течением времени систематических методов изготовления и действия вещей. Термин технология , сочетание греческого technē , «искусство, ремесло», с logos , «слово, речь», означал в Греции дискурс об искусствах, как изящных, так и прикладных. Когда оно впервые появилось в английском языке в 17 веке, оно использовалось только для обозначения обсуждения прикладных искусств, и постепенно сами эти «искусства» стали объектом обозначения. К началу 20 века этот термин охватывал растущий спектр средств, процессов и идей в дополнение к инструментам и машинам. К середине века технология определялась такими фразами, как «средства или действия, с помощью которых человек стремится изменить или манипулировать своим окружением». Даже такие широкие определения подвергались критике со стороны наблюдателей, указывающих на возрастающую трудность разграничения научных исследований и технологической деятельности.
Крайне сжатый отчет об истории технологии, такой как этот, должен принять строгую методологическую схему, если он хочет отдать должное предмету, не искажая его тем или иным способом. План, которому следует следовать в настоящей статье, в первую очередь хронологический, прослеживающий развитие технологии через фазы, которые сменяют друг друга во времени. Очевидно, что разделение между фазами в значительной степени условно. Одним из факторов взвешивания было огромное ускорение западного технологического развития в последние столетия; Восточная техника рассматривается в данной статье в основном лишь в том, что касается развития современной техники.
В каждой хронологической фазе был принят стандартный метод исследования технологического опыта и инноваций. Это начинается с краткого обзора общих социальных условий рассматриваемого периода, а затем продолжается рассмотрением доминирующих материалов и источников энергии периода и их применения в производстве продуктов питания, обрабатывающей промышленности, строительстве, транспорте и связи. , военная техника и медицинская техника. В заключительном разделе рассматриваются социокультурные последствия технологических изменений того периода. Эта схема модифицируется в соответствии с конкретными требованиями каждого периода — например, обсуждение новых материалов занимает значительное место в описаниях более ранних фаз, когда вводились новые металлы, но сравнительно не важно в описаниях некоторых более поздних фаз — но общая закономерность сохраняется на всем протяжении. Одним из ключевых факторов, который нелегко вписывается в эту схему, является разработка инструментов. Казалось наиболее удобным связать их с изучением материалов, а не с каким-либо конкретным приложением, но было невозможно быть полностью последовательным в этом подходе. Дальнейшее обсуждение конкретных направлений технологического развития представлено во множестве других статей: например, см. электроника; исследование; обработка информации.
Общие соображения
По сути, техники — это методы создания новых инструментов и изделий из них, а способность создавать такие артефакты — определяющая характеристика человекоподобных видов. Другие виды создают артефакты: пчелы строят сложные ульи для хранения своего меда, птицы вьют гнезда, а бобры строят плотины. Но эти атрибуты являются результатом паттернов инстинктивного поведения и не могут быть изменены в соответствии с быстро меняющимися обстоятельствами. Люди, в отличие от других видов, не обладают сильно развитыми инстинктивными реакциями, но обладают способностью систематически и творчески мыслить о приемах. Таким образом, люди могут вводить новшества и сознательно изменять окружающую среду так, как не удавалось ни одному другому виду. Обезьяна может иногда использовать палку, чтобы сбивать бананы с дерева, но человек может превратить палку в режущий инструмент и снять целую связку бананов. Где-то на переходе между ними появляется гоминид, первый человекоподобный вид. В силу природы человечества как производителя инструментов, люди с самого начала были технологами, и история техники охватывает всю эволюцию человечества.
Викторина «Британника»
Гаджеты и технологии: правда или вымысел?
Виртуальная реальность используется только в игрушках? Использовались ли когда-нибудь роботы в бою? От компьютерных клавиатур до флэш-памяти — узнайте о гаджетах и технологиях в этой викторине.
Используя рациональные способности для разработки методов и изменения окружающей среды, человечество столкнулось с проблемами, отличными от проблем выживания и производства богатства, с которыми сегодня обычно ассоциируется термин технология . Техника языка, например, включает осмысленное манипулирование звуками и символами, и точно так же техники художественного и ритуального творчества представляют собой другие аспекты технологического стимула. В этой статье не рассматриваются эти культурные и религиозные методы, но важно с самого начала установить их взаимосвязь, потому что история техники обнаруживает глубокое взаимодействие между стимулами и возможностями технологических инноваций, с одной стороны, и социокультурными условиями, с одной стороны. человеческая группа, внутри которой они происходят, с другой.
Социальное участие в технологических достижениях
Понимание этого взаимодействия важно при изучении развития технологий сменяющими друг друга цивилизациями. Чтобы максимально упростить отношения, есть три точки, в которых должно быть некоторое социальное участие в технологических инновациях: социальная потребность, социальные ресурсы и сочувствующий социальный дух. При отсутствии любого из этих факторов маловероятно, что технологическая инновация получит широкое распространение или будет успешной.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Чувство социальной необходимости должно быть сильно ощутимо, иначе люди не будут готовы выделять ресурсы на технологические инновации. Необходимым может быть более эффективный режущий инструмент, более мощное грузоподъемное устройство, машина, экономящая труд, или средство использования нового топлива или нового источника энергии. Или, поскольку военные потребности всегда служили стимулом для технологических инноваций, они могут принять форму потребности в более совершенном оружии. В современном обществе потребности порождены рекламой. Каким бы ни был источник социальной потребности, важно, чтобы о ней сознавало достаточное количество людей, чтобы создать рынок для артефакта или товара, который может удовлетворить эту потребность.
Социальные ресурсы также являются необходимым условием успешной инновации. Многие изобретения потерпели неудачу из-за отсутствия необходимых для их реализации социальных ресурсов — капитала, материалов и квалифицированного персонала. Записные книжки Леонардо да Винчи полны идей для вертолетов, подводных лодок и самолетов, но лишь немногие из них дошли даже до стадии моделей, потому что не хватало тех или иных ресурсов. Ресурс капитала предполагает наличие избыточной производительности и организации, способной направить имеющиеся богатства в те каналы, в которых изобретатель может их использовать. Ресурс материалов предполагает наличие подходящих металлургических, керамических, пластиковых или текстильных материалов, которые могут выполнять любые функции, требуемые от них новым изобретением. Ресурс квалифицированного персонала подразумевает наличие техников, способных создавать новые артефакты и разрабатывать новые процессы. Короче говоря, общество должно быть хорошо оснащено соответствующими ресурсами, чтобы поддерживать технологические инновации.
Сочувствующий социальный дух подразумевает среду, восприимчивую к новым идеям, такую, в которой доминирующие социальные группы готовы серьезно относиться к инновациям. Такая восприимчивость может быть ограничена конкретными областями нововведений — например, улучшениями в оружии или навигационной технике — или может принимать форму более общей позиции исследования, как это имело место среди промышленного среднего класса в Британии в 18-м веке. века, которые были готовы культивировать новые идеи и изобретатели, селекционеры таких идей. Какова бы ни была психологическая основа изобретательского гения, не может быть никаких сомнений в том, что существование социально значимых групп, желающих поощрять изобретателей и использовать их идеи, было решающим фактором в истории техники.
Таким образом, социальные условия имеют первостепенное значение для разработки новых методов, некоторые из которых будут рассмотрены ниже более подробно. Однако стоит оформить еще одну пояснительную записку. Это касается рациональности техники. Уже было замечено, что технология предполагает применение разума к технике, и в 20 веке стало считаться почти аксиомой, что технология — это рациональная деятельность, вытекающая из традиций современной науки. Тем не менее, следует отметить, что техника в том смысле, в каком здесь используется этот термин, намного старше науки, а также что техники имеют тенденцию застывать на протяжении столетий практики или превращаться в такие парарациональные упражнения, как алхимия. Некоторые техники стали настолько сложными, часто зависящими от процессов химических изменений, которые не были поняты даже тогда, когда они широко практиковались, что технология иногда сама становилась «мистерией» или культом, в который ученика нужно было посвящать, как священника в священный сан. и в которой было важнее скопировать древнюю формулу, чем вводить новшества. Современную философию прогресса нельзя отнести к истории техники; на протяжении большей части своего долгого существования технология была практически застойной, загадочной и даже иррациональной. Нет ничего удивительного в том, что некоторые сохранившиеся фрагменты этой мощной технологической традиции присутствуют в современном мире, и в современной дилемме высокотехнологичного общества, рассматривающего вероятность того, что оно будет использовать свои изощренные методы для того, чтобы совершить собственное уничтожение. Таким образом, необходимо остерегаться чрезмерно поверхностного отождествления техники с «прогрессивными» силами современной цивилизации.
С другой стороны, невозможно отрицать, что в технике есть прогрессивный элемент, так как из самого элементарного обзора ясно, что приобретение техники есть кумулятивный процесс, при котором каждое поколение наследует запас техники, на котором он может строить, если захочет и если позволят социальные условия. В течение долгого времени история технологии неизбежно выявляет моменты инноваций, которые демонстрируют это кумулятивное качество по мере того, как некоторые общества шаг за шагом продвигаются от сравнительно примитивных технологий к более сложным. Но хотя это развитие происходило и продолжается до сих пор, природе техники не присущ такой процесс накопления, и это, конечно, не было неизбежным развитием. Тот факт, что многие общества оставались в состоянии стагнации в течение длительных периодов времени, даже на достаточно развитых стадиях технологической эволюции, а некоторые фактически регрессировали и утратили переданные им накопленные технологии, демонстрирует неоднозначную природу технологии и исключительную важность его связь с другими социальными факторами.
Способы передачи технологий
Другим аспектом кумулятивного характера технологии, требующим дальнейшего изучения, является способ передачи технологических инноваций. Это неуловимая проблема, и необходимо принять феномен одновременного или параллельного изобретения в тех случаях, когда нет достаточных доказательств, чтобы показать передачу идей в том или ином направлении. Механика их передачи была чрезвычайно усовершенствована в последние века благодаря печатному станку и другим средствам связи, а также благодаря возросшей легкости, с которой путешественники посещают источники инноваций и приносят идеи домой. Однако традиционно основным способом передачи было перемещение артефактов и мастеров. Торговля артефактами обеспечила их широкое распространение и поощрила подражание. Еще важнее то, что миграция мастеров — будь то странствующие слесари ранних цивилизаций или немецкие инженеры-ракетчики, чьи экспертные знания были приобретены как Советским Союзом, так и Соединенными Штатами после Второй мировой войны, — способствовала распространению новых технологий.
Доказательства таких процессов технологической передачи напоминают о том, что материал для изучения истории техники поступает из различных источников. Многие из них, как и любое историческое исследование, опираются на документальные материалы, хотя для ранних цивилизаций их мало из-за общего отсутствия интереса к технологиям со стороны писцов и летописцев. Таким образом, для этих обществ и для многих тысячелетий более ранней незарегистрированной истории, в которой происходили медленные, но существенные технологические достижения, необходимо в значительной степени полагаться на археологические свидетельства. Даже в связи с недавним прошлым историческое осмысление процессов быстрой индустриализации можно сделать более глубоким и ярким благодаря изучению «промышленной археологии». Много ценного материала такого рода накоплено в музеях и еще больше остается в местах его использования для наблюдения полевого работника. Историк техники должен быть готов использовать все эти источники и при необходимости привлекать навыки археолога, инженера, архитектора и других специалистов.
история техники | Эволюция, возраст и факты
Международная космическая станция
Все СМИ
Похожие темы:
технология
См. весь связанный контент →
история технологии , развитие с течением времени систематических методов изготовления и выполнения различных действий. Термин технология , комбинация греческого technē , «искусство, ремесло», с logos , «слово, речь», означало в Греции дискурс об искусствах, как изящных, так и прикладных. Когда оно впервые появилось в английском языке в 17 веке, оно использовалось только для обозначения обсуждения прикладных искусств, и постепенно сами эти «искусства» стали объектом обозначения. К началу 20 века этот термин охватывал растущий спектр средств, процессов и идей в дополнение к инструментам и машинам. К середине века технология определялась такими фразами, как «средства или действия, с помощью которых человек стремится изменить или манипулировать своим окружением». Даже такие широкие определения подвергались критике со стороны наблюдателей, указывающих на возрастающую трудность разграничения научных исследований и технологической деятельности.
Крайне сжатый отчет об истории технологии, такой как этот, должен принять строгую методологическую схему, если он хочет отдать должное предмету, не искажая его тем или иным способом. План, которому следует следовать в настоящей статье, в первую очередь хронологический, прослеживающий развитие технологии через фазы, которые сменяют друг друга во времени. Очевидно, что разделение между фазами в значительной степени условно. Одним из факторов взвешивания было огромное ускорение западного технологического развития в последние столетия; Восточная техника рассматривается в данной статье в основном лишь в том, что касается развития современной техники.
В каждой хронологической фазе был принят стандартный метод исследования технологического опыта и инноваций. Это начинается с краткого обзора общих социальных условий рассматриваемого периода, а затем продолжается рассмотрением доминирующих материалов и источников энергии периода и их применения в производстве продуктов питания, обрабатывающей промышленности, строительстве, транспорте и связи. , военная техника и медицинская техника. В заключительном разделе рассматриваются социокультурные последствия технологических изменений того периода. Эта схема модифицируется в соответствии с конкретными требованиями каждого периода — например, обсуждение новых материалов занимает значительное место в описаниях более ранних фаз, когда вводились новые металлы, но сравнительно не важно в описаниях некоторых более поздних фаз — но общая закономерность сохраняется на всем протяжении. Одним из ключевых факторов, который нелегко вписывается в эту схему, является разработка инструментов. Казалось наиболее удобным связать их с изучением материалов, а не с каким-либо конкретным приложением, но было невозможно быть полностью последовательным в этом подходе. Дальнейшее обсуждение конкретных направлений технологического развития представлено во множестве других статей: например, см. электроника; исследование; обработка информации.
Общие соображения
По сути, техники — это методы создания новых инструментов и изделий из них, а способность создавать такие артефакты — определяющая характеристика человекоподобных видов. Другие виды создают артефакты: пчелы строят сложные ульи для хранения своего меда, птицы вьют гнезда, а бобры строят плотины. Но эти атрибуты являются результатом паттернов инстинктивного поведения и не могут быть изменены в соответствии с быстро меняющимися обстоятельствами. Люди, в отличие от других видов, не обладают сильно развитыми инстинктивными реакциями, но обладают способностью систематически и творчески мыслить о приемах. Таким образом, люди могут вводить новшества и сознательно изменять окружающую среду так, как не удавалось ни одному другому виду. Обезьяна может иногда использовать палку, чтобы сбивать бананы с дерева, но человек может превратить палку в режущий инструмент и снять целую связку бананов. Где-то на переходе между ними появляется гоминид, первый человекоподобный вид. В силу природы человечества как производителя инструментов, люди с самого начала были технологами, и история техники охватывает всю эволюцию человечества.
Викторина «Британника»
Гаджеты и технологии: правда или вымысел?
Виртуальная реальность используется только в игрушках? Использовались ли когда-нибудь роботы в бою? От компьютерных клавиатур до флэш-памяти — узнайте о гаджетах и технологиях в этой викторине.
Используя рациональные способности для разработки методов и изменения окружающей среды, человечество столкнулось с проблемами, отличными от проблем выживания и производства богатства, с которыми сегодня обычно ассоциируется термин технология . Техника языка, например, включает осмысленное манипулирование звуками и символами, и точно так же техники художественного и ритуального творчества представляют собой другие аспекты технологического стимула. В этой статье не рассматриваются эти культурные и религиозные методы, но важно с самого начала установить их взаимосвязь, потому что история техники обнаруживает глубокое взаимодействие между стимулами и возможностями технологических инноваций, с одной стороны, и социокультурными условиями, с одной стороны. человеческая группа, внутри которой они происходят, с другой.
Социальное участие в технологических достижениях
Понимание этого взаимодействия важно при изучении развития технологий сменяющими друг друга цивилизациями. Чтобы максимально упростить отношения, есть три точки, в которых должно быть некоторое социальное участие в технологических инновациях: социальная потребность, социальные ресурсы и сочувствующий социальный дух. При отсутствии любого из этих факторов маловероятно, что технологическая инновация получит широкое распространение или будет успешной.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Чувство социальной необходимости должно быть сильно ощутимо, иначе люди не будут готовы выделять ресурсы на технологические инновации. Необходимым может быть более эффективный режущий инструмент, более мощное грузоподъемное устройство, машина, экономящая труд, или средство использования нового топлива или нового источника энергии. Или, поскольку военные потребности всегда служили стимулом для технологических инноваций, они могут принять форму потребности в более совершенном оружии. В современном обществе потребности порождены рекламой. Каким бы ни был источник социальной потребности, важно, чтобы о ней сознавало достаточное количество людей, чтобы создать рынок для артефакта или товара, который может удовлетворить эту потребность.
Социальные ресурсы также являются необходимым условием успешной инновации. Многие изобретения потерпели неудачу из-за отсутствия необходимых для их реализации социальных ресурсов — капитала, материалов и квалифицированного персонала. Записные книжки Леонардо да Винчи полны идей для вертолетов, подводных лодок и самолетов, но лишь немногие из них дошли даже до стадии моделей, потому что не хватало тех или иных ресурсов. Ресурс капитала предполагает наличие избыточной производительности и организации, способной направить имеющиеся богатства в те каналы, в которых изобретатель может их использовать. Ресурс материалов предполагает наличие подходящих металлургических, керамических, пластиковых или текстильных материалов, которые могут выполнять любые функции, требуемые от них новым изобретением. Ресурс квалифицированного персонала подразумевает наличие техников, способных создавать новые артефакты и разрабатывать новые процессы. Короче говоря, общество должно быть хорошо оснащено соответствующими ресурсами, чтобы поддерживать технологические инновации.
Сочувствующий социальный дух подразумевает среду, восприимчивую к новым идеям, такую, в которой доминирующие социальные группы готовы серьезно относиться к инновациям. Такая восприимчивость может быть ограничена конкретными областями нововведений — например, улучшениями в оружии или навигационной технике — или может принимать форму более общей позиции исследования, как это имело место среди промышленного среднего класса в Британии в 18-м веке. века, которые были готовы культивировать новые идеи и изобретатели, селекционеры таких идей. Какова бы ни была психологическая основа изобретательского гения, не может быть никаких сомнений в том, что существование социально значимых групп, желающих поощрять изобретателей и использовать их идеи, было решающим фактором в истории техники.
Таким образом, социальные условия имеют первостепенное значение для разработки новых методов, некоторые из которых будут рассмотрены ниже более подробно. Однако стоит оформить еще одну пояснительную записку. Это касается рациональности техники. Уже было замечено, что технология предполагает применение разума к технике, и в 20 веке стало считаться почти аксиомой, что технология — это рациональная деятельность, вытекающая из традиций современной науки. Тем не менее, следует отметить, что техника в том смысле, в каком здесь используется этот термин, намного старше науки, а также что техники имеют тенденцию застывать на протяжении столетий практики или превращаться в такие парарациональные упражнения, как алхимия. Некоторые техники стали настолько сложными, часто зависящими от процессов химических изменений, которые не были поняты даже тогда, когда они широко практиковались, что технология иногда сама становилась «мистерией» или культом, в который ученика нужно было посвящать, как священника в священный сан. и в которой было важнее скопировать древнюю формулу, чем вводить новшества. Современную философию прогресса нельзя отнести к истории техники; на протяжении большей части своего долгого существования технология была практически застойной, загадочной и даже иррациональной. Нет ничего удивительного в том, что некоторые сохранившиеся фрагменты этой мощной технологической традиции присутствуют в современном мире, и в современной дилемме высокотехнологичного общества, рассматривающего вероятность того, что оно будет использовать свои изощренные методы для того, чтобы совершить собственное уничтожение. Таким образом, необходимо остерегаться чрезмерно поверхностного отождествления техники с «прогрессивными» силами современной цивилизации.
С другой стороны, невозможно отрицать, что в технике есть прогрессивный элемент, так как из самого элементарного обзора ясно, что приобретение техники есть кумулятивный процесс, при котором каждое поколение наследует запас техники, на котором он может строить, если захочет и если позволят социальные условия. В течение долгого времени история технологии неизбежно выявляет моменты инноваций, которые демонстрируют это кумулятивное качество по мере того, как некоторые общества шаг за шагом продвигаются от сравнительно примитивных технологий к более сложным. Но хотя это развитие происходило и продолжается до сих пор, природе техники не присущ такой процесс накопления, и это, конечно, не было неизбежным развитием. Тот факт, что многие общества оставались в состоянии стагнации в течение длительных периодов времени, даже на достаточно развитых стадиях технологической эволюции, а некоторые фактически регрессировали и утратили переданные им накопленные технологии, демонстрирует неоднозначную природу технологии и исключительную важность его связь с другими социальными факторами.
Способы передачи технологий
Другим аспектом кумулятивного характера технологии, требующим дальнейшего изучения, является способ передачи технологических инноваций. Это неуловимая проблема, и необходимо принять феномен одновременного или параллельного изобретения в тех случаях, когда нет достаточных доказательств, чтобы показать передачу идей в том или ином направлении. Механика их передачи была чрезвычайно усовершенствована в последние века благодаря печатному станку и другим средствам связи, а также благодаря возросшей легкости, с которой путешественники посещают источники инноваций и приносят идеи домой. Однако традиционно основным способом передачи было перемещение артефактов и мастеров. Торговля артефактами обеспечила их широкое распространение и поощрила подражание. Еще важнее то, что миграция мастеров — будь то странствующие слесари ранних цивилизаций или немецкие инженеры-ракетчики, чьи экспертные знания были приобретены как Советским Союзом, так и Соединенными Штатами после Второй мировой войны, — способствовала распространению новых технологий.
Доказательства таких процессов технологической передачи напоминают о том, что материал для изучения истории техники поступает из различных источников. Многие из них, как и любое историческое исследование, опираются на документальные материалы, хотя для ранних цивилизаций их мало из-за общего отсутствия интереса к технологиям со стороны писцов и летописцев. Таким образом, для этих обществ и для многих тысячелетий более ранней незарегистрированной истории, в которой происходили медленные, но существенные технологические достижения, необходимо в значительной степени полагаться на археологические свидетельства. Даже в связи с недавним прошлым историческое осмысление процессов быстрой индустриализации можно сделать более глубоким и ярким благодаря изучению «промышленной археологии». Много ценного материала такого рода накоплено в музеях и еще больше остается в местах его использования для наблюдения полевого работника. Историк техники должен быть готов использовать все эти источники и при необходимости привлекать навыки археолога, инженера, архитектора и других специалистов.
Последние научные достижения Китая
Цифры и факты
Ожидается, что инвестиции Китая в исследования и разработки достигнут 2,5% ВВП, а вклад научно-технического прогресса в экономический рост должен достичь 60%.
— 13-й пятилетний план Китая (2016-2020)
Обязательства центрального правительства направлены на то, чтобы сделать Китай ведущей державой в области науки и техники к середине века, или примерно к 100-летию Народной Республики Китая.
—Выступление президента Си Цзиньпина на конференции двух ведущих аналитических центров страны, которая проводится раз в два года 31 мая
Цели в три шага: К 2020 году превратить Китай в страну, ориентированную на инновации, чтобы вывести Китай в число ведущих инновационных стран страны к 2030 году и превратить Китай в центр технологических инноваций к 2025 году.
В настоящее время Китай уверенно занимает второе место в мире по исследованиям и разработкам.
— Базирующийся в США Национальный совет по науке, который консультирует президента и Конгресс по вопросам политики в области науки и техники.
Нажмите здесь, чтобы увидеть больше таблиц
Tiangong II, спущен на воду 15 сентября 2016 г.
Космическая лаборатория имеет высоту 10,4 метра, диаметр 3,35 метра и весит 8,6 метрических тонны. Он имеет две каюты: одна служит жилым помещением для космонавтов, а другая содержит солнечные батареи, аккумуляторы, топливо и двигатели.
Его основными задачами являются обеспечение пребывания в нем космонавтов средней продолжительности и отработка технологий жизнеобеспечения, демонстрация планов дозаправки и ремонта на орбите, а также проведение экспериментов, относящихся к космическим наукам.
Shenzhou XI, запущен 17 октября и вернулся 18 ноября 2016 г.
На борту астронавтов Цзин Хайпэна и Чен Донга стыкуется с Tiangong II 19 октября. посадка овощей в космосе.
Миссия Shenzhou XI-Tiangong II была шестым пилотируемым космическим полетом Китая и, как ожидается, проложит путь к постоянной космической станции, строительство которой страна планирует начать в 2018 году и ввести в эксплуатацию примерно в 2022 году.
Возвращаемый спутник SJ-10, запущенный 6 апреля и возвращенный 18 апреля 2016 г. начать строительство в 2018 году и ввести в эксплуатацию примерно в 2022 году.
Тяжелая двухступенчатая ракета «Чанчжэн-5», запущенная 3 ноября 2016 г. околоземная орбита и 14 тонн на геостационарную переходную орбиту.
«Чанчжэн-5» позволит Китаю вывести в космос свою будущую пилотируемую станцию и отправить беспилотные зонды на Марс. Примерно в 2017 году планируется запустить лунный зонд «Чанъэ-5».
Пять незабываемых моментов
Первый спутник — Dongfanghong-1, 24 апреля 1970 г. Пятая нация, вступившая в «космический клуб»
Первый пилотируемый космический корабль (2003 г.) 38-летний Ян Ливэй провел на орбите 21 час.
Третья страна, отправившая человека в космос
Первый выход в открытый космос Чжай Чжигана, 42 года (2008 г.)
Третья страна, оставившая след во вселенной
Первая космическая лаборатория Тяньгун-1 (2011 г.) Подготовка к вводу в эксплуатацию постоянной пилотируемой космической станции ориентировочно в 2022 г.
Первая лунная «мягкая» посадка — лунный зонд «Чанъэ-3» (2013 г.) С луноходом «Юйту» (Нефритовый кролик) для изучения геологического строения Луны и поверхностных веществ и поиска природных ресурсов
Амбициозные планы
2017 — Отправить лунный зонд «Чанъэ 5» на посадку на Луну и вернуться с лунными образцами.
2020 — В настоящее время выполняются завершенные аэрокосмические проекты, включая пилотируемые космические программы, лунные зонды, навигационную спутниковую систему BeiDou и программу наблюдения за спутниками Gaofen. Китай также намерен отправить на Марс беспилотный зонд, который, как ожидается, выйдет на орбиту и приземлится на Красной планете и проведет научные исследования.
2025 — Завершит строительство национальной гражданской космической инфраструктуры.
2036 — Планирует отправить астронавтов на Луну в рамках программы пилотируемых исследований Луны. На сегодняшний день только США успешно высадили астронавтов на Луну.
C919, первый большой пассажирский лайнер отечественной разработки в Китае
Однофюзеляжный, 168-местный, двухдвигательный реактивный самолет успешно прошел основные испытания своих двигателей, что стало завершающим этапом фазы испытаний. Его первый испытательный полет состоится в конце этого года или в начале 2017 года.
Ожидается, что это будет стимулировать рост смежных производственных отраслей, включая производство авиационных материалов, электронику, автоматизацию и машиностроение.
J-20, передовой китайский истребитель-невидимка, первый публичный дебют 1 ноября 2016 г.
отслеживать самолеты и ракеты противника одновременно во всех направлениях.
J-20 еще больше повысит боеспособность Китая и позволит военно-воздушным силам лучше защищать национальный суверенитет, национальную безопасность и территориальную целостность.
AG600, крупнейший в мире самолет-амфибия, дебют 30 октября 2016 г.
AG600 имеет длину 37 м, размах крыла 38,8 м и высоту 12,1 м. С четырьмя турбовинтовыми двигателями он может набирать на борт 12 тонн воды за 20 секунд при максимальной взлетной массе 53,5 тонны.
Помимо лесопожарных и водоспасательных работ, он может быть переоборудован для мониторинга морской среды и обеспечения безопасного плавания по Морскому шелковому пути.
Y-20, крупнейший отечественный транспортный самолет Китая, вступил в НОАК 6 июля 2016 г.
Y-20 имеет максимальную полезную нагрузку 66 тонн и максимальную взлетную массу около 200 тонн. Он имеет длину 47 м, размах крыльев 50 м и высоту 15 м. Полностью загруженный Y-20 может пролететь 3700 км без посадки из Харбина в провинции Хэйлунцзян в Лхасу в Тибетском автономном районе.
Это означает, что Китай приобрел возможности для дальних перевозок и вступил в мировой «большой авиационный клуб», все члены которого являются авиационными державами.
Первый в мире спутник квантовой связи
Micius, первый в мире спутник квантовой связи, разработанный Китаем, был запущен в космос 16 августа 2016 года.
631-килограммовый спутник, названный в честь древнекитайского философа и ученого Миция, работает на высоте 500 километров над Землей не менее двух лет.
Спутник предназначен для экспериментов в области квантовой науки и послужит доказательством того, что Китай является мировым лидером в области квантовой связи между спутником и Землей.
Спутник предназначен для экспериментов в области квантовой науки и послужит доказательством того, что Китай является мировым лидером в области квантовой связи между спутником и Землей.
Большой шаг в построении космической сети квантовой связи, которую практически невозможно взломать.
Самая длинная в мире сеть квантовой связи
Во второй половине этого года Китай завершит и введет в эксплуатацию самую длинную в мире сеть квантовой связи протяженностью 2000 км от Пекина до Шанхая.
Правительственные учреждения и банки в городах вдоль маршрута могут использовать его в первую очередь. К 2030 году китайская сеть будет расширена по всему миру.
«Тяньгун-2», который позволит двум астронавтам прожить в космосе 30 дней, сможет принимать пилотируемые и грузовые космические корабли и будет использоваться для испытаний систем и процессов пребывания в космосе и дозаправки топливом.
В 2012 году Китай построил первую в мире квантовую сеть мегаполиса в Хэфэй, соединив 46 узлов, чтобы обеспечить голосовую связь, текстовые сообщения и передачу файлов в реальном времени.
Прорыв
Сферический телескоп с пятисотметровой апертурой (FAST), или Тяньян, является крупнейшим в мире в своем роде, обогнав обсерваторию Аресибо в Пуэрто-Рико, диаметр которой составляет 300 метров. Большая полусферическая поверхность FAST состоит из 4450 отражающих панелей толщиной 1,3 мм, каждая из которых весит от 427 до 482,5 кг. Он в 10 раз более чувствителен, чем управляемый 100-метровый телескоп недалеко от Бонна, Германия.
Научное применение
FAST может обнаруживать слабые радиосигналы из космоса, даже за пределами нашей Солнечной системы, и будет полезен в таких областях, как крупномасштабная физика Вселенной и понимание природы темной материи.
Он также будет способствовать международному поиску разумной внеземной жизни и может также использоваться для отслеживания космических кораблей, участвующих в космической программе Китая.
Он способен идентифицировать гравитационные волны, обнаруживать радиоизлучение из дальних уголков космоса и прослушивать признаки разумной внеземной жизни.
Строительство и стоимость
Этот гигантский проект с инвестициями в размере 1,2 миллиарда юаней (185 миллионов долларов США) стартовал в 2011 году, спустя 17 лет после того, как его предложили китайские астрономы.
Zhang Jian
24 марта в Китае спущен на воду первый в стране корабль «Zhang Jian», специально предназначенный для перевозки подводных лодок.
Корабль имеет длину 97 метров и ширину 17,8 метра. Он рассчитан на перевозку 60 человек и имеет дальность полета 15 000 морских миль.
Корабль будет управлять Rainbow Fish, первым в Китае автоматическим подводным аппаратом на глубине 11 000 метров, который попытается погрузиться на 8 000 метров под поверхность.
Rainbow Fish, подводный аппарат, способный погружаться на глубину 11 000 метров, завершил 18-часовое исследование на глубине 6748 метров в Новобританском желобе Соломонова моря 18 августа 2016 года.
Цзяолун
Текущий китайский рекорд по подводному плаванию с пилотом был установлен Jiaolong, пилотируемым глубоководным исследовательским подводным аппаратом, созданным на основе собственных независимых исследований и разработок Китая.
В июне 2012 года он достиг 7062 метров в Марианской впадине в западной части Тихого океана, что является рекордным диапазоном глубины для любого пилотируемого исследовательского аппарата в мире.
Он завершает последнюю миссию погружения в желоб Яп в западной части Тихого океана, достигнув глубины 6579 метров под водой 22 мая 2016 года.
Реактор Daya Bay Neutrino Experiment Нейтринный эксперимент, известный изучением смешивания нейтрино, открывает новую область физики нейтрино. В марте 2012 года лаборатория объявила о точном измерении последнего из нерешенных «углов смешивания» нейтрино, который определяет способ колебаний нейтрино. Новаторские результаты обещают новое понимание того, почему обычная материя выжила после Большого взрыва, чтобы сформировать все видимое в нашей нынешней Вселенной.
План на будущее
Ранее в этом году правительство запустило новый проект экспериментальной установки по исследованию нейтрино в городе Цзянмэнь, провинция Гуандун, чтобы заменить к 2020 г. различные типы нейтрино.
Хотя сама частица нейтральна, она является частью «троицы», состоящей из трех типов нейтрино — электронных, мюонных и тау-нейтрино. При определенных обстоятельствах каждый тип может трансформироваться в один из двух других.
С бюджетом в 2 миллиарда юаней (310 миллионов долларов) подземная нейтринная обсерватория Цзянмэнь, также известная как JUNO, затмит проект Daya Bay.
Применение биоинженерии при трансплантации органов
Биоинженерные роговицы, сделанные из глаз свиней, могут помочь миллионам китайских пациентов снова видеть, заявили офтальмологи. По словам Юань Цзинь из офтальмологического центра Университета Сунь Ятсена в южнокитайском городе Гуанчжоу, 14-летний мальчик прозрел после пересадки роговицы глаза свиньи 25 февраля.
Лечение основных заболеваний
В Китае самое большое число больных болезнью Альцгеймера в мире, но страна прилагает все усилия, чтобы присоединиться к мировому темпу в раскрытии медицинской тайны.
11 мая Чжан Баоронг, член китайской организации по болезни Альцгеймера, объявил, что его исследовательская группа обнаружила новый белок под названием «IL-33», который может обратить вспять симптомы болезни Альцгеймера, хронического нейродегенеративного заболевания, которое обычно начинается медленно и со временем становится хуже.
Если клинические испытания пройдут успешно, их открытие может помочь от 20 до 30 процентов пациентов с менее серьезными формами болезни Альцгеймера полностью выздороветь.
Трехлетний план искусственного интеллекта «Интернет Плюс»
Китай ускорит развитие своего сектора искусственного интеллекта (ИИ) и создаст рынок стоимостью более 100 миллиардов юаней (15,26 миллиарда долларов) в течение следующих трех лет.
К 2018 году Китай должен создать платформы для фундаментальных ресурсов и инноваций в области искусственного интеллекта, а также совершить прорыв в основных базовых технологиях, чтобы к 2018 году они соответствовали глобальным технологиям и отраслям искусственного интеллекта.
Страна будет культивировать и развивать новые отрасли искусственного интеллекта, продвигать инновации в интеллектуальных продуктах и повышать уровень интеллекта терминальных продуктов.
В программе будут участвовать такие ключевые проекты, как интеллектуальная бытовая техника, умные автомобили, интеллектуальные беспилотные системы, интеллектуальные носимые устройства и роботы.
Два робота попали в социальные сети
Робот-монах
Буддийские монастыри часто ассоциируются с традициями и древним прошлым, но один, расположенный в 30 км к северо-западу от пекинского центра инноваций Китая Чжунгуаньцунь, прославился тем, что смотрит на будущее с использованием передовых технологий и для своего последнего новобранца, робота.
‘Jia Jia’
Новый интерактивный робот по имени Jia Jia, похожий на настоящую женщину, был представлен на Китайской (Шанхайской) международной технологической ярмарке 2016 с 21 по 23 апреля.
Исследовательская группа Sunway TaihuLight, суперкомпьютера производства Уси, была объявлена победителем премии ACM Gordon Bell Prize 2016 в Солт-Лейк-Сити 17 ноября 2016 года.
Премия известна как эквивалент Нобелевской премии. Приз в области приложений для высокопроизводительных вычислений. Это первая премия, присуждаемая китайским исследователям.
Суперкомпьютер запущен 20 июня 2016 года и может выполнять ошеломляющие 93 петафлопса в секунду (квадриллионы вычислений в секунду). Его процессоры и технологии разработаны в Китае.
Научно-технические достижения Китая — OpenGov Asia
Китай добился больших успехов в области научных и технологических инноваций в период 13-й пятилетки. Поскольку Китай вступает на новый путь построения современной социалистической страны во всех отношениях, научно-технические инновации будут играть жизненно важную роль в содействии общему развитию страны.
С 2013 года Китай последовательно и неуклонно продвигается вверх по рейтингу Глобального инновационного индекса, зарекомендовав себя как мировой лидер в области инноваций и ежегодно приближаясь к первой десятке. Согласно недавнему Глобальному инновационному индексу, опубликованному Всемирной организацией интеллектуальной собственности, Китай поднялся с 29-го места в 2015 году на 12-е в этом году в мировом рейтинге.
– Передовой научно-технический прогресс
Исследователи создали прототип квантового компьютера «Цзючжан», с помощью которого было обнаружено до 76 фотонов, что позволило достичь квантового вычислительного преимущества. Это достижение означает, что Китай достиг первой вехи на пути к полномасштабным квантовым вычислениям — преимущество квантовых вычислений, которое указывает на ошеломляющее ускорение квантовых вычислений.
Еще одна технологическая инновация — чип гибридного искусственного интеллекта (ИИ) под названием Tianjic, который позволяет велосипеду не только балансировать, но и объезжать препятствия, реагировать на голосовые команды и даже принимать независимые решения. Кроме того, Китай запустил космический телескоп Hard X-ray Modulation Telescope (HXMT), или Insight, для наблюдения за черными дырами, нейтронными звездами, гамма-всплесками и другими небесными явлениями.
Инновации для исследования космоса и морских глубин
Китай запустил миссию Tianwen-1, состоящую из орбитального аппарата, посадочного модуля и вездехода. Марсоход Zhurong преодолел более 1000 метров с момента посадки на Марс. Также был запущен зонд «Чанъэ-5», состоящий из орбитального аппарата, посадочного модуля, подъемного модуля и возвращаемого модуля.
Как сообщает OpenGov Asia, Национальное космическое управление Китая (CNSA) опубликовало две фотографии и два видео, снятых китайским марсианским зондом Tianwen-1 во время и после первой посадки страны на красную планету.
Первая черно-белая фотография была сделана камерой обнаружения препятствий, установленной перед марсоходом. На изображении видно, что рампа посадочного модуля была продлена до поверхности Марса. На изображении видна местность в прямом направлении движения марсохода, а горизонт Марса кажется изогнутым из-за широкоугольного объектива.
Возвратная капсула приземлилась в автономном районе Внутренняя Монголия на севере Китая, доставив около 1731 грамма лунных образцов. Национальное космическое управление Китая доставило около 17 граммов образцов в 13 учреждений. Каждый из них подал заявку на участие в исследовательских программах.
Научные технологии для социального и экономического развития
Гигантская щитовая проходческая машина диаметром 16 метров сошла с производственной линии в городе Чанша, провинция Хунань, Центральный Китай. Эта машина имеет длину 150 метров и вес 4300 тонн и является самой большой машиной для проходки щитов, произведенной в Китае на сегодняшний день.
Китай также запустил свой спутник мониторинга углекислого газа TanSat, став третьей страной после Японии и США, которая осуществляет мониторинг парниковых газов с помощью собственного спутника. Задача спутника — обеспечить высокоточный мониторинг глобальной концентрации углекислого газа в атмосфере и предоставить спутниковые данные для научных исследований.
Китай официально ввел в эксплуатацию BDS (навигационная спутниковая система BeiDou) при открытии новой системы BDS-3 для пользователей по всему миру. С тех пор система BDS-3 работает бесперебойно и предоставляет стабильно качественные услуги пользователям по всему миру.
Ранее OpenGov Asia писала о том, что китайская навигационная индустрия BeiDou выросла в цене, поскольку к 2025 году эта отрасль, по оценкам, превысит 1 триллион юаней (около 155 миллиардов долларов США), что, по словам эксперта, составит от 20 до 25% мировой доли. . 2020 год стал важным поворотным моментом для BeiDou, поскольку строительство системы было завершено, и акцент был смещен на ее индустриализацию и крупномасштабное применение.
Изображение предоставлено: Городской совет Веллингтона
Городской совет Веллингтона в сотрудничестве с двумя организациями объявил о запуске Mahau, нового мобильного приложения на языке маори для празднования, поощрения и распространения языка маори в Те Вангануи-а-Тара ( гавани Веллингтона).
Согласно пресс-релизу, это бесплатное, простое в использовании интерактивное приложение, которое помогает местным жителям и гостям города начать свое обучение с помощью фраз, созданных специально для города Веллингтон. Он был разработан совместно с членами сообщества, чтобы пользователи могли изучать маори в любое время и в любом месте. Махау поможет заниматься, говорить и понимать местные диалекты маори.
Mahau поможет новичкам со словами и произношением маори, а также предоставит список мест назначения Веллингтона и географических названий. Приложение Maau будет доступно для загрузки после запуска 23 сентября. Общественность также сможет опробовать приложение на мероприятиях, фестивалях, в библиотеках и других учреждениях Совета в течение следующих нескольких месяцев. Стоимость разработки приложения, услуг перевода и текущей рекламной кампании оценивается в 70 000 долларов.
В пресс-релизе процитировано официальное лицо, заявившее, что эта инициатива является продолжением основ, заложенных политикой в отношении языка маори, созданной для прославления языка и поддержки возрождения языка в деятельности Совета и города Веллингтона, в конечном итоге поддерживая цель стать двуязычный город к 2040 г.
Это полезный инструмент, который может взять и использовать каждый. Это может быть полезно, если пользователь ищет название места в городе Веллингтон или правильное произношение слова. Письменные и устные функции дают пользователю чувство уверенности при каждом использовании, заявил чиновник.
Аналогичные усилия были предприняты в июле, когда было запущено интерактивное мобильное приложение Fakaako e Vagahau Niue для сохранения языка ниуэ. Инструмент можно загрузить на смарт-устройства для доступа к информации и знаниям, касающимся языка ниуэ (вагахау-ниуэ). В сообщениях говорится, что приложение было разработано для того, чтобы учащиеся могли изучать Вагахау Ниуэ в своем собственном темпе из любой точки мира.
Он включает информацию об алфавите Ниуэ, повседневных разговорах, семье, частях тела, числах, цветах, деревнях, календаре, временах года, спорте, здоровье, времени, ценностях, пословицах и местах работы. Также представлены страницы, включающие интерактивную карту с изображением деревень и пением молитв и гимнов. Он имеет синхронизированное повествование на языке ниуэ, возможность коснуться, чтобы услышать правильное произношение слов ниуэ, и возможность записывать собственное повествование пользователя. Он частично финансировался Тихоокеанским фондом инноваций в области образования.
По данным Министерства образования, Тихоокеанский фонд поддержки образования является частью Фонда реагирования и восстановления COVID-19 и инвестирует 39,7 млн долларов США в течение четырех лет (с 2020/21 по 2023/24 год) для оказания поддержки учащимся и семьям тихоокеанских островов в получить доступ к образованию. Это согласуется с более широким вниманием правительства к благополучию и вовлеченности, включая установление ведущих ролей в учебной программе, поддержку психического благополучия учащихся тихоокеанских островов и поддержку благополучия преподавателей.
В течение 21 -й -й юбилей Министерства связи и информации, министр Джонни Дж. Плейт заявил, что нация будет продолжать укреплять свое сотрудничество для развития своей цифровой экономики. Он призвал министерства, ведомства, центральные и региональные органы власти, а также частный сектор коллективно решать проблемы цифровой трансформации.
Настоящую озабоченность, по словам министра Джонни, вызывают кибератаки, происходящие на цифровой арене. Он пояснил, что готовность также должна быть сбалансирована со способностью предотвращать и сдерживать кибератаки. «В различных формах и способах, в сети, а также на конечных точках или конечных точках на ноутбуках, серверах, гаджетах и так далее, вы должны иметь это. Для этого нам необходимо работать вместе с учреждениями министерства, чтобы обеспечить и поддерживать доступность брандмауэра».
Он добавил, что к кибератакам и кибербезопасности нужно относиться надлежащим образом. Он отметил, что разработка и функционирование вышестоящей и нижестоящей инфраструктуры ИКТ в настоящее время распространяется на все уровни общества. Правительство Индонезии через Министерство связи и информатики также готовит строительство правительственного облака или правительственного центра обработки данных.
Что касается попыток предотвратить кибератаки, министр оценил важность укрепления технологий шифрования, систем и отличного организационного управления для быстрого решения проблем кибератак. Кроме того, имеющиеся человеческие ресурсы обладают необходимыми навыками и знаниями для нового периода, современной эпохи цифровой трансформации.
Министр Джонни заметил, что деятельность в цифровом пространстве рассредоточена по многочисленным отраслям, департаментам и учреждениям. Таким образом, командная работа необходима для разработки, защиты, эксплуатации и обслуживания цифрового мира. Включая Kominfo, например, в контексте или в связи с законами и правилами, как дисциплинированно и последовательно применять правила в цифровом пространстве.
В то же время исключительная производительность PT Pertamina Hulu Rokan (PHR) и ее достижения в повышении производительности рабочей зоны Rokan (WK) поддерживаются внедрением цифровых технологий и других инноваций. PHR является дочерней компанией индонезийской государственной нефтяной компании PT Pertamina (Persero).
PHR имеет центр оперативного управления в режиме реального времени и объект больших данных, который может отслеживать деятельность в полевых условиях. Создание объекта, известного как Центр цифровых технологий и инноваций (DICE), имеет решающее значение для содействия быстрому и правильному принятию решений.
Объект DICE был запущен Нике Видьявати, главой SKK Migas Dwi Soetjipto и президентом-директором PT Pertamina (Persero). По ее словам, эта стратегическая мера является частью усилий Pertamina по обеспечению надежной работы в рамках инициатив Go Digital.
Этот объект имеет решающее значение для обеспечения быстрого и точного принятия решений и, как следствие, достижения производственных целей. DICE была создана путем объединения двух цифровых объектов PHR, War Room и Интегрированного центра поддержки принятия решений по оптимизации (IODSC).
Объект имеет 66 экранов, на которых в виде цифровой панели отображаются данные и информация, такие как мониторинг буровых работ, интегрированный график бурения, строительство нефтедобывающих сооружений, подготовка места бурения, управление производственной деятельностью и техническое обслуживание оборудования.
PHR также использует технологию искусственного интеллекта для создания автоматических графиков капитального ремонта, более оптимального и эффективного планирования движения буровой установки, выявления неоптимальной производительности насоса, анализа и измерения расхода нефти для оптимальной добычи, а также удаленного и комплексного мониторинга условий давления жидкости в нефтяные скважины.
Изображение предоставлено: sutd.edu.sg
Чтобы улучшить будущие коммуникационные и коммуникационные возможности и таланты Сингапура, Infocomm Media Development Authority (IMDA) объединилась с Сингапурским университетом технологий и дизайна (SUTD), одним из ведущих мировых научных исследований. университеты в области телекоммуникаций.
Предвидя будущее 6G в Сингапуре, министр связи и информации Жозефина Тео запустила лабораторию Future Communications Connectivity (FCC) SUTD, первую в регионе физическую лабораторию 6G, которая также попытается объединить научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы 6G и Мегацентр искусственного интеллекта SUTD.
«SUTD рада стать партнером IMDA, чтобы продвигать отраслевые исследовательские и образовательные учреждения для развития талантов в экосистеме беспроводной связи Сингапура. Мы с нетерпением ждем возможности ускорить перевод исследований в области будущих коммуникационных технологий», — говорит профессор Чонг Тоу Чонг, президент SUTD.
FCCLab будет стремиться к прорыву в исследованиях 6G и поддерживать разработку таких технологий, как голографическая связь и расширенные сенсорные возможности, чтобы обеспечить следующее поколение беспилотных автомобилей и дронов.
По словам Лью Чуэна Хонга, исполнительного директора IMDA, прорывы были бы немыслимы без постоянных инвестиций и концентрации внимания на следующем рубеже. Они очень рады сотрудничеству с SUTD для создания первой лаборатории 6G в Юго-Восточной Азии.
Это начало их усилий, направленных на то, чтобы извлечь выгоду из перспектив коммуникационных технологий будущего и стать глобальным центром передового опыта.
FCCLab является частью сингапурской программы исследований и разработок Future Communications стоимостью 70 миллионов сингапурских долларов и расположена в кампусе SUTD (FCP). Национальный исследовательский фонд Сингапура (NRF) финансирует FCP в рамках своих инициатив по исследованиям, инновациям и предпринимательству (RIE), при этом SUTD выступает в качестве принимающей организации.
FCP будет координировать различные исследования в экосистеме RIE, с научно-исследовательскими институтами (RI), институтами высшего образования (IHL) и другими усилиями RIE.
Испытательный стенд FCCLab будет соответствовать Проекту партнерства 3-го поколения (3GPP1) и стандартам Open RAN, чтобы облегчить прямую оценку результатов исследований. Индивидуально заменяемые сетевые компоненты позволяют проводить индивидуальные исследования.
SUTD, как принимающий университет, будет руководить сотрудничеством в экосистеме Сингапура, включая A*STAR, Наньянский технологический университет, Сингапур (NTU), Национальный университет Сингапура (NUS) и Сингапурский технологический институт (SIT).
SUTD в настоящее время выделил 20 грантовых проектов FCP как для исследований, так и для переводов. Исследовательские проекты сосредоточены на граничных вычислениях с множественным доступом, организации сети, внеземных сетях и безопасности, тогда как переводческие проекты сосредоточены на вариантах использования и имеют тематический акцент на новых возможностях мобильности для воздушных, наземных и морских приложений.
FCP также предоставила 14 стипендий для получения степени магистра местным студентам для проведения исследований и переводов в области будущих коммуникационных технологий, чтобы расширить поток сингапурских талантов.
Сингапур уже заключил соглашения о 6G с ведущими институтами 6G по всему миру, включая финский флагман 6G и Корейский институт связи и информационных наук. SUTD также сотрудничает как с местными, так и с многонациональными корпорациями в рамках программы FCP.
Кроме того, сети связи 5G призваны стать основой цифровой трансформации и позволить всем отраслям осуществить огромные технологические изменения.
Ожидается, что 5G предложит улучшенную мобильную широкополосную связь и критически важный Интернет вещей (IoT), предоставляя Интернет для всего и везде. Во время внедрения 5G крайне важно учитывать пробелы, оставленные 5G, и начинать разработку технологий 6G для их заполнения.
Это хорошее начало для изучения некоторых неудовлетворенных потребностей 5G и рассмотрения потребностей в технологии 6G.
Для продвижения инициативы «Цифровая Индия» в Индийских железных дорогах, официальном совете Министерства путей сообщения, правительство поощряет пассажиров покупать продукты питания с помощью цифровых методов через пункты общественного питания на железнодорожных станциях. 8 878 стационарных единиц имеют цифровые платежные средства, говорится в пресс-релизе.
Кроме того, правительство предоставило портативные терминалы для точек продаж (PoS) в пунктах общественного питания для создания распечатанных счетов и счетов-фактур, отражающих все детали проведенных транзакций, и для рассмотрения жалоб на завышение цен. В настоящее время в 596 поездах имеется 30,81 PoS-машина. 4 316 статических единиц были оснащены PoS-машинами.
Чтобы расширить возможности, доступные пассажирам в поездах, на Индийских железных дорогах были введены услуги электронного питания. Услуги электронного питания находятся в ведении Индийской железнодорожной корпорации общественного питания и туризма (IRCTC), предприятия государственного сектора. Пассажиры могут предварительно заказать питание при бронировании электронного билета или во время поездки в поезде с помощью мобильного приложения, обращения в колл-центр или на сайте. Услуга E-Catering в настоящее время доступна на 310 железнодорожных станциях через 1755 поставщиков услуг и 14 агрегаторов продуктов питания, обеспечивающих в среднем 41 844 приема пищи в день.
В июле Индийские железные дороги объявили о развертывании систем видеонаблюдения (VSS) на 756 важных железнодорожных станциях по всей стране к 2023 году. Министерство поручило RailTel завершить установку VSS, которая оснащена камерами видеонаблюдения высокого разрешения. с объемом хранения отснятого материала более месяца.
Как сообщает OpenGov Asia, камеры видеонаблюдения на станциях и видеопотоки будут контролироваться на трех уровнях для повышения безопасности на этих железных дорогах. Система состоит из программного обеспечения для видеоаналитики и распознавания лиц с поддержкой искусственного интеллекта (ИИ), которое может помочь в обнаружении известных преступников. Это может вызвать тревогу, когда они входят в помещение.
Система управления сетью (NMS) будет использоваться для мониторинга камер, серверов, ИБП и коммутаторов. Все данные могут быть просмотрены из любого веб-браузера авторизованным персоналом. Будут развернуты IP-камеры четырех типов: купольные, цилиндрические, с панорамированием и наклоном и ультра-HD (4K).
Власти заявили, что ускорят назначение исполнительных агентств. Все камеры видеонаблюдения будут объединены в сеть по оптоволоконному кабелю, а видеопоток с камер видеонаблюдения будет отображаться на местных постах ПФР и централизованных диспетчерских камерах видеонаблюдения на дивизионном и зональном уровнях. По данным Министерства железных дорог, камеры будут фиксировать активность в залах ожидания, стойках бронирования, на парковках, главных входах и выходах, платформах, пешеходных мостах и кассах. Ашвини Вайшнав, министр железных дорог, сказал: «Нам необходимо быстро осваивать новые технологии на железных дорогах, будь то подвижной состав, строительство, безопасность, кибербезопасность или ситуации, когда есть человеческий интерфейс».
Инициатива «Цифровая Индия», запущенная в 2015 году, является флагманской программой правительства, целью которой является преобразование Индии в общество с цифровыми возможностями и экономику знаний. Он состоит из девяти столпов: широкополосные магистрали, всеобщий доступ к мобильной связи, программа общедоступного доступа в Интернет, электронное управление: реформирование правительства с помощью технологий, электронное предоставление услуг, информация для всех, производство электроники, ИТ для рабочих мест. и программы раннего сбора урожая.
С запуском первого в истории плавучего центра Tech5Ed «Balsa Aralan» теперь стало возможным предоставить цифровые возможности обширному муниципалитету Балабак, Палаван, Филиппины. Этот захватывающий новый проект находится в ведении Департамента информационных и коммуникационных технологий (DICT) регионального офиса MIMAROPA и его провинциального офиса DICT Палаван.
«Благодаря нашему партнерству и приверженности государственной службе мы стремимся решить проблему цифрового разрыва и удовлетворить образовательные потребности в необслуживаемых и недостаточно обслуживаемых районах, особенно в общине Рабор, Палаван и прилегающих районах», — говорит Шерил Ортега, региональный директор DICT по Регионы IV-A (CALABARZON) и IV-B (MIMAROPA).
Она также сказала, что с помощью этого совместного проекта они приблизили Альтернативную систему обучения к домам рыбаков Палавана и жителей отдаленных районов. Для них это была столь необходимая платформа для обучения.
Учителя и члены сообщества, которым раньше приходилось преодолевать километры по суше и морю, чтобы получить доступ к Интернету, присоединиться к онлайн-классам или отправить отчеты, теперь могут делать это внутри сообщества благодаря программе DICT «Бесплатный WiFi для всех».
DICT MIMAROPA также сотрудничала с Департаментом образования (DepED) и местным правительством Балабака, Палаван, для запуска бесплатного Wi-Fi Balsa Aralan. Предоставление бесплатного подключения к Интернету направлено на улучшение доступа бенефициаров к цифровому контенту и средствам обучения.
DICT MIMAROPA также раздал School-in-a-Bag, портативный цифровой класс, предназначенный для помощи в базовом обучении в удаленных местах без электричества. Школа в сумке с помощью коммерческих предприятий использует мобильные технологии, инновационный стиль обучения 21-го века и материалы K + 12 для облегчения цифрового обучения.
Balsa Aralan Tech5ED, Бесплатный Wi-Fi для всех и проект «Школа в сумке» — это новаторские программы, направленные на предоставление услуг ИКТ даже в самых сельских деревнях. С помощью этих проектов Департамент хочет обеспечить инклюзивное развитие сообществ в сельской местности.
Тем временем региональная группа правительственной связи в чрезвычайных ситуациях (RGETT) регионального отделения DICT КАРАГА восстановила высокочастотную (ВЧ) радиосвязь в отделении DICT провинции Суригао-дель-Норте в рамках инициативы Департамента по укреплению услуг ИКТ в сельской местности, особенно во время Стихийные бедствия. Радио, уничтоженное тайфуном Одетт, недавно было восстановлено.
Тайфун «Одетт» не был обычным штормом, по словам Марио П. Куадо, регионального директора. Это был тревожный звонок не только для района Карага, но и для всей страны. В результате указанная инициатива была создана для обеспечения того, чтобы оборудование ИКТ в провинциальных офисах DICT восстанавливалось, восстанавливалось и готовилось к будущим бедствиям.
ВЧ-радиостанция выгодна для развития сельских районов, поскольку не требует базовой инфраструктуры, используемой сотовыми технологиями, такой как башни связи и интернет-технологии. Следовательно, это подходящая среда для экстренной связи. ВЧ-радио также используется Управлением по снижению риска бедствий и управлению ими (DRRM) и Кластером связи в чрезвычайных ситуациях (ETC) в учениях по моделированию готовности к бедствиям.
Оборудование ИКТ имеет решающее значение для обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям, поскольку оно позволяет населению в полной мере поддерживать региональный потенциал реагирования, предоставлять оперативные телекоммуникационные услуги по всей провинции и помогать распространять жизненно важную информацию, необходимую для снижения риска бедствий.
RGETT инициировал восстановление оборудования связи в чрезвычайных ситуациях, чтобы обеспечить готовность персонала, процессов и технологических решений к развертыванию и предоставлению услуг связи, а также поддержать региональные возможности реагирования для обеспечения координации и оперативных телекоммуникационных услуг в провинции. .
RGETT установит КВ-радиостанции в провинциальных офисах DICT Суригао-дель-Сур и в провинции Динагатские острова в рамках запланированных мероприятий.
Группа международных ученых во главе с Наньянским технологическим университетом в Сингапуре (NTU Singapore) обнаружила, что многие густонаселенные прибрежные города по всему миру находятся под угрозой из-за повышения уровня моря, потому что большая часть их суши тонет.
Используя облачный метод, называемый интерферометрическим радаром с синтезированной апертурой (InSAR), исследовательская группа проанализировала спутниковые фотографии 48 городов с 2014 по 2020 год. газа, а быстрое строительство зданий и другой городской инфраструктуры может способствовать этой восприимчивости.
Глобальный уровень моря повышается из-за таяния ледяных щитов и расширения более теплой морской воды. Однако, по мнению ученых, оседание земли или оседание земли могут усугубить проблему. Проседание земли варьируется в зависимости от района и даже от квартала к кварталу, но команда обнаружила медианную скорость опускания 16,2 миллиметра (мм) в год в 48 городах, а некоторые опускались на 43 мм в год. Текущее среднее повышение уровня моря в мире составляет 3,7 мм в год.
Результаты являются иллюстрацией исследования, которое поддерживает стратегический план NTU 2025, направленный на решение серьезных проблем человечества в области устойчивого развития и ускорение преобразования научных открытий в продукты, уменьшающие воздействие человека на окружающую среду.
Это исследование также является вкладом в Сингапурскую национальную программу уровня моря (NSLP), которая финансируется Национальным исследовательским фондом Сингапура и Национальным агентством по окружающей среде. Цель исследовательской программы — предоставить политикам знания, необходимые для защиты береговой линии Сингапура.
Проседание грунта вызывает повышение уровня моря и повышенный риск затопления прибрежных районов. Полученные данные позволяют пострадавшим сообществам и правительствам определить, какие места особенно уязвимы к высоким уровням оседания грунта, и принять меры для снижения соответствующих прибрежных рисков.
Эта работа подчеркивает важность спутниковых данных высокого разрешения для лучшего понимания этого вопроса; поскольку скорость оседания может быстро колебаться на небольших территориях, наземные измерения часто не отражают реальный масштаб проблемы.
Выяснив, насколько и как быстро эти густонаселенные прибрежные города тонут, исследование помогает ограничить прогнозы прибрежных наводнений в ближайшие десятилетия. Ученые ожидают, что по мере повышения уровня моря и опускания суши будет затоплено больше земель, поэтому им необходимо знать, насколько больше земель будет затоплено.
48 городов были выбраны исходя из минимальной численности населения в пять миллионов человек к 2020 году и максимального расстояния в пятьдесят километров от берега. Сравнивая прибрежные города по всему миру, исследователи обнаружили, что самые высокие темпы относительного оседания местных земель сосредоточены в Азии, особенно в Юго-Восточной Азии.
Поскольку InSAR позволяет надежно измерять оседание побережья с точностью до десятой доли миллиметра, исследователи решили использовать его. InSAR использует спутниковые радиолокационные снимки поверхности Земли для картирования деформации земли. Наборы данных InSAR больше и точнее, потому что, в отличие от видимого или инфракрасного света, радарные волны, используемые INSAR, проникают через большинство погодных облаков и одинаково эффективны в темноте.
Частой причиной быстрого проседания грунта является добыча грунтовых вод. Это вызывает тревогу в Азии, где многие прибрежные города стали экономическими центрами и существует значительная потребность в добыче подземных вод для удовлетворения потребностей растущего населения в воде.
Сочетание подъема уровня океана, большого населения, проживающего на низменных прибрежных землях, и затопления земель будет иметь серьезные последствия для многих азиатских городов при отсутствии значительных инициатив по смягчению последствий.
В отчете подчеркивается, что, хотя это глобальная проблема, во многих случаях средства правовой защиты должны быть локальными. Замедление скорости извлечения подземных вод до устойчивого уровня должно быть главной задачей для всех прибрежных городов. Исследователи хотят продвинуть свое исследование, прогнозируя скорость опускания суши, учитывая изменчивость и чувствительность, связанные с климатом и погодой.
Изображение предоставлено: HKU, пресс-релиз
В то время как литий-ионные батареи остаются популярными, несмотря на то, что они токсичны и дороги в результате глобальной нехватки металла. Таким образом, в течение десятилетий исследователи работали над выявлением и разработкой альтернатив, которые были бы более экологичными, безопасными и более дешевыми.
Группа исследователей под руководством профессора Денниса Леунга с факультета машиностроения Гонконгского университета (HKU) открыла новую возможность — перезаряжаемую водную батарею с анодом из металлического магния. Нововведение открывает новое направление развития постлитий-ионных аккумуляторов.
Выводы группы, опубликованные в ACS Energy Letters , в статье под названием «Обратимость высоковольтной, хлорсодержащей, водной металлической батареи Mg с использованием электролита вода-в-соли», привлекли внимание к незамеченные перезаряжаемые водные магниевые (Mg) металлические батареи.
Профессор Леунг заявил, что благодаря высокой теоретической емкости и отрицательному электрохимическому потенциалу магний является привлекательным анодным материалом. Он отметил, что магний также нетоксичен и широко распространен на земле.
Более 2% земной коры состоит из магния (Mg), которого в тысячу раз больше, чем лития. В течение нескольких лет металлы Mg считались трудными для работы в батареях из-за их высокой реакционной способности. Mg пассивируется под воздействием влаги, образуя непроницаемую окислительную пленку, блокирующую окислительно-восстановительные реакции. Большинство исследователей изучают батареи Mg с неводными органическими электролитами, но они часто дороги, нестабильны и имеют плохую проводимость.
Профессор Леунг утверждает, что водные электролиты представляют собой безопасное и недорогое решение, несмотря на проблему, связанную с чувствительностью магния к влаге. Он сказал, что это станет многообещающим кандидатом на роль недорогих и устойчивых батарей, если мы сможем раскрыть потенциал водных магниевых батарей.
И вот что обнаружила его команда. Они обнаружили, что, вопреки традиционному мнению, перезарядка может быть достигнута в системе аккумуляторов на водной основе Mg. Пассивную пленку Mg можно регулировать с помощью водного электролита «вода-в-соли» на основе хлорида.
Электролит «вода-в-соли» представляет собой пересыщенную смесь, в которой масса растворенного вещества превышает массу растворителя. Доктор Вендинг Пан, постдокторант кафедры машиностроения, специализирующийся на изучении водно-солевых электролитов, сказал, что ограниченное количество свободной воды в водно-солевом электролите ограничивает разложение воды и устраняет основную причину пассивация.
Группа также обнаружила, что адсорбция ионов хлорида может защитить поверхность Mg за счет частичного растворения оксидов и подвергания природного металла окислительно-восстановительным реакциям. В условиях ограниченного количества свободной воды водно-солевой электролит на основе хлоридов успешно борется с пассивацией магния.
По словам аспиранта Ки Вах Леонга, изучавшего поверхность магниевого сплава, с помощью нового электролита вода-в-соли исходная пассивирующая пленка может быть преобразована в проводящий слой оксида металла, обеспечивающий ионные пути для работы перезаряжаемой батареи. анод в деталях.
Полученная батарея демонстрирует превосходную способность к перезарядке в течение более 700 стабильных циклов с высоким плато разряда 2,4-2,0 В, что превышает напряжение элемента других поливалентных ионных батарей, включая металлические Zn-металлические и алюминиево-металлические батареи. Хотя напряжение еще не сравнимо с коммерческими литий-ионными батареями, его производительность может быть повышена за счет дальнейшего развития.
Было отмечено, что батарея служит проверкой концепции и впервые демонстрирует способность к длительному циклированию металлической батареи на водной основе.
Недавнее исследование показало, что в то время как современные технологии аккумуляторов, такие как свинцово-кислотные и литий-ионные аккумуляторы, будут доминировать на рынке аккумуляторов в течение следующего десятилетия, ожидается, что усовершенствованные и пост-литий-ионные аккумуляторы — при правильных условиях — могут занять значительное место. около 10% всего рынка аккумуляторов к 2026 г.
Это может быть связано с тем, что некоторые из них уже используются в нишевых сегментах, которые будут демонстрировать высокие темпы роста в следующие 10 лет. Согласно прогнозам, к 2026 году рыночная стоимость передовых и пост-литий-ионных аккумуляторных технологий достигнет 14 миллиардов долларов США.
Веллингтон, Новая Зеландия запускает приложение на языке маори
Йен Окампо 24 сентября 2022 г.
Сингапур запустит первую научно-исследовательскую лабораторию 6G в Юго-Восточной Азии
Yen Ocampo 23 сентября 2022 г.
Индийские железные дороги продвигают цифровые платежи и онлайн-услуги
Samaya Dharmaraj 23 сентября 2022 г.
Плавающий цифровой центр на Филиппинах Уязвимость к повышению уровня моря
Йен Окампо 22 сентября 2022 г.
Веллингтон, Новая Зеландия запускает приложение на языке маори
Самая Дхармарадж 24 сентября 2022 г.
Индонезия усилит защиту цифрового пространства
Йен Окампо 24 сентября 2022 г.
Сингапур запустит первую научно-исследовательскую лабораторию 6G в Юго-Восточной Азии
Йен Окампо 23 сентября 2022 г. Дхармарадж 23 сентября 2022 г.
Плавающий цифровой центр на Филиппинах
Йен Окампо 23 сентября 2022 г.
Эксклюзивно! Повышение эффективности правительства и доверия граждан
Йен Окампо 22 сентября 2022 г.
Сингапур: InSAR показывает уязвимость прибрежных городов к повышению уровня моря
Йен Окампо 22 сентября 2022 г.
Великие современные изобретения, изменившие мир была преобразована чередой инновационных машин, изобретений и гаджетов. Великие современные изобретения включают электродвигатель, телефоны, компьютеры, пластик и самолеты.
Электродинамо — 1831 Изобретение динамо-машины Майклом Фарадеем открыло возможности практического использования электричества – от транспорта до электроинструментов и бытовой техники.
Компьютер – 1860-е годы – Аналитическая машина Чарльза Бэббиджа часто рассматривается как предшественник современного компьютера. Его можно было программировать и вычислять математические уравнения. Из этих первых экспериментальных машин мы видели развитие более поздних электронных версий. Хотя электронный компьютер не был действительно разработан до 1940с.
Пастеризация – 1864 Разработан Луи Пастером. Это позволило предотвратить рост бактерий в таких веществах, как вино, пиво и молоко. Это сделало молоко более безопасным для питья.
Пластик – 1869 Разработан Джоном Уэсли Хаяттом. Хаятт был американским печатником и изобретателем. Он искал дешевую замену бильярдным шарам из слоновой кости. Компания Hyatt объединила нитрат целлюлозы и камфору для производства универсального формовочного материала — целлулоида. Пластик изменил мир и стал повсеместным в упаковке, домах и даже одежде. Его повсеместное распространение заставляет мир больше беспокоиться о последствиях пластикового загрязнения, потому что он не разлагается биологически.
Телефон – 1876 Телефон был изобретен в 1876 году Александром Грэмом Беллом. Уроженец Шотландии Белл был учителем для глухих в Бостонском университете. Исследуя способы обучения глухих, он экспериментировал с передачей звука с помощью электричества. Преподавая днем, он проводил много часов в свободное время, разрабатывая форму телефона. Он подал заявку на патент 7 марта 1876 года. В течение пяти лет частные телефонные станции были установлены в большинстве городов США. Это изобретение очень быстро прижилось.
Фонограф – 1877 Томас Эдисон обнаружил, что звук можно улавливать и воспроизводить с помощью вращающегося цилиндра, покрытого парафиновой бумагой, и стилуса. В декабре 1888 года Эдисон подал заявку на патент и в течение следующих нескольких лет помог разработать современный граммофон на основе модели воскового цилиндра.
Лампочка – 1879 На протяжении девятнадцатого века изобретатели производили простые электрические лампочки. Например, Джозеф Свон произвел простой электрический свет, но он изо всех сил пытался поддерживать источник питания, и вскоре нить накала перегорела, когда вакуум был исчерпан. Именно Томас Эдисон превратил лампочку в практичную слаботочную версию. Он использовал нить на основе пережженной швейной нити.
Велосипед 1885 – Велосипеды были изобретены в начале девятнадцатого века. Самым популярным в то время был пенни-фартинг с огромным колесом. Но большой прогресс в велосипедных технологиях произошел с введением цепи для соединения педалей с задним колесом. Это позволяло развивать более высокую скорость, не полагаясь на огромное колесо. Ключевой моделью цепного велосипеда был велосипед Rover Safety, разработанный Джоном Кемпом Старли.
Алюминий 1886 До 1890s, алюминий считался драгоценным металлом, потому что его было очень трудно изолировать. Однако химик из Огайо Чарльз Мартин Холл обнаружил, как изолировать алюминий с помощью процесса электролиза. Этот простой метод позволил производить большое количество алюминия. Его цена упала с 18 долларов за фунт до 18 центов. Алюминий стал одним из самых популярных и универсальных металлов в промышленности.
Автомобиль – 1898 К 1898 году немецкий инженер Карл Бенц создал первый современный автомобиль с запатентованным двигателем внутреннего сгорания. В автомобиле использовалось электрическое зажигание, двигатель внутреннего сгорания с водяным охлаждением и разные передачи. Через несколько десятилетий автомобили стали доступными для многих обычных людей, изменив общество, то, где мы живем и как мы проводим отпуск.
Пневматическая шина – 1888 Изобретена Джоном Бойдом Данлопом; он был разработан как способ сделать езду на трехколесном велосипеде более комфортной. Его первая попытка заключалась в использовании старого садового шланга, наполненного воздухом. Позже он развил эту идею, используя резиновую пневматическую шину, и в 1888 году подал заявку на патент. Позже она использовалась как на велосипедах, так и на автомобилях.
Камера – 1888 – Луи Дагер совершил прорыв, создав камеру, которая делала отпечатки для проявления химическими веществами. В 1888 году Джордж Истман разработал первую маленькую коробчатую камеру Kodak, которая сделала фотографию более доступной для публики.
Transatlantic Telegram 1901 Г. Маркони разработал первую беспроводную связь на большие расстояния. 12 декабря 1901 года через Атлантику была отправлена первая телеграмма азбукой Морзе. Его изобретение превратилось в «беспроводную связь» или радио. Телеграмма была во многом интернетом своего времени. Подобным образом он произвел революцию в общении, сделав мир намного ближе.
Рентгеновские аппараты (1914 ) Рентгеновские лучи впервые были открыты В. Рентгеном в 189 г.5. Мария Кюри развила это открытие и благодаря своей работе к 1914 году смогла успешно создать рентгеновский аппарат, который можно было использовать для получения изображений человеческого скелета.
Самолет 1903 — 17 декабря 1903 года братья Райт пилотировали первый успешный самолет тяжелее воздуха. В течение нескольких лет самолеты успешно летали на большие расстояния и вскоре начали трансформировать как военное время, так и мировые путешествия.
Пылесос – 1908 Джеймс Мюррей Спенглер изобрел электрический пылесос. В первой модели использовались метла, подушка и коробка с электродвигателем и вентилятором. Он подал заявку на патент в 1908. Уильям Гувер помог финансировать его разработку для массового рынка.
Радар 1924 — Эдвард Эпплтон разработал способ обнаружения самолетов с помощью звукового радара. Это оказалось полезным во время Второй мировой войны для британцев, которые первыми использовали радар, и было ключевым фактором в битве за Британию, где радар мог предупреждать о приближении немецких самолетов.
Автоматическая стиральная машина (1950-е годы) . До появления внутренней сантехники и автоматических стиральных машин чистка одежды была трудоемким и трудоемким процессом. Автоматические стиральные машины сэкономили домохозяйкам бесчисленные часы неоплачиваемого труда и освободили многих женщин, чтобы они могли заняться другими видами деятельности, например работой. Первые стиральные машины были разработаны в конце девятнадцатого века. Но в послевоенные годы электрическая автоматическая стиральная машина имела огромное значение.
Искусственный интеллект (ИИ) 1955. Искусственный интеллект или машинное обучение определяется как ситуация, когда машины могут учиться сами и совершенствовать свой метод сверхурочной работы. В 1955 году Ньюэлл и Саймон первыми применили ИИ, создав программу, которая стремилась решить проблему, выбирая ветвь, которая с наибольшей вероятностью решит ее. Со временем ИИ развивался, особенно с использованием массовых данных и улучшенной компьютерной обработки. ИИ используется в самых разных областях — от медицины до беспилотных автомобилей.
Контейнер – 1956 . Скромный стальной контейнер может показаться настолько очевидным, что его вряд ли можно считать изобретением. Но контейнер произвел революцию в международной торговле, значительно снизив затраты и значительно упростив перевозку товаров различными видами транспорта. Это ключевой фактор экспоненциального роста торговли и глобализации в послевоенный период.
Электронная почта 1972 . Первой настоящей системой электронной почты была CTSS MAIL Массачусетского технологического института в 1965 году. Но она работала только для тех, кто вошел в систему. Сети электронной почты включали первое электронное письмо ARPANET, отправленное в 1972, разработанный Рэем Томлинсоном.
Интернет – 1973 – Ранние формы сетевых компьютеров, разработанные в конце 1960-х годов. В 1973 году Винт Серф и Боб Кан разработали протокол управления (TCP) и интернет-протокол (IP), которые стали важной вехой в создании глобальной сети взаимосвязанных компьютеров, которые могли обмениваться информацией.
GPS – система глобального позиционирования (1973 г.) Система GPS была разработана военными США в 1973 г. Она позволяет пользователю узнать точное местоположение объекта или человека. В 19В 80-х годах использование было открыто для гражданских лиц и привело к созданию эффективных спутниковых навигационных систем, а в сочетании с Интернетом привело к появлению очень точных приложений, таких как Google Maps.
Персональный компьютер 1980-е – В 1980-х микрочип позволил домохозяйствам иметь собственный персональный компьютер. Это позволило людям печатать письма, использовать их для отдыха и во многих других целях, например, для работы из дома.
Мобильный телефон 1980-е годы – Мобильный телефон позволил людям принимать звонки на ходу, а не быть привязанным к стационарному телефону. Мобильные телефоны также позволяли отправлять текстовые сообщения.
World Wide Web 1990 — Тим Бернерс Ли написал программное обеспечение для World Wide Web (WWW) в 1990 году. Это помогло произвести революцию в Интернете и обеспечить постоянное хранилище информации на легкодоступных веб-страницах. Бернерс-Ли также хотел сделать свое изобретение бесплатным для всего мира.
WiFi 1990-е — Wi-Fi или беспроводная точность — это технология, позволяющая пользователям получать доступ к Интернету без кабеля. Он также известен как WLAN — беспроводная локальная сеть. Он включает в себя маршрутизатор, подключенный к Интернету по кабелю, а затем адаптер для приема сигнала от маршрутизатора.
«Это уже не “наука ради науки”, а производственная технология»
21-23 мая в Научно-технологическом парке биомедицины Сеченовского университета прошел II Сеченовский Международный Биомедицинский Саммит-2018 (SIBS-2018). Среди обсуждавшихся тем – молекулярные биомаркеры и мишени заболеваний человека, биоматериалы в регенеративной медицине, бионические технологии и инжиниринг, персонализированная медицина и трехмерная биопечать. Медновости поговорили с участниками Саммита и заглянули в лаборатории научно-технологического парка.
Заведующий отделом передовых клеточных технологий института регенеративной медицины Алексей Люндуп рассказал о том, где и как выращиваются клетки для регенерации поврежденных тканей, и когда такие технологии станут массово доступными.
С января этого года вступил в силу федеральный закон «О биомедицинских клеточных продуктах». Что это значит для вашего института?
— Это очень хорошая новость, и не только для нас.Тот факт, что в России появилась полная регуляция обращения клеточных продуктов, означает, что в стране создается новая индустрия. У нас будут разрабатываться и производиться отечественные клеточные продукты, появятся новые, дополнительные способы лечения тяжелых больных с помощью живых клеток. Но для этого требовалась нормативно-правовая база, регламентирующая все этапы разработки клеточных продуктов, доклинических и клинических испытаний, регистрации и дальнейшего производства.
Такая регуляция, которая позволяет создавать продукт именно для клинической практики, существует в США и Европе, в некоторых странах Азии. Сегодня в мире проводится огромное количество доклинических и даже клинических испытаний клеточных продуктов.
Но пока это еще очень дорогое удовольствие?
— Конечно, в первое время биомедицинские клеточные продукты будут дорогими. Это связано с тем, что разработка самих клеточных продуктов, доклинические исследования и клинические испытания по предварительным расчетам будут дороже, чем те же стадии для обычных лекарственных средств. Кроме того, потребуются специальные производства подобных продуктов.
Технологический комплекс чистых помещений для производства клеточных продуктов. Фото: ckp-rf.ru
Наша лаборатория одна из немногих, которая может получить лицензию на производство клеточных продуктов, поскольку построена в соответствии с требованиями GMP (Good Manufacturing Practice), имеет определенное зонирование, специальную воздухоподготовку, как на фармацевтическом производстве. В лаборатории клетки выращиваются в инкубаторах, а чтобы следить за их качеством требуются специальные микроскопы и другое оборудование. Персонал работает в технологической одежде соответствующего класса, все манипуляции с клетками осуществляются с помощью одноразового стерильного материала в ламинарных шкафах со стерильным потоком воздуха.
Что это за манипуляции?
В ламинарном боксе выполняются самые опасные, с точки зрения технологии, манипуляции – это открытие культуральных сосудов, смена питательной среды, пересев клеток для их дальнейшего культивирования и экспансии. Мы получаем маленькое количество клеток из биологического образца ткани человека, и наша цель – вырастить из них столь много клеток, сколько это необходимо для решения каждой конкретной задачи.
А чем конкретно занимается ваша лаборатория?
— Мы занимаемся разработкой прототипов биомедицинских клеточных продуктов в двух направлениях регенеративной медицины – клеточной терапии и тканевой инженерии. Клеточная терапия означает выращивание клеток и их самостоятельное применение для стимуляции регенерации поврежденных органов и тканей. Тканевая инженерия – предполагает комбинирование клеток вместе с биоматериалами или медицинскими изделиями для замещения поврежденных органов и тканей. Или попросту – выращивание органов и тканей.
Сейчас у нас в работе несколько проектов. Мы занимаемся созданием искусственного желчного протока, трахеи, уретры, голосовых связок. Работы в области дерматологии связаны с лечением незаживающих и трудноизлечимых язв. Первые клеточные продукты, которые появились за рубежом, использовались как раз в дерматологии для замещения больших или трудноизлечимых дефектов кожи. Кроме того, у нас есть проект по регенерации печени – это борьба с фиброзами и циррозами печени.
Технологический комплекс чистых помещений для производства клеточных продуктов. Фото: ckp-rf.ru
Считается, что печень и поджелудочная железа самые сложные органы для регенеративной медицины.
— Это так с точки зрения создания самих органоидов, так как паренхиматозные органы – это самый сложный вид органов в тканевой инженерии. То есть создание самой функционирующей структуры печени, действительно, крайне сложно. Но использование клеточной терапии, то есть стволовых клеток, которые стимулируют регенерацию поврежденной печени, на сегодняшний день уже возможно. Более того, в мире есть уже и клинический опыт применения таких технологий.
Какие именно технологии первыми станут доступны для практического здравоохранения?
— Сейчас, когда мы получили законодательную регуляцию, это уже будет не «наука ради науки», а производственная технология получения клеточных продуктов для внедрения в клиническую практику.Поддержка производства клеточных продуктов на уровне государства уже запланирована в федеральной программе Фарма-2030, в которой клеточные технологии заявлены отдельным блоком.
Речь там идет уже не о перспективных разработках, а о тех технологиях, которые необходимы в первую очередь больным. В них будут использоваться относительно простые производственные технологии и наиболее изученные в мире клетки. Сегодня в мире накоплено огромное количество информации по различным клеткам, в особенности – по стволовым клеткам костного мозга, которые участвуют в процессах регенерации и восстановления поврежденных органов и тканей, и по безопасности их применения. Поэтому в первую очередь станут доступны продукты на основе этих клеток.
В целом же, направления на отечественном рынке клеточных продуктов будут соответствовать общемировым: одна треть рынка придется на продукты для дерматологии, вторая треть – на продукты, способствующие восстановлению скелетных тканей (кости, хрящи, мышцы), и на оставшуюся треть придутся все остальные продукты, включая онкологические.
И как скоро это произойдет?
— Можем посчитать. Например, на регистрационные доклинические испытания нам потребуется от двух лет, столько же – на клинические испытания. Нужно еще время для получения разрешения на проведение этих исследований. Таким образом, первый продукт, который стартует сейчас с нуля, появится у нас через пять лет.
Но, на самом деле, наработок в стране уже достаточно много. Разработкой клеточных продуктов занимаются также в Санкт-Петербурге, Новосибирске, Екатеринбурге, Самаре, Краснодаре, во Владивостоке и других городах. Есть и опыт клинического применения, хоть и не большой – с середины 2000-х годов у нас действовала временная регуляция (работали соответствующие приказы Минздрава), которая позволяла применять клетки в рамках новых медицинских технологий.
Что же касается зарубежных продуктов, которые могут быть локализованы в России, то в настоящий момент законодательство позволяет использовать некоторые данные, полученные за рубежом, что может сократить срок получения регистрации клеточного продукта на два-три года.
Ирина Резник
источник
Росстат — Наука, инновации и технологии
Росстат в соцсетях
Подписывайтесь и следите за деятельностью Федеральной службы государственной статистики в социальных сетях
XLS
Число организаций, выполнявших научные исследования и разработки (по типам организаций; по секторам деятельности) (с 2000 г.)
52 Кб, 31.08.2022
XLS
Численность персонала, занятого научными исследованиями и разработками (по категориям; по субъектам Российской Федерации, движение персонала) (с 2000 г.)
116 Кб, 31.08.2022
XLS
Численность исследователей (по областям науки; по возрастным группам; по ученым степеням; по субъектам Российской Федерации) (с 2010 г.)
114.5 Кб, 31.08.2022
XLS
Финансирование науки из средств федерального бюджета (с 2000 г.)
36. 5 Кб, 31.08.2022
XLSX
Внутренние затраты на научные исследования и разработки (по Российской Федерации; по субъектам Российской Федерации; по видам экономической деятельности; по приоритетным направлениям; по социально-экономическим целям) (с 2000 г.)
65.51 Кб, 31.08.2022
XLS
Внутренние текущие затраты на научные исследования и разработки по видам затрат и видам работ (по Российской Федерации; по субъектам Российской Федерации)
222.5 Кб, 31.08.2022
XLS
Основные показатели подготовки кадров высшей квалификации, научных кадров в докторантуре по Российской Федерации
303.5 Кб, 08.09.2022
PDF
Понятия и определения (Наука)
428.26 Кб, 31.08.2022
RAR
За 2021 г.
13.78 Мб, 31.08.2022
RAR
За 2020 г.
10.97 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2019 г.
6.99 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2018 г.
6.12 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2017 г.
3.55 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2016 г.
1.89 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2015 г.
2.19 Мб, 25.02.2022
XLS
Уровень инновационной активности организаций (с 2010 г.)
130 Кб, 31.08.2022
XLS
Удельный вес организаций, осуществлявших технологические инновации в отчетном году, в общем числе обследованных организаций (с 2010 г.)
123 Кб, 31.08.2022
XLS
Объем инновационных товаров, работ, услуг (с 2010 г.)
183.5 Кб, 31.08.2022
XLS
Удельный вес инновационных товаров, работ, услуг в общем объеме отгруженных товаров, выполненных работ, услуг (с 2010 г. )
133.5 Кб, 31.08.2022
XLS
Удельный вес затрат на инновационную деятельность отгруженных товаров, выполненных работ, услуг (с 2010 г.)
103.5 Кб, 31.08.2022
XLS
Затраты на инновационную деятельность организаций (с 2010 г.)
697 Кб, 31.08.2022
XLS
Удельный вес организаций, осуществлявших инновации, обеспечивающие повышение экологической безопасности (с 2010г.)
375 Кб, 31.08.2022
XLS
Специальные затраты, связанные с экологическими инновациями (с 2010 г.)
150 Кб, 31.08.2022
XLS
Удельный вес малых предприятий, осуществлявших инновационную деятельность (с 2007 г.)
108.5 Кб, 08.07.2022
XLS
Удельный вес инновационных товаров, работ, услуг в общем объеме отгруженных товаров, выполненных работ, услуг малых предприятий (с 2009 г.)
83.5 Кб, 08. 07.2022
XLS
Затраты на инновационную деятельность малых предприятий (с 2009 г.)
98.5 Кб, 08.07.2022
PDF
Понятия и определения (Инновации)
318.45 Кб, 08.07.2022
RAR
За 2021 г.
690.46 Кб, 08.07.2022
RAR
За 2019 г.
477.03 Кб, 25.02.2022
RAR
За 2017 г.
532.1 Кб, 25.02.2022
RAR
За 2015 г.
467.52 Кб, 25.02.2022
RAR
За 2021 г.
29.91 Мб, 31.08.2022
RAR
За 2020 г.
31.13 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2019 г.
5.14 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2018 г.
5.61 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2017 г.
5.81 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2016 г.
5.28 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2015 г.
6.44 Мб, 25.02.2022
XLSX
Основные показатели в сфере телекоммуникаций (по данным Минцифры России и Росстата)
139.02 Кб, 01.07.2022
DOCX
Понятия и определения (Деятельность в сфере телекоммуникаций)
26.3 Кб, 01.07.2022
XLSX
Использование цифровых технологий организациями по Российской Федерации, субъектам Российской Федерации и видам экономической деятельности (с 2003 г.)
165.16 Кб, 15.08.2022
DOCX
Понятия и определения (Цифровые технологии)
31. 32 Кб, 01.07.2022
RAR
За 2021 г.
9.68 Мб, 09.08.2022
RAR
За 2020 г.
6.87 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2019 г.
3.35 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2018 г.
1.54 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2017 г.
1.33 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2016 г.
1.21 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2015 г.
1.52 Мб, 25.02.2022
XLSX
Разработанные передовые производственные технологии в целом по Российской Федерации по группам передовых производственных технологий и по субъектам Российской Федерации (с 2000 г.)
122.28 Кб, 18.04.2022
XLS
Используемые передовые производственные технологии в целом по Российской Федерации по группам передовых производственных технологий и по субъектам Российской Федерации (с 2000 г. )
339 Кб, 18.04.2022
call_madeWEB
Сведения о поступлении патентных заявок, выдаче охранных документов и об использовании объектов интеллектуальной собственности в Российской Федерации (Роспатент)
PDF
Понятия и определения (Передовые производственные технологии)
140.32 Кб, 18.04.2022
RAR
За 2021 г.
7.07 Мб, 18.04.2022
RAR
За 2020 г.
6.87 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2019 г.
2.73 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2018 г.
2.64 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2017 г.
1.34 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2016 г.
1.1 Мб, 25.02.2022
RAR
За 2015 г.
1.07 Мб, 25.02.2022
Технология или наука?.
. | Статья в журнале «Молодой ученый»
Библиографическое описание:
Воронцова, М. А. Технология или наука?.. / М. А. Воронцова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2010. — № 4 (15). — С. 70-72. — URL: https://moluch.ru/archive/15/1423/ (дата обращения: 24.09.2022).
Нанотехнология как область исследования за последнее десятилетие стремительно завоевывает высокие позиции в мире научной мысли. По итогам конкурсов на право получения грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых из 400 победителей Конкурса среди кандидатов наук 90 (22,5%) заявили тематику, связанную с исследованиями в сфере нанотехнологий. Видя такое соотношение, очень хочется верить, что будущее науки непременно стоит за нанотехнологиями. Ведь с каждым годом увеличивается число публикаций в этом направлении, создаются фонды поддержки исследований, а количество конференций наномира уже скоро можно будет сравнить с числом конференций всех естественных наук вместе взятых.
Всем известны имена великих ученых, чьи заслуги поистине бесценны, являются базисом современных исследований. Достаточно вспомнить теорию эволюции Чарльза Дарвина, периодическую систему Д. И. Менделеева и потрясающие работы по изучению радиоактивности супругами Кюри, чтобы понять, каким фундаментом они обеспечили современную науку. И хотя принято считать, что зарождение нанотехнологии началось в 1959 году с лекции Ричарда Фейнмана, когда он произнес: «Там внизу еще много места» — слова, ставшие девизом заядлых нанотехнологов, невозможно выделить конкретное время появления нанотехнологии как особой отрасли науки. И отрасли ли науки? Это направление распространяет свое влияние на многие сферы научного интереса. Трудно найти ту область, где она была бы категорически не применима.
Отличительной особенностью наноисследований являются размеры изучаемых объектов. Они лежат в пределах до 100 нанометров, где «нано» это множитель, равный 10-9. Чтобы представить масштабы, достаточно сравнить обычную фасолину с планетой Земля. Соотношение поражает!
В мире наномасштаба лежат все атомы (доли нанометров), молекулярные соединения, вирусы и т.д. Наноуровень стирает границы между естественными науками. Но ведь химия и физика давно стремились к познанию мельчайшей единицы бытия, а вирусы были известны задолго до появления слова «нанотехнология». Так что же есть принципиально нового в этой области исследования? Какие законы диктует нам наномир?
Хорошо известный эксперимент по определению размера молекулы в мономолекулярном слое масла на поверхности воды сейчас с уверенностью отнесут к наноэкспериментам. Но никаких сверхъестественных и новонаучных подходов здесь нет. Так почему вообще выделяют это направление?
Как это ни примитивно, но возможной причиной может быть слепая мода. Ведь тысячи коллективов ученых и великих исследователей меняют свою научную тематику, принося ее в жертву новой области науки – нанонауки. Приставка «нано-» сегодня является утверждающей: включив ее в название темы, Вы увеличите процент вероятности поддержки Вашего гранта. Действительно: нано- считается неизвестным и неизученным – и любая классическая тема физики (химии, биологии и т.д.) начинает выглядеть солидно, когда речь заходит о таких масштабах.
В этом году в Политехническом музее г.Москвы проводилась выставка «Нано-поли-техно». По описанию, она должна была раскрывать историю становления нанонауки и наноиндустрии. В действительности же посетители осматривали ряд экспонатов, трудно поддающихся пониманию людям, связанным с наукой, и вообще не понятным тем, кто к науке отношения не имеет. Особенно поразил экспонат под названием «наноалмазы». За стеклом лежали приличных размеров (до сантиметра в диаметре) кристаллы, ничем не объясняющие свою наносущность. И хотя подобный недочет в отсутствии пояснений к экспонатам можно списать на организаторов этой выставки, нанонаука и без наноалмазов остается наукой под вопросом. Ведь вклад в развитие этих технологий делает каждая из естественнонаучных областей, а придумать им наименование – не самое хитрое дело.
Да и как это ни удивительно, но нановыставка пользовалась популярностью куда меньшей, чем традиционные залы музея…
Но что же такое нанотехнология – технология или наука? Одним из аргументов в пользу научности этого направления служит появление новых качеств материалов при переходе в наномир. Но новые качества не дают права утверждать, что это непременно научное направление. С уменьшением размеров дискретность многих свойств так же очевидна, как дискретность атомов в ячейке кристалла в противовес сплошному объему его макроразмера.
Однако если научность нанотехнологии еще надо доказывать, то ее технологическое применение сомнению не подлежит. Начиная от атомно-силового микроскопа и продолжая до бесконечности, можно видеть, как миниатюризация в сфере прикладных человеческих задач дошла до наномасштабов. Но не естественный ли это ход человеческой мысли? Ведь когда-то не было и компьютеров, но сконструировав первый из них, люди продолжили совершенствовать эти счетные машины для своего удобства: современные компьютеры уже в сотни раз меньше своих прародителей, а по эффективности могут во столько же раз их превосходить.
Можно приводить различные аргументы в пользу характера нанонаправления. Но факты говорят сами за себя, достаточно обратиться к статистике наноисследований за прошедший 2009 год. Чего в этих исследованиях больше: науки или технологии?
По материалам электронного сайта www.nanometer.ru была составлена статистика работ в области нанотехнологий.
Как сказал Карл Дарроу [1]: «Назовем фундаментальными такие исследования, которые расширяют и продвигают теорию физических явлений», — и новости рассматривались, согласно следующему принципу: если в работе ученых предлагалось новое решение бытовых проблем (от новых чернил для принтера до наполнителя батареек), то она относилась к пункту «технология». В случае исследования фундаментальных свойств конкретного наноматериала или наночастиц, то это, несомненно, было названо «наукой».
Результаты оказались поразительными: все рассмотренные новости «наномира» распались на группы «технология» и «наука» в отношении 10:1. Получается, нанотехнология — это не область для фундаментальных исследований, а всего лишь разработка инноваций? А, может, наука – это теперь и есть лишь разработка технологических инноваций?
На что похожи новости мира нанотехнологий?
«Полупроводящие углеродные нанотрубки находят все большее применение в люминесцентных дисплеях и тонкопленочных транзисторах».
«Ультратонкие нанопровода, выращенные внутри нанотрубок, гораздо более стабильны, чем любые, полученные другими методами».
«Международным коллективом исследователей был предложен новый метод литографии, получивший название SAFLi. Предложенный ими метод может использоваться для получения периодических структур различной сложности».
«Наноэмульсии масло-вода, введенные в полимерную сетку, могут удалять грязь и налет на произведениях искусства».
«Вот и приходит зима, а с ней и гололед — но так ли он неизбежен… избавиться от этого неприятного явления помогут нанотехнологии, разработанные в Питтсбурском университете».
«Команда инженеров и искусствоведов из Вашингтонского университета разработала способ создания объектов из стекла с использованием 3D-принтера».
«Разработан квантовый чип на сто миллиардов спинов! — «Они быстро решают задачки, над которыми обычные машины думают миллиард лет». «С их помощью злоумышленники могут взломать любые военные шифры». Таков диапазон – от дифирамбов до страшилок – обывательских представлений о квантовых компьютерах. И хотя прикладных таких машин, считай, что и нет, эксперименты и исследования в этой области становятся всё интереснее и интереснее».
«Китайские ученые впервые создали топливную ячейку, в которой благородные металлы, в частности, платина, не используются в качестве катализатора. Предложенная технология значительно удешевляет такие ячейки. Секрет в том, что вместо кислотного полимерного электролита был предложен щелочной».
Стоит отметить, что новостей наномира из России либо вовсе нет, либо их процент ничтожно мал.
Переход к наномасштабам является естественным ходом развития физики, химии, биологии в силу совершенствования измерительных приборов. Однако существует мнение, что будущее этих наук — в объединении под названием «нанотехнологии». Соответственно специалистом будет считаться лишь тот, кто будет разбираться сразу во всем. Но стоит помнить об обратной связи количества и качества – и это уже должно насторожить. Классическая наука должна оставаться наукой. А совершенствование технологий должно проводиться в специализированных «технологических» институтах. Но когда таких институтов нет, то прикладными задачами начинают занимаются и в стенах классических университетов. Необходимо возобновлять деятельность конструкторских бюро, готовить высококлассных инженеров, обеспечивать их рабочие места новейшим оборудованием – и тогда станет, наконец, понятным назначение «нанотехнологии» и ее польза в жизни людей.
К сожалению, в России сейчас дела обстоят не так: в погоне за финансированием, которого так не хватает на фундаментальные исследования и которое чуть ли не пятидесятипроцентными объемами возвращается через налоги государству, научные коллективы готовы вставлять в темы своих работ приставку «нано».
Уже типична ситуация, когда руководитель сообщает научному коллективу, что для получения средств на исследования, нужно заниматься нанопроблемами.
Остается ожидать, что, подстроившись и под эту плачевную ситуацию, в отечестве появятся нанофизиологи, наноархеологи, наноанатомы… Какое же все-таки нанобудущее ждет нанонауку?
Литература
1. «Physics Today», 4, №11, 1951
Основные термины(генерируются автоматически): наука, нанотехнология, область, Россия.
ЭЛЕКТРОНИКА: НАУКА, ТЕХНОЛОГИЯ, БИЗНЕС
ЭЛЕКТРОНИКА: НАУКА, ТЕХНОЛОГИЯ, БИЗНЕС
Каталог
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ч
Ш
Подробнее на сайте:
https://domobuilding. ru
https://constructstroi.ru
https://do-construction.ru
https://homestrong.ru
https://constructme.ru
https://domconstructor.ru
https://trueconstruction.ru
https://worknhouse.ru
https://houseconstructor.ru
https://svoiastroika.ru
https://endconstruction.ru
https://smartesthouse.ru
https://sdelaietosam.ru
https://domenter.ru
https://plusconstruct.ru
ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес» — отечественный научно-технический журнал, освещающий проблемы электроники в её широком понимании.
«Электроника: НТБ» – журнал об электронике для профессионалов!
В каждом номере для Вас самая свежая и необходимая в работе информация: новости рынка, интервью, аналитика, гид по российскому и западному рынку электроники, технические статьи и комментарии экспертов. Журнал «Электроника: НТБ» рассказывает о наиболее значимых событиях в мире электроники, о которых уже завтра будут говорить все. Это новинки в мире телекоммуникаций и связи, электронных компонентов, компьютерной, медицинской, силовой техники, автоматики и систем безопасности. В фокусе также — анализ мирового рынка электроники, проблемы российской науки, вопросы интеллектуальной собственности, инвестиций.
В одном из своих выступлений Юрий Борисов, будучи начальником Управления радиоэлектронной промышленности и систем управления Роспрома, назвал издание «Электроника: НТБ» рупором проблем отрасли. И действительно, более 15 лет наш журнал выполняет свою главную миссию — способствовать развитию отечественной электроники.
Государственная регистрация Роскомнадзор или аналогичная
ДА
Издается более 3 лет
ДА
Издается более года
ДА
Издавалось до 1991 года
НЕТ
Члены редакции имеют ученую степень
ДА
Члены редакции имеют ученую степень доктора наук
НЕТ
В редколлегии есть зарубежные ученые
НЕТ
Наличие подписки
ДА
Выпускает юридическое лицо
ДА
Наличие СОБСТВЕННОГО сайта
ДА
Платное доменное имя и платный хостинг
ДА
Возраст сайта более 3 лет
ДА
Наличие печатной и электронной версии
ДА
Наличие ISSN
ДА
Включенность в Ulrich’s Periodicals Directory
НЕТ
Рецензируемый
НЕТ
Включенность в DOAJ
НЕТ
Включенность в список ВАК
ДА
Наличие импакт-фактора JCR
НЕТ
Включен в SCOPUS
НЕТ
Включен ISI
НЕТ
Включен РИНЦ
ДА
РИНЦ. Научная электронная библиотека eLIBRARY.RU
0.156
НИЦ Научный индекс цитирования (рассчитывается на основе тИЦ и Page Rank)
0.43
Импакт-фактор
0.756
Адрес: город, почтовый адрес
125319 МОСКВА, УЛ. КРАСНОПРОЛЕТАРСКАЯ ДОМ 16.
WWW-адрес
http://www.electronics.ru
Три факта об импакт-факторе
1.
Импакт-фактор — численный показатель важности научного журнала, ежегодно рассчитываемый с 1961 года в США.
2.
Первым импакт-фактор рассчитывал Институт научной информации, который был поглощен в 1992 году Thomson ISI.
3.
Существует множество методик расчета и типов импакт-факторов. Самый авторитетный по-прежнему импакт-фактор от Thomson Reuters.
О нас | Наука о технологиях
Редакционная политика
Наука о технологиях — это форум с открытым доступом для любых оригинальных материалов, касающихся, прежде всего, социальных, политический, личная или организационная выгода или неблагоприятное последствие технологии. Исследования, характеризующие столкновение технологий и общества или особенно приветствуется подход к лучшему согласованию технологии и общества. Бумаги могут исходить от в любой точке мира.
Наука о технологиях заинтересована в обзорах исследований, экспериментов, обзоров, руководств и анализов. Сочинения может предлагать решения или описывать нерешенные проблемы. Technology Science может также публиковать письма, короткие коммуникации и соответствующие новости. Все материалы проходят рецензирование.
Научное исследование столкновений технологий и общества является междисциплинарным занятием, поэтому статьи в области технологий Наука может происходить из любой из многих возможных дисциплинарных традиций, включая, помимо прочего, социальные науки, компьютер наука, политология, право, экономика, политика или статистика.
Лаборатория конфиденциальности данных Гарвардского университета публикует материалы по науке о технологиях и связанные с ней подмножества статей. называется Journal of Technology Science и поддерживает их в Интернете по адресу techscience.org. Наука о технологиях доступна бесплатно через Интернет. Пока это возможно, что переплетенные бумажные копии материалов по науке о технологиях могут производиться за плату, все материалы будут продолжают предлагаться онлайн бесплатно.
Организация технологических наук
Три группы управляют технологическими науками. К ним относятся: редакторы (в составе главного редактора и управляющие редакторы), редакционный совет и консультативный совет.
Редакторы. Повседневная работа Technology Science находится в руках редакторов. Они несут ответственность за управление наукой о технологиях, обслуживание его веб-сайта и обеспечение того, чтобы рецензирование и редактирование копий адекватно выполняется. Редакторы сохраняют исключительный редакционный контроль над Technology Science.
Редакционная коллегия. Редколлегия отвечает за приглашение и рецензирование статей. Рецензируемая статья не будет опубликована без согласования с редакцией хотя бы одним из членов редколлегии. Редколлегия of Technology Science состоит из высокопоставленных исследователей в области технических наук и преподавателей, преподающих бакалавриат или аспирантура в области технических наук или тесно связанной области. Любой преподаватель, преподающий такой курс, может подать заявку на членство в редколлегии журнала Technology Science. Члены редакционной коллегии избираются на возобновляемый срок, обычно три года. По крайней мере, один член редколлегии должен пригласить и принять статью, чтобы статья была появляются в Technology Science, хотя редакторы оставляют за собой право не публиковать или прекращать публикацию любой статьи. Основная причина такого акцента на тех, кто преподает или проводит исследования, заключается в том, чтобы воспользоваться преимуществами раннего проникновения в суть дела. столкновения технологий и общества, которые могут сначала проявиться в виде курсовых работ или ранних исследований, и, наоборот, для того, чтобы держать преподавание и исследования в области технологий, а также сообщества, представляющие общественные интересы, в курсе последних междисциплинарных разработок по мере их развития. Будущие статьи должны опираться на уже опубликованные в журнале Technology Science.
Статья, указанная как находящаяся в Journal of Technology Science, будет опубликована с по крайней мере три члена редколлегии передают одобрение в редакцию. Бумага сначала появляется, частично или в целом, в области технических наук. Редактор или член редакционной коллегии может попросить редакцию добиваться последующего рецензирования статью двумя дополнительными членами редакционной коллегии. Нет бумаги, достигающей статуса находящейся в Journal of Technology Science будет опубликован без одобрения редакторов по крайней мере тремя членами редколлегии.
Консультативный совет. Консультативный совет по науке о технологиях дает рекомендации редакторам относительно миссии, актуальности и качество науки о технологиях и Журнал науки о технологиях. Консультативный совет состоит из уважаемые исследователи в области технических наук. Он получает отчеты от редакторов о деятельности Technology Science и Journal of Technology Science и соответствующие статистические данные и дает рекомендации редакторам. Консультативный совет члены не участвуют напрямую в приглашении, просмотре или редактировании материалов. Члены Консультативного совета по науке о технологиях избираются на возобновляемый срок, обычно два или три года.
Подача материалов и редакционный процесс
Статьи должны быть представлены в виде «пакета» из самой статьи и отдельных исходных файлов изображений (не скриншоты) для всех изображений/графиков/таблиц, которые есть в статье. Фактический документ должен быть документом Google с форматирование, указанное в данном Руководстве по форматированию. Пожалуйста, также убедитесь, что права на совместное использование распространяется на всех, у кого есть ссылка.
«Бумажный пакет» должен быть отправлен по электронной почте в виде вложений или zip-файла от утверждающего члена редакции Правление (не авторы). Technology Science не обязан рассматривать или обрабатывать заявки в других форматах или материалы, предоставленные кем-либо, кроме члена редколлегии.
Один автор или контактное лицо должны быть назначены для одобренного представления, чтобы получить дальнейшее переписка. Когда принятая бумага получена, ее получение подтверждается. Он рассматривается Редакторы за общую пригодность и соответствие редакционной политике. Публикация происходит примерно через 7 дней после окончательного редактирования рукописи на предмет типографских ошибок, форматирования, правильного цитирования и тому подобного. Как правило, принятые материалы появляются онлайн в течении суток.
Все ссылки, появляющиеся в заявке, должны быть доступны для архивирования в соответствии с миссией Technology Science как архивная публикация записи. Поэтому URL-адреса и ссылки на другие публикации могут появиться в окончательном опубликованная статья только в том случае, если постоянная версия URL-адреса или ссылки может быть заархивирована или если автором не было получено разрешение для Technology Science на сохранение онлайн-копии ссылочного контента на неограниченный срок.
Любые данные или вспомогательные аналитические продукты, на которые опираются при выводе выводов в представлении, также должны быть заархивированы в в соответствии с миссией Technology Science по академической воспроизводимости. Авторы должны загрузить файлы репликации к Dataverse Technology Science на Harvard Dataverse Сеть. Эта политика гарантирует, что материалы будут доступны для всех статей по науке о технологиях. (или, по крайней мере, те, которые используют эмпирические данные) в одном легкодоступном месте. Авторы смогут поделиться данные, касающиеся различных уровней потребностей в чувствительности. В редких случаях авторы могут получить отказ от редакции. быть освобожденным от требования архивирования данных. Представление данных является дополнительной публикацией, относящейся к авторы). Ссылки на заархивированные данные и аналитические подпродукты появляются вместе с бумажной публикацией.
Публикация
Публикация скользящая в том смысле, что принятые материалы публикуются примерно через 7 дней после редакционные рецензии и подготовка к публикации. Наука о технологиях не имеет отдельных томов и выпусков в традиционный смысл. Статьи будут нумероваться по дате публикации в формате ГГГГММДДХХ, где ХХ — порядковый номер. За Например, 2015060203 указывает на третью исследовательскую статью, опубликованную 2 июня 2015 года.
Авторское право
Автор(ы) сохраняют за собой все авторские права на представленный материал. Технологическая наука получает только неисключительную Лицензия, в течение срока действия любого авторского права воспроизводить, распространять, исполнять, индексировать, архивировать и публично демонстрировать любые работает представлены либо онлайн, в печатной или любой другой форме. Technology Science не получает и не платит никакой платы за представленные статьи, независимо от того, будут ли они в итоге опубликованы.
Отправляя статью, автор(ы) удостоверяют (1), что они имеют право представить статью для публикация и предоставить вышеуказанную Лицензию на науку о технологиях; и (2) за исключением случаев, когда это может быть указано в письменном сопроводительном в представление, что статья не была опубликована или представлена для публикации в другом месте. В общем, Технологии будут принимать подходящие документы, которые могли появиться ранее в качестве технических отчетов или в других неархивных документах. формы, но не будет публиковать статьи которые были опубликованы в архивных журналах.
Контактная информация
Почтовый адрес журнала Technology Science и журнала Technology Science:
. Technology Science 1737 Cambridge St, 3rd fl Cambridge, MA 02138 США
Адрес электронной почты редактора editors@techscience.org.
Технологии, наука и инновации | Юридический факультет Университета Дьюка
Баннер
Технологии, наука и инновации
Основное содержание
Заголовок
От приложений для социальных сетей до беспилотных автомобилей технологии часто развиваются быстрее, чем закон, но закон обычно догоняет. Дьюк является лидером в области исследований, преподавания и практического обучения на пересечении этих двух направлений.
Содержание
Юристы, обслуживающие клиентов и компании в технологическом, научном и инновационном секторах, могут быть консультантами, защитниками политики, предпринимателями или корпоративными лидерами, а иногда и всеми одновременно. Какой бы ни была их роль, им требуется всестороннее понимание нескольких областей права и политики — бизнеса, интеллектуальной собственности и права на неприкосновенность частной жизни, и это лишь некоторые из них — а также государственных, федеральных и международных нормативно-правовых актов.
Юридический факультет Герцога уже давно известен широтой своих исследований, стипендий и преподавания по таким вопросам, как инновационная политика, биоэтика, юридические и профессиональные вопросы, связанные с робототехникой, машинным обучением и искусственным интеллектом, а также проблемы, с которыми сталкиваются предприниматели и новаторы. . Их лидерство в этих областях привело к созданию в Герцоге ряда междисциплинарных исследовательских центров, которые предоставляют студентам возможность обогатить свое юридическое образование, таких как Центр инновационной политики, Центр права и технологий и Центр науки и науки Герцога. Общественная инициатива и уникальные академические программы, такие как двойная степень JD/LLM в области права и предпринимательства и клиника Start-Up Ventures.
Избранный факультет
Робинсон О. Эверетт, профессор права и профессор философии
Нита Фарахани — ведущий исследователь этических, правовых и социальных последствий новых технологий, включая искусственный интеллект (ИИ). Ее выступление на TED в ноябре 2018 года, в котором она отстаивает право личности на когнитивную свободу, которое защищает свободу мысли, доступ и контроль над нашим собственным мозгом и неприкосновенностью частной жизни, просмотрели 1,9 человека.миллион раз, и эта концепция находится в центре внимания ее будущей книги. Фарахани, получившая степень доктора права, магистра и доктора философии от Дьюка, была назначена президентом Обамой в Президентскую комиссию по изучению вопросов биоэтики в 2010 году и проработала до 2017 года.
Кристофер Букафуско
Эрика Дж.С. Бьюэлл
Майкл Д. Фрейкс
Лоуренс Р. Хелфер
Дженнифер Дженкинс
Bryan McGann
Lidiya Mishchenko
Arti K. Rai
Lee Reiners
Shane Stansbury
John Stark
Lee Tiedrich
Michael B. Waitzkin
Jeff Ward
Selected Courses
Intellectual Property
Введение в закон и политику конфиденциальности
Научное право и политика
Правовые вопросы кибербезопасности и реагирования на утечку данных
Frontier AI & Robotics: Закон и этика
270 Интеллектуальная собственность
Этот курс представляет собой введение в авторское право, товарные знаки и (в меньшей степени) патентное право и коммерческую тайну. Это , а не , требует технического образования любого рода. Курс начинается с введения в некоторые теоретические и практические проблемы, которые должен попытаться решить режим интеллектуальной собственности; в этом разделе основные концепции экономики информации и анализа прав интеллектуальной собственности в соответствии с Первой поправкой будут рассмотрены с помощью ряда тематических исследований. Затем класс перейдет к закону о товарных знаках, авторском праве и патенте с особым акцентом на авторском праве, разработав основные доктринальные рамки и обсудив преимущества и недостатки каждого из них. Мы сосредоточимся, в частности, на ряде областей, где теоретические инструменты, разработанные в начале курса, могут быть применены к реальным проблемам, связанным со всем набором прав интеллектуальной собственности; эти области включают интеллектуальную собственность в Интернете, конституционные ограничения на интеллектуальную собственность, а также инновации, монополию и конкуренцию в технологическом секторе. Общая тема курса заключается в том, что интеллектуальная собственность является правовой формой информационного века и, таким образом, важна не только из-за ее огромной и растущей роли в коммерческой жизни и юридической практике, но и из-за ее влияния на технологические инновации, демократические дебаты. и культурное формирование. Большая часть нашей доктринальной работы будет сосредоточена вокруг ряда задач, которые помогут учащимся развивать навыки и изучать право в интерактивной обстановке. Опыт прошлого семестра показывает, что это хорошо переносится на виртуальное обучение. Вы также можете бесплатно скачать сборник примеров для класса здесь, чтобы дать вам представление о затронутых темах.
331 Введение в законодательство и политику в области конфиденциальности
В этом курсе законодательства и политики в области конфиденциальности рассматриваются способы, с помощью которых правовая система США признает права или интересы в отношении конфиденциальности и уравновешивает их с конкурирующими интересами, включая, среди прочего: свободу слова и пресса, постоянно расширяющееся использование больших данных, национальная безопасность и правоохранительные органы, медицинские исследования, деловые интересы и технологические инновации. В ходе курса будут рассмотрены способы, с помощью которых правонарушения, конституционное право, федеральные и государственные законы и постановления, а также общественные нормы защищают частную жизнь от правительства, корпораций и частных лиц в различных областях, включая занятость, средства массовой информации, образование, безопасность данных, конфиденциальность детей. , конфиденциальность здоровья, спорт, вопросы защиты прав потребителей, финансы, слежка, национальная безопасность и правоохранительные органы. В ходе курса также будет рассмотрен существенно отличающийся подход к конфиденциальности информации в Европейском Союзе и важность нового Общего регламента ЕС по защите данных (GDPR), который вступил в силу в мае 2018 года. В ходе курса также могут быть кратко рассмотрены вопросы и законы о конфиденциальности в дополнительном страны, такой как Китай, для целей дальнейшего сравнения. Студенты получат широкое представление о широте, разнообразии и растущей важности области конфиденциальности.
333 Законодательство и политика в области науки
Какая государственная политика поддерживает науку? Как регулируется и контролируется наука? Какой вклад наука может внести в право и политику? Как штаты, федеральное правительство и международные агентства взаимодействуют при определении научной политики? Как разрозненные правила и законы влияют на исследования и перевод? Как финансируются научные исследования? Эти и другие вопросы будут изучены при рассмотрении взаимодействия права, науки и политики. Класс представляет собой смесь студентов права, этики и естественных наук, и изучение того, как разговаривать друг с другом на общем языке, является важным элементом курса. Занятия будут включать рассмотрение и анализ тематических исследований. Для курса нет предварительных условий, и нет требования, чтобы студенты имели высшее или высшее образование в области естественных наук.
550 Правовые вопросы кибербезопасности и реагирования на утечку данных
Этот курс охватывает динамичную и быстро развивающуюся правовую область кибербезопасности и реагирования на утечку данных. Курс будет посвящен рабочему процессу после любого инцидента, связанного с безопасностью данных, быстро растущей области юридической практики, в которой профессиональные юристы стали принимать важные решения. Каждое занятие начинается с 15-20-минутного обсуждения текущих событий. Курс будет разбит на две части. В первой части курса будут рассмотрены основы правовых аспектов реагирования на утечки данных в форме традиционного обсуждения. Вторая часть курса будет включать в себя вымышленную модель фактов / моделирование инцидента безопасности данных в финансовой фирме, при этом студенческие группы выполняют различные задачи, а «реальные» сторонние юристы играют различные роли. Задачи будут включать: прием; брифинг правления; связь с правоохранительными органами; федеральное/государственное нормативное взаимодействие; обновления страховой компании; брифинги поставщиков/третьих лиц/сотрудников.
592 Frontier AI & Robotics: Law & Ethics
Роботы, уже несколько поколений, долгое время были ограничены узким использованием и обученными пользователями, собирая наши автомобили и перемещая нашу продукцию за кулисами. В последние годы роботизированные инструменты начали выходить из подсобки и занимать центральное место. Более того, эти инструменты подпитываются постоянно совершенствующимися инструментами искусственного интеллекта и машинного обучения, которые позволяют им участвовать в мире разума так же, как и в мире мышц. Мы готовы? Возможно нет. Чтобы в полной мере использовать возможности и преимущества искусственного интеллекта и робототехники, наши правовые системы и этические нормы, безусловно, должны развиваться. Мы должны найти способы, обеспечивающие безопасное взаимодействие человека и робота и соответствующее нашим культурным ценностям. Мы должны позаботиться о том, чтобы наша политика и законы давали инструментам искусственного интеллекта нужное нам направление, не подавляя и не препятствуя инновациям, которые могут улучшить нашу жизнь.
Курс объединяет три основные области: (1) право, (2) этика и (3) прикладные технологии. Поскольку передовые технологии бросают вызов существующим правовым режимам и этическим основам, этот курс и назначенный ему проект побуждают студентов, изучающих право, этику и политику, взаимодействовать с сетями экспертов, которые активно думают о развитии этических технологий, и с сетями технологической политики, которые исследуют социальные последствия мир, все более включающий в себя ИИ.
Интеллектуальная собственность
270 Интеллектуальная собственность
Этот курс представляет собой введение в авторское право, товарные знаки и (в меньшей степени) патентное право и коммерческую тайну. Это , а не , требует технического образования любого рода. Курс начинается с введения в некоторые теоретические и практические проблемы, которые должен попытаться решить режим интеллектуальной собственности; в этом разделе основные концепции экономики информации и анализа прав интеллектуальной собственности в соответствии с Первой поправкой будут рассмотрены с помощью ряда тематических исследований. Затем класс перейдет к закону о товарных знаках, авторском праве и патенте с особым акцентом на авторском праве, разработав основные доктринальные рамки и обсудив преимущества и недостатки каждого из них. Мы сосредоточимся, в частности, на ряде областей, где теоретические инструменты, разработанные в начале курса, могут быть применены к реальным проблемам, связанным со всем набором прав интеллектуальной собственности; эти области включают интеллектуальную собственность в Интернете, конституционные ограничения на интеллектуальную собственность, а также инновации, монополию и конкуренцию в технологическом секторе. Общая тема курса заключается в том, что интеллектуальная собственность является правовой формой информационного века и, таким образом, важна не только из-за ее огромной и растущей роли в коммерческой жизни и юридической практике, но и из-за ее влияния на технологические инновации, демократические дебаты. и культурное формирование. Большая часть нашей доктринальной работы будет сосредоточена вокруг ряда задач, которые помогут учащимся развивать навыки и изучать право в интерактивной обстановке. Опыт прошлого семестра показывает, что это хорошо переносится на виртуальное обучение. Вы также можете бесплатно скачать сборник примеров для класса здесь, чтобы дать вам представление о затронутых темах.
Введение в закон и политику конфиденциальности
331 Введение в законодательство и политику в области конфиденциальности
В этом курсе законодательства и политики в области конфиденциальности рассматриваются способы, которыми правовая система Соединенных Штатов признает права или интересы в отношении конфиденциальности и уравновешивает их с конкурирующими интересами, включая, среди прочего: свободу слова и пресса, постоянно расширяющееся использование больших данных, национальная безопасность и правоохранительные органы, медицинские исследования, деловые интересы и технологические инновации. В ходе курса будут рассмотрены способы, с помощью которых правонарушения, конституционное право, федеральные и государственные законы и постановления, а также общественные нормы защищают частную жизнь от правительства, корпораций и частных лиц в различных областях, включая занятость, средства массовой информации, образование, безопасность данных, конфиденциальность детей. , конфиденциальность здоровья, спорт, вопросы защиты прав потребителей, финансы, слежка, национальная безопасность и правоохранительные органы. В ходе курса также будет рассмотрен существенно отличающийся подход к конфиденциальности информации в Европейском Союзе и важность нового Общего регламента ЕС по защите данных (GDPR), который вступил в силу в мае 2018 года. В ходе курса также могут быть кратко рассмотрены вопросы и законы о конфиденциальности в дополнительном страны, такой как Китай, для целей дальнейшего сравнения. Студенты получат широкое представление о широте, разнообразии и растущей важности области конфиденциальности.
Наука, право и политика
333 Законодательство и политика в области науки
Какая государственная политика поддерживает науку? Как регулируется и контролируется наука? Какой вклад наука может внести в право и политику? Как штаты, федеральное правительство и международные агентства взаимодействуют при определении научной политики? Как разрозненные правила и законы влияют на исследования и перевод? Как финансируются научные исследования? Эти и другие вопросы будут изучены при рассмотрении взаимодействия права, науки и политики. Класс представляет собой смесь студентов права, этики и естественных наук, и изучение того, как разговаривать друг с другом на общем языке, является важным элементом курса. Занятия будут включать рассмотрение и анализ тематических исследований. Для курса нет предварительных условий, и нет требования, чтобы студенты имели высшее или высшее образование в области естественных наук.
Правовые вопросы кибербезопасности и реагирования на утечки данных
550 Правовые вопросы кибербезопасности и реагирования на утечку данных
Этот курс охватывает динамичную и быстро развивающуюся правовую область кибербезопасности и реагирования на утечку данных. Курс будет посвящен рабочему процессу после любого инцидента, связанного с безопасностью данных, быстро растущей области юридической практики, в которой профессиональные юристы стали принимать важные решения. Каждое занятие начинается с 15-20-минутного обсуждения текущих событий. Курс будет разбит на две части. В первой части курса будут рассмотрены основы правовых аспектов реагирования на утечки данных в форме традиционного обсуждения. Вторая часть курса будет включать в себя вымышленную модель фактов / моделирование инцидента безопасности данных в финансовой фирме, при этом студенческие группы выполняют различные задачи, а «реальные» сторонние юристы играют различные роли. Задачи будут включать: прием; брифинг правления; связь с правоохранительными органами; федеральное/государственное нормативное взаимодействие; обновления страховой компании; брифинги поставщиков/третьих лиц/сотрудников.
Frontier AI & Robotics: Закон и этика
592 Frontier AI & Robotics: Law & Ethics
Роботы, с которыми мы работаем уже несколько поколений, долгое время были ограничены узким применением и обученными пользователями, собирая наши автомобили и перемещая нашу продукцию за кулисами. В последние годы роботизированные инструменты начали выходить из подсобки и занимать центральное место. Более того, эти инструменты подпитываются постоянно совершенствующимися инструментами искусственного интеллекта и машинного обучения, которые позволяют им участвовать в мире разума так же, как и в мире мышц. Мы готовы? Возможно нет. Чтобы в полной мере использовать возможности и преимущества искусственного интеллекта и робототехники, наши правовые системы и этические нормы, безусловно, должны развиваться. Мы должны найти способы, обеспечивающие безопасное взаимодействие человека и робота и соответствующее нашим культурным ценностям. Мы должны позаботиться о том, чтобы наша политика и законы давали инструментам искусственного интеллекта нужное нам направление, не подавляя и не препятствуя инновациям, которые могут улучшить нашу жизнь.
Курс объединяет три основные области: (1) право, (2) этика и (3) прикладные технологии. Поскольку передовые технологии бросают вызов существующим правовым режимам и этическим основам, этот курс и назначенный ему проект побуждают студентов, изучающих право, этику и политику, взаимодействовать с сетями экспертов, которые активно думают о развитии этических технологий, и с сетями технологической политики, которые исследуют социальные последствия мир, все более включающий в себя ИИ.
Клиника стартапов
Клиника Start-Up Ventures Clinic предлагает студентам опыт, который сочетает в себе приверженность юридического факультета предпринимательскому образованию с возможностью получить ценную практическую подготовку. Клиника предоставляет юридические консультации и помощь предпринимателям, а также начинающим и начинающим предприятиям, которые еще не привлекли значительные суммы внешнего капитала по широкому кругу юридических вопросов, включая создание компаний, защиту интеллектуальной собственности, стратегии коммерциализации и операционные вопросы.
Изображение
Кнопка
Ссылка
JD/LLM в области права и предпринимательства
Двойная программа JD/LLM в области права и предпринимательства – это уникальный опыт – единственный в стране – где студенты-юристы могут изучать инструменты и думать об эффективной работе с предпринимательскими предприятиями. Основываясь на существующих сильных сторонах Duke Law в области коммерческого права, права интеллектуальной собственности и инновационной политики, а также на наших стратегических связях с предпринимательскими компаниями, расположенными в близлежащем Research Triangle Park, программа «Право и предпринимательство» предлагает уникальный и строгий образовательный опыт.
Изображение
Кнопка
Ссылка
Доктор права/магистр биоэтики и научной политики
В сотрудничестве с Duke Initiative for Science & Society, Duke Law предлагает возможность получить степень доктора права/магистра в области биоэтики и научной политики в трех лет и одно лето. Двойная степень учит студентов, как выявлять, анализировать и предлагать решения множества сложных проблем на стыке науки, технологий, этики и политики. Студенты обычно подают заявки в течение первого семестра своего 1L года и начинают посещать курсы во втором семестре.
Изображение
Кнопка
Ссылка
Meet Bennett Wright ’20
Изображение
В качестве Margolis Law Scholar в Duke’s Margolis Center of Health Policy, Беннетт работал с профессором Арти Рай в исследовании в области торговли и в торговле и в торговле. подотчетность в здравоохранении с использованием искусственного интеллекта. По специальности биомедицинская инженерия в колледже, Беннетт получил JD/LLM в области права и предпринимательства , был членом редакционной коллегии Duke Law Journal , и провел лето 2L в группе патентных споров по адресу Alston & Bird . В настоящее время он работает клерком в Апелляционном суде США Федерального округа , который рассматривает апелляции по патентным делам.
Кнопка
Ссылка
Отзыв
Дюк был идеальным местом для человека с моими интересами. Я действительно хотел каким-то образом поработать с научными или техническими компаниями, и практика JD / LLMLE — одна из немногих возможностей, которые я видел в любой из лучших юридических школ, где вы можете это сделать.
Автор
Bennett Wright ’20
Выпускники на местах
Изображение над текстом
Название
Дэн Шейнман ’87
90 Investor Content 90 Investor; Бывший старший вице-президент Cisco Systems
Изображение над текстом
Должность
Рочел Адранли JD/LLM ’98
Содержание
Партнер + главный юридический директор, IDEO
Content
Counsel, Protocol Labs
Title
Duke Law & Technology Review
Content
Изданный студентами Duke Law & Technology Review – это онлайн-юридическое издание, посвященное меняющемуся пересечению права и технологий. . Эта область исследования опирается на ряд юридических специальностей: интеллектуальная собственность, коммерческое право, свобода слова и неприкосновенность частной жизни, телекоммуникации и уголовное право, каждая из которых претерпевает доктринальные и практические изменения в результате появления новых и появляющихся технологий.
Название
Центр инновационной политики
Содержание
Центр инновационной политики Университета Дьюка Ло занимается фундаментальными вопросами права и политики, влияющими на инновации. Центр уделяет научное внимание сквозной политике, относящейся к инновациям в целом, и к конкретным отраслевым областям, таким как науки о жизни, информационные и коммуникационные технологии и технологии, связанные с энергетикой.
Кнопка
УЧИТЬ БОЛЬШЕ
Название
Центр права и технологий Duke
Содержание
Центр права и технологий Duke готовит студентов к растущему ландшафту технологий в юридической профессии посредством сотрудничества с инновационными и предпринимательскими инициативами Duke, взаимодействия с местными предпринимателями и предоставляя образовательные возможности на стыке технологий и права.
Кнопка
Учить больше
Home — MIT STS
«Актин-в-ВПЧ-16-онкопротеине» Исследователи работают над тем, чтобы понять процессы, с помощью которых ВПЧ может трансформировать здоровую клетку в раковую. На этом изображении показан актин (окрашенный зеленым), белок, участвующий в клеточном движении, в экспрессирующих HPV-16 E6 и E7 кератиноцитах крайней плоти человека.
Это изображение было первоначально представлено в рамках проекта NCI Cancer Close Up 2016 года.
Это изображение является частью коллекции NCI Cancer Close Up 2016.
См. также https://visualsonline.cancer.gov/closeup2016.
AI Watchdog Computational Justice
«Cobalt-60-Cancer-Therapy» «Кобальтовая терапия или терапия кобальтом-60 — это медицинское использование гамма-лучей радиоизотопа кобальта-60 для лечения таких состояний, как рак. Начиная с 1950-х годов кобальт-60 широко использовался в аппаратах дистанционной лучевой терапии (телетерапии), которые производили пучок гамма-лучей, который направлялся в тело пациента для уничтожения опухолевой ткани.Поскольку эти «кобальтовые аппараты» были дорогими и требовали поддержки специалистов, их часто размещали в кобальтовых установках. Кобальтовая терапия была революционным достижением в лучевой терапии в период после Второй мировой войны, но теперь ее заменяют другие технологии, такие как линейные ускорители».
Анонс
Курсы бакалавриата Курсы магистратуры
Сообщество ученых в рамках программы Массачусетского технологического института по науке, технологиям и обществу привносит методы из гуманитарных и социальных наук в понимание науки, технологий и медицины во всем мире. Наш отдел включает в себя оживленные программы бакалавриата и магистратуры, а также последипломную подготовку для журналистов, занимающихся наукой и технологиями.
Объединяя гуманитарные, социальные науки, естествознание, технологии и медицину, наш отдел стремится наладить отношения между коллегами по всему институту в общих усилиях по пониманию человеческих проблем, лежащих в основе миссии Массачусетского технологического института.
Что такое STS?
Программа бакалавриата
Выпускная программа
Knight Science Journalism
Артур Миллер Лекция по науке и этике
Приз Морисон и лекция по науке, технологии и обществу
. Маркс, почетный профессор программы STS Массачусетского технологического института, умер 8 марта 2022 года.0005
Статья в Boston Globe: Лео Маркс, профессор-первопроходец и писатель в области американских исследований, умер по телефону 102
*****
Кеннет Кенистон, основатель программы Массачусетского технологического института по науке, технологиям и обществу, скончался 14 февраля 2020 года. и упоминания студентов, новости
Дженнифер Л.
Мнукин, HASTS ’99, новый ректор UW, Мэдисон
19 мая 2022 г.
Доктор Дженнифер Л. Мнукин назначена новым ректором UW-Madison
, почетный профессор литературы, в память о Лео Марксе, почетном профессоре (STS): https://fnl.mit.edu/march-april-2022/leo-marx/. IN MEMORIAM…
Одна вещь, которую атомные электростанции не были построены, чтобы выжить: война Военные стратеги обычно нацелены на электросеть противника. Это проблема, когда боевые действия ведутся в ядерной стране, такой как Украина. К …
Все новости
Журнал Undark
Правда, Красота, Наука.
Рецензия на книгу: Как мы понимаем психические заболевания
23 сентября 2022 г., 7:25 / Элизабет Свобода
Давайте выведем процесс информированного согласия из тени
2 сентября 222222004
4
4 , 7:09 утра / Миша Ангрист
Техас, Борьба с подростковой беременностью, Переработка стандартов полового воспитания
21 сентября 2022 г. , 7:27 / Эммари Хюттман, KHN
В Пакистане 33 миллиона человек были перемещены в результате наводнения
20 сентября 2022 г., 7:27 1 / by Zoha Tunio 9 , Inside Climate News
Экстренные новости
Экстренные новости, быстрый анализ и читательские дискуссии на стыке науки и общества.
Познакомьтесь с нашими преподавателями См. публикации
В центре внимания факультета: Дэвид А. Минделл
Дэвид А. Минделл, доктор философии, профессор аэронавтики и астронавтики, а также профессор Дибнера истории машиностроения и производства в Массачусетском технологическом институте . Дэвид провел двадцать пять лет, исследуя множество взаимосвязей между людьми и машинами. В течение пяти лет он возглавлял отдел Массачусетского технологического института и руководил или принимал участие в более чем 25 океанографических экспедициях.
Подробнее о Давиде
Сообщество ученых в рамках программы Массачусетского технологического института по науке, технологиям и обществу применяет методы из гуманитарных и социальных наук для понимания науки, технологий и медицины во всем мире. Наш отдел включает в себя оживленные программы бакалавриата и магистратуры, а также последипломную подготовку для журналистов, занимающихся наукой и технологиями.
Объединяя гуманитарные, социальные науки, естествознание, технологии и медицину, наш отдел стремится наладить отношения между коллегами по всему институту в общих усилиях по пониманию человеческих проблем, лежащих в основе миссии Массачусетского технологического института.
Что такое STS?
Программа бакалавриата
Выпускная программа
Knight Science Journalism
Артур Миллер Лекция по науке и этике
Приз Морисон и лекция по науке, технологии и обществу
. Маркс, почетный профессор программы STS Массачусетского технологического института, умер 8 марта 2022 года.0005
Статья в Boston Globe: Лео Маркс, профессор-первопроходец и писатель в области американских исследований, умер по телефону 102
*****
Кеннет Кенистон, основатель программы Массачусетского технологического института по науке, технологиям и обществу, скончался 14 февраля 2020 года. и упоминания студентов, новости
Дженнифер Л. Мнукин, HASTS ’99, новый ректор UW, Мэдисон
19 мая 2022 г.
Доктор Дженнифер Л. Мнукин назначена новым ректором UW-Madison
, почетный профессор литературы, в память о Лео Марксе, почетном профессоре (STS): https://fnl.mit.edu/march-april-2022/leo-marx/. IN MEMORIAM…
Одна вещь, которую атомные электростанции не были построены, чтобы выжить: война Военные стратеги обычно нацелены на электросеть противника. Это проблема, когда боевые действия ведутся в ядерной стране, такой как Украина. К …
Все новости
Журнал Undark
Правда, Красота, Наука.
Рецензия на книгу: Как мы понимаем психические заболевания
23 сентября 2022 г., 7:25 / Элизабет Свобода
Давайте выведем процесс информированного согласия из тени
2 сентября 222222004
4
4 , 7:09 утра / Миша Ангрист
Техас, Борьба с подростковой беременностью, Переработка стандартов полового воспитания
21 сентября 2022 г., 7:27 / Эммари Хюттман, KHN
В Пакистане 33 миллиона человек были перемещены в результате наводнения
20 сентября 2022 г., 7:27 1 / by Zoha Tunio 9 , Inside Climate News
Экстренные новости
Экстренные новости, быстрый анализ и читательские дискуссии на стыке науки и общества.
Познакомьтесь с нашими преподавателями См. публикации
В центре внимания факультета: Дэвид А. Минделл
Дэвид А. Минделл, доктор философии, профессор аэронавтики и астронавтики, а также профессор Дибнера истории машиностроения и производства в Массачусетском технологическом институте . Дэвид провел двадцать пять лет, исследуя множество взаимосвязей между людьми и машинами. В течение пяти лет он возглавлял отдел Массачусетского технологического института и руководил или принимал участие в более чем 25 океанографических экспедициях.
Подробнее о Давиде
лучших ученых мира в области инженерии и технологий: рейтинг H-Index в области инженерных и технологических наук D-индекс (H-индекс дисциплины) включает только статьи и значения цитирования для изученного дисциплины в отличие от Общего индекса Хирша, который учитывает публикации во всех дисциплины.
Цитаты
Публикации
1 Мир 1 Национальный
Фредерик Э. Шелтон
Johnson & Johnson (США), Соединенные Штаты D-индекс 316 Цитаты 347 474 542
2 Мир 2 Национальный
Менахем Элимелех
Йельский университет, Соединенные Штаты D-индекс 162 Цитаты 104 215 441
3 Мир 3 Национальный
Альберт-Ласло Барабаши
Северо-восточный университет, Соединенные Штаты D-индекс 140 Цитаты 216 535 260
4 Мир 1 Национальный
Тасавар Хаят
Университет Куэйд-и-Азам, Пакистан D-индекс 139 Цитаты 120 312 2902
5 Мир 4 Национальный
Игнасио Э.
Гроссманн
Университет Карнеги-Меллона, Соединенные Штаты D-индекс 131 Цитаты 59 582 693
6 Мир 1 Национальный
Ибрагим Динсер
Технологический институт Университета Онтарио, Канада D-индекс 130 Цитаты 73 181 1361
7 Мир 5 Национальный
Брюс Э. Логан
Университет штата Пенсильвания, Соединенные Штаты D-индекс 126 Цитаты 70 611 365
8 Мир 6 Национальный
Стивен Бойд
Стэнфордский университет, Соединенные Штаты D-индекс 125 Цитаты 193 661 451
Подкаст журнала азиатско-американских исследований
Ложь согласована
Жизненная мудрость
Министерство идей
Подвижности и методы
Подкаст Северной Азии
Роман Диалог
NYIH Беседы
О религии
Серия подкастов о полимате Роберте Эйслере
Подкаст «Анкета Пруста»
Вспомните эту книгу
Научное общение
Шекспир для всех
Подумай об этом
Истории SSEAC
Серия Института Ван Леера об идеях с Рене Гарфинкель
Убежище
Почему мы спорим
Напишите крупно
Наука, технологии и общество
Подписывайся:
RSS
Спотифай
Сшиватель
Яблоко
Премиум без рекламы
Оповещения по электронной почте
Интервью с представителями науки, техники и общества об их новых книгах.
Антропология 22 сентября 2022 г.
Будущая история воды
Андреа Бальестеро
Хостинг Gustavo Gutiérrez Suárez
Основанный на полевых исследованиях государственных чиновников, неправительственных организаций, политиков и активистов в Коста-Рике и Бразилии, A Future History of Water (Duke UP, 2019) прослеживает незаметную работу, необходимую для того, чтобы…
Наука, технологии и Общество 20 сентября 2022 г.
Сетевая общественность
Как социальные сети меняют демократию
Эмбер Синха
Хостинг Алок Прасанна и Сараю Натараджан
Эмбер Синха работает на стыке права, технологий и общества и изучает влияние цифровых технологий на социально-политические процессы и структуры. Его исследование направлено на дальнейшее обсуждение регулятивных …
Архитектура 19 сентября 2022 г.
История искусства и дизайна солнечной энергии
Алекс Натансон
Хостинг Bryan Toepfer
Книга Алекса Натансона A History of Solar Power Art and Design (Routledge, 2021) исследует историю творческого применения фотоэлектрической (PV) солнечной энергии, включая звуковое искусство, носимые технологии, паблик-арт…
Христианские исследования 14 сентября 2022 г.
Беспокойные устройства
Восстановление личности, присутствия и места в эпоху цифровых технологий
Фелиция Ву Сонг
Хостинг Райан Шелтон
Нас формируют наши устройства. Раскрывая мягкую тиранию цифровой эпохи, Фелиция Ву Сонг сочетает в себе идеи из психологии, неврологии, социологии и теологии, рассматривая цифровые практики …
Американские исследования 13 сентября 2022 г.
Rockstar Games и американская история
Рекламные материалы и построение подлинности
Эстер Райт
Хостинг Рудольф Томас Индерст
В течение двух десятилетий Rockstar Games создавала игры, которые исследуют и представляют идею Америки в прошлом и настоящем. Коммерчески успешный, любимый фанатами и частый источник внимания средств массовой информации…
Математика 12 сентября 2022 г.
Новая эра в американской математике, 1920–1950
Карен Хангер Паршалл
Хостинг Марк Гуле
В книге «Новая эра американской математики, 1920–1950» (Princeton University Press, 2022) Карен Паршалл исследует институциональные, финансовые, социальные и политические силы, которые формировали и поддерживали американское математическое сообщество …
Медицина 7 сентября 2022 г.
Модельные системы в биологии
История, философия и практические вопросы
Георг Стридер
Хостинг Rachel Pagones
Биомедицинские исследования с использованием различных видов животных и клеточных систем in vitro привели как к большим успехам, так и к неудачам. В Модельных системах в биологии: история, философия и практические вопросы…
НАУКА, ТЕХНОЛОГИИ И ОБЩЕСТВО
Добро пожаловать в науку, технологии и общество!
Спасибо за интерес к STSC! Пожалуйста, изучите наш сайт, чтобы узнать больше о том, кто мы такие, чем мы занимаемся и как вы можете принять участие в нашей увлекательной программе!
Предстоящие события
TBA
О науке, технологиях и обществе (STSC)
Наука, технологии и общество (STSC) исследует социальные контексты и последствия науки и техники. На самых разных курсах студенты STSC учатся критически относиться к таким вопросам, как: Почему современная наука выглядит именно так? Как и почему возникают, расширяются и устаревают те или иные технологии и технологические системы? Как наука и технологии иногда усугубляют расовое, гендерное и классовое неравенство и как их можно изменить, чтобы уменьшить их? Как наука и техника формируют общество, и как общество формирует науку и технику?
Основной STSC имеет междисциплинарную методологию. Он уравновешивает широкую основу курсов на факультете с дополнительными направлениями, которые основаны на курсах со всего университета. Эти субспециальности сосредоточены на более специализированных интересах в области исследований в области науки и техники, включая биотехнологию и биомедицину, энергию и окружающую среду, глобальную науку и технологию, информацию и организации, а также историю и философию науки.
Основная специальность дает своим выпускникам сложные критические способности, междисциплинарные навыки и широкие знания. Он готовит их к карьере в бизнесе, юриспруденции, правительстве, журналистике, исследованиях и образовании, а также обеспечивает основу для гражданственности в глобализирующемся, диверсифицирующемся мире с быстрыми технологическими и научными изменениями. Чтобы увидеть, чем занимаются наши выпускники, перейдите на нашу страницу выпускников STSC.
Курсы STSC учат студентов:
Анализировать взаимодействие социальных факторов, которые привели к определенным научным и технологическим результатам как в настоящем, так и в прошлом
Читать научные, технические и исторические тексты критически, оценивая их социальные, культурные и политические корни и разветвления
Выполнение исследовательских проектов с использованием опубликованных источников, технических и научных данных и неопубликованных архивных материалов
Используйте доказательства и рассуждения для создания веских аргументов о взаимосвязи между наукой, технологиями и обществом
Почему специальность STSC? Вот что говорят наши выпускники:
«Я долго пытался выразить достоинства своих исследований в области науки, технологий и общества, пока не понял, что невыразимое — это сама заслуга. В отличие от многих предпрофессиональных, недвусмысленных специальностей моих сверстников, STSC дал мне гибкую аналитическую основу, с помощью которой можно увидеть мир – блестящую алхимию истории, социологии и антропологии.Роберт Сафиан, редактор Fast Company, объявил наше поколение «Generation Flux» – век гибкости и приспособляемости — и я не мог придумать лучшего способа подготовиться к этому миру, чем учеба в STSC».
«Когда я оглядываюсь назад на свое время в Пенсильвании, одним из лучших моментов моего обучения в колледже была моя специальность: наука, технология и общество. Я мог часто встречаться с профессорами и развивать близкие отношения, принимать разнообразные увлекательные курсы лекций и семинаров, я страстно работаю над своей диссертацией более года при постоянной помощи и поддержке моих консультантов и завязываю прочные дружеские отношения с другими студентами, изучающими STSC».
«STSC поставил передо мной задачу изучить взаимосвязь между наукой и технологиями, а также материальную, социальную, религиозную, политическую и культурную среду, в которой происходят эти практики. Этот тип мышления и подхода, а также навыки письма и исследования Я разработал, был применим ко многим аспектам моей работы и курсов для выпускников».
«Моя курсовая работа научила меня подходить ко всем задачам с ясным и рациональным мышлением. Она продемонстрировала мне преимущества настойчивости, новаторства и пристального внимания к деталям. Эти уроки хорошо пригодятся при разработке сложных решений в деловом мире. »
«Я думаю, что предлагаю другую точку зрения, чем многие другие аналитики, нанятые в моей консалтинговой фирме, поскольку большинство из них являются бизнес-старшекурсниками, которые могут не обладать широкими навыками критического мышления, чтобы учитывать социальные последствия любой технологии, которую мы используем. может быть реализуется».
Для абитуриентов
Мы рекомендуем вам изучить веб-сайт до того, как вы обратитесь к преподавателям или посетите кампус.
Любые встречи с преподавателями должны быть организованы до посещения кампуса и зависят от расписания преподавателей и наличия свободных мест.
Онейрология – наука о сновидениях: гипотезы, интересные факты
15 мая 2017
Для вашего удобства мы сделали навигацию по статье:
Что изучает онейрология?
10 любопытных фактов о сне и сновидениях
Мозг спит или работает?
Способ наведения порядка
Систематизация и архивирование информации
Можно ли приучить себя спать меньше?
Режимы сна
Кто видит сны?
Как течет время во сне?
Почему во сне нужно укрываться?
Диагностическая роль сновидений
Решение проблем во сне
Терапевтическая роль сновидений
Что кроется за занавесом сна? Если эволюцией предусмотрено, что на неконтролируемое и никак нами нерегулируемое состояние уходит треть жизни, значит это зачем-то нужно. Теорий масса – от научных до эзотерических и мистических. Вот только все они – на уровне гипотез. И хотя очевидного ответа на вопрос: «Почему мы спим?» пока нет, специалисты, изучающие сон, настойчиво ищут решение таинственной биологической головоломки.
Что изучает онейрология?
Онейрология – новый раздел научной медицины, изучающий физиологическую природу, биохимические и эволюционные механизмы сна, влияние сновидений на работу мозга и организма. Эта отрасль науки объединяет специалистов в области неврологии, психологии и психиатрии, микробиологии мозга.
По этическим причинам исследования проводят на лабораторных животных (крысах, кроликах). Но случаются добровольцы и из числа людей, готовые ради науки истязать себя бессонницей.
Если во сне активна часть мозга, отвечающая за визуальные образы, мы видим лица. Участки, отвечающие за пространственное восприятие, дают ощущение движения
10 любопытных фактов о сне и сновидениях
Качество отдыха зависит не только от мебели и аксессуаров для сна. Предлагаем подборку фактов, частично объясняющих природу этого физиологического процесса с научной точки зрения.
Мозг спит или работает?
Во время сна мозг находится в выключенном состоянии. По крайней мере, та его часть, которая отвечает за осознанное восприятие действительности. Но спит ли он или работает – однозначного ответа нет. Приборы фиксируют ослабление электромагнитных процессов, но, несмотря на это, мозг явно занят чем-то важным. Чем – гипотез несколько.
С эволюционной точки зрения передышка нужна организму для аккумулирования энергии и пережидания темного времени суток, более опасного для жизни, чем день.
Согласно висцеральной теории И. Пегирева, во сне мозг «сканирует» внутренние органы и занимается их ремонтом.
Американский психиатр Алан Хобсон считает, что сновидения – побочный результат электрической деятельности мозга. По его мнению, сны не имеют смысла, потому что яркие картинки формируются хаотично, из случайных импульсов.
Большинство онейрологов склоняется к тому, что сон нужен все же для отдыха мозга. В это время происходит анализ чувств, эмоций, опыта, полученного за день (Марк Блечнер), сглаживание негативных переживаний (Эрнест Хартман), очищение клеток мозга от токсических веществ.
Способ наведения порядка
Если бы мозг ежедневно, вернее еженощно, не избавлялся от ненужной информации, он превратился бы в свалку. Согласно теории «обратного обучения» во сне идет избавление от «когнитивного мусора». В снах мы видим как раз эти бесполезные сведения, ненужные мысли, которые перемещаются в «корзину». Этим возможно объясняется тот факт, что уже через 10 минут после пробуждения мы забываем более 90 % приснившегося.
Систематизация и архивирование информации
Согласно другой научной гипотезе, во сне серые клетки сначала осмысливают полученные за день сведения, сортируют, систематизируют. И затем лишь решают, что сохранить в оперативной памяти, что отправить в архив, а от чего избавиться.
Интересное предположение сделала японский психиатр Чжан Цзе. Во сне человек видит те сведения, которые в этот момент перемещаются из оперативной памяти в дальние ее закоулки, т. н. «архив».
Мозг похож на большой компьютер, который работает даже в режиме сна
Можно ли приучить себя спать меньше?
Доказанный факт, что во сне человек расходует всего на 10 % меньше энергии, чем во время бодрствования. Но сон жизненно необходим. Если человек регулярно недосыпает, он медленно, но верно разрушает организм. Другое дело, что потребность во сне у всех разная.
Детям для полноценного сна нужно не менее 10 часов в сутки, молодежи и людям среднего возраста – 7–8 часов, старикам хватает 5–6. Самые большие сони из млекопитающих – кошачьи, проводящие в дреме до 70 % жизни. Постоянно на ногах – жвачные животные. Им для отдыха хватает 2 часов. Хуже приходится дельфинам и китам – они не могут уснуть в воде, так как дышат воздухом. Мозг млекопитающих нашел выход из положения и отключает полушария по очереди.
Режимы сна
Сон людей и млекопитающих состоит 1,5–2-часовых циклов, каждый из которых разделен на две фазы – медленную и быструю, ее еще называют парадоксальной. Название фаз говорит не об их продолжительности, а качестве сна.
Медленный сон более глубокий, без сновидений. Организм полноценно отдыхает именно в этот момент. Продолжительность медленных фаз уменьшается с каждым циклом.
Быстрый сон так называют, потому что в этот момент двигаются глаза – мозг показывает нам «кино». Зато тело в это время парализовано. Именно в фазе быстрого сна зафиксированы кратковременные остановки сердца, дыхания, кишечной перистальтики. Зачем? На ремонт?
Онейрологи рекомендуют рассчитывать время на сон так, чтобы его продолжительность была кратна полутора часам. Если постоянно игнорировать быструю фазу, возникает ощущение недосыпа, даже если провел в постели положенные 8 часов. Кроме того, человек становится раздражительным, хуже концентрирует внимание.
Хочется бежать, а тело словно парализовано
Кто видит сны?
Сны видят все, а вот запоминают их только умные люди. К такому выводу пришли американские онейрологи, проанализировав опыт сновидений более 2 млн человек. Это объясняют активностью мозга. Если человек мало чем интересуется, ночью нечего анализировать – картинки получаются примитивные, короткие, не запоминаются. И наоборот, чем больше информации поступает за день, тем ярче и красочнее сновидения.
Если днем «спасали» планету от сил зла, не отрываясь от монитора компьютера, ночью ждите продолжения
Как течет время во сне?
Течение времени во сне воспринимается иначе, чем в действительности. Сон длиною в сериал иногда помещается в 3–5 минут. Происходит это потому, что мозг показывает картинки не линейно и последовательно, а одновременно и со всех сторон. Кроме того, сны мы видим фрагментарно, нарезкой кусков, а связи между ними домысливаем потом, исходя из логики сюжета.
Сон – дорога в параллельную реальность
Почему во сне нужно укрываться?
«Замерзнет – проснется», – думает мама ребенка, не уставая поправлять теплое одеяло, которое он сбрасывает. Не проснется. В фазе быстрого сна мозг прекращает терморегуляцию тела, и оно остывает до температуры наружной среды – как у холоднокровных. Возможно, это – отголосок эволюции, зафиксированный на генетическом уровне и доставшийся нам от животных предков, притворявшихся «трупом» во избежание опасности.
Диагностическая роль сновидений
Можно ли во сне увидеть проблемы здоровья? Ученые считают, что многократно повторяющееся сновидение тревожного характера сигнализирует о начинающейся беде. Подмечено: сны в коричневых тонах свидетельствуют о проблемах ЖКТ, черный – предупреждает о приближающемся неврозе, красный – об инфекционных и простудных заболеваниях. Если постоянно снятся кошмары, слышны плач, стоны, крики, не лишним будет проконсультироваться с психиатром.
Решение проблем во сне
Американский психолог Дейдра Барретт считает, что если человеку перед сном сформулировать проблему, то, проснувшись, он решит ее эффективнее. Мозг во сне прокрутит задачу, выстроит ассоциативные связи, даст подсмотреть решение.
Терапевтическая роль сновидений
По убеждению профессора Эрнеста Хартмана, сон – это терапевтический сеанс, избавляющий от негатива. Посредством символического страха, тревоги во сне мозг смягчает реальные переживания, лечит психологические травмы.
Каким бы тревожным ни было сновидение, мозг всегда «выведет» на маяк
Пусть многое из вышеизложенного пока только предположения, но, возможно, изучая сферу сна, мы все же научимся контролировать ночную сторону нашей жизни и управлять ею.
Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.
5 мая 2017 | Новости компании
16 июня 2017 | Статьи про мебель и аксессуары для сна
Как возникла наука о сне
Ирина Завалко, Владимир Ковальзон «Природа» №3, 2014
Об авторах
Ирина Михайловна Завалко — младший научный сотрудник Института медико-биологических проблем РАН. Член молодежного комитета секции сомнологии физиологического общества им. И. П. Павлова, участница программы Европейского общества по исследованию сна. Основные научные интересы связаны с психофизиологическим и клиническим изучением сна.
Владимир Матвеевич Ковальзон — доктор биологических наук, нейрофизиолог, специалист по экспериментальному изучению сна, главный научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, председатель секции сомнологов физиологического общества им. И. П. Павлова. Занимается общей и экспериментальной сомнологией.
Сомнология — одна из наиболее бурно развивающихся областей нейронаук, изучающая механизмы и функции сна, а также заболевания, связанные с его нарушением [1–4]. Наука эта молодая (в прошлом году ей исполнилось 60 лет), однако сон и сновидения интересовали людей с древнейших времен. О том, как формировалась современная сомнология, и пойдет речь в нашей статье.
Сон всегда ассоциировался с чем-то магическим, а сновидения многие народы считали способом общения с потусторонним миром. В Древней Греции в храмах, посвященных богу врачевания Асклепию, по сновидениям «диагностировали» болезни. Во многих древних культурах сон рассматривался как состояние, промежуточное между жизнью и смертью. Об этом говорят существующие и в настоящее время поверья, согласно которым душа человека во время сна выходит за пределы тела и парит в «мировом космосе», а утром возвращается. Но если разрисовать лицо краской или изменить внешний облик человека, то душа не сможет узнать свое тело и человек умрет [5]. Такие представления опирались на отсутствие у спящего человека реакций на внешние воздействия, а также на нередкие случаи смерти во сне или при пробуждении (в современном понимании — от инфаркта или инсульта).
О связи сна со смертью упоминается и в древнегреческой мифологии. Так, бог сна Гипнос приходился братом богу смерти Танатосу и перевозчику душ умерших Харону. Такой же взгляд на природу сна отразился и в античной философии. Аристотель в дошедших до нас трактатах говорит о близости сна к состоянию смерти: «…сон же, по-видимому, принадлежит по своей природе к такого рода состояниям, как, например, пограничное между жизнью и не жизнью, и спящий ни не существует вполне, ни существует, ибо состоянию бодрствования жизнь присуща главным образом благодаря ощущению» [6].
Понимание сна как состояния, близкого к смерти, царило в умах европейцев до конца XIX века, что во многом задержало возникновение и замедлило развитие науки о сне. Однако на Востоке, в Индии и Китае, сон занимал более почетное место. Индийские религиозно-философские трактаты Веды и Упанишады, созданные неизвестными авторами, в течение многих веков передавались устно и, наконец, были записаны на санскрите на древесной коре и пальмовых листьях. В этих записях, чудом дошедших до наших дней, описывалось два вида сна — без сновидений (глубокий) и со сновидениями, причем сновидения рассматривались уже как отдельная форма сознания [7]. Такое понятие близко к современным классификациям сна, выделяющим три функциональных состояния: бодрствование, медленный и быстрый сон1.
Предвестники современной сомнологии
Хотя представление о родстве сна и смерти и задержало его изучение на столетия, еще в Средневековье велись некоторые рассуждения о причинах возникновения сна. В XII в. монахиня Хильдегарда из Бингена считала его сродни потреблению пищи и связывала с грехопадением Адама. В XVII–XVIII вв. причинами сна считали недостаток или избыток каких-либо основополагающих субстанций: недостаток «животного духа», расходующегося при физических нагрузках; нехватку «жизненного эфира», вызываемую утомлением; избыток «нервного духа», выделяемого во время бодрствования мозгом; сгущение крови, препятствующее току «духов», и т. д. [8].
В XIX в. мистические понятия постепенно стали уступать место физиологическим и химическим, но суть менялась не сильно. Приверженцы гемодинамической теории П. Кабанис и И. Мюллер связывали сон с застоем крови в мозге, а К. Бернар, А. Моссо и И. Р. Тарханов — с малокровием. Чешский анатом Я. Пуркинье полагал, что сон вызван приливом крови к нервным центрам, их опуханием, в результате чего проходящие через них волокна теряют проводимость и связь с другими отделами мозга. Выдвигались и еще менее правдоподобные теории. По одной из них, во время сна воспринимающие нейроны втягивают свои окончания, прерывая связь с внешним миром. Единственным, кто пытался доказать свою теорию, был Моссо. Он разместил человека на доске-весах и обнаружил, что при засыпании головной конец весов поднимается, а это свидетельствовало, казалось бы, об оттоке крови от головы. Однако изобретенный им же метод плетизмографии2 показал, что наблюдаемый при засыпании подъем головной части весов обеспечивается притоком крови в конечности, а опускание при пробуждении — ее оттоком в брюшную полость, а вовсе не к голове. В свою очередь, перемещения массы крови в организме связаны с деятельностью симпатической нервной системы. При засыпании ее тонус снижается (сосуды рук и ног расширяются), а при пробуждении — повышается (сосуды конечностей сужаются) [9].
Следующим важным этапом в развитии сомнологии стало изучение депривации (лишения) сна. Одним из первых ученых такие эксперименты на животных провела наша соотечественница М. М. Манасеина3 (1843–1903). По ее представлению, сон — необходимый процесс, присущий всем млекопитающим. В экспериментах она не давала спать щенкам, и примерно через пять бессонных суток они погибали. Манасеина подробно описала физиологические изменения в организме и макроанатомические признаки нарушения мозгового кровообращения и дегенерации клеток головного мозга.
Результаты Манасеиной, опубликованные в немецких и французских журналах в 1880–1890-х годах, имели широкий резонанс в европейском научном сообществе и вызвали целый ряд аналогичных работ. В них тоже были выявлены значительные изменения в ткани головного мозга животных после депривации сна. На современном уровне опыты по длительному лишению сна были впервые выполнены лишь в 1983 г., т. е. через 100 лет после Манасеиной, А. Рекшаффеном с сотрудниками. Они использовали методику «карусели», которая позволяла лишать крысу до 90% суточного времени сна. Такие опыты (их продолжает и в настоящее время уже следующее поколение ученых) подтвердили, что длительное лишение сна действительно приводит к гибели животных в течение нескольких недель. Причины тому — катастрофическое разрушение иммунной системы и развитие сепсиса [1].
В 1877 г. немецкий физиолог В. Прейэр впервые предположил, что во время бодрствования в организме накапливается некое гипотетическое вещество (он назвал его поногенным, от греч. πονοζ — ‘нагрузка’, ‘утомление’), приводящее к развитию сна и в процессе сна разрушающееся. Прейэр считал, что этим веществом могли быть креатинин или мочевая кислота. После опубликования Манасеиной опытов по депривации сна предложенную ей методику стали использовать для подтверждения существования и поиска этого гипотетического «гипнотоксина». Р. Лежандр и А. Пьерон во Франции и К. Ишимори в Японии не только подтвердили значительные гистологические изменения в головном мозге депривированных собак, но и показали, что если их сыворотку крови перелить собаке, которая спала достаточно, то она вновь погружается в сон. Проводились многочисленные опыты по поиску и выделению гипнотоксина, но они так и не увенчались успехом4. По современным представлениям, наиболее вероятным кандидатом может быть аденозин, который выделяется при расщеплении основного источника энергии в клетке — аденозинтрифосфата (АТФ).
Примерно в те же годы был описан «центр» сна, что доказывало участие головного мозга в механизмах этого процесса. Во время Первой мировой войны австрийский невролог К. фон Экономо, исследуя мозг больных, умерших от инфекционного летаргического энцефалита, предположил, что в гипоталамусе существуют «центр сна» и «центр бодрствования» [1]. Это предположение подтвердил в 1924 г. швейцарский физиолог В. Р. Гесс в опытах по электрической стимуляции таламуса и гипоталамуса: раздражение таламуса слабым током вызывало у кошки сон, а более сильным — возбуждение. Работы Гесса по функциональной организации промежуточного мозга были удостоены Нобелевской премии в 1949 г.
Рождение современной сомнологии
Несмотря на блестящие работы Манасеиной, в начале XX в. сон как важный процесс, заслуживающий изучения ничуть не меньше, чем бодрствование, все еще не был признан. Так, великий физиолог И. П. Павлов продолжал считать сон «состоянием разлитого коркового торможения». Надо сказать, что такое чисто интуитивное понимание природы сна не расходится с новейшими экспериментальными данными, но только в отношении медленноволновой фазы [1].
Среди пионеров изучения сна в «доэлектроэнцефалографическую эру» необходимо отметить Н. Клейтмана, уроженца Кишинева, волею судьбы оказавшегося в США в годы Первой мировой войны. Его работа по изучению последствий депривации сна на себе самом поразила в свое время самого Павлова! Клейтман увлекся проблемой сна в то время, когда эта тема, кажется, еще никого не интересовала. В вышедшей в 1939 г. энциклопедической монографии Sleep and Wakefulness («Сон и бодрствование») он впервые сформулировал концепцию существования «основного цикла покоя — активности». Эта гипотеза (автор считал ее своим крупнейшим научным достижением), намного опередившая время, в последние десятилетия получила многочисленные подтверждения в исследованиях на людях и экспериментах на животных. Сейчас концепция Клейтмана составляет основу одного из наиболее плодотворных и бурно развивающихся направлений в психофизиологии — изучении внутрисуточных биоритмов человека. Теперь можно считать доказанным, что помимо 25-часового, «циркадианного», всю нашу жизнь пронизывает полуторачасовой «диурнальный» ритм, определяющий днем чередование сонливости и бодрости, голода и жажды, а ночью — смену медленного и быстрого сна.
В России и СССР пионером в изучении физиологии сна был ученик Павлова, основатель ростовской школы физиологов Н. А. Рожанский. В 1913 г. он защитил в Санкт-Петербурге диссертацию «Материалы к физиологии сна», ставшую результатом экспериментов на собаках. В ней и в дальнейших публикациях он высказал новое представление о бодрствовании и сне как о сложнейших биологических рефлексах «с эффектом либо разлитого понижения порогов раздражения при бодрствовании, либо разлитого торможения, т. е. повышения порогов раздражения в сонном состоянии». Рожанский был также пионером в изучении сна птиц. На основе собственных экспериментов и работ своих сотрудников он пришел к выводу, что существуют отдельно центр сна и центр бодрствования, расположенные в подкорково-стволовой части мозга, так как эти рефлексы сохраняются и у бесполушарных птиц [11]. Необходимо отметить также забытую, но недавно обнаруженную И. Н. Пигаревым работу К. М. Быкова. Он вместе с коллективом сотрудников провел в 30-х годах обширное (к сожалению, долгое время остававшееся неизвестным) исследование последствий депривации сна у собак [12].
Развитие сомнологии тормозилось отсутствием метода, позволяющего изучать сон. О том, спит человек или нет, удавалось судить лишь по косвенным признакам (позе, изменению частоты пульса и дыхания, температуре тела), а определить глубину сна, не разбудив спящего, было невозможно. По той же причине состояние естественного сна ошибочно принимали за нечто сходное с гипнозом, комой, зимней и летней спячкой (гибернацией).
Основой для объективной регистрации сна и ключевым событием в истории всех нейронаук стало изобретение в 1928 г. немецким психиатром Г. Бергером метода регистрации биопотенциалов головного мозга — электроэнцефалографии. Однако вначале открытие восприняли с большим недоверием, поскольку потенциалы эти имеют столь малую амплитуду, что их можно легко спутать с помехами, регистрируемыми примитивным тогда оборудованием. Поэтому метод Бергера признали лишь через несколько лет (в 1934 г.), когда известные физиологи Э. Эдриан и Б. Мэтьюс подтвердили его результаты.
Бергер впервые описал различия в электроэнцефалографических ритмах бодрствующего и спящего человека, что стало переломной точкой в развитии сомнологии. Объективным изучением сна заинтересовались американские ученые из Гарвардского и Чикагского университетов. В 1937–1939 гг. был опубликован ряд статей, описывающих основные феномены сна, такие как «сонные веретена» и дельта-волны. В 1937 г. А. Лумис, Е. Харви и Дж. Хобард впервые обратили внимание на непостоянство электроэнцефалографической картины сна и создали первую классификацию его стадий. Много позднее (в 1976 г.) важность объективного изучения подтвердила и М. Карскадон, впервые четко показав расхождение реальной продолжительности сна с субъективными ощущениями пациентов.
Появление электроэнцефалографии привело к целому ряду открытий в изучении сна. В 1937 г. Ф. Бремер в Брюсселе в знаменитых опытах на изолированном мозге кошки показал, что при перерезке на более низком уровне (когда связи между большей частью ствола и полушариями головного мозга остаются незатронутыми) сохраняется чередование картин сна и бодрствования, а на более высоком — мозг впадает в состояние «беспробудного» сна (на самом деле — комы, см. рис.).
Изначально эти работы были ошибочно интерпретированы — мозг засыпает из-за снижения притока импульсов от органов чувств. Объяснить истинную причину наступления сна у кошек Бремера помогли опыты Дж. Моруцци и Х. Мэгуна, выполненные в 1949 г. Они подтвердили, что переход от сна к бодрствованию проявляется десинхронизацией (электрическая активность мозга меняется от высокоамплитудных низкочастотных ритмов глубокого сна к низкоамплитудным быстрым ритмам при бодрствовании), которая запускается определенной структурой, расположенной в стволе головного мозга, — ретикулярной формацией. В последующих работах выяснилось, что, хотя эта структура активируется афферентными стимулами (от органов чувств), ее повреждение приводит к непрерывному глубокому сну (коме, как в исследовании Бремера). Так была открыта ретикулярная восходящая активирующая система — специальная структура, отвечающая за поддержание бодрствования. Вначале она считалась диффузной, но, по данным современной сомнологии, представляет собой десяток конкретных скоплений тел нервных клеток («центров бодрствования», которые находятся «внутри» системы восходящей активации), выделяющих различные химические передатчики [1–4].
Открытие быстрого сна
К середине XX в. многие физиологи полагали, что вопросы феноменологии и механизма сна в основном уже разгаданы. О цикличности ночного сна они не догадывались, так как из-за экономии бумаги электроэнцефалограммы во время сна записывались либо в начале ночи, либо урывками на протяжении немногих минут несколько раз за ночь. Да и перспектива бодрствовать всю ночь, регистрируя сон испытуемого, мало кого привлекала. Однако во второй половине XX в. произошло еще одно великое событие в сомнологии: была обнаружена (и в последующем интерпретирована как отдельное функциональное состояние) фаза быстрого сна.
Наш коллега И. Н. Пигарев говорит: «Не столь уж важно, кто совершил то или иное открытие первым; гораздо важнее, кто совершил его последним!». Открытие Американского континента, например, как теперь хорошо известно, происходило на протяжении веков неоднократно и до, и после Колумба. Последним в ряду «первооткрывателей» был Америго Веспуччи — в честь него эта часть света и названа.
Эта аналогия полностью относится и к истории открытия быстрого сна. Подобное состояние наблюдалось неоднократно у животных, в том числе у людей. Такими «первооткрывателями», интуитивно чувствующими, что «внутри» сна есть особые периоды, которые у домашних животных сопровождаются выраженными мышечными подергиваниями, а у людей — переживанием ярких, эмоционально окрашенных сновидений, были римский поэт Лукреций (I в. до н. э.), французский врач Ж. Фернель (1554), итальянский натурфилософ Ф. Фонтана (1765) и др. Однако их разрозненные наблюдения оставались вне поля зрения натурфилософов, врачей и вообще европейской читающей публики, которая явно или неявно находилась под влиянием аристотелевских представлений о сне как о маргинальном и пассивном состоянии (см. также: [13]).
Особую роль в открытии быстрого сна в ХХ в. сыграли советские исследователи М. П. Денисова и Н. Л. Фигурин. В 1926 г. они впервые описали у детей (в возрасте от двух месяцев до двух лет) движения глазных яблок каждые 50 минут, учащенное дыхание и сниженную общую двигательную активность [14]. Работа эта заинтересовала профессора физиологии Чикагского университета Клейтмана. Он упомянул о ней в своей монографии 1939 г., а через много лет, в начале 1950-х годов, после появления первых электроэнцефалографов, поручил своему аспиранту Ю. Азеринскому проверить эти данные.
Сначала Азеринский пытался зарегистрировать движения глаз у собственного сына с помощью кинокамеры, но ее стрекотание мешало тому спать. Тогда он разработал новый метод для регистрации движений глаз (электроокулографию, ЭОГ) и исследовал ночной сон детей и взрослых. Метод регистрации движений глаз позволил исследователям отделить быстрые движения глаз от медленных, присущих засыпанию. В основе работ лежала гипотеза Клейтмана, согласно которой движения глаз помогут отличить поверхностный сон от глубокого. Сами Азеринский и Клейтман интерпретировали полученные результаты в своей знаменитой статье, вышедшей в свет в 1953 г. [15].
Интересно, что Клейтман, отличавшийся исключительной научной добросовестностью, вначале не поверил Азеринскому и заподозрил, что тот «подгоняет» свои результаты под рабочую гипотезу! Он привел в лабораторию свою дочь, записал у нее ЭЭГ и ЭОГ во время ночного сна и убедился, что быстрые движения глаз действительно периодически появляются [15].
Однако это еще не было открытием нового состояния — лишь обнаружением периодически возникающих вспышек необычных движений глаз у некоторых испытуемых (не было ясно даже, у всех ли!) во время ночного сна. Открытие сна с быстрыми движениями глаз произошло через несколько лет, и связано оно с именем другого аспиранта Клейтмана, В. Демента. Именно он впервые непрерывно записал электроэнцефалограммы сна 33 человек в течение всей ночи. На основании таких регистраций было установлено, что после засыпания электроэнцефалографические признаки постепенно изменяются в сторону глубокого сна, но примерно через час-полтора возникает первый эпизод сна с быстрыми движениями глаз. Затем такие циклы повторяются несколько раз в течение ночи, и длительность их составляет в среднем 90–100 мин. Продолжительность этих эпизодов и интенсивность быстрых движений глаз нарастают от вечера к утру.
Таким образом, были описаны все основные характеристики ночного сна человека. За последующие полвека бурного развития сомнологии убедительно показано, что эти закономерности присущи абсолютно всем людям на Земле, без единого исключения, и не зависят от возраста, пола, расы, индивидуальных физиологических и психологических характеристик. По наличию движений глаз Клейтман, Азеринский и Демент расценили описанное ими состояние как поверхностный сон и назвали его stage 1 REM (англ. rapid eye movement), т. е. стадия дремоты с быстрыми движениями глаз.
Эти исследователи также были первыми, кто связал такой сон со сновидениями. На эту мысль их натолкнула нерегулярная частота дыхания и сердечного ритма, которую они наблюдали в этом состоянии. Для проверки своего предположения они будили испытуемых и спрашивали, видели ли они сны. Оказалось, что если человека будить из состояния сна с быстрыми движениями глаз, то он обычно описывает красочные эмоционально-насыщенные сюжетные истории. А при пробуждениях из сна без быстрых движений глаз такие ответы были редкостью. Иногда испытуемый рассказывал о неярких, неэмоциональных видениях.
По-видимому, первым, кто адекватно описал быстрый сон у подопытных животных, был Р. Клауэ, аспирант известного немецкого нейрофизиолога А. Корнмюллера. Еще перед Второй мировой войной, в 1937 г. , он опубликовал на немецком языке статью с результатами (полученными с помощью игольчатых электродов) электрической активности головного мозга и мышц шеи при естественном сне подопытных кошек. Клауэ описал две стадии сна и назвал их «стадия 1» (легкий сон, сопровождаемый медленными волнами в ЭЭГ и снижением мышечного тонуса) и «стадия 2 (глубокий сон с уплощенной ЭЭГ, исчезновением мышечного тонуса и подергиванием конечностей).
Ничего не зная о работе Клауэ, советский нейрофизиолог Л. Р. Цкипуридзе (к сожалению, безвременно умерший), ученик главы грузинской физиологической школы И. С. Бериташвили, описал стадии «спокойного» и «беспокойного» сна по ЭЭГ и поведению подопытных кошек [16]. Лишь через полвека текст этой пионерной статьи был переведен на английский язык, однако найти ее в Интернете нам не удалось.
Демент ничего не знал о работе Клауэ, а тем более о работе Цкипуридзе и не владел методикой вживления хронических внутримозговых электродов подопытным животным. Тем не менее, он тоже попытался записать ЭЭГ кошки с помощью игольчатых электродов, воткнутых в скальп. Однако записать ЭЭГ у бодрствующей кошки таким методом оказалось невозможно из-за мощной мышечной активности, «маскирующей» более слабую электрическую активность коры мозга. Но когда кошка засыпала, мышечная активность спадала, и ЭЭГ становилась видна. Так Дементу удалось показать, что периоды уплощения ЭЭГ и «дергания» глазных яблок регулярно появляются и во сне кошек и сочетаются с подергиваниями лап и вибрисс. Однако Демент не придал достаточного значения полному исчезновению электромиограммы (ЭМГ) в этом состоянии и не смог правильно оценить пороги пробуждения у испытуемых-добровольцев и подопытных кошек, отчего продолжал считать открытую им стадию «легким», поверхностным сном. Они с Клейтманом называли ее также «эмергентной» (внезапно возникающей) стадией 1, в отличие от «нисходящей» стадии 1, закономерно возникающей в начале сна [17].
Известны и некоторые другие авторы, описавшие эпизоды уплощения ЭЭГ у спящих кошек, но расценившие их как периоды кратковременного пробуждения. Среди таких исследователей — американский физиолог А. Дж. Дербишир с соавторами (1936) и, что еще удивительнее, группа швейцарских исследователей (1953), в которую входили сын нобелевского лауреата В. Гесса Р. Гесс-младший и будущий основатель и первый президент Европейского общества по изучению сна В. Кёлла!
Последним в ряду «первооткрывателей» быстрого сна был М. Жуве5, именно он, наконец, осознал необычайную важность этого открытия. Он первым понял, что сон с быстрыми движениями глаз — не просто одна из стадий обычного (медленноволнового сна), а отдельное функциональное состояние. Жуве сформировал современное представление о трех принципиально различных состояниях организма: ортодоксальном (обычном) сне, парадоксальном и бодрствовании. Парадоксальной он назвал фазу сна с быстрыми движениями глаз потому, что она характеризуется сочетанием высочайшей активности мозга и полного расслабления скелетных мышц, представляя собой, по его мнению, «активное бодрствование, направленное внутрь» [1].
В 1959 г. Жуве вместе со своими сотрудниками опубликовал небольшую статью на французском языке, в которой описал мышечную атонию у кошек, сопровождающую периоды сна с уплощенной ЭЭГ и быстрыми движениями глаз. Таким образом, была выявлена необходимость регистрировать мышечную активность — последнюю из трех составляющих, обязательных для разделения бодрствования и различных фаз и стадий сна. Сейчас при полисомнографии (регистрации сна) регистрируют электроэнцефалограмму (ЭЭГ), электроокулограмму (ЭОГ) и электромиограмму (ЭМГ).
Все первооткрыватели быстрого сна в ХХ в. столкнулись с полным непониманием и неприятием их результатов со стороны не только рядовых, но и выдающихся коллег-нейрофизиологов. Было хорошо известно, что быстрые низкоамплитудные ритмы в ЭЭГ — это бодрствование, а большие медленные волны — сон. Если десинхронизация возникает во время сна — это означает кратковременное пробуждение. Открытие быстрого сна противоречило концепции восходящей ретикулярной активирующей системы, только недавно воспринятой всеми нейрофизиологами, и означало полный крах всех старых идей относительно пассивной природы сна. Никто не мог ни понять, ни принять новой революционной парадигмы. Так, работа Клауэ не была отмечена ни Бремером в Бельгии, ни будущим нобелевским лауреатом Гессом в Швейцарии, ни Моруцци в Италии, ни Мэгуном в США. И вообще никем из исследователей мозга того времени!
Демент долго не мог опубликовать свою работу на кошке. Его сотрудник (Демент в мемуарах не приводит его фамилии) отказался от соавторства в статье, пять научных журналов последовательно отвергали рукопись. Наконец, выдающийся невролог Г. Джаспер, оценив результаты клейтмановского аспиранта, принял статью без рецензии, на свой страх и риск, как главный редактор журнала EEG and Clinical Neurophysiology (вряд ли такой поступок был бы возможен в наши дни!). А когда Жуве показал свои записи Бремеру, тот высмеял его, заявив, что у него «плавает» усиление электроэнцифалографа! Лишь на Лионском симпозиуме, состоявшемся в 1963 г., был достигнут «консенсус» между крупнейшими американскими и европейскими специалистами относительно открытия, сделанного Дементом в США и Жуве во Франции несколькими годами ранее. К тому времени феномен быстрого сна получил независимые подтверждения в лабораториях Дж. Эвартца и будущего нобелевского лауреата Д. Хьюбела.
Жуве в одной из своих статей писал, что над всеми американскими нейрофизиологами тогда довлели догматы психоанализа, т. е. идея Фрейда об «охранительной» роли сновидений, препятствующих преждевременному пробуждению. Эта ложная идея не давала возможности непредвзято взглянуть на реальную картину «сна со сновидениями». Продолжая эту мысль, можно сказать, что над всеми сомнологами (до Жуве) довлели аристотелевские догматы, и Манасеина, по всей видимости, была первой, а сам Жуве — последним, кто сделал шаг к освобождению от них. Поэтому Жуве по праву считается крупнейшим сомнологом второй половины ХХ в.
Сегодня сомнология, несмотря на свою непродолжительную историю, имеет большое количество направлений и сфер изучения. Она включает не только фундаментальные аспекты исследований в области физиологии, нейрохимии, генетики сна и суточных (циркадианных) ритмов, но и практические. Знания, полученные в исследованиях ритма «сон — бодрствование», активно применяются для планирования графиков рабочих смен и расписаний перелетов; должны также привлекаться для решений вопросов об исчислении времени (отмене или введении перевода часов на летнее время, изменении часовых поясов и т. д.) [18].
Отдельная область — медицина сна — занимается диагностикой и лечением всех его расстройств. К ним, помимо широко известных инсомнии (бессонницы) и снохождения (одного из видов так называемых парасомний), относятся периодические движения конечностей во сне, синдром «беспокойных ног», нарушения циркадианных ритмов и поведения в фазе быстрого сна; гиперсомния (повышенная дневная сонливость), а также апноэ — синдром остановок дыхания, часто сопровождающийся храпом. Об этом заболевании и пойдет речь в нашей следующей статье.
Литература 1. Ковальзон В. М. Основы сомнологии. Физиология и нейрохимия цикла бодрствование — сон. М., 2011. 2. Ковальзон В. М. Центральные механизмы регуляции цикла бодрствование — сон // Физиология человека. 2011. Т. 37. № 4. С. 124. 3. Петров А. М., Гиниатуллин А. Р. Нейробиология сна: современный взгляд: Учебное пособие. Казань, 2012. 4. Ковальзон В. М. Мозг и сон: от нейронов — к молекулам // Журн. высш. нервн. деят. 2013. Т. 62. № 1. С. 48. 5. Фрэзер Дж. Золотая ветвь: исследование магии и религии / Пер. с англ. М. К. Рыклина. М., 2001. 6. Аристотель. О возникновении животных / Пер. В. В. Карпова. М.; Л., 1940. С. 192. 7. Лысенко В. Г. Сон и сновидение как состояния сознания: Упанишады и Шанкара. 8. Борбели А. Тайна сна / Пер. В. М. Ковальзона. М., 1989. 9. Вейн А. М. Три трети жизни. М., 1979. 10. Лежандр Р., Пьерон А. Исследование потребности во сне после продолжительного бодрствования // Физиология сна. М., 1928. С. 113–123. 11. Буриков А. А. Механизмы сна и бодрствования (как и зачем спит мозг?) // Когановские чтения. Ростов-на-Дону, 2012. 12. Быков К. М. Изменения в организме животного при длительном лишении сна. Избранные произведения. Т. 3. М., 1958. С. 63–98. 13. Жуве М. Замок снов / Пер. В. М. Ковальзона. Фрязино, 2006. 14. Ковров Г. В. К вопросу об истории открытия быстрого сна // Актуальные вопросы сомнологии: Тезисы докладов. М., 2000. С. 48. 15. Aserinsky E., Kleitman N. Regularly occurring periods of eye motility, and concomitant phenomena, during sleep // Science. 1953. V. 118. P. 273–274. 16. Цкипуридзе Л. Р. Электрическая деятельность коры больших полушарий нормальной кошки во время естественного сна // Труды Института физиологии им. И. С. Бериташвили АН ГССР. 1950. Т. 8. С. 209–225. 17. Dement W. C. The paradox of sleep: the early years // Archives Italiennes de Biologie. 2004. V. 142. P. 333–345. 18. Ковальзон В. М., Дорохов В. Б. По поводу нового исчисления времени // Природа. 2012. № 7. С. 65–66. 19. Siegel J. M. REM sleep // Principles and Practice of Sleep Medicine / Eds M. H. Kryger, T. Roth, W. C. Dement. St. Louis, 2011. P. 92–111.
1 Термины «медленный» и «быстрый» сон имеют около десятка пар синонимов (медленноволновый — быстроволновый; обычный, ортодоксальный — парадоксальный; сон без быстрых движений глаз — сон с быстрыми движениями глаз; телэнцефалический — ромбэнцефалический; спокойный — активированный и т. д.). Единой общепринятой англоязычной терминологии пока не выработано. Здесь мы используем парные русскоязычные термины, рекомендованные основателем отечественной «медицины сна» и физиологии сна человека А. М. Вейном.
2 Плетизмография — регистрация изменений объема части тела (головы или конечностей), связанных с изменениями количества крови, поступающей в обследуемый участок в ритме сердечной деятельности.
3 Подробнее см.: Ковальзон В. М. Забытый основатель биохимии и сомнологии // Природа. 2012. № 5. С. 85–89 (PDF, 5 Мб).
4 Подробнее см.: Ковальзон В. М. Поиски «гормона сна» // Природа. 1983. № 4. С. 13–21 (DjVu, 4,4 Мб).
5 См. также: Ковальзон В. М. Необычайные приключения в мире сна и сновидений // Природа. 2000. № 1. С. 12–20 (DjVu, 4,2 Мб).
Что такое сомнология, и зачем ученые изучают сны
20:30 птн, 05 октября, 2018
Исследования ученых показали, что большинство россиян страдают нарушениями сна — чаще всего это храп, бессонница или прерывистый сон. Лечением этих и других недугов, например, таких как лунатизм, занимаются сомнологи. Город+ выяснил, как изучают сны и, что нужно делать, чтобы чувствовать себя бодрым в темные и холодные времена года.
В Петербурге наукой изучения снов занимается несколько медицинских учреждений, среди них центр имени Алмазова, где работает группа сомнологов. Интересно, что официально такая профессия существует не во всех странах: например, в Америке есть данная специальность, а вот в России и в ряде других европейских стран — нет. Тем не менее научная деятельность в этом направлении ведется. В Петербурге в 2019 году даже пройдет Ассамблея по изучению сна, куда съедутся представители национальных профильных ассоциаций, входящих в ESRS (Европейское общество изучения сна).
Как изучают сон
Характеристикой сна человека является электрическая активность головного мозга, которая регистрируется электроэнцефалограммой. Соответствующие исследования проводили еще в Советском союзе. На диагностику уходило 3-4 дня. Процесс следующий: человек привыкает к новой обстановке и электродам на голове, а необходимые показатели фиксируются уже в последнюю ночь. Анализ этих данных и жалобы пациента позволяют выявлять различные виды нарушений сна.
«В век страховой медицины проводить такие исследования очень дорого, поэтому почти невозможно, но в крупных научных центрах данная работа продолжается. Как правило — в зависимости от выявленной патологии — проводится полисомнографическое исследование, после которого могут быть использованы другие диагностические манипуляции — специальные тесты, что позволяет более точно оценивать показатели сна», — сказал Юрий Свиряев.
Нарушения сна подразделяются на 6 основных групп, а те в свою очередь насчитывают более двух десятков недугов. Чаще всего встречаются нарушения дыхания, затем следует инсомния (например, бессонница), двигательные нарушения во сне, циркадианные нарушения (сбой биоритма), парасомнии, к которым относится лунатизм и разговоры во сне. Все это требует обследования в лаборатории. Сначала человек приходит на прием, потом его направляют на диагностику, по результатам которой будет принято решение о лечении. Если говорить о нарушениях сна, то по словам специалистов, – это мультидисциплинарная патология, где не всегда у сомнолога есть возможность быть более свободным в выборе медицинских назначений. Поэтому важным аспектом здесь является взаимодействие с врачами других специальностей — неврологами, психиатрами, эндокринологами, пульмонологами, анестезиологами и реаниматологами, терапевтами и врачами функциональной диагностики, выбор тактики лечения которых значительно отличается друг от друга.
«Что касается нарушения дыхания во сне — это гораздо проще. При легкой степени синдрома апноэ (храп) нужно посмотреть, в каком положении он проявляется. В данном случае возможно позиционное лечение, использование внутриротовых приспособлений и, наконец, неинвазивной вентиляции легких – это аппаратное лечение, наиболее эффективное и достаточно долго существующее. В нашей стране оно широко распространено», — объяснил специалист. А вот для тех, кто разговаривает во сне, медицинское вмешательство не обязательно. Есть мнение, что зачастую это происходит из-за переутомления, и таким образом человек выплескивает энергию. Правда, этот вопрос еще вызывает дискуссию среди специалистов.
Осенняя сонливость
Осенью и зимой многие люди чувствуют постоянную сонливость. И в данном случае не стоит спешить винить во всем проблемы со здоровьем. Обычно подобное связано с уменьшением светового дня. Улучшить самочувствие можно стандартными методами: физические упражнения, отказ от вредных привычек, витаминотерапия и даже использование ламп дневного освещения. Но если все это не помогает – тоже не стоит сразу бить тревогу.
«Такие вещи очень индивидуальны. Нельзя черепаху двигать со скоростью гепарда — все зависит от настроения человека, от того, какого он психотипа, и насколько его самого это беспокоит. Кто-то будет считать его медлительным, а для него это норма. Опять же, есть два разных понятия: бодр и выспался. Первое может относиться к жизненному тонусу вообще, например, сангвиники более подвижные люди, а вот второе – вещь субъективная, она нуждается в инструментальных или количественных подтверждениях. Я имею в виду сколько человек спит. Так, сон меньше 6 часов или более 9 часов сопровождается большим риском сердечно-сосудистых осложнений и вообще заболеваемостью. Самое оптимальное время – 7-8 часов, а 6-7 или 8-9 – это пограничные значения, которые нельзя отнести ни к плохому, ни к хорошему», — объяснил Свиряев.
Он также подчеркнул, что к специалисту стоит обращаться только в том случае, если человека действительно беспокоит нарушение сна, которое проявляется в избыточной сонливости.
Над чем работают сомнологи
По словам руководителя группы по сомнологии центра имени Алмазова Юрия Свиряева, российские специалисты несколько лет назад провели одно из самых масштабных исследований в мире, опросив 22 тысячи человек из 13 регионов страны. Результаты показали, что около более 50% респондентов страдают теми или иными нарушениями сна, и эти данные, считает эксперт, вряд ли изменились сегодня.
«Исследование в основном было направлено на оценку факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе, там оценивались жалобы на сон. При их анализе получилось, что более 50% опрошенных страдают храпом, чуть меньше – сказали про остановку дыхания. О бессоннице или проблемах поддержания сна заявили 16 и 13% респондентов. Любопытно, что чаще всего жалобы предъявляли женщины, хотя по всем инструментальным данным — нарушениями чаще страдают мужчины. То есть здесь есть некий субъективизм. В таких скрининговых исследованиях всегда нужно очень взвешенно и осторожно подходить к оценке полученных результатов. Могу сказать, что с тех лет ничего принципиально не изменилось», — рассказал Свиряев.
Изучение сна помогает открыть новые способы лечения, разработать современный лекарственные препараты, которые помогут людям избавиться от недугов. Например, сомнологи всего мира трудятся над усовершенствованием помощи пациентам, страдающим нарушением дыхания, так как не все способны переносить аппаратное лечение. Кроме этого, ведется поиск молекул лекарственных препаратов, которые бы помогли в борьбе с бессонницей.
«К сожалению, в настоящее время идеального снотворного лекарства не существует. Требование к такому препарату заключается в том, чтобы он максимально соответствовал физиологическому сну человека без патологии сна», — рассказал Свиряев.
Еще одно направление работы специалистов-сомнологов – создание устройств длительного мониторинга состояния сна и других жизненно важных показателей. По словам специалистов, существующие сегодня разнообразные гаджеты работают с погрешностью.
«Человек и его жизнь — это не только одна или несколько ночей, которые он проводит в лаборатории сна, это достаточно длительный процесс. В этой связи накопление каких-то данных было бы интересно с точки зрения возможности их коррекции, учитывая задачи, которые ставит перед нами общество: сменная работа, поголовная компьютеризация и так далее. В этом направлении сейчас движется наука», — объяснил специалист.
Все эти темы, а также рекомендации по лечению пациентов сомнологи всего мира смогут обсудить на первой в России международной ассамблее по изучению сна, которая пройдет в мае 2019 года.
Текст: Город+
Фото: pixabay.com; из архива А. Свиряева
Поделиться в соцсетях
Новости СМИ2
Почему снятся сны 10 научных теорий сне и сновидениях которые будут интересы всем
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Сны видит практический каждый человек. Но при этом никто не знает, почему это происходит, и никто не может «предугадать» время, продолжительность или сценарий сна. Иногда человек до мелочей помнит, что он видел во сне, а бывает, что после сна остаются только смутные воспоминания. И даже учёные расходятся во мнение: пока одни уверены, что сны беспочвенны и бесполезны, другие утверждают, что у снов есть и причины, и функции.
1. Сны упорядочивают воспоминания
Многочисленные исследования показали, что сны помогают людям хранить информацию. Когда человеку снится сон, это позволяет мозгу «переместить» информацию в долговременную память на хранение. Нейробиологи обнаружили, что в течение дня воспоминания хранятся в гиппокампе — части мозга, связанной с долговременной памятью. В то время, когда человек спит, воспоминания передаются в гиппокамп из коры головного мозга — части мозга, которая обрабатывает новую информацию и, как известно, ответственна за познание нового.
Сон дает мозгу время передать воспоминания в другую часть мозга, чтобы они могли быть «записаны» и впоследствии восстановлены. Исследования также показали, что, прежде чем воспоминания передаются в кору головного мозга, гиппокамп «проигрывает» заново весь прошедший день, а иногда делает это «задом наперед», с конца дня до его начала.
2. Терапевтические сны
Наверняка, каждому после просмотра фильма ужасов снился кошмар с загадочной, темной фигурой «в главной роли», которая пугающе напоминала монстра из фильма. Сны помогают людям справиться с сильными эмоциями, такими как испуг, печаль и любовь. Психологи считают, что сны отделяют эмоции от прошедших событий, чтобы человек мог лучше обрабатывать эмоции (поскольку мозг способен проводить связи между чувствами и прошлым опытом).
Исследователи обнаружили, что эти связи отличаются от тех, которые мозг сделал бы, если бы был полностью проснулся.Эти различные соединения позволяют разрабатывать новые перспективы и рассматривать ситуацию с различных точек зрения. Некоторые ученые полагают, что это может быть способом добраться до корня своего гнева, печали, страха, или счастья, в то время как другие считают, что сон предоставляет безопасное пространство, в котором люди могут решать свои самые большие проблемы.
3. Сны предотвращают тревожность
В 2009 году было проведено исследование депрессии и тревожности у пациентов. Обнаружилась интересная взаимосвязь между сновидением и когнитивными искажениями. Пять исследователей изучали две группы студентов: первая группа состояла из 35 здоровых студентов, а вторая группа — из 20 депрессивных и тревожных студентов. Подопытных будили на десять минут в течение фазы быстрого движения глаз (REM), а затем на десять минут в фазе без быстрого движения глаз (NREM).
Во время этих пробуждений студенты проходили тесты на скорость реакции памяти, настроение и самооценку. Исследователи обнаружили, что студентам с депрессией и высокой тревожностью снились сны на темы агрессии и самовиктимизации чаще, чем здоровым пациентам. Но при этом, после стадии быстрого сна (REM) уровень депрессии и тревожности был меньше.
4. Сны приводят к общему благополучию
Исследование показало, что пациенты, которые не могли спать, сталкивались с некоторыми серьезными последствиями. Как и студентов в исследовании, упомянутом выше, этих пациентов будили, когда они вступали в фазу быстрого сна. Исследователи обнаружили, что когда людям не снились сны, они испытывали усиление напряженности, трудности с концентрацией внимания, отсутствие координации и небольшое увеличение веса. Также они имели тенденцию к галлюцинациям.
Конечно, некоторые из этих побочных эффектов могут быть связаны с общим недостатком сна, а не недостатком сновидений. Тем не менее, многочисленные исследования показали, что большинство подобных побочных эффектов возникает из-за недостатка сновидений.
5. Отсутствие снов является сигналом психических расстройств
Хронические проблемы со сном наблюдаются у 50 — 80 процентов пациентов, у которых диагностируется психические расстройства. При этом всего страдают от расстройства сна около десяти процентов от общей численности населения. Ученые из Гарвардского университета провели исследование в 2009 году, которое показало связь между сновидениями и общими психическими расстройствами, такими как биполярное расстройство.
Также они обнаружили, что как для детей, так и для взрослых, проблемы со сном могут повысить риск развития психических расстройств. Прерывание сна в фазе REM (быстрого сна) влияет на уровни нейромедиаторов и гормонов стресса. Это ухудшает эмоциональное регулирование и влияет на образ мышления.
6. Теория обработки информации
Одно исследование показало, что во время фазы парадоксального сна мозг обрабатывает новые концепции и связывает их с существовавшими ранее знаниями или отдаленными, но связанными понятиями. Ученые обнаружили, что сновидение возникает тогда, когда человек начинает осознавать эти отсылки, которые, как правило, являются фрагментарными звуками или изображениями в сочетании с двигательной активностью.
Мозг интерпретирует эти фрагменты и пытается создать образы, чтобы соединить их. Также исследователи обнаружили, что именно поэтому сны, как правило, такие странные. Т.е., сновидения возникают из-за информации, которая была ранее сохранена в мозгу.
7. Психоаналитическая теория сновидений
Какой же список теорий о снах обойдется без упоминания о Фрейде. Хотя многие заявления, сделанные популярным психоаналитиком Зигмундом Фрейдом, были опровергнуты на протяжении многих лет, они остаются интересной темой для обсуждения. Фрейд специализировался в толковании снов, исходя из неосознанных мыслей и желаний. Он считал, что людями движут агрессивные и сексуальные инстинкты, которые подавляются сознанием, а в сновидениях они проявляются бессознательно. Фрейд утверждал, что сны выражают неприемлемые чувства, такие как сексуальное влечение к собственным родителям.
8. Модель активации-синтеза
Модель активации-синтеза, впервые появилась в 1977 году, исследует, как мозг создает сны из сигналов. Эта теория гласит, что вместо того, чтобы использовать опыт и воспоминания в качестве триггера, сны возникают из биологических реакций на активацию некоторых частей лимбической системы, таких как миндалины. Когда эти части активируются в то время как человек спит, мозг синтезирует и интерпретирует эту информацию в виде сновидений. Таким образом, сны являются лишь следствием основного биологического функционирования. Авторы этой теории, однако, не считают , что сны не имеют смысла. Они полагают, что эта интерпретация биологических сигналов (т. е. сновидений) приводит к чему-то важному: новым идеям.
9. Адаптивная теория
Эта теория состоит из двух частей: одна из которых имеет дело с угрозами, а вторая с нехваткой сна. Психологи считают, что сон позволяет животным держаться подальше от опасности. Например, когда животное спит, оно обычно уходит в безопасное место. Ученые считают, что период отдыха предотвращает страдания животного из-за своих собственных ошибок, по сути сохраняя ему жизнь. Эта поведенческая стратегия, которая была увековечена в результате естественного отбора, привела к тому, чем теперь считается сном.
Исследователи обнаружили, что когда человек не может войти в стадию REM (быстрого сна) в течении одной ночи, он проводит больше времени, чем обычно, в этой стадии на следующую ночь. Такая биологическая реакция может указывать на то, что REM имеет важное значение для надлежащего функционирования организма. Естественный отбор запрограммировал людей спать и видеть сны в качестве способа адаптации к среде обитания и способа держаться подальше от опасности.
10. Теория стимуляции угроз
Теория стимуляции угроз гласит, что сны позволяют людям подготовиться к угрозам или опасности. Финские исследователи из Университета Турку обнаружили, что моделирование угроз во время сновидения позволяет человеку репетировать необходимые когнитивные механизмы для правильного восприятия угрозы и избегания ее в реальности, что приводит к увеличению репродуктивного успеха. Они изучили это утверждение, исследуя сны детей в обычных и неблагополучных семьях.
Было обнаружено, что люди, живущие в условиях, когда их физическое благополучие постоянно находится под угрозой, как правило, имеют более «опасные» сны. А дети в благополучных семьях имеют гораздо более спокойные, свободные от угроз сны. После этого было проведено исследование снов здоровых и травмированных детей. Травмированные дети , как правило, имеют значительно большее количество сновидений с угрозами и насилием.
На свете существует наука, изучающая сновидения — онейрология. Эта научная дисциплина сочетает в себе черты неврологии, психологии и даже литературы, но на главный вопрос ответа не даёт — почему же всё-таки люди видят сны?
Эзотерика
Пусть убедительного решения головоломки пока нет, зато на этот счёт есть несколько любопытных гипотез. — пишет Дмитрий Зыков, factroom.ru. И вот некоторые из них, почему люди видят сны:
1. Скрытые желания
Одним из первых, кто начал изучать сны, был основоположник психоанализа Зигмунд Фрейд. Интересно, что скажет старина Фрейд, почему люди видят сны? Проанализировав сновидения сотен своих пациентов, Фрейд разработал теорию, которой и сейчас придерживаются некоторые из его последователей: сновидения — это подавленные желания и скрытые стремления людей.
Во сне, по утверждению Фрейда, люди видят то, чего хотят достичь, буквально или символически. Например, если человеку приснилось, что его мать умерла, это вовсе не значит, что он подсознательно хочет её убить — фрейдистское толкование говорит о некоем конфликте между матерью и сыном, при этом проблема имеет простое и эффективное решение, но мать об этом не знает. Таким образом, смерть матери во сне — опосредованное изображение разрешения конфликта.
Изучая сны, основатель психоаналитического метода помогал своим клиентам вытаскивать наружу столь глубоко спрятанные страхи и стремления, что они и сами не подозревали, что же скрыто в их подсознании.
2. Побочный эффект электрической активности мозга
Теория Фрейда говорит о переосмыслении, которому опыт человека повергается в сновидениях. А психиатр Алан Хобсон, автор другой популярной теории, объясняющей возникновение снов, напротив, утверждает, что сны не несут в себе никакой смысловой нагрузки — это всего лишь результат случайных электрических импульсов, которые возникают в отделах мозга, отвечающих за эмоции, восприятие и воспоминания.
Свою теорию Хобсон назвал «действенно-синтетической моделью», согласно которой мозг просто пытается интерпретировать случайные сигналы, что и приводит к возникновению красочных или не очень сюжетов.
«Действенно-синтетическая модель» может также объяснить, почему некоторые люди склонны создавать художественные литературные произведения, которые по своей сути не что иное, как своего рода «сны наяву», созданные с помощью интерпретации сигналов, получаемых лимбической системой мозга от окружающего мира.
3. Отправка краткосрочных воспоминаний на длительное хранение
Возможно, сновидения действительно результат случайных нервных импульсов, но что если эти импульсы совсем неслучайны? Такую идею выдвинула психиатр Чжан Цзе, назвав её «теорией постоянной активации». Чжан Цзе полагает, что мозг постоянно пропускает через себя множество воспоминаний, вне зависимости от того спит человек или бодрствует. В момент, когда краткосрочные воспоминания перемещаются на длительное хранение в отделы долгосрочной памяти, и возникают сны.
4. Избавление от ненужного хлама
Так называемая «теория обратного обучения» гласит, что сновидения помогают людям избавиться от некоторого количества ненужных ассоциаций и связей, которые образуются в мозге человека на протяжении всего дня. Можно сказать, что сновидения служат своего рода механизмом «вывоза мусора», очищающим голову от нежелательных и бесполезных мыслей. Это позволяет избежать перегрузки большим количеством информации, которая неизбежно поступает в мозг каждый день.
5. Систематизация сведений, полученных за день
Эта гипотеза прямо противоположна «теории обратного обучения»: согласно ей, сны — это процесс упорядочивания и запоминания информации.
В пользу этой идеи говорят несколько исследований, результаты которых показывают, что человек лучше запоминает сведения, полученные им непосредственно перед отходом ко сну. Почему люди видят сны — объясняет Чжан Цзе со своей «теорией постоянной активации», апологеты этой гипотезы уверены, что сны помогают человеку осмыслить и систематизировать информацию, приобретённую им в течение дня.
Другим подтверждением этой гипотезы служат недавние исследования, в ходе которых было выявлено, что если человек засыпает вскоре после какого-либо неприятного случая, то, проснувшись, он будет отлично всё помнить, как будто это произошло лишь несколько мин назад. Поэтому если есть подозрение на психологическую травму, лучше не давать потерпевшему спать максимальное количество времени — отсутствие сновидений поможет стереть из памяти неприятные впечатления.
6. Видоизменённый защитный инстинкт, доставшийся человеку от животных
Некоторые учёные провели исследования, указывающие на явное сходство между поведением животных, которые притворяются «мёртвыми», чтобы избежать гибели, и состоянием человека, когда ему снятся сны.
В момент «просмотра» сновидений мозг работает точно так же, как при бодрствовании, за исключением двигательной активности тела. При этом то же самое наблюдается у животных, когда они изображают из себя труп в надежде, что хищник их не тронет. Поэтому вполне возможно, что сны достались человеку в наследство от далёких животных предков, претерпев в процессе эволюции некоторые изменения, ведь современному человеку незачем притворяться мёртвым.
7. Имитация угрозы
Теория о защитном инстинкте отлично вписывается в идею именитого финского философа и невролога Антти Ревонусуо. Почему люди видят сны Антти Ревонусуо предположил, что биологическая функция снов состоит в моделировании различных опасных ситуаций для отработки и «репетиции» реакций организма. Человек, который в своих сновидениях часто встречается с какими-либо угрозами, в случае возникновения реальной опасности будет действовать более уверенно, так как ситуация ему уже «знакома». Такие тренировки, по словам Ревонусуо, благосклонно влияют на выживаемость конкретной человеческой особи и вида в целом.
У этой гипотезы есть один существенный недостаток: она не объясняет, почему иногда человеку снятся позитивные сны, не несущие в себе никакой угрозы или предупреждения.
8. Решение проблемы
Эта гипотеза, разработанная профессором психологии Гарвардского университета Дейдрой Барретт, похожа на идею, выдвинутую финским учёным Антти Ревонсуо.
Профессор Барретт считает, что сны служат человеку своего рода театром, на сцене которого можно найти ответы на многие вопросы и решения некоторых проблем, при этом во сне мозг работает эффективнее, потому что способен быстрее образовывать новые ассоциативные связи. Дейдра делает выводы на основе своих исследований, в ходе которых было выявлено, что если человеку перед сном поставить определённую задачу, то после пробуждения он решает её быстрее тех, кого просто попросили её решить, не давая при этом возможности «подсмотреть» ответ во сне.
9. Теория естественного отбора мыслей
Идея решения проблем посредством снов близка к так называемой теории естественного отбора мыслей, разработанной психологом Марком Блечнером. Вот как он описывает сновидения:
«Сновидение — это поток случайных образов, некоторые из которых мозг выбирает и сохраняет, чтобы использовать в дальнейшем. Сны состоят из множества вариантов чувств, эмоций, мыслей и некоторых других высших психических функций, часть из которых проходит своего рода естественный отбор и попадает на хранение в память».
Психолог Ричард Коутс в свою очередь уверен, что во сне мозг моделирует различные ситуации, чтобы выбрать наиболее подходящие эмоциональные реакции. Именно поэтому утром люди обычно не переживают по поводу тревожных и страшных историй, увиденных во сне, — мозг даёт понять, что таким образом он всего лишь «репетирует».
10. Сглаживание негативных переживаний посредством символических ассоциаций
Сторонники этой теории убеждены, что сон — это не поток случайных образов или имитация различных эмоциональных реакций, а скорее терапевтический сеанс.
Один из создателей так называемой Современной Теории Сновидений, психиатр и исследователь природы сна Эрнест Хартман пишет:
«Если у человека преобладает какая-либо яркая эмоция, его сны отличаются простотой, если не сказать примитивностью. Например, пережившим какую-либо психологическую травму часто снится что-то вроде: „Я лежал на пляже, но вдруг меня смыла огромная волна“. Это достаточно распространённый вариант: во сне человек видит не конкретное событие, а односложную эмоцию, например, страх. Если же засыпающего тревожат сразу несколько вещей, то его сны будут иметь более сложную структуру. Чем выше эмоциональное возбуждение человека, тем ярче будут сны, которые он увидит».
Хартман полагает, что сны — это эволюционный механизм, посредством которого мозг сглаживает негативные последствия психологических травм, предъявляя их человеку во сне в виде неких символов и ассоциативных образов.
Новое видео:
Существует много гипотез о происхождении сновидений. В этой статье собраны ✅самые интересные и претендующие на истину причины снов.
На свете существует наука, изучающая сновидения — онейрология. Эта научная дисциплина сочетает в себе черты неврологии, психологии и даже литературы, но на главный вопрос ответа не даёт — почему же всё-таки люди видят сны? Пусть убедительного решения головоломки пока нет, зато на этот счёт есть несколько любопытных гипотез, вот некоторые из них.
Почему люди видят сны?
1. Скрытые желания
Одним из первых, кто начал изучать сны, был основоположник психоанализа Зигмунд Фрейд. Проанализировав сновидения сотен своих пациентов, Фрейд разработал теорию, которой и сейчас придерживаются некоторые из его последователей: сновидения — это подавленные желания и скрытые стремления людей.
Во сне, по утверждению Фрейда, люди видят то, чего хотят достичь, буквально или символически. Например, если человеку приснилось, что его мать умерла, это вовсе не значит, что он подсознательно хочет её убить — фрейдистское толкование говорит о некоем конфликте между матерью и сыном, при этом проблема имеет простое и эффективное решение, но мать об этом не знает. Таким образом, смерть матери во сне — опосредованное изображение разрешения конфликта.
Изучая сны, основатель психоаналитического метода помогал своим клиентам вытаскивать наружу столь глубоко спрятанные страхи и стремления, что они и сами не подозревали, что же скрыто в их подсознании.
2. Побочный эффект электрической активности мозга
Теория Фрейда говорит о переосмыслении, которому опыт человека повергается в сновидениях. А психиатр Алан Хобсон, автор другой популярной теории, объясняющей возникновение снов, напротив, утверждает, что сны не несут в себе никакой смысловой нагрузки — это всего лишь результат случайных электрических импульсов, которые возникают в отделах мозга, отвечающих за эмоции, восприятие и воспоминания.
Свою теорию Хобсон назвал «действенно-синтетической моделью», согласно которой мозг просто пытается интерпретировать случайные сигналы, что и приводит к возникновению красочных или не очень сюжетов.
«Действенно-синтетическая модель» может также объяснить, почему некоторые люди склонны создавать художественные литературные произведения, которые по своей сути не что иное, как своего рода «сны наяву», созданные с помощью интерпретации сигналов, получаемых лимбической системой мозга от окружающего мира.
3. Отправка краткосрочных воспоминаний на длительное хранение
Возможно, сновидения действительно результат случайных нервных импульсов, но что если эти импульсы совсем неслучайны? Такую идею выдвинула психиатр Чжан Цзе, назвав её «теорией постоянной активации». Чжан Цзе полагает, что мозг постоянно пропускает через себя множество воспоминаний, вне зависимости от того спит человек или бодрствует. В момент, когда краткосрочные воспоминания перемещаются на длительное хранение в отделы долгосрочной памяти, и возникают сны.
4. Избавление от ненужного хлама
Так называемая «теория обратного обучения» гласит, что сновидения помогают людям избавиться от некоторого количества ненужных ассоциаций и связей, которые образуются в мозге человека на протяжении всего дня. Можно сказать, что сновидения служат своего рода механизмом «вывоза мусора», очищающим голову от нежелательных и бесполезных мыслей. Это позволяет избежать перегрузки большим количеством информации, которая неизбежно поступает в мозг каждый день.
5. Систематизация сведений, полученных за день
Эта гипотеза прямо противоположна «теории обратного обучения»: согласно ей, сны — это процесс упорядочивания и запоминания информации.
В пользу этой идеи говорят несколько исследований, результаты которых показывают, что человек лучше запоминает сведения, полученные им непосредственно перед отходом ко сну. Как и Чжан Цзе со своей «теорией постоянной активации», апологеты этой гипотезы уверены, что сны помогают человеку осмыслить и систематизировать информацию, приобретённую им в течение дня.
Другим подтверждением этой гипотезы служат недавние исследования, в ходе которых было выявлено, что если человек засыпает вскоре после какого-либо неприятного случая, то, проснувшись, он будет отлично всё помнить, как будто это произошло лишь несколько мин назад. Поэтому если есть подозрение на психологическую травму, лучше не давать потерпевшему спать максимальное количество времени — отсутствие сновидений поможет стереть из памяти неприятные впечатления.
6. Видоизменённый защитный инстинкт, доставшийся человеку от животных
Некоторые учёные провели исследования, указывающие на явное сходство между поведением животных, которые притворяются «мёртвыми», чтобы избежать гибели, и состоянием человека, когда ему снятся сны.
В момент «просмотра» сновидений мозг работает точно так же, как при бодрствовании, за исключением двигательной активности тела. При этом то же самое наблюдается у животных, когда они изображают из себя труп в надежде, что хищник их не тронет. Поэтому вполне возможно, что сны достались человеку в наследство от далёких животных предков, претерпев в процессе эволюции некоторые изменения, ведь современному человеку незачем притворяться мёртвым.
7. Имитация угрозы
Теория о защитном инстинкте отлично вписывается в идею именитого финского философа и невролога Антти Ревонусуо. Он предположил, что биологическая функция снов состоит в моделировании различных опасных ситуаций для отработки и «репетиции» реакций организма. Человек, который в своих сновидениях часто встречается с какими-либо угрозами, в случае возникновения реальной опасности будет действовать более уверенно, так как ситуация ему уже «знакома». Такие тренировки, по словам Ревонусуо, благосклонно влияют на выживаемость конкретной человеческой особи и вида в целом.
У этой гипотезы есть один существенный недостаток: она не объясняет, почему иногда человеку снятся позитивные сны, не несущие в себе никакой угрозы или предупреждения.
8. Решение проблемы
Эта гипотеза, разработанная профессором психологии Гарвардского университета Дейдрой Барретт, похожа на идею, выдвинутую финским учёным Антти Ревонсуо.
Профессор Барретт считает, что сны служат человеку своего рода театром, на сцене которого можно найти ответы на многие вопросы и решения некоторых проблем, при этом во сне мозг работает эффективнее, потому что способен быстрее образовывать новые ассоциативные связи.
Дейдра делает выводы на основе своих исследований, в ходе которых было выявлено, что если человеку перед сном поставить определённую задачу, то после пробуждения он решает её быстрее тех, кого просто попросили её решить, не давая при этом возможности «подсмотреть» ответ во сне.
9. Теория естественного отбора мыслей
Идея решения проблем посредством снов близка к так называемой теории естественного отбора мыслей, разработанной психологом Марком Блечнером. Вот как он описывает сновидения:
«Сновидение — это поток случайных образов, некоторые из которых мозг выбирает и сохраняет, чтобы использовать в дальнейшем. Сны состоят из множества вариантов чувств, эмоций, мыслей и некоторых других высших психических функций, часть из которых проходит своего рода естественный отбор и попадает на хранение в память».
Психолог Ричард Коутс в свою очередь уверен, что во сне мозг моделирует различные ситуации, чтобы выбрать наиболее подходящие эмоциональные реакции. Именно поэтому утром люди обычно не переживают по поводу тревожных и страшных историй, увиденных во сне, — мозг даёт понять, что таким образом он всего лишь «репетирует».
10. Сглаживание негативных переживаний посредством символических ассоциаций
Сторонники этой теории убеждены, что сон — это не поток случайных образов или имитация различных эмоциональных реакций, а скорее терапевтический сеанс.
Один из создателей так называемой Современной Теории Сновидений, психиатр и исследователь природы сна Эрнест Хартман пишет:
«Если у человека преобладает какая-либо яркая эмоция, его сны отличаются простотой, если не сказать примитивностью. Например, пережившим какую-либо психологическую травму часто снится что-то вроде: „Я лежал на пляже, но вдруг меня смыла огромная волна“. Это достаточно распространённый вариант: во сне человек видит не конкретное событие, а односложную эмоцию, например, страх. Если же засыпающего тревожат сразу несколько вещей, то его сны будут иметь более сложную структуру. Чем выше эмоциональное возбуждение человека, тем ярче будут сны, которые он увидит».
Хартман полагает, что сны — это эволюционный механизм, посредством которого мозг сглаживает негативные последствия психологических травм, предъявляя их человеку во сне в виде неких символов и ассоциативных образов. опубликовано econet.ru .
Кажется функционирование человеческого организма изучено вдоль и поперёк, но до сих пор учёные не могут толком объяснить один из наиболее загадочных процессов — сон. Давайте попробуем вместе немного в нём разобраться…
Сказка ложь, да в ней намёк
В сказке царь задавал невесте царевича мудреные загадки: «Его не может победить самый сильный богатырь. Он любого валит с ног, никто не может с ним справиться!» На следующий день девушка нашла ответ: «Это сон! Никто не может его победить. Один день можно обойтись без сна. Два дня – уже трудно. А на третий день сон любого силача повалит!»
Героиня русской сказки совершенно права – справиться со сном невозможно. Учёные утверждают, что сон – это не просто отдых организма. Его можно сравнить с подзарядкой или перезагрузкой всех систем организма: расслабляется психика, снижается стресс, выводятся шлаки, обновляются клетки, систематизируется работа всех органов, снижается вес, восстанавливается иммунитет.
Известно, что день-два без сна изматывают человека. На третий день возникают раздражительность и галлюцинации. Неделя без сна: к слуховым и зрительным галлюцинациям прибавляется помутнение рассудка. Десять дней без сна: человек сходит с ума и погибает. Спасти от такой ужасной кончины может только сон. Получается, что сон жизненно важен для человека, как дыхание и питание. И что человек быстрее погибнет от нехватки сна, чем от голода?
Механизм сна: быстрый и медленный сон
Психиатры и нейропсихологи Медицинской школы Гарварда Аллан Хобсон и Роберт Мак-Карли выделили две фазы сна.
Первая фаза – медленный сон. Научное название – ортодоксальный.
Во время такого сна человек расслабляется и отдыхает, все функции организма притормаживаются. Медленный сон разделяют на четыре стадии.
Первая стадия – дремота. Это стадия засыпания, когда органы чувств еще воспринимают действительность, но сознание уже «плывёт».
Вторя стадия – легкий сон (или стадия средней глубины). Во время этой стадии мышцы расслаблены, давление снижено, обмен веществ замедлен, но человека легко разбудить. Эта стадия занимает основную часть медленного сна.
Третья стадия – пред глубокий сон: активность мозга снижается, человек переходит к глубокому полноценному сну.
Четвертая стадия – глубокий сон: разбудить человека не просто, он заснул так крепко, что не видит сны. Именно на этой стадии сна лунатики начинают разговаривать или даже ходить.
Вторая фаза – быстрый сон. Его еще называют парадоксальным.
Такое название появилось поскольку энцефалограмма показывает активную деятельность мозга (человек видит сон), а приборы фиксируют реакцию тела, как у бодрствующего человека. Во время быстрого сна отключается только сознание. Именно в это время человек видит сны: яркие, эмоциональные, наполненные цветом, запахами и звуками.
Путешествие в подсознание
Во все времена люди видели особый смысл в сновидениях. История изучения сна насчитывает не одно тысячелетие. В древности сны толковали оракулы и жрецы. Позже появились специальные книги – сонники, которые расшифровывали смысл увиденного во сне. Самый старый известный нам сонник был создан в Древнем Египте две тысячи лет назад до нашей эры.
Христианство считало сны — божественными или дьявольскими посланиями. А известный немецкий психолог Зигмунд Фрейд написал книгу «Толкование сновидений», где рассматривал сон, как проявление подавляемых чувств и желаний. Самый известный сонник, который получил невероятную популярность во всем мире, в том числе и в России — сонник Мартына Задеки, который с удовольствием читала Татьяна Ларина в «Евгении Онегине». Всё перечисленное доказывает — интерес к сновидениям у человечества был всегда.
Американский тележурналист Брэдли Томсон назвал сны «путешествиями в подсознание». Это выражение понравилось публике и его подхватили многие популярные издания, специализирующиеся на психологии.
Научные теории
По данным Всемирной организации здравоохранения, средняя продолжительность жизни человека составляет 72 года. Это значит, что человек проводит в состоянии сна более 200 тысяч часов, что в общей численности составляет 24 года! Поскольку изучение сновидений продолжается, давайте рассмотрим самые популярные научные теории, отвечающие на вопрос – что видит человек во сне?
Теория Фрейда
Зигмунд Фрейд утверждал, что человек видит во сне образы своих скрытых и подавляемых желаний. Пример, увидел во сне корову на лугу – мечтаешь жить в деревне… Это конечно утрировано. Поэтому Фрейд предлагал обсуждать сновидения с психотерапевтом, который поможет их расшифровать и решить внутренние противоречия.
Теория Хобсона
Психиатр Джон Хобсон был уверен, что никакой особой смысловой нагрузки сновидения не несут, их вызывают беспорядочные электрические импульсы, которые производит наш мозг во время быстрой фазы сна.
Теория Чжана Цэ
С Джоном Хобсоном не согласен психиатр Чжан Цэ, который считает эти сигналы не случайными. По его мнению, мозг анализирует и систематизирует воспоминания в процессе их сохранения из краткосрочной памяти в долгосрочную. Для Чжан Цэо мозг, словно компьютер, который нуждается в подзарядке, ремонте и является хранилищем информации.
Перечислять все теории о природе сновидений не будем — их не один десяток. Достаточно сказать, что ни одна из них не стала общепризнанной и научно доказанной.
Творчество во сне
Наукой доказано, что пока тело отдыхает, мозг продолжает работать. Часто мы видим во сне учёбу или работу, находим решение проблем, путешествуем, переносимся во времени, примеряем на себя другой пол и возраст, а порою занимается творчеством: например, пишем стихи или картины.
Многие идеальные решения приходят именно во сне. Например, немецкий химик Август Кукуле увидел во сне формулу бензола. Венгр Альберт Сент-Дьерди, когда работал над синтезированным витамином С, именно во сне находил ответ на многие вопросы.
Англичанин Самюэль Кольридж сочинил во сне поэму и, проснувшись, бросился её записывать. А Пол Маккартни услышал во сне песню «Yesterday» сразу вместе с текстом и музыкой.
А вот и более свежий пример: американка Стефания Майер увидела сон, где вампир разговаривал с девушкой. Оборотень любил красавицу и боролся с искушением выпить её кровь. Утром домохозяйка записала разговор, услышанный во сне. Это стало началом саги «Сумерки», которая сделала Стефанию богатой.
Считается, что все перечисленные случаи — проявления творчества во сне, когда мозг сортирует важную и второстепенную информацию и создает новые логические цепочки.
Онейрология — это такая наука, которая изучает сновидения. Эта дисциплина сочетает в себе черты психологии, неврологии и еще много чего, но даже она не дает ответа на главный вопрос — почему люди видят сны. Хотя убедительного решения нет, зато появилось некоторое количество интересных гипотез.
Содержание статьи
Почему люди видят сны
Почему нам снятся сны
Почему мы видим сны
Скрытые желания
Зигмунд Фрейд — это основоположник психоанализа, человек, который помимо прочего, одним из первых стал изучать сны. Проанализировав сны сотен пациентов, ему удалось разработать теорию, которой и по сей день придерживается некоторое количество людей. Она гласит, что сны — это скрытые стремления и подавленные желания людей.
По утверждению Фрейда, люди видят во сне те вещи, которых хотят достичь, символически или буквально. Основоположник психоанализа благодаря изучению снов помогал клиентам доставать наружу глубоко спрятанные стремления и страхи, которые удивляли пациентов. Они даже не подозревали, что такие вещи могут находиться у них в подсознании.
Побочный эффект электрической мозговой активности
Психиатр Алан Хобсон объясняет возникновение снов совсем по-другому. Он считает, что смысловой нагрузки сны не несут. По его словам — это просто результаты случайных электрических импульсов в тех отделах мозга, которые отвечают за воспоминания, восприятие и эмоции.
Хобсон назвал свою теорию «действенно-синтетической моделью». Согласно ней мозг интерпретирует случайные сигналы, что и вызывает красочные и не очень сюжеты. Эта «модель» также объясняет, почему некоторые люди могут создавать литературные произведения, являющиеся по сути «сном наяву». Они создаются авторами благодаря интерпретации получаемых лимбической системой мозга сигналов.
Отправка краткосрочных воспоминаний на длительное хранение
Психиатр Чжан Цзе выдвинула идею, что мозг пропускает через себя цепь воспоминаний в не зависимости от того, бодрствует или спит организм. Она назвала эту идею «теорией постоянной активации». Сны же возникают в момент, когда краткосрочные воспоминания попадают в отделы долгосрочной памяти на длительное хранение.
Избавление от хлама
Согласно «теории обратного обучения», сны помогают избавиться от определенного количества ненужных связей и ассоциаций, образующихся в мозге за целый день. Иными словами, сны могут служить механизмом избавления от «мусора» — от бесполезных и нежелательных мыслей. Что в свою очередь помогает избежать перегрузки от большого количества информации, поступающего в голову каждый день.
Систематизация сведений, получаемых за день
Данная гипотеза совершенно противоположна «теории обратного обучения». Она гласит, что сны помогают запоминать и упорядочивать информацию.
Еще несколько исследования поддерживают эту гипотезу. Их результаты показывают, что человек способен лучше запоминать те сведения, которые получены прямо перед сном. Апологеты этой теории считают, что сны помогают человеку систематизировать и осмыслить приобретенную в течение дня информацию.
Недавно проводились исследования, которые выявили, что если человек засыпает сразу после какого-то неприятного случая, проснувшись он будет помнить все события так, будто они происходили несколько минут назад. Поэтому если у человека психосоматическая травма, лучше ему не давать спать максимально долгое количество времени. Отсутствие сновидений сотрет из памяти неприятные моменты.
Защитный видоизмененный инстинкт, доставшийся нам от животных
Некоторые ученые произвели исследования, которые указывают на сходство в поведении между людьми в состоянии сна и поведением животных, притворяющихся «мертвыми».
Мозг работает в момент просмотра снов так же, как при бодртсвовании, но с отличиями в двигательной активности тела. Это же наблюдается и у животных, изображающих труп, чтобы хищник их не тронул. Это наталкивает на вывод, что сны могли достаться человеку от далеких животных предков в наследство, видоизменившись в процессе эволюции.
Имитация угрозы
Существует «теория о защитном инстинкте», которая хорошо вписывается в идею финского невролога и философа Антти Ревонусуо. Он предполагает, что функция снов нужна для «репетиции» и отработки реакции организма на различные опасные ситуации. Человек, который часто встречал угрозу во сне, будет совершать действия в реальности гораздо уверенней, ведь ситуация теперь для него «знакома». Подобные тренировки способны благосклонно влиять на выживаемость не только человеческой особи но и в целом вида.
Правда гипотеза имеет недостаток. Она не может объяснить, зачем человеку снятся не несущие угрозы или предупреждения, позитивные сны.
Решение проблемы
Эта гипотеза создана Дейдрой Барретт, профессором Гарвардского университета. В чем-то она схожа с идеей финского ученого Антти Ревонсуо.
Профессор Баррет полагает, что сны для человека играют роль некоего театра, на сцене которого можно отыскать множество вопросов и решения некоторых трудностей. Мозг при этом работает во сне гораздо быстрее, потому как способен быстрей образовывать ассоциативные связи.
Дейдра Барретт делает подобные выводы, основываясь на своих ислледованиях, в результате которых получилось выяснить, что если поставить человеку перед сном конкретную задачу, пробудившись, он ее решает гораздо лучше других «подопытных».
Естественный отбор мыслей
Теория решения проблем посредством сна близка к идее естественного отбора мыслей, которую разработал психолог Марк Бленчер. Он описывает сновидения следующим образом: «Сновидением является потоком случайных образов, некоторые из которых мозг выбирает и сохраняет, дабы использовать позже. Сны состоят из множества мыслей, эмоций, чувств и других высших психических функций. Часть из этих функций проходит своеобразный естественный отбор и попадают в память на хранение.»
Психолог Ричард Коутс думает, что мозг во сне моделирует разнообразные ситуации, чтобы выбрать самые подходящие эмоциональные реакции. Поэтому люди утром не переживают из-за страшных и тревожных историй, которые видели во сне — мозг как бы сообщает, что это всего лишь «репетиция».
Сглаживание негативных переживаний через символические ассоциации
Сторонники данной теории считают, что сон является не потоком случайных образов или имитацией разных эмоциональных реакций, а скорее подобием терапевтического сеанса.
Один из создателей Современной Теории Сновидений, исследователь природы сна и психиатр Эрнест Хартман пишет: «Сны человека отличаются простотой, если у него преобладает какая-то яркая эмоция. Пережившие психологическую травму обычно видят во сне односложную эмоцию. Например «я лежал на пляже и меня смыла огромная волна». Если засыпающего тревожат сразу несколько вопросов, сны его будут более сложными. Чем выше будет у человека эмоциональное возбуждение, тем ярче он будет видеть сны.»
Хартман считает, что сны являются эволюционным механизмом, через который мозг сглаживает негативные последствия пережитых травм. Мозг показывает их во сне, в виде ассоциативных образов и символов.
10 основных теорий, объясняющих, почему люди видят сны
На свете существует наука, изучающая сновидения — онейрология. Эта научная дисциплина сочетает в себе черты неврологии, психологии и даже литературы, но на главный вопрос ответа не даёт — почему же всё-таки люди видят сны? Пусть убедительного решения головоломки пока нет, зато на этот счёт есть несколько любопытных гипотез, вот некоторые из них.
1. Скрытые желания
Зигмунд Фрейд
Одним из первых, кто начал изучать сны, был основоположник психоанализа Зигмунд Фрейд. Проанализировав сновидения сотен своих пациентов, Фрейд разработал теорию, которой и сейчас придерживаются некоторые из его последователей: сновидения — это подавленные желания и скрытые стремления людей.
Во сне, по утверждению Фрейда, люди видят то, чего хотят достичь, буквально или символически. Например, если человеку приснилось, что его мать умерла, это вовсе не значит, что он подсознательно хочет её убить — фрейдистское толкование говорит о некоем конфликте между матерью и сыном, при этом проблема имеет простое и эффективное решение, но мать об этом не знает. Таким образом, смерть матери во сне — опосредованное изображение разрешения конфликта.
Изучая сны, основатель психоаналитического метода помогал своим клиентам вытаскивать наружу столь глубоко спрятанные страхи и стремления, что они и сами не подозревали, что же скрыто в их подсознании.
2. Побочный эффект электрической активности мозга
Алан Хобсон
Теория Фрейда говорит о переосмыслении, которому опыт человека повергается в сновидениях. А психиатр Алан Хобсон, автор другой популярной теории, объясняющей возникновение снов, напротив, утверждает, что сны не несут в себе никакой смысловой нагрузки — это всего лишь результат случайных электрических импульсов, которые возникают в отделах мозга, отвечающих за эмоции, восприятие и воспоминания.
Свою теорию Хобсон назвал «действенно-синтетической моделью», согласно которой мозг просто пытается интерпретировать случайные сигналы, что и приводит к возникновению красочных или не очень сюжетов.
«Действенно-синтетическая модель» может также объяснить, почему некоторые люди склонны создавать художественные литературные произведения, которые по своей сути не что иное, как своего рода «сны наяву», созданные с помощью интерпретации сигналов, получаемых лимбической системой мозга от окружающего мира.
3. Отправка краткосрочных воспоминаний на длительное хранение
Чжан Цзе
Возможно, сновидения действительно результат случайных нервных импульсов, но что если эти импульсы совсем неслучайны? Такую идею выдвинула психиатр Чжан Цзе, назвав её «теорией постоянной активации». Чжан Цзе полагает, что мозг постоянно пропускает через себя множество воспоминаний, вне зависимости от того спит человек или бодрствует. В момент, когда краткосрочные воспоминания перемещаются на длительное хранение в отделы долгосрочной памяти, и возникают сны.
4. Избавление от ненужного хлама
Так называемая «теория обратного обучения» гласит, что сновидения помогают людям избавиться от некоторого количества ненужных ассоциаций и связей, которые образуются в мозге человека на протяжении всего дня. Можно сказать, что сновидения служат своего рода механизмом «вывоза мусора», очищающим голову от нежелательных и бесполезных мыслей. Это позволяет избежать перегрузки большим количеством информации, которая неизбежно поступает в мозг каждый день.
5. Систематизация сведений, полученных за день
Эта гипотеза прямо противоположна «теории обратного обучения»: согласно ей, сны — это процесс упорядочивания и запоминания информации.
В пользу этой идеи говорят несколько исследований, результаты которых показывают, что человек лучше запоминает сведения, полученные им непосредственно перед отходом ко сну. Как и Чжан Цзе со своей «теорией постоянной активации», апологеты этой гипотезы уверены, что сны помогают человеку осмыслить и систематизировать информацию, приобретённую им в течение дня.
Другим подтверждением этой гипотезы служат недавние исследования, в ходе которых было выявлено, что если человек засыпает вскоре после какого-либо неприятного случая, то, проснувшись, он будет отлично всё помнить, как будто это произошло лишь несколько мин назад. Поэтому если есть подозрение на психологическую травму, лучше не давать потерпевшему спать максимальное количество времени — отсутствие сновидений поможет стереть из памяти неприятные впечатления.
6. Видоизменённый защитный инстинкт, доставшийся человеку от животных
Некоторые учёные провели исследования, указывающие на явное сходство между поведением животных, которые притворяются «мёртвыми», чтобы избежать гибели, и состоянием человека, когда ему снятся сны.
В момент «просмотра» сновидений мозг работает точно так же, как при бодрствовании, за исключением двигательной активности тела. При этом то же самое наблюдается у животных, когда они изображают из себя труп в надежде, что хищник их не тронет. Поэтому вполне возможно, что сны достались человеку в наследство от далёких животных предков, претерпев в процессе эволюции некоторые изменения, ведь современному человеку незачем притворяться мёртвым.
7. Имитация угрозы
Антти Ревонусуо
Теория о защитном инстинкте отлично вписывается в идею именитого финского философа и невролога Антти Ревонусуо. Он предположил, что биологическая функция снов состоит в моделировании различных опасных ситуаций для отработки и «репетиции» реакций организма. Человек, который в своих сновидениях часто встречается с какими-либо угрозами, в случае возникновения реальной опасности будет действовать более уверенно, так как ситуация ему уже «знакома». Такие тренировки, по словам Ревонусуо, благосклонно влияют на выживаемость конкретной человеческой особи и вида в целом.
У этой гипотезы есть один существенный недостаток: она не объясняет, почему иногда человеку снятся позитивные сны, не несущие в себе никакой угрозы или предупреждения.
8.
Решение проблемы
Дейдра Барретт
Эта гипотеза, разработанная профессором психологии Гарвардского университета Дейдрой Барретт, похожа на идею, выдвинутую финским учёным Антти Ревонсуо.
Профессор Барретт считает, что сны служат человеку своего рода театром, на сцене которого можно найти ответы на многие вопросы и решения некоторых проблем, при этом во сне мозг работает эффективнее, потому что способен быстрее образовывать новые ассоциативные связи. Дейдра делает выводы на основе своих исследований, в ходе которых было выявлено, что если человеку перед сном поставить определённую задачу, то после пробуждения он решает её быстрее тех, кого просто попросили её решить, не давая при этом возможности «подсмотреть» ответ во сне.
9. Теория естественного отбора мыслей
Марк Блечнер
Идея решения проблем посредством снов близка к так называемой теории естественного отбора мыслей, разработанной психологом Марком Блечнером. Вот как он описывает сновидения:
«Сновидение — это поток случайных образов, некоторые из которых мозг выбирает и сохраняет, чтобы использовать в дальнейшем. Сны состоят из множества вариантов чувств, эмоций, мыслей и некоторых других высших психических функций, часть из которых проходит своего рода естественный отбор и попадает на хранение в память».
Психолог Ричард Коутс в свою очередь уверен, что во сне мозг моделирует различные ситуации, чтобы выбрать наиболее подходящие эмоциональные реакции. Именно поэтому утром люди обычно не переживают по поводу тревожных и страшных историй, увиденных во сне, — мозг даёт понять, что таким образом он всего лишь «репетирует».
10. Сглаживание негативных переживаний посредством символических ассоциаций
Эрнест Хартман
Сторонники этой теории убеждены, что сон — это не поток случайных образов или имитация различных эмоциональных реакций, а скорее терапевтический сеанс.
Один из создателей так называемой Современной Теории Сновидений, психиатр и исследователь природы сна Эрнест Хартман пишет:
«Если у человека преобладает какая-либо яркая эмоция, его сны отличаются простотой, если не сказать примитивностью. Например, пережившим какую-либо психологическую травму часто снится что-то вроде: „Я лежал на пляже, но вдруг меня смыла огромная волна“. Это достаточно распространённый вариант: во сне человек видит не конкретное событие, а односложную эмоцию, например, страх. Если же засыпающего тревожат сразу несколько вещей, то его сны будут иметь более сложную структуру. Чем выше эмоциональное возбуждение человека, тем ярче будут сны, которые он увидит».
Хартман полагает, что сны — это эволюционный механизм, посредством которого мозг сглаживает негативные последствия психологических травм, предъявляя их человеку во сне в виде неких символов и ассоциативных образов.
Правила идеального сна
Здоровый сон – это не только продуктивность в течение дня, высокая работоспособность и хорошее самочувствие. Качественный ночной отдых – это снижение числа ДТП, травм на производстве, сотни гениальных открытий. Короткий и прерывистый, он может стать причиной ожирения, иммунодефицита и даже психического расстройства. Используя простые правила, можно правильно организовать ночной процесс восстановления организма.
Что такое сон
Даже кратковременный сон – естественное состояние для человеческого организма. Латинское слово «somnus», от которого и произошло название этого процесса, буквально означает «снижение реакции на внешние раздражители». Древние считали, что в это время душа выходит из тела и путешествует, а утром возвращается обратно. Зачем отдыхать ночью
Наука, изучающая сон, – сомнология. Многочисленные исследования смогли пролить свет на некоторые процессы, которые протекают в теле человека во время отдыха, но до конца не установили природу сна.
Ученые выяснили следующее: 1. Мозг продолжает работать. Мыслительные процессы не останавливаются ни на секунду. Именно поэтому многие люди видят яркие реалистичные сновидения. 2. Сознание никогда не отключается полностью. Благодаря этому люди утром слышат звук будильника и ощущают запахи. 3. Мышцы же, наоборот, не работают. Тело остается расслабленным до самого пробуждения.
Эксперименты с участием добровольцев, которые на определённое время отказывались от сна, позволили выяснить, что происходит с организмом:
Одни сутки. На фоне повышенного уровня дофамина мозг может принимать нестандартные решения. Снижается концентрация внимания. Может нарушаться координация движений, возникает избыточная импульсивность.
Два дня. Уменьшается выработка глюкозы, которая является основным источником топлива для мозга. Энергичность на нуле, органы работают на износ. Тело начинает активно вырабатывать гормон бодрствования, чтобы человек не отключался.
Трое суток. Постоянным спутником становятся галлюцинации – слуховые, визуальные. Считается, что они возникают из-за отсутствия «быстрых» фаз, во время которых возникают сновидения. Без этих фаз мозг пытается «воплотить» сны наяву.
4–7 суток без сна. Возникает сильная слабость во всем теле, тремор конечностей, мыслительные процессы максимально заторможены. К концу первой недели человек практически не может двигаться.
11 суток. Этот рекорд бодрствования был установлен американцем Рэнди Гарднером. Через 260 часов у него появились провалы в памяти, организм был истощен, членораздельная речь давалась с трудом.
Чтобы полноценно восстановиться, необходимо организовать отдых в наиболее правильные часы для сна, не уменьшать его общую продолжительность и создать условия, чтобы тело смогло полностью расслабиться.
Как сон влияет на здоровье человека
Основная функция, возложенная природой на ночной отдых, – восстановление физиологических ресурсов организма:
Передышка для внутренних органов. Тело расслабляется, кровь течет медленнее, замедляется сердцебиение, передача нервных импульсов, циркуляция крови. Это позволяет организму получить время на восстановление, без которого человек быстро стареет и чаще болеет.
Очищение. В процессе бодрствования тело человека занято организацией движения, перевариванием пищи, активной физической нагрузкой. Во сне, когда вы отдыхаете, происходят совершенно другие процессы – связывание и выведение токсинов, устранение вредоносных микроорганизмов.
Фиксация информации в головном мозге. Новые знания остаются в памяти именно благодаря ночному процессу запоминания. Формируется долгосрочная память, закрепляются новые навыки.
Усиление иммунитета. Во сне образуются новые клетки иммунной системы, защищающие человека от инфекций.
Пополнение энергетических ресурсов. Утренняя работоспособность обусловлена тем, что в течение 6–8 часов не было нагрузки на мускулатуру.
Влияние сна на здоровье огромно. Нельзя пренебрегать этой физиологической потребностью – без достаточного отдыха страдают все внутренние системы, падают естественные защитные функции.
Лучшее время для сна
Ценность сна для здоровья человека определяется не только общим количеством часов, проведённых за отдыхом, но и временем засыпания и пробуждения.
Когда лучше засыпать и просыпаться
Ночной отдых – цикличный процесс, во время которого чередуются быстрые и короткие фазы. Существуют 4 основные стадии: 1. Дремота, расслабление. Это «предсон» – замедляется дыхание, частота пульса, снижается давление и температура тела. Человек становится вялым, хуже реагирует на окружающие раздражители. 2. Чуткий сон. Эта стадия длится около получаса, её легко прервать громкими звуками, запахами, ярким светом. 3. Переход к глубокой фазе. Этот период еще называют медленным сном. Сознание практически отключается, человеку сложнее проснуться от звуковых или световых раздражителей. 4. Глубокая фаза. Именно в это время мозг активно собирает, структурирует информацию, появляются сновидения.
За полный цикл эти фазы чередуются не менее 5 раз. Считается, что лучше просыпаться в стадию легкого сна.
Чтобы хорошо выспаться и чувствовать себя работоспособным, нужно ложиться и вставать в определенное, лучше одинаковое время:
Если время подъема находится между 6–7 часами утра, то сон должен наступить в промежутке между 9–11 часами вечера.
Если подъём запланирован на 7–8 часов утра, то ложитесь отдыхать между 10–12 часами ночи.
Ложиться после полуночи допустимо в том случае, если вы планируете проснуться не ранее 9 часов утра.
По исследованиям сомнологов, лучшее время для отдыха – с 9 часов вечера до полуночи. В этот период 60 минут сна дают такую же скорость восстановления организма, как 2 часа с полуночи до утра. Считается, что именно в эту фазу активно восстанавливается нервная система.
Количество часов для сна
Исследования ученых дали усредненные рекомендации по оптимальному времени отдыха. Взрослому человеку для полноценного сна необходимо от 7 до 8 часов. Но речь идет только о непрерывном «отключении». Каждое пробуждение нарушает чередование циклов. Более полезным будет беспрерывный 6-часовой сон, чем-9 часовой с периодическими пробуждениями. Для детей нормы другие:
новорожденные должны спать около 20 часов в сутки;
для детей 3 лет ночной отдых должен длиться не менее 10 часов;
к 6 годам оптимальная продолжительность 10 часов;
подросткам до 16–17 лет рекомендовано отдыхать около 9–10 часов ночью.
Важно учитывать и индивидуальные особенности организма. Кому-то необходимо 9 и даже 10 часов отдыха, чтобы вернуться в строй. Такая потребность чаще возникает у женщин во время беременности, у людей преклонного возраста, недавно перенесших заболевания или операции, у тех, кто работает в тяжёлых условиях или активно занимается спортом.
Что может ухудшить сон
Бессонница или частое пробуждение – результат влияния как внешних, так и внутренних факторов: 1. Проблемы организма. Это может быть психологический или физический дискомфорт, смена часового пояса, приём некоторых лекарственных средств, алкогольное опьянение, заболевания легких и бронхов, проблемы с пищеварительным трактом. 2. Внешние причины. От полноценного отдыха могут отвлекать яркий свет, громкий звук, неудобная постель, сухость воздуха в комнате, затрудняющая дыхание.
Правила здорового сна включают в себя и грамотную подготовку. Вечером исключите или снизьте по максимуму:
1. Использование гаджетов. Яркий свет экрана телевизора, планшета или телефона перенапрягает зрение, заставляет мозг активно работать. Обилие информации ускоряет мыслительные процессы, и вы просто не сможете «отключиться». 2. Прием некоторых лекарств. Антидепрессанты, болеутоляющие препараты обладают возбуждающим эффектом. В то же время снотворные нельзя принимать на постоянной основе – организм «отвыкает» отходить ко сну самостоятельно. 3. Чай, кофе, пищевые добавки на основе гуараны. Кофеин и танин имеют сильное стимулирующее действие. Бодрящий эффект сохраняется до 12 часов. Они влияют на центральную нервную систему, повышают давление, поэтому лучше оставить их на утро. 4. Занятия спортом, уборку. Движения активизируют работу мышц, которые, в свою очередь, провоцируют выброс гормонов. Пока они полностью не выведутся из организма, заснуть будет трудно. 5. Просмотр ужастиков. Остросюжетные фильмы могут привести к выбросу адреналина. Этот гормон вырабатывается во время сильного испуга или нервного переживания и призван активизировать ресурсы человека. Уснуть после этого не получится очень долго. 6. Обильный ужин. Особенно, если речь идет о жирной, пряной и острой пище. Оптимально завершить застолье за 2 часа до предполагаемого сна, чтобы организм не переключился на переваривание продуктов вместо обеспечения полноценного отдыха. Голодный желудок – тоже не лучший спутник здорового сна. 7. Употребление алкоголя и курение. Сигареты и спиртосодержащие напитки – допинг, который не даст быстро заснуть. Кроме того, многие виды алкоголя являются мочегонными средствами – ночные походы в туалет гарантированы. Для высокого качества сна важен и психологический настрой. Неприятные ситуации, произошедшие в течение дня, нерешенные проблемы, стрессы на работе – всё это активизирует мозговую деятельность, заставляет человека прокручивать в голове произошедшее и, естественно, мешает уснуть.
Правила здорового сна
Основные составляющие здорового сна – грамотная подготовка, организация пространства в комнате, исключение раздражающих факторов вечером. Некоторые правила: 1. Придерживайтесь режима. Если вы будете ложиться и вставать примерно в одинаковое время, в том числе, в выходные дни, засыпать будет намного легче. Так называемые циркадианные ритмы (суточные колебания активности и отдыха) играют роль регуляторов сна. Одно и то же время засыпания позволит им не сбиться, а вам – избежать бессонницы и частых пробуждений. 2. Правильно организуйте дневной сон. Если вы практикуете его постоянно, и это не нарушает качество ночного отдыха, старайтесь вздремнуть в первой половине дня. Особенно полезен такой кратковременный отдых в жару. 3. Завершите тренировки до 6–7 часов вечера. Любая физическая нагрузка приводит к стимуляции симпатической нервной системы, повышению кровяного давления и учащению сердцебиения. Между занятиями спортом и сном должно пройти не менее 3–4 часов. 4. Организуйте пространство. Оптимальная температура для сна – 18–22 градуса, влажность – 50–70%. Матрасы, подушки, одеяла и постельное белье должны быть комфортными именно для вас, но врачи рекомендуют твёрдые жёсткие поверхности и натуральные воздухопроницаемые материалы. Помещение проветривайте каждый вечер, на окна повесьте плотные светонепроницаемые шторы, ролеты или жалюзи. 5. Исключите звуки. Многим мешают уснуть тиканье часов, шум мотора холодильника. Другие же, наоборот, легче засыпают под монотонное звучание, например, звук дождя и пение птиц. 6. Создайте правильные ассоциации. Если вы не только спите в кровати, но и работаете, едите, говорите по телефону здесь же, процесс отхода ко сну может затянуться.
Попробуйте практиковать ритуалы, которые предназначены для быстрого отключения организма и комфортного отдыха:
чередование напряжения и расслабления мышц;
теплая ванна;
использование ароматических свечей или аромамасел;
дыхательная гимнастика;
медитация.
Важно, чтобы такие ритуалы повторялись изо дня в день в одно и то же время. Они помогут расслабиться, успокоиться, настроиться на предстоящий отдых.
Хороший сон – это очищение тела и гармония мыслей, психологическое и физическое равновесие, запоминание новой информации и улучшение здоровья. Нехитрые правила помогут не «считать овец» всю ночь, а крепко спать до самого утра и чувствовать себя бодрым весь день.
Наука о сне и сновидениях
by Abigail Harrison 1 комментарий
Задумывались ли вы когда-нибудь, действительно ли наши сны что-то значат, почему они у нас есть и приносят ли они нам какую-то пользу? На протяжении многих лет ученые задаются одними и теми же вопросами. Хотя сновидения — это то, что мы делаем каждый день, мы до сих пор многого о них не знаем.
Мы часто воспринимаем сон и сны как нечто само собой разумеющееся. Как я писал в главе 7 «Нахождение баланса» моей книги, Мечтай по-крупному!: Как дотянуться до звезд , «Сон — это действительно одна из самых важных базовых потребностей, которая у вас есть, и ее часто упускают из виду». Углубление в науку, лежащую в основе сна и сновидений, многому учит нас о том, как работает наш мозг. Узнавая больше, мы можем максимально использовать наши (буквальные) мечты и использовать их, чтобы помочь нам достичь наших (образных) мечтаний. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о том, что наука знает и чего не знает о сне и сновидениях!
Наука о сне и сновидениях: что мы знаем
Сон и сновидения уже много лет озадачивают ученых. Зачем нам нужно спать? Какова цель сновидения? Ответы на эти вопросы помогают нам понять наши основные человеческие потребности, чтобы мы могли изменить их и оптимизировать. Пока исследования еще ведутся, ученые уже смогли ответить на многие из самых головокружительных вопросов!
Что вызывает сон?
Чтобы понять наш цикл сна, нам сначала нужно принять во внимание восход и закат Солнца! Когда солнце садится и естественный свет исчезает, наш организм начинает вырабатывать мелатонин — гормон, который помогает нам заснуть. Напротив, когда восходит солнце и увеличивается естественное освещение, наш организм вырабатывает больше кортизола, который помогает повысить и сбалансировать наши энергетические уровни.
Вместе эта схема восхода и захода Солнца помогает нам поддерживать собственный цикл сна или наш циркадный ритм. Наш циркадный ритм — это наши 24-часовые внутренние часы, и он регулирует, когда мы просыпаемся, насколько мы устаем в течение дня и когда мы ложимся спать. Иногда это может быть сброшено, и вы можете чувствовать себя более уставшим в течение дня и бодрствующим ночью. Это также повторяющаяся проблема для исследователей в Антарктиде, которые испытывают 24-часовой солнечный свет в течение лета и страдают от так называемой «полярной бессонницы»!
Когда мы спим, мы проходим через четыре разные стадии: 1-я стадия NREM, 2-я стадия NREM, 3-я стадия NREM и 4-я стадия REM. Первые два характеризуются тем, насколько крепко мы спим; Первая стадия — легкий сон, вторая стадия — глубокий сон. Стадия 3 — это когда ваше тело максимально расслаблено, с самым низким дыханием, мозговой активностью и частотой сердечных сокращений. Эти низкие уровни активности способствуют тому, насколько бодрыми и энергичными мы себя чувствуем, когда просыпаемся. Наконец, последний и, пожалуй, самый важный этап — БДГ. Это когда ваше дыхание, частота сердечных сокращений и активность мозга начинают восстанавливаться. Это также период, когда происходят сновидения!
Что вызывает сны?
Считается, что во время быстрого сна мы видим самые яркие сны. Исследования показали, что сновидения контролируются механизмами переднего мозга, которые влияют на нашу речь, абстрактное мышление и удовольствие, а стадия быстрого сна контролируется стволом мозга, который помогает регулировать наше сердцебиение и дыхание. В цепи реакций ствол мозга может стимулировать передний мозг и вызывать сновидения.
Изображение предоставлено: Cancer Research UK / Wikimedia Commons
Ученые также обнаружили, что когда мы спим, миндалевидное тело, часть мозга, отвечающая за эмоции, более активна, чем когда мы бодрствуем. Как мы увидим позже, это может быть ключом к пониманию значения наших снов!
Польза сна
Еще одна вещь, которую ученые ДЕЙСТВИТЕЛЬНО знают о сне, это то, какую пользу он приносит нашему телу. Сон имеет множество преимуществ! Это возможность для нашего разума и тела перезарядиться, а также время, когда наши тела регулируют наш метаболизм, кровяное давление и работу мозга. Это также помогает нам хранить воспоминания и управлять процессом пищеварения. На самом деле, пока мы спим, молекула под названием аденозин, влияющая на процесс пищеварения, расщепляется. Избавление от этого аденозина заставляет нас чувствовать себя более энергичными по утрам, поэтому мы не будем так быстро переходить на кофеин и другие нездоровые продукты!
Если вы хотите воспользоваться всеми этими преимуществами, важно правильно высыпаться и вырабатывать правильные привычки! Узнайте больше в моем блоге «ЗОЛОТОЕ КОЛИЧЕСТВО СНА».
Наука, стоящая за сном и сновидениями: чего мы НЕ ЗНАЕМ
Что мне больше всего нравится в науке, так это то, что всегда есть что исследовать! Это справедливо и для науки, лежащей в основе сна и сновидений. Мы еще не все знаем, и это открывает множество возможностей. Кто знает? Возможно, однажды вы ответите на эти вопросы!
Почему мы мечтаем?
Хотя у нас есть хорошее представление о том, что вызывает сны, мы до сих пор не уверены, почему именно они вообще появляются. Однако существует множество современных теорий. Некоторые из самых популярных говорят, что сны могут…
быть способом справиться с эмоциями
подготовить вас к борьбе с угрозами вашей безопасности
служить выходом для вашей творческой энергии
помогите сохранить воспоминания и поддерживать порядок
Другие теории предполагают, что сны могут быть способом нашего мозга реагировать на внешние раздражители во время сна, или как мы очищаем свой разум и освежаемся на следующий день. Все эти теории должны учитывать различные виды снов, включая ночные кошмары и повторяющиеся сны. Это означает, что не может быть одной точной причины того, почему мы видим сны; истинным значением может быть любая из этих теорий или все вместе взятые!
Полезны ли сны?
Полезны ли сновидения для здоровья? Многие исследователи говорят, что может быть! Исследования показали, что люди, которые проводят больше времени в фазе быстрого сна, во время которой происходят сновидения, испытывают меньше страха на следующий день. Хотя ученые не совсем уверены, почему это так, они полагают, что это связано с гормоном под названием норадреналин. Норэпинефрин связан со стрессом, контролируя реакцию миндалевидного тела на страх. Во время быстрого сна этот гормон менее активен, а это означает, что миндалевидное тело с меньшей вероятностью будет реагировать на стресс.
Еще одно предлагаемое преимущество — улучшенное распознавание лиц! Исследование, проведенное Мэтью Уокером, директором лаборатории сна и нейровизуализации Калифорнийского университета в Беркли, показало, что когда участники входили в фазу быстрого сна во время дремоты, они лучше оценивали выражение лица, чем те, кто этого не делал. В частности, они могли лучше всего идентифицировать положительные эмоции, что привело Уокера к выводу, что, когда мы хорошо отдохнули, мы лучше воспринимаем положительные эмоции, а не отрицательные.
Сны что-нибудь значат?
Вы когда-нибудь просыпались от безумного сна и задавались вопросом: «Откуда это взялось?» В течение многих лет ученые думали то же самое! Почему, когда мы ложимся спать ночью, мы представляем себя супергероями? Как олимпийские спортсмены? Мы можем отправиться в такие захватывающие приключения, когда спим, но что они означают?
Ученые выдвинули несколько разных теорий. Зигмунд Фрейд, одна из самых влиятельных фигур в психологии, говорит, что сны дают нам возможность заглянуть внутрь себя. В его 1899 книга, Толкование снов , он объясняет, что сны — это попытка нашего мозга разрешить конфликт. Для этого наш мозг маскирует конфликт, заставляя его появляться в наших снах как что-то другое, вроде скрытого сообщения. Затем, когда мы пытаемся раскрыть это послание, в конечном итоге мы многое узнаем о себе на этом пути.
Другая теория берет идею о том, что наши сны связаны с эмоциями, и интерпретирует ее по-другому. Эта модель, называемая нейрокогнитивной моделью беспокойных сновидений AMPHAC/AND, утверждает, что сны — это наш способ регулирования эмоций, особенно страха. Обычные сны помогают нам искоренить страх и правильно обрабатывать другие эмоции. С другой стороны, кошмары случаются, когда эта регуляция не работает.
Третья модель имеет совершенно иной взгляд на значение снов. Модель активации-синтеза утверждает, что сны на самом деле случайны. Это способ нашего мозга осмыслить деятельность, которая происходит, пока мы спим. Наш мозг принимает сигналы от миндалевидного тела и гиппокампа и пытается их интерпретировать, что приводит к сновидениям. Это не значит, что мечты бессмысленны! Как сказал Дж. Аллан Хобсон, один из гарвардских психиатров, предложивших эту теорию: «Сновидения могут быть нашим наиболее творческим состоянием сознания, в котором хаотическая, спонтанная рекомбинация когнитивных элементов производит новые конфигурации информации: новые идеи».
Каждая из этих моделей дает уникальный взгляд на то, что означают сны, и существует множество других теорий! Сны показывают нам, насколько креативным может быть наш мозг — и кто знает, чему еще мы можем у них научиться? Найдите время и подумайте о своих мечтах, и, возможно, вы откроете новую перспективу, о которой еще не думали!
Сон необходим для успеха!
Если и есть один важный вывод из этого, так это то, что сон необходим для успеха! Несмотря ни на что, нам нужно высыпаться, чтобы быть здоровыми и готовыми осуществить наши образные мечты. Что касается наших буквальных снов… что ж, вы можете узнать, что они означают! Нам еще так много предстоит узнать о науке, лежащей в основе сна и сновидений; Вы можете сделать следующее открытие!
Если вы хотите узнать больше о важности развития привычек и достижения своей мечты, ознакомьтесь с моей книгой Мечтай по-крупному!: Как достичь своей звезды . В нем я рассказываю о важности сна, а также о других здоровых привычках, которые помогут вам полностью раскрыть свой потенциал!
Рубрики: Dream Big
Перевести »
Наука сновидений · Границы для юных умов
Abstract
Сны — это обычное дело. Некоторые страшные, некоторые забавные. Недавние исследования того, как работает мозг, помогают нам понять, почему мы видим сны. Странные комбинации идей в наших снах могут сделать нас более творческими и дать нам идеи, которые помогут нам решить проблемы. Или, когда воспоминания дня повторяются в мозгу во время сна, воспоминания могут стать сильнее. Сны также могут улучшить наше настроение. Вместе эти исследования показывают, что сны и сон важны для хорошей работы, когда мы бодрствуем.
Когда ей было 8 лет, моя дочь рассказала мне об одном из своих снов. Она была в космическом корабле с какими-то животными. Хотя она знала, что во сне была на космическом корабле, рассказывая мне о сне, она поняла, что космический корабль на самом деле был стиральной машиной. Иногда она и животные уходили в космос, но они также возвращались на землю. Она со смехом рассказала мне свой сон, а затем продолжила свой день, не обращая внимания на сумасшедших животных и космические корабли, которые развлекали ее во сне.
Поскольку мы помним наши сны, а потом часто забываем их, какова их цель? Почему мы мечтаем о том, что делаем? Для ответа на эти вопросы используются новые исследовательские инструменты, особенно те, которые можно использовать для изучения мозга.
Что такое сны?
Хотя трудно определить, что такое сон, в этой статье мы будем определять сны как наши мысли во время сна, которые мы вспоминаем, когда просыпаемся. Таким образом, сны во сне — это не то же самое, что «мечтать наяву». Сны в основном зрительные (состоят из сцен и лиц; звуки, вкус и запах во сне встречаются редко [1]). Сны могут варьироваться от действительно странных до довольно скучных, моментальных снимков недавнего события.
Чтобы изучать сны, ученым нужна мера сна. В большинстве исследований используются отчеты о сновидениях (человек записывает свои сны, когда просыпается) или анкеты (человек отвечает на вопросы типа «Сколько снов вы вспомнили за последний месяц?» [2]). Сны с большей вероятностью вспоминаются, когда человек просыпается от фазы быстрого сна. БДГ-сон — это тип сна, названный в честь быстрых движений глаз, которые можно измерить во время этой стадии сна. Мы не так много видим снов в медленном сне, стадии сна, составляющие остальную часть ночи, и отчеты о сновидениях во время медленного сна часто менее странны.
Частота сновидений (как часто они снятся) и содержание (о чем сны) у всех очень разные, и есть много причин, по которым это может быть правдой. Например, вы больше запомните сны, если вас разбудит кто-то или будильник. Это может быть связано с тем, что вы все еще можете вспомнить это воспоминание о сне, пока оно свежо, но если вы проснетесь самостоятельно, вы пройдете через несколько стадий сна и, возможно, потеряете это воспоминание о сне. Восприятие снов также меняется с возрастом. Пожилые люди реже рассказывают о сновидениях. Это также может быть связано с памятью: поскольку пожилые люди имеют более слабую память, возможно, они видят сны, но не могут вспомнить свои сны к моменту пробуждения. Область мозга, называемая медиальной префронтальной корой, также связана с воспроизведением снов. Если эта область мозга повреждена, человек вспоминает мало снов, что может означать, что человек видит меньше снов (или не видит их вообще). Кроме того, то, насколько плотно упакованы клетки мозга в медиальной префронтальной коре, может варьироваться от человека к человеку, что может привести к тому, что некоторые здоровые люди будут видеть сны больше или меньше, чем другие здоровые люди. Существуют также гены, влияющие на то, сколько человек спит в фазе быстрого сна. Люди с меньшим количеством быстрого сна могут не видеть странных снов, которые обычно приходят в фазе быстрого сна. Итак, как долго вы спите, ваш возраст и ваша генетика могут объяснить, почему вы мечтаете больше или меньше, чем кто-либо другой.
Действительно ли сны случаются, когда мы спим, или это идеи, которые приходят к нам, когда мы просыпаемся, и мы просто «чувствуем», как будто это было во сне? Недавнее исследование с использованием метода визуализации мозга, называемого магнитно-резонансной томографией или (МРТ: подробнее см. в статье журнала Young Minds «Как используется магнитно-резонансная томография для изучения мозга?» [3]), помогло ответить на этот вопрос (рис. 1А). . Ученые составили карты мозговой активности, возникающей, когда люди рассматривали изображения предметов — ключей, кроватей, самолетов. Позже люди в исследовании спали в аппарате МРТ. Ученые сопоставили паттерны мозговой активности людей во время сна с паттернами активности мозга для изображений, которые они просматривали ранее, а затем выбрали наилучшее совпадение (рис. 1B, C). Это совпадение предсказывало то, что, по словам человека, он видел во сне примерно в 60% случаев. Хотя 60% не идеально, это лучше, чем угадывать! [4]. Это означает, что сны создаются в мозгу во время сна.
Рисунок 1 — (A) Магнитно-резонансная томография (МРТ) — это метод исследования головного мозга.
Человек лежит на кровати внутри гигантского магнита. (B) МРТ может измерять структуру мозга и активные области мозга. (C) МРТ использовали для измерения сновидений. Во-первых, пока участник бодрствовал, они просматривали тысячи снимков на МРТ. Это подсказало ученым специфические реакции мозга на определенные картинки. Позже, когда участник спал на МРТ, ученые измерили модели активности мозга и сопоставили их с реакцией мозга на изображения, которые участник видел, когда они не спали. Ученые догадались, что лучшее совпадение расскажет им, о чем мечтал участник. Расспросив участников об их снах на МРТ, ученые обнаружили, что сны, как правило, совпадают с картинами, предсказанными мозговой активностью.
Сны поддерживают воспоминания
Какова цель наших снов? Исследователи обнаружили, что сон важен для памяти (см. эту статью Frontiers for Young Minds; «Спасибо за воспоминания…» [5]). Воспоминания перемещаются из временного хранилища в гиппокампе, структуре мозга, которая очень важна для кратковременной памяти, в постоянное хранилище в других частях мозга. Это облегчает запоминание воспоминаний позже. Воспоминания улучшаются во время сна, потому что воспоминания воспроизводятся во время сна [6]. Если вы хотите выучить все слова вашей любимой сцены в фильме, вы можете пересматривать эту сцену снова и снова. Мозг работает точно так же: нейроны (клетки мозга), которые активизировались при обучении, снова активны и воспроизводят выученный материал во время сна. Это помогает сохранить память более постоянно.
Воспроизведение воспоминаний может появляться в наших снах. Сны во время медленного сна, когда чаще всего происходит воспроизведение воспоминаний, часто содержат обычных людей и предметы из недавних событий. Однако сон переключается между не-БДГ и БДГ-сном (см. рис. 2). Таким образом, причудливые сны в фазе быстрого сна могут возникать из множества различных недавних воспоминаний, которые воспроизводились во время медленной фазы сна и перемешивались во время фазы быстрого сна. Если сны помогают в обработке памяти, значит ли это, что ваши воспоминания не обрабатываются, если вы не видите сны? Нет. Воспоминания перемещаются в хранилище, даже если мы не видим снов.
Рис. 2. Существует четыре типа сна — быстрый сон (фиолетовый) и три стадии медленного сна (синий).
REM означает быстрые движения глаз, которые происходят на этой стадии сна. Во время быстрого сна мышечная и мозговая активность также отличается от других стадий сна. Характеристики сновидений, как правило, различаются для каждой из этих стадий сна.
Сны развивают творческие способности и помогают решать проблемы
Сон моей дочери о космическом корабле стал отличной историей, которую она рассказала мне, а позже и своим одноклассникам. Изображения были интенсивными и интересными, что вдохновило ее рисовать сцены в блокноте и писать о своей мечте для школы. Это пример того, как сны могут помочь нам стать более творческими. Мэри Шелли, автору книги «Франкенштейн», пришла к идее своей книги во сне. Даже ученые черпают идеи из снов [7].
Чтобы измерить творческое решение проблем, ученые использовали задание удаленных партнеров, в котором показаны три несвязанных слова, и человек должен придумать слово, которое у них есть общее. Например, СЕРДЦЕ, ШЕСТНАДЦАТЬ и ПЕЧЕНЬЕ кажутся несвязанными, пока вы не поймете, что все они связаны со СЛАДКИМ (милая, сладкие шестнадцать и печенье сладкие) (рис. 3). Ученые хотели посмотреть, помогает ли сон людям лучше справляться с этой задачей. Они обнаружили, что люди лучше думали об удаленном решении, если вздремнули, особенно во время быстрого сна. Учитывая, что наиболее странные сновидения происходят в БДГ, это подтверждает идею о том, что эти сны могут помочь нам найти творческие решения проблем [8].
Рис. 3. Быстрый сон помогает людям находить творческие решения.
Утром участники выполнили два задания для проверки креативности и решения проблем (A) . Днем они снова выполнили одно задание. В промежутках они либо бодрствовали (группа бодрствования), либо вздремнули. У тех, кто вздремнул, либо не было фазы быстрого сна во время дневного сна (группа «нБДГ»), либо спали и нБДГ, и БДГ-сон (группа «нБДГ + БДГ»). (B) Если испытуемые бодрствовали между утренним и дневным тестами (желтая полоса), они не справились с задачей лучше. Они также не улучшались, если у них был сон, который был только сном nREM (светло-голубая полоса). Но если они вздремнули как в нБДГ, так и в БДГ-сне, они справлялись лучше днем по сравнению с тем, когда они выполняли задание утром (темно-синяя полоса). Таким образом, быстрый сон должен помочь нам найти творческие решения (из Cai et al. [8]).
Это исследование и подобные ему исследования дают нам основания полагать, что БДГ-сны могут помочь нам быть более творческими и решать проблемы. Много разных воспоминаний могут быть активированы одновременно, и когда эти воспоминания смешиваются вместе, результатом, когда мы просыпаемся, может быть как воспоминание о странном сне, так и уникальный взгляд на проблемы.
Сны регулируют наше настроение и эмоции
Сны обычно эмоциональны. Одно исследование показало, что большинство снов страшные, злые или грустные.
Сны могут показаться эмоциональными просто потому, что мы склонны запоминать эмоциональные вещи лучше, чем неэмоциональные. Например, в реальной жизни день, когда вы завели щенка, запоминается лучше, чем обычный школьный день. Таким образом, сны об эмоциональных событиях могут быть запомнены легче, чем скучные, неэмоциональные сны. Также возможно, что сны эмоциональны, потому что одна из задач снов — помочь нам обработать эмоции нашего дня [9]. Возможно, именно поэтому миндалевидное тело, область мозга, которая реагирует на эмоции, когда мы бодрствуем, активна во время быстрого сна. Если у вас был грустный день, у вас больше шансов увидеть грустные сны. Но сон также улучшает настроение — сон после ссоры или печального события сделает вас счастливее.
Сны также могут помочь нам подготовиться к эмоциональным событиям с помощью так называемой теории симуляции угроз [10]. Например, когда мне приснилось, что моя маленькая дочь, не умеющая плавать, упала в бассейн, воспоминание об этом сне убедило меня записать ее на уроки плавания. Смоделировав эту пугающую ситуацию, я мог предотвратить ее, будучи подготовленным.
Эти исследования показывают, что сон и сновидения важны для наших эмоций. Обрабатывая эмоции во сне, мы можем быть лучше подготовлены и иметь лучшее настроение на следующий день.
Выводы
Ученые измеряют сновидения по-разному — от вопросов до МРТ. Эти исследования показывают нам, что активность мозга во время сна дает нам интересные сны, которые мы вспоминаем, когда просыпаемся. Эти сны помогают нам запоминать вещи, быть более творческими и обрабатывать наши эмоции.
Мы знаем, что большинство детей не высыпаются. Некоторые заболевания (например, болезнь Альцгеймера) также заставляют людей спать меньше, в то время как другие (например, расстройство поведения во время быстрого сна и расстройства настроения) напрямую влияют на сновидения. Важно изучать сон и сновидения, чтобы понять, что происходит, когда мы недосыпаем, и как мы можем лечить людей с этими заболеваниями.
Конфликт интересов
Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Глоссарий
Быстрое движение глаз (БДГ) : ↑ Стадия сна, при которой глаза двигаются быстро и отсутствует мышечная активность.
Медиальная префронтальная кора : ↑ Особая область в передней части мозга, связанная с воспроизведением снов, но также играющая роль в памяти и принятии решений.
Магнитно-резонансная томография (МРТ) : ↑ Инструмент, используемый для получения изображений внутренних частей тела (включая мозг). МРТ также можно использовать для измерения активности головного мозга.
Гиппокамп : ↑ Область мозга, которая считается важной для кратковременной памяти.
Нейрон : ↑ Клетка в нервной системе (головной и спинной мозг), которая может передавать информацию другим клеткам.
Миндалевидное тело : ↑ Область мозга, отвечающая за переживание эмоций.
Теория имитации угроз : ↑ Теория сновидений, согласно которой угрозы (вещи, которые могут быть плохими) моделируются или практикуются в ваших снах, чтобы подготовить вас к таким ситуациям, когда вы бодрствуете.
Каталожные номера
1. ↑ Зандра, А.Л., Нильсен, Т.А., и Дондери, Д.К. 1998. Распространенность слуховых, обонятельных и вкусовых переживаний в домашних снах. Восприятие. Мот. Навыки 87:819–26.
2. ↑ Шредл, М. 2002. Анкеты и дневники как инструменты исследования сновидений: методологические вопросы. Сон 12:17–26. дои: 10.1023/A:10138
674
3. ↑ Хойос, П., Ким, Н., и Кастнер, С. 2019. Как магнитно-резонансная томография используется для изучения мозга? Перед. Молодые умы . 7:86. doi: 10.3389/frym.2019.00086
4. ↑ Хорикава Т., Тамаки М., Мияваки Ю. и Камитани Т. 2013. Нейронное декодирование визуальных образов во время сна. Наука 340:639–42. doi: 10.1126/science.1234330
5. ↑ Давачи Л. и Шохами Д. 2014. Спасибо за воспоминания.… Фронт. Молодые умы. 2:23. doi: 10.3389/frym.2014.00023
6. ↑ О’Нил, Дж., Сениор, Т.Дж., Аллен, К., Хакстер, Дж.Р., и Чиксвари, Дж. 2008. Реактивация зависящих от опыта моделей сборки клеток в гиппокампе. Нац. Нейроски . 11: 209–15. doi: 10.1038/nn2037
7. ↑ Барретт, Д. 2001. Комитет сна: как художники, ученые и спортсмены используют сны для творческого решения проблем — и как вы тоже можете . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Корона.
8. ↑ Cai, D.J., Mednick, S.A., Harrison, E.M., Kanady, JC, and Mednick, S.C. 2009. БДГ, а не инкубация, улучшает креативность за счет запуска ассоциативных сетей. Проц. Натл. акад. науч. США . 106:10130–4. doi: 10.1073/pnas.0
1106
9. ↑ Кремоне, А., Курдзиэль, Л. Б. Ф., Фратичелли, А., Макдермотт, Дж., и Спенсер, Р. М. К. 2017. Дневной сон снижает склонность к эмоциональному вниманию в раннем детстве. Дев. Наука . 20:e12411. doi: 10.1111/указ.12411
10. ↑ Ревонсуо, А. 2000. Переосмысление снов: эволюционная гипотеза функции сновидений. Поведение. Науки о мозге . 23:877–901. дои: 10.1017/s0140525x00004015
Почему мы мечтаем? Наука предлагает несколько возможностей
Вы можете оказаться в бесконечной пустоте. Или вас преследует серьезно раздраженный аллигатор. Может быть, ты даже вернулся в школу, собираешься сдавать экзамен по истории, не выучив урока, — и да, ты тоже совершенно голый.
Будь то давно потерянное знакомство или пчелы с зубами (не спрашивайте), сновидения — одна из самых странных вещей, которые мы делаем. Эти ночные галлюцинации, как правило, наиболее ярки во время сна, называемого быстрым движением глаз (БДГ). И даже когда мы их не помним, большинство из нас обычно проводят около двух часов каждую ночь во сне. Но почему наши мысли скачут, даже когда мы крепко спим?
На протяжении тысячелетий люди размышляли о причинах этих ночных мысленных прогулок. Если вы введете «почему мы мечтаем» в Google, вы получите почти 4 миллиарда — в частности, около 3 610 000 000 — просмотров. Но даже сегодня ученые до сих пор не до конца согласны с целью сновидений. Напротив, мы многое знаем о роли сна, который, как было установлено, помогает улучшить работу мозга, регулировать нашу иммунную систему и способствовать физической активности. Изучение снов особенно сложно, потому что ученым часто приходится полагаться на отчеты недавно проснувшихся испытуемых.
В научном сообществе, говорит гарвардский психолог и исследователь сновидений Дейдра Барретт, существует огромное количество мнений о точной функции снов. «Возможно, столько же, сколько психологов сновидений», — добавляет она. Хотя единого мнения пока нет, вот несколько наиболее известных теорий о том, почему мы видим сны.
Побочный продукт нервной деятельности
Теория сновидений не ограничивается одной научной дисциплиной. Зигмунд Фрейд вызвал десятилетия дебатов своим часто упоминаемым психоаналитическим подходом. Он предположил, что сны, которые частично основаны на стимулах и переживаниях бодрствующего мира, являются дорожной картой в бессознательное, отражающей наши самые сокровенные желания и желания.
Модель активации-синтеза сновидений, однако, рассматривает вопрос через нейробиологическую призму. Предложенная гарвардскими психиатрами Дж. Алланом Хобсоном и Робертом МакКарли в 1977 году, теория утверждает, что сны — это попытки вашего мозга разобраться в случайных схемах возбуждения нейронов, пока вы спите. Другими словами, они просто побочный продукт мозговых процессов во время сна.
Согласно этой модели, определенные цепи в стволе мозга включаются во время быстрого сна. После активации части лимбической системы, отвечающие за память и эмоции, такие как гиппокамп, участвующий в формировании долговременных воспоминаний, и миндалевидное тело, отвечающее за реакцию на страх, генерируют ряд электрических сигналов. Затем мозг пытается вплести смысловые и повествовательные структуры в эту деятельность после пробуждения, порождая сны.
Но Патрик Макнамара, невролог и исследователь сновидений из Медицинской школы Бостонского университета, отмечает, что мы прошли долгий путь с тех пор, как эта теория была впервые представлена в 70-х годах. «Если вы сейчас поговорите с Алланом Хобсоном, я не думаю, что он сказал бы, что это действительно то, что он думает о том, как работают сны», — говорит Макнамара. «Слишком упрощенно говорить, что мозг просто берет эти случайные паттерны активации [и создает сны]».
Кроме того, говорит он, эти закономерности не случайны. «Существует определенный набор региональных сетей мозга, которые сильно активируются во время быстрого сна и сновидений», — продолжает он. «Так что они не просто пытаются обрабатывать случайные импульсы, исходящие из ствола мозга, а затем строить историю вокруг этих импульсов». Эти мозговые сети, говорит Макнамара, выполняют определенные виды работы и создают определенное содержание сновидений.
Хранение эмоциональных воспоминаний
Другая теория о роли снов состоит в том, что они помогают анализировать и консолидировать воспоминания, процесс, при котором недавние полученные переживания преобразуются в долговременное хранилище. Макнамара говорит, что сны помогают сохранять воспоминания об эмоциональных переживаниях и помогают регулировать наше настроение на следующий день. «Есть очень хорошие доказательства того, что сны очень хорошо модулируют травму и страх», — говорит он.
Десятилетия исследований привели ученых к связи быстрого сна с консолидацией памяти. Но конкретные мозговые механизмы, лежащие в основе этого хранилища, до недавнего времени было труднее определить. Достижения в области оптогенетики, метода стимуляции нейронов, которые генетически модифицированы, чтобы реагировать на импульсы света, теперь позволяют исследователям изучать точные популяции нейронов во время быстрого сна. В 2016 году исследование на мышах с использованием оптогенетики обнаружило причинные доказательства того, что для консолидации памяти необходим тип мозговой волны, называемый тета-колебаниями. В июне этого года исследователи из Университета Цукуба и Токийского университета в Японии использовали ту же технику для идентификации небольшой группы нейронов в гиппокампе, называемых нейронами взрослого человека, которые также помогают хранить память.
Моделирование социальных ситуаций и угроз
Другие теории утверждают, что сны могут служить виртуальной симуляцией бодрствующей жизни. Теория симуляции угроз во сне, например, утверждает, что наше сознание во сне — это, по сути, древний биологический защитный механизм; естественный результат нашей эволюции. По сути, сновидения позволяют мозгу репетировать новые стратегии выживания без необходимости защищаться от реальной угрозы. «Все данные о содержании снов подтверждают идею о том, что снов об угрозах много», — говорит Макнамара. «Все, от укусов змей до социальных угроз».
Но Макнамара говорит, что до сих пор не ясно, действительно ли все эти подсознательные тренировки влияют на течение дня. «Я не думаю, что это еще было продемонстрировано», — говорит он. «Но это кажется разумным. Если мы имитируем [угрозы] ночью, по-видимому, это форма практики. И каким-то образом это переносится в дневное время».
Точно так же теория социальной симуляции утверждает, что наши пейзажи сновидений обеспечивают мозгу зону, свободную от последствий, для отработки социальных и поведенческих стратегий. Идея здесь, говорит Макнамара, заключается в том, что сны помогают имитировать нашу социальную реальность, чтобы мы могли лучше ориентироваться во взаимодействиях и отношениях. «Если это так, сны действительно важны и для социального сотрудничества», — добавляет он. Например, если вам снятся межличностные конфликты — скажем, ссора с другом или недопонимание с коллегой, — то вы лучше справляетесь с этими конфликтами на следующий день, — говорит Макнамара.
Творческое вдохновение и решение проблем
Кроме того, существует идея, что сны могут быть холстом для творчества. Поп-культура изобилует творческими личностями, которые использовали сны в качестве своей музы, будь то культовые образы тающих часов Сальвадора Дали или бессмысленный припев из «Мечты № 9» Джона Леннона. Кинорежиссер Кристофер Нолан даже черпал вдохновение для своего искажающего реальность триллера «Начало» из собственного опыта осознанных сновидений.
Барретт говорит, что сны могут привести к творческим прорывам, если они помогают нам решить проблему, требующую яркой визуализации. «Будь то художник, пытающийся найти вдохновение для новой картины, или изобретатели, [изготовляющие] 3D-устройства», — говорит она.
Кроме того, сны могут помочь нам справиться с проблемами, которые могут бросить вызов общепринятому мнению. Барретт указывает на немецкого химика XIX века Августа Кекуле, который утверждал, что его сон о змее, поедающей собственный хвост, привел его к открытию кольцеобразной структуры молекулы бензола. (Другие ученые в то время думали, что все молекулы имеют прямолинейную структуру.) «Каждый раз, когда нам нужно мыслить нестандартно, сны хороши в этом», — добавляет она.
И хотя на первый взгляд эти теории могут показаться противоречивыми, Барретт отмечает, что все они могут быть разными кусочками одной и той же головоломки. «Спрашивать, для чего нужны сны, — все равно, что спрашивать, для чего нужны мысли наяву», — говорит она. «[Они] всего понемногу. […] Наивно думать, что большинство эволюционных разработок имеют только одну цель».
Лучшие книги по науке о сновидениях
Антонио Задра
Веб-сайт
Твиттер
YouTube
Инстаграм
Кто я?
Хотя в детстве мне снилось много интригующих снов, в том числе фантастические сны о полетах, идея стать исследователем сна никогда не приходила мне в голову. Все изменилось в первый год моего обучения в колледже. Именно тогда я пережил исключительно долгий и яркий осознанный сон, изменивший мою жизнь; именно из-за этого сна я решил стать исследователем сновидений. Сегодня я профессор психологии в Университете Монреаля, директор Лаборатории исследования сновидений, и я опубликовал более 100 научных статей и глав в книгах о сне и сновидениях. У меня не так много снов о полетах, как когда-то, но у меня есть действительно крутая работа, когда я бодрствую.
Книги, которые я выбрал и почему
Shepherd поддерживается читателем. Мы можем получать партнерскую комиссию, когда вы покупаете по ссылкам на нашем веб-сайте. Этот так мы финансируем этот проект для читателей и авторов (узнать больше).
Мечты и как ими управлять: практические наблюдения
По Леон д’Эрви де Сен-Дени,
Почему эта книга?
Вы когда-нибудь задумывались, что происходит с нашим разумом, когда мы засыпаем? Или можем ли мы испытать во сне то, чего никогда не испытывали наяву? Жан-Мари Леон д’Эрви де Сен-Дени затронул эти и другие подобные им вопросы в своей замечательной книге 1867 года «Сны и как ими управлять». Сен-Дени использовал свои отточенные навыки осознанного сновидца (зная, что вы спите еще во сне), чтобы исследовать сны изнутри, исследуя их образы, источники памяти и внутреннюю логику по мере того, как они разворачивались ранее (или, скорее, сзади) его глаза. Что еще более удивительно, спустя 150 лет многие из его идей Сен-Дени все еще можно найти в современных клинических и научных теориях сновидений.
Купить в:
Книжный магазин.org
Амазонка
Архетипы и коллективное бессознательное
По К.Г. Юнг, Герхард Адлер (переводчик),
Почему эта книга?
Юнг предложил много интересных идей о внутренней работе разума. Его концепция архетипов и коллективного бессознательного — два наиболее известных его вклада, и оба тесно связаны с его концептуализацией сновидений. Идея о том, что сны исходят не только из нашего личного бессознательного, но и из нашего коллективного бессознательного (глубокий слой бессознательного, общего для всего человечества) и содержат универсальные паттерны, образы и диспозиции, помогла бесчисленному количеству людей развить более глубокое понимание своих мечты.
Более того, эта книга раскрывает точку зрения Юнга на сновидения как на полезный, естественный процесс, который может привести к творческим — даже трансцендентным — переживаниям, связанным с личными проблемами, нераскрытыми возможностями и элементами личности. Не всегда самое легкое чтение, но очень полезное.
Купить в:
Книжный магазин.org
Амазонка
Исследование мира осознанных сновидений
По Стивен Лаберж, Говард Рейнгольд,
Почему эта книга?
Книга «Изучение мира осознанных сновидений», которую многие считают классикой в этой области, представляет собой практичный и проницательный подход к осознанным сновидениям (знание того, что вы спите, еще находясь во сне) и их применению. Сочетая науку о сновидениях, личный опыт и нетрадиционные подходы к исследованию сновидений, Лаберж, защитивший докторскую диссертацию по психофизиологии осознанных сновидений во время учебы в Стэнфордском университете, предлагает широкий и увлекательный рассказ о том, как приучить себя к осознанным сновидениям, как использовать осознанность во сне, чтобы исследовать свои сны и то, как этот опыт может привести к творческому решению проблем и личностному росту. Обязательна к прочтению всем, кто интересуется осознанными сновидениями.
Купить в:
Книжный магазин.org
Амазонка
Психология сновидений
По Джози Малиновски,
Почему эта книга?
Эта книга, написанная настоящим исследователем сновидений, представляет собой умное и легкое для чтения введение в психологию сновидений. Охватывая такие темы, как история сновидений, научное изучение сновидений, как работать со сновидениями для личного понимания, возможные функции сновидений, осознанные сновидения, ночные кошмары и то, что может быть в будущем исследований сновидений, Малиновский проделывает похвальную работу. знакомит читателя с массой информации о сновидениях. Эта восхитительная книга, дополненная личными примерами, поучительными идеями и вдумчивым обсуждением этических вопросов, связанных с новыми технологиями, связанными со сновидениями, обязательно понравится тем, кто ищет увлекательное введение в сновидения.
Купить в:
Книжный магазин.org
Амазонка
Неврология сна и сновидений
По Патрик Макнамара,
Почему эта книга?
Эта книга, написанная известным исследователем сна и сновидений, представляет собой всестороннее введение в нейробиологию сна и сновидений. В дополнение к охвату широкого круга нейробиологических идей и открытий, эта хорошо организованная и простая для понимания книга обсуждает многие из этих открытий, связанных со сном и сновидениями, в более широком социальном, а также эволюционном контекстах. Конечным результатом является стимулирующий и обогащающий подход к нашему нынешнему пониманию науки о сне и сновидениях.
Купить в:
Книжный магазин.org
Амазонка
5 списков книг, которые, как мы думаем, вам понравятся!
Лучшие книги о странных переживаниях
Лучшие книги о снах и сновидениях
Лучшие художественные книги о сновидениях
Лучшие книги о снах для писателей, которые хотят повысить свою креативность
Лучшие дебютные сборники рассказов ужасов
Увлекающийся мечты, архетипы, а также неврология?
5716 авторов порекомендовали свои любимые книги и то, что им в них нравится. Просмотрите их подборку лучших книг о
мечты,
архетипы, а также
неврология.
Мечты
Исследуйте 40 книг о снах
Архетипы
Изучите 19 книг об архетипах
Неврология
Изучите 79 книг о неврологии
И 3 книги, которые, как мы думаем, вам понравятся!
Мы думаем, вам понравится Мужчина, который принял жену за шляпу и другие клинические истории , Двери восприятия , а также Ужас, приходящий ночью если вам нравится этот список.
Ученые пробивают стену сна в нетронутый мир снов | NSF
«Восемь минус шесть… два»
Это не совсем «один маленький шаг для человека», но это скромное математическое сообщение по-своему экстраординарно. Первая часть — «восемь минус шесть» — была передана ученого в место столь же экзотическое, как луна, но посещаемое каждым из нас. Ответ — «два» — исходил от разума спящего испытуемого, дремлющего в нейробиологической лаборатории за пределами Чикаго.0005
Видите ли, «восемь минус шесть… два» — это диалог двух людей, один из которых спал и видел сон.
«Это подлинное общение», — говорит когнитивный нейробиолог Кен Паллер, курирующий лабораторию, в которой произошло это новаторское общение. «Это можно сделать.»
Исследователи из лаборатории Паллера в Северо-Западном университете в Иллинойсе вместе с исследователями из Франции, Германии и Нидерландов независимо друг от друга продемонстрировали двустороннюю связь с людьми, когда они осознанно видят сны во время быстрого сна (быстрое движение глаз). При поддержке Национального научного фонда США прорыв был достигнут в США Карен Конколи, аспиранткой Паллера, и Кристофером Мазуреком, добровольным участником исследования во время исследования — и одним из первых людей, которые когда-либо участвовали в реальном диалог во сне.
Это открытие содержит соблазнительные возможности для расширения нашего понимания того, как работает наш разум. Это может даже привести к методам, которые могли бы улучшить нашу способность осваивать сложные навыки или решать сложные проблемы.
А с помощью нового приложения для смартфонов из лаборатории Паллера вы даже можете попробовать это дома.
Окна в душу (и сны)
Исследование фундаментальной природы снов и того, что человеческий разум может делать во сне, было ограничено кажущейся неразрешимой проблемой: вы не можете получить много информации о чей-то сон, в то время как они на самом деле видят сон. «Все, что у нас есть, — это истории, которые люди рассказывают, просыпаясь, — говорит Паллер. Этот недостаток оставил целое состояние сознания практически неизученным.
Новые методы, разработанные Конколи, Паллером и их коллегами, призваны решить эту проблему и открыть совершенно новые области исследований, посвященных сновидению. Конколи описывает возможности: «Сейчас мы проводим психологические эксперименты с бодрствующими людьми. С двусторонней связью [во сне] мы могли бы проводить некоторые из тех же экспериментов, пока люди спят. Это могло бы действительно расширить наше представление о сознании и о том, на что способен разум».
Но как спящий объект исследования может общаться, если он не может даже двигаться, не говоря уже о том, чтобы говорить, во сне? Ответ требует некоторого объяснения того, что происходит в нашем уме во время сна.
Мазурек (слева) спит в лаборатории, пока электрические сигналы от его мозга и глаз отображаются на мониторе компьютера. Фото: К. Конколи
Ученые определили различные стадии сна, отслеживая электрические сигналы, поступающие из мозга с помощью электроэнцефалографии или ЭЭГ, а также из других частей тела. Когда электрические сигналы записываются и наносятся на график, они намечают направление, по которому движется наш разум по мере того, как мы продвигаемся по стадиям сна.
Когда вы спите, ваш разум проходит через несколько различных стадий: от легкого сна к глубокому сну и, наконец, к фазе быстрого сна. Быстрый сон примечателен не только тем, что движется — нашими глазами, но и тем, что не является . Хотя наш разум активен и во время быстрого сна часто снятся сны, наши тела почти полностью парализованы. Это представляет собой очевидную проблему для общения, поскольку мы не можем двигать частями тела, которые обычно используем для общения. Однако, как следует из названия «быстрое движение глаз», есть исключение.
Во время быстрого сна наши глаза перемещаются за веками, казалось бы, случайным образом, что часто соответствует тому, что спящий «смотрит» на различные воображаемые вещи во сне. Если вам снится, что вы смотрите на что-то, ваши закрытые глаза двигаются соответственно, как если бы вы смотрели на что-то в бодрствующем состоянии.
Этот феномен привел исследователей к ключевому выводу: если бы движение глаз сознательно контролировалось, глаза сновидца могли бы стать средством передачи сообщения бодрствующему миру.
Селфи ученого: познакомьтесь с Карен Конколи
Отправляйтесь в лабораторию сна Northwestern вместе с исследователем Карен Конколи
Кто из нас не хотел летать, как птица? Или погулять по другой планете? Так называемые осознанные сновидцы могут делать все это и многое другое, не выходя из собственной постели. Достигшие осознанного сновидения сообщают, что они могут регулярно достигать осознания в своих снах и даже «программировать» себя, чтобы видеть сны о конкретных действиях или местах.
Кристофер Мазурек не был одним из таких людей.
«У меня не было опыта осознанных сновидений, — говорит Мазурек, студентка бакалавриата Северо-Западного университета, а ныне научный сотрудник лаборатории сна Паллера. В то время он был добровольным участником исследования. «До того, как я вошел в лабораторию, у меня никогда не было ничего похожего на осознанный сон».
Чтобы подготовить Мазурека и других добровольцев из США, Конколи подключил к каждому участнику электроды, которые определяют активность мозга через кожу головы, за ушами, на подбородке и, что особенно важно, возле глаз. Это позволит исследователям отслеживать и записывать даже незначительные движения глаз. «Когда ваши глаза двигаются в глазницах, создается электрический ток, который улавливается электродами и записывается», — говорит Конколи.
Мазурек в полной установке ЭЭГ перед сеансом сна в лаборатории. Электроды на его лице будут определять движение его глаз, когда он спит. Фото: C. Mazurek
Конколи также обучал каждого участника исследования, чтобы помочь им достичь ясности сознания, и инструктировал их, что делать, если они добьются успеха. Это включало в себя обучение распознаванию определенного звука, который она издавала, когда они входили в фазу быстрого сна, побуждая участников осознать, что они спят, и, таким образом, прийти в себя. Участники также узнали отчетливый ответный сигнал, который они должны производить во сне: несколько раз перемещать глаза слева направо.
«Неоднократный взгляд слева направо — это очень характерное движение глаз, которое выделяется среди других движений глаз во время быстрого сна», — говорит Конколи. Когда она внимательно наблюдала за ЭЭГ и видела, как Мазурек продвигается по стадиям сна и переходит в БДГ-сон, она заметила на мониторе повторяющийся левый-правый сигнал, когда Мазурек сигнализировал о своем сознании.
«Он в сознании!» вспоминает Конколи. «Давайте займемся математикой».
Конколи проиграл случайно выбранную аудиозапись: «восемь минус шесть». Мазурек знал, что ему будут предложены простые математические задачи, но не знал, какие задачи будут выбраны. Некоторые из международных лабораторий, участвовавших в исследовании, использовали различные методы для отправки сообщений своим испытуемым во сне, например, мигающие огни на азбуке Морзе, которые спящие могли воспринимать сквозь закрытые веки и проявляться во сне. В большинстве лабораторий участников исследования обучали двигать «мечтательными глазами», чтобы сигнализировать об ответе.
Через несколько секунд Конколи увидел ответ Мазурека, написанный среди пиков и спадов электрических сигналов его глаз: «Два». Конколи отправил еще одну случайно выбранную математическую задачу и снова получил правильный ответ. И о чем мечтал Мазурек во время этого новаторского обмена между двумя мирами?
«Мне приснилось, что я спал в лаборатории, когда услышал ее вопрос», — говорит он. Несмотря на этот довольно обыденный пейзаж мечты, «Меня все равно поразило, насколько другим, интенсивным и странным все это казалось. Это отличалось от всего, что я мог себе представить».
Образ:
ЭЭГ спящего разума и глаз Мазурека, когда он общался с Конколи из своего сна. Красным цветом показано характерное повторяющееся движение его глаз слева направо, поскольку он дважды сигнализирует о своем ясном сознании, за которым следует его ответ на математическую задачу: «Два»
Чтобы получить независимую проверку их результатов, Конколи отправил записанные данные эксперт «оценщик сна». Подобно астрофизику, который может сказать вам, какие элементы содержатся в далекой звезде, расшифровав цветной свет, записанный на спектрографе, специалист по оценке сна обучен «считывать» записанные электрические сигналы и анализировать их сложные закономерности. действительно в фазе быстрого сна во время обмена.0005
В то время как Мазурек был первым в лаборатории Паллера, достигшим двусторонней связи во сне, еще два участника позже совершили тот же подвиг. Тем временем исследователи из Франции, Германии и Нидерландов независимо друг от друга тестировали методы двусторонней коммуникации во сне и сообщили, что еще три человека смогли давать правильные ответы во сне. Коллективные результаты всех лабораторий опубликованы в журнале Current Biology .
Спи на нем
«Зачем тебе заниматься математикой во сне?» шутит Конколи. «Иногда я получаю этот комментарий».
Шутки в сторону, у исследователей есть ряд идей о том, как это открытие может быть расширено и применено. «Есть свидетельства того, что осознанные сновидения — это отличное место для отработки навыков по сравнению с бодрствованием, — говорит Конколи. последствия неудач» 9.0005
Представьте себе хирурга, который во сне пытается усовершенствовать технику, используемую в операциях на открытом сердце.
«Есть много неизученных нейробиологических аспектов обучения и тренировок во время быстрого сна. Но без двусторонней связи вы не сможете провести надлежащий контролируемый эксперимент, чтобы понять это», — добавляет она.
«Люди говорят «спать на нем», когда решают сложную задачу», — говорит Паллер, ссылаясь на свое исследование, опубликованное в 2019 году , , которое показало, что люди, которым предлагалось думать о головоломках во время сна, продемонстрировали значительное улучшение в поиске информации. «Есть смысл в том, что сон может помочь вам найти ответ на проблему, которая вас раздражает. Наш метод двусторонней связи дает надежду на улучшение этого. Если вы работаете над проблемой, можете ли вы вспомнить об этой проблеме во сне и легче найти творческий ответ?
«Нам нужны творческие решения, от заурядных личных проблем до сложных глобальных проблем. Если мы можем помочь людям легче найти ответы, мы должны это сделать», — говорит он.
Лаборатория Паллера также разработала приложение для смартфонов, призванное облегчить людям достижение осознанности, которое может позволить любому позвонить домой из мира снов, не посещая лабораторию сна. Вы можете узнать, как получить приложение и попробовать его, на веб-сайте Paller, посвященном когнитивной нейробиологии.
Конколи наблюдает за сигналами мозга спящего участника. Исследователи работают над расширением и усовершенствованием двустороннего общения со спящими людьми, чтобы однажды стали возможны более сложные разговоры. Фото: К. Конколи
Наш полный потенциал
Хотя многие аспекты спящего разума остаются загадкой, исследователи из различных научных дисциплин используют новые методы и аналитические методы, чтобы лучше понять его. «Сон ценен для нашего здоровья в том, что нам еще предстоит осознать», — говорит Паллер. Например, нейробиологи из Калифорнийского университета в Беркли недавно обнаружили доказательства того, что сон играет решающую роль в том, как наш мозг вымывает бета-амилоид — токсичное вещество, которое способствует возникновению болезни Альцгеймера.
«Быстрый сон — это уникальное состояние сознания», — добавляет Конколи. «Мы проводим в нем много времени, и все же никто не понимает его полного потенциала. Мы хотим знать, как это работает».
Новаторская работа Конколи, Паллера и их коллег предлагает совершенно новый метод, который ученые могут использовать для изучения того, как сон и сновидения влияют на здоровье и умственные способности.
А кто знает? Возможно, идея поговорить с кем-то во сне однажды станет такой же рутинной, как отправка текстового сообщения на телефон:
«Можно еще пять минут вздремнуть? Я почти разобрался с этой проблемой…»
[Другими участниками этого открытия являются исследователи из Оснабрюкского университета в Германии, Сорбоннского университета в Париже и Медицинского центра Университета Радбауд в Нидерландах. NSF поддержал исследователей Северо-Западного университета в США]
Что происходит в мозгу, когда мы мечтаем
3 ноября 2020 г.
Почему мы мечтаем?
Сны и значение снов были горячими темами на протяжении веков. Древние цивилизации верили, что сны содержат пророчества и связывают людей с посланиями богов (6). В конце 1800-х годов Зигмунд Фрейд популяризировал теорию о том, что сны представляют собой подавленные желания (6).
Даже некоторые современные психологи считают, что во время сновидений может быть получено около метафорических прозрений. До сих пор нет точного ответа на вопрос, служат ли сновидения какой-либо цели, но существует множество теорий.
Мы знаем, что сон, как правило, приносит много пользы, и те, кто недосыпает или имеет плохое качество сна, подвержены более высокому риску развития некоторых серьезных заболеваний (4). Тем не менее, мы еще не совсем поняли, для чего нужны сновидения.
Подробнее >
Современные теории сновидений
Некоторые современные теории ввели убеждение, что, возможно, сны на самом деле ничего не значат — напротив, сны — это обрывки разных воспоминаний, которые у нас есть и которые связаны друг с другом.
Эти воспоминания часто занимают центральное место в нашей памяти или являются теми вещами, о которых мы часто думаем. Другие, однако, настаивают на том, что сновидение имеет более глубокую и сложную функцию:
1. Консолидация памяти
Мы знаем, что сон в целом играет роль в консолидации памяти. У тех, кто не высыпается, ухудшается память и снижается способность концентрироваться.
Сновидения могут по-разному способствовать формированию памяти. Быстрый сон и сновидения могут быть местом, где ваш мозг избавляется от воспоминаний, которые ему не нужны (или могут быть вредными), чтобы освободить место для более полезной информации (1).
2. Эволюционная цель
Некоторые утверждают, что, поскольку сновидения происходят и у других млекопитающих, должна существовать и эволюционная цель. Это может позволить нам имитировать угрожающие ситуации и быть лучше подготовленными к тому, чтобы справляться с ними в реальной жизни, или же позволяет нам решать проблемы, находясь в измененном состоянии (2).
3. Обработка эмоций
Одна из новых теорий того, почему мы видим сны, связана с обработкой эмоций. Мы узнали, что некоторые части мозга, ответственные за сновидения, соответствуют частям, которые обрабатывают визуальные воспоминания и эмоции.
Мы знаем, что сон влияет на настроение, потому что те, кто недосыпает, более склонны к гневу и страху в течение дня.
Исследование, проведенное в Лаборатории сна и нейровизуализации Университета Беркли, показало, что во время быстрого сна лимбическая система (часть мозга, которая управляет страхом и эмоциями) может частично отвечать за блокирование негативных эмоций, таких как страх и гнев , а также сброс эмоциональной реактивности мозга (3).
Таким образом, сны могут быть связаны с эмоциональным состоянием человека, поскольку те, кто спит меньше в фазе быстрого сна (и, следовательно, меньше видит снов), испытывают больше трудностей с обработкой эмоций в часы бодрствования (3). Эти теории еще предстоит доказать на 100%, и поэтому нам остается предположить, что если сновидение имеет цель, оно может играть роль во многих различных процессах.
Сны и то, что происходит в мозгу
Сновидения — такая увлекательная тема, потому что все видят сны (даже если вы их не помните), но опыт сновидений может быть разным у разных людей. Мы знаем, что большинство снов длятся около 9 часов.0112 5-20 минут , и вы можете видеть несколько снов за ночь . Изменчивость заключается в опыте сновидений, воспоминаний и интенсивности.
Некоторые люди хорошо помнят свои сны, а другие нет. Некоторым снится один и тот же сон снова и снова, в то время как другие редко повторяют сон. Некоторые помнят всего несколько снов за всю свою жизнь, но другие могут вспоминать сны каждую ночь. Некоторые из нас — осознанные сновидцы, а большинство из нас — нет. Другие видят цветные сны, а некоторые — черно-белые (4).
Спектограмма ЭЭГ Muse выше показывает интенсивность активности мозговых волн с течением времени. Области высокой интенсивности обозначены тонами красного, желтого, зеленого, а области низкой интенсивности обозначены тонами синего.
Вплоть до появления электроэнцефалограммы (ЭЭГ) исследователи не могли получить доступ или измерить электрическую активность, происходящую в мозгу во всех состояниях сознания. Ранее считалось, что сон — это состояние полного покоя, хотя на самом деле во время разных стадий сна наблюдаются разные уровни мозговой активности. Наш мозг колеблется между четырьмя основными типами волн в зависимости от уровня бодрствования или расслабления (альфа, тета, дельта, бета).
Подробнее >
Сны в БДГ
Вы можете видеть сны на любой стадии, но чаще всего сновидения происходят на стадии БДГ . Во время БДГ-сна активность мозга больше всего напоминает бодрствующее состояние (5). Сновидения на стадии БДГ кажутся наиболее интенсивными , и люди, как правило, помнят больше своих снов, когда просыпаются сразу после БДГ-сна. На самом деле люди обычно кажутся более когнитивными сразу после быстрого сна.
Интересно, что в исследовании, проведенном Дж. Алланом Хобсоном из Отделения медицины сна Гарвардской медицинской школы, было высказано предположение, что «сны быстрого сна можно рассматривать как виртуальную реальность, созданную нашим мозгом». Другими словами, «мы чувствуем, действуем и чувствуем» то, о чем мечтаем (7). Эта теория вдохновила группу инженеров сна из Лаборатории сна и нейрофизиологии Массачусетского технологического института на исследование того, может ли получение сенсорных стимулов во время сна формировать наши сны.
График стадий сна Muse (гипнограмма) выше показывает различные стадии сна участников во время сеанса.
Для этого они записали группу движений тела и мозговых волн участников во время сна, а также вычислили стадии их сна и оценки сна с помощью Muse. Во сне участники применяли методы сенсорной инженерии сновидений, используя Dormio, первый интерактивный интерфейс для сна. Эти методы включают в себя; получают взрыв аромата или надевают на глаза нагретую маску для глаз (8). Итак, что обнаружило исследование?
Улучшенная валентность мечты – После введения приятных или знакомых запахов и температур участники продемонстрировали положительные аффективные реакции (9) во сне, связанные с дыханием, частотой сердечных сокращений и мышечной активностью (особенно во время быстрого сна), улучшением качества сна и настроением.
Облегчение ночных кошмаров – У участников было выявлено меньше биомаркеров, связанных с ночными кошмарами, таких как учащенное и учащенное сердцебиение, учащение движений глаз, учащение дыхания и нарушение фазы быстрого сна.
Когда вы мечтаете, весь ваш мозг активен на определенном уровне. Однако во время быстрого сна ваша префронтальная кора менее активна. Это часть мозга, отвечающая за планирование и логику. Поскольку активность префронтальной коры ниже во время быстрого сна, мы часто не осознаем странность или неправдоподобность сна, пока не проснемся (2). Вот почему ваша способность летать или появление монстров кажутся такими реалистичными, пока вы не проснетесь от этого сна (или кошмара).
Понятно, что нам еще многое предстоит узнать о том, что происходит в мозгу, пока мы спим и видим сны. Нам предстоит еще больше работы, чтобы выяснить, почему мы вообще видим сны. А пока, сладких снов!
Ссылки:
Izawa et al. Нейроны MCH, активные в фазе быстрого сна, участвуют в забывании воспоминаний, зависящих от гиппокампа. Наука, 20 сентября 2019 г. DOI: 10.1126/science.aax9238 https://science.sciencemag.org/content/365/6459/1308.abstract
Юэ, Кэрол. Академия Хана. Мечты . https://www.khanacademy.org/science/health-and-medicine/executive-systems-of-the-brain/sleep-and-knowledge-lesson/v/dreaming
Гуджар Н., Макдональд С., Нисида М., Уокер М. Роль быстрого сна в перекалибровке чувствительности человеческого мозга к определенным эмоциям. Кора головного мозга, январь 2011 г. ; 21:115-123. https://walkerlab.berkeley.edu/reprints/Gujar-Walker_CC_2011.pdf
Национальный институт неврологических расстройств и инсульта. Основы мозга: понимание сна https://www.ninds.nih.gov/Disorders/Patient-Caregiver-Education/Understanding-Sleep#2.
Гарвардский университет: естественные модели сна. http://healthysleep.med.harvard.edu/healthy/science/what/sleep-patterns-rem-nrem
Большие мечты: наука о сновидениях и истоки религии, https://books.google.ca/books?hl=en&lr=&id=_zh3CwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq=science+of+dreaming+scholarly+articles&ots=XhMok2QgJ1&sig= _RvNr2wjkwpQyug3LnoN8Z3I3mg#v=фрагмент&q=боги&f=false
Хобсон, Дж. БДГ-сон и сновидения: к теории протосознания. Nat Rev Neurosci 10, 803–813 (2009 г.): https://www.nature.com/articles/nrn2716
Карр, Мишель, Адам Хаар, Джудит Аморес, Педро Лопес, Гильермо Берналь, Томас Вега, Оскар Розелло, Абхинандан Джейн и Патти Мэйс. «Инженерия мечты: моделирование миров посредством сенсорной стимуляции».
Еженедельник Объединенного института ядерных исследований Газета выходит с ноября 1957 года.
Если цель большинства массовых популярных изданий — делать научные истины достоянием людей, далеких от науки, то Еженедельник ОИЯИ ориентируется не на читателя вообще, а на вполне определенную аудиторию: ученых, инженеров, рабочих высокого класса. В этом специфика нашего еженедельника, в этом заключается и сложность работы коллектива газеты, который ставит перед собой цель сочетать популярность изложения с исключительной научной строгостью, достоверностью, ведь всякая сенсационность нашим авторам и читателям чужда.
Мы — за интернациональную суть науки, за содружество ученых, за прогресс во всех областях человеческой деятельности. А. С. Гиршева, редактор газеты «Дубна» с 1984-го по 1996 год
В условиях международного научного центра трудно провести резкую грань между темой науки и темой сотрудничества ученых разных стран, которое с самых первых номеров стало еще одной ведущей темой. Практически все ведущие ученые стран-участниц, имена которых носят аллеи на площадках Института, были авторами газеты или с готовностью давали интервью ее корреспондентам. Таким образом, еженедельник «Дубна» стал международной научной трибуной, рассказывая о выдающихся результатах научных исследований и технических достижениях. При этом газета никогда не забывала о том, что ОИЯИ — уникальная школа высшей квалификации для ученых и инженеров из всех стран-участниц. Путь становления ученого стал еще одной магистральной темой газеты. Пожалуй, не будет преувеличением сказать, что на ее страницах создается в какой-то степени коллективный портрет современного ученого, достаточно достоверный и объективный. Знакомясь с рассказами о деятельности ученых, как известных, так и молодых, можно глубже понять, как делается наука, как она трудна и как нелегок «путь к ее сияющим вершинам».
«Дубна» — такая же необходимая часть жизни ОИЯИ, как препринты, библиотека, семинары, конференции. «Дубна» — часть того, что я бы назвал институтским «информационным полем», и без нее это «поле» будет неполным, дырявым. Из недели в неделю она ведет свою летопись будничной жизни науки в ее преломлении через судьбу ОИЯИ и работающих здесь людей и сообщает нам друг о друге, а всем вместе — о нас самих (как сказал бы М. Жванецкий). Дневник нашей с вами жизни — вот что такое «Дубна»… Профессор А. Вдовин, Лаборатория теоретической физики
9-е коллаборационное совещание эксперимента BM@N
13-16 сентября в Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ проходило 9-е коллаборационное совещание эксперимента BM@N (Barionic Matter at Nuclotron), в котором приняли участие специалисты из научных центров России, Болгарии, Израиля. Участники коллаборации BM@N обсуждали планы следующих экспериментальных запусков и результаты анализа данных об образовании странных частиц и фрагментов ядра в пучках углерода и аргона.
Подробнее
Традиционный ускорительный семинар
С 20 по 25 сентября в Алуште, на базе пансионата «Дубна» проходит XIV международный семинар имени В. П. Саранцева «Проблемы коллайдеров и ускорителей заряженных частиц. Ускорители для прикладных целей».
Подробнее
В сотрудничестве с палеонтологами
Сотрудники Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ в сотрудничестве с коллегами из Палеонтологического института имени А. А. Борисяка РАН и Тульского областного краеведческого музея выявили особенности кристаллографической текстуры минералов в ископаемых раковинах моллюсков. Полученные результаты позволят ученым лучше понимать, как были устроены и как жили вымершие моллюски около 165 миллионов лет назад.
Подробнее
Школа удалась!
С 12 по 16 сентября в ОИЯИ проводилась научная школа для студентов детского университета Египетской академии научных исследований и технологий. 12 студентов, выдержавших конкурсный отбор, познакомились с исследованиями, проводимыми в Объединенном институте, с нашим городом и с достопримечательностями Москвы.
Подробнее
Из годового отчета ОИЯИ
«Статистика знает все» — иронично было замечено в известной книге Ильфа и Петрова. Однако цифры, публикуемые каждый год в отчетах ОИЯИ, не только знают, но и говорят о многом. Например, о том, что работа подразделений, несмотря на коронавирусные обстоятельства, продолжалась как хорошо отлаженный механизм — стабильно, четко, эффективно.
Подробнее
Дворжак. Серенада для струнных
25 сентября в ДК «Мир» состоится четвертый концерт-знакомство с музыкальным наследием стран-участниц ОИЯИ. Композитор, чья музыка прозвучит в этот вечер, считается одним из самых известных чехов всех времен, его произведения, сочетающие классические традиции и самобытные черты отечественной музыки, ценили во всем мире, так как музыкальная изобретательность композитора настолько богата, насколько неповторима красота его мелодий. О предстоящем концерте мы побеседовали с директором Дубненского симфонического оркестра Натальей Кастро.
Подробнее
Сообщения ОМУС
22 сентября в 16:00 приглашаем на очередной семинар в большом зале Дома ученых. Научный сотрудник ЛИТ Игорь Пелеванюк выступит с докладом на тему «Роль компьютинга в научных исследованиях».
Подробнее
Спорт в ОИЯИ
14 сентября на стадионе Юде-Кон прошел легкоатлетический кросс — этап первенства Дубны среди коллективов физической культуры (КФК). Все участники сборной ОИЯИ завоевали призовые места: 6 золотых медалей, 4 серебряные и 1 бронзовая.
Подробнее
Экологический фестиваль «Экодвор»
24 сентября с 12:30 до 15:00, Молодежная поляна (ДК «Мир»). В программе: раздельный сбор отходов: бумаги и картона, металлов, пластика (маркировка 1, 2, 4, 5), стекла, батареек, ртутьсодержащих ламп, бытовой техники.
Подробнее
XXXII Олимпиада
В пятницу, 23 сентября, состоится XXXII Открытая олимпиада по физике и математике среди учащихся 6-8-х классов. Олимпиада пройдет в школе №9 (ул. Сахарова, 17). Начало олимпиады в 16:00. Длительность: 1,5 часа.
Подробнее
Скачать № 36 в формате pdf
Сайт Еженедельника ОИЯИ
Как изменят условия труда для ученых в Германии – DW – 15.07.2022
Фото: Fabian Stratenschulte/picture alliance/dpa
НаукаГермания
Инга Ваннер
15 июля 2022 г.
Для тех, кто работает в немецких вузах, условия не идеальные. У молодых ученых зачастую нет перспектив. Правительство ФРГ намерено изменить печальную ситуацию. Но как? Новые предложения вызвали критику.
До идеальных трудовым будням молодых ученых в Германии пока далеко: им приходится не только заниматься наукой, но и отчаянно бороться за место под академическим солнцем. Нередко такие высококвалифицированные специалисты после 12-15 лет упорного труда остаются ни с чем. Правительство ФРГ планирует реформу и собирает предложения. Конференция ректоров вузов Германии (HRK) обнародовала свои идеи по изменению ситуации — но вызвала тем самым волну возмущения. Что не так?
Научная карьера в Германии — тщетная мечта?
Тому, кто решил посвятить себя науке, предстоит каменистый туманный путь, сетуют молодые ученые. Свой протест они активно выражают в Twitter, в частности, под хештегами#IchBinHannahи #GegenWissZeitVG10. Неполные ставки, временные контракты, сверхурочные — работы в немецких вузах непочатый край, а перспективы неопределенные. Если повезет, можно проработать научным сотрудником (ассистентом) на кафедре целых шесть лет (больше не положено!). «Если за это время наряду с преподаванием, административной нагрузкой и организационными поручениями успеешь защитить диссертацию — это большой прогресс», — делится опытом кандидат наук, лингвист Анастасия Бауэр (Аnastasia Bauer) из Кельнского университета.
Затем можно взяться за покорение следующей «вершины» и приступить к написанию второй, более объемной научной работы — докторской диссертации (Habilitation), обязательной для получения должности профессора. На это также дается шесть лет. Именно так после окончания магистратуры в Кельне и поступила уроженка Краснодара. Защитив кандидатскую, она продолжает работу над второй диссертацией. «Печально то, что после окончания вуза ученым трудно не только сделать карьеру, но в целом получить работу по специальности в будущем, поскольку постоянных ставок в университетах очень мало. Нередко контракт заключается лишь на один семестр», — констатирует Анастасия Бауэр. Этого семестра часто хватает лишь для адаптации на очередном месте работы, поясняет она.
(Анти)реформы в немецких вузах?
Волна возмущения ученых докатилась и до Берлина:правительство планирует реформировать Закон о заключении и времени действия трудовых договоров для научных сотрудников (Wissenschaftszeitvertragsgesetz, WissZeitVG). Именно благодаря этому закону более 80 процентов трудовых контрактов для научных сотрудников в немецких вузах — временные, таковы результаты опроса, проведенного министерством образования и научных исследований Германии. Примерно треть договоров в университетах и высших школах прикладных наук заключается на срок меньше года.
Ситуация недопустимая, считает министр образования Беттина Штарк-Ватцингер (Bettina Stark-Watzinger). Она выступает за снижение процента временных договоров, особенно для тех, кто получил научную степень. По инициативе министерства Конференция ректоров вузов Германии составила список предложений для грядущей реформы. Один из пунктов в списке — сокращение времени, отведенного для написания диссертаций, а значит и срока временного контракта: вместо шести — пять лет для научных сотрудников.
Будни ученого: как сочетать науку, карьеру и семью?Фото: Julian Stratenschulte/dpa/picture alliance
«Полный абсурд», «цинизм» и «это просто враждебно» — так в Twitter отозвались ученые на эти предложения. Работы в вузах хоть отбавляй, но количество ставок очень ограничено, заниматься исключительно наукой практически невозможно. А докторантам, для которых не нашлось даже временного места на кафедре, нужно в любом случае где-то работать, подчеркивает Анастасия Бауэр. Сокращение сроков для написания диссертации такую ситуацию лишь усугубит, считает лингвист. А вот президента Конференции ректоров вузов профессора Петера-Андре Альта (Peter André Alt) столь бурная реакция ничуть не удивляет, дескать, жаркие дебаты присущи академической среде. По его словам, цель реформы — помочь тем, кто в 25 лет заканчивает магистратуру, самое позднее в свои 35 (защитив или не защитив обе диссертации!) определить для себя свой дальнейший путь: в науке или, возможно, совершенно иной сфере.
Проблема — в немецком федерализме?
Следующий пункт — реформа профессуры. Существующие ставки заведующих кафедрами в Германии планируется заменить отработанной схемой по американскому образцу — моделью под названием Tenure Track, которая улучшает шансы постдоков получить ставку профессора. По мнению Петера-Андре Альта, это станет настоящей поддержкой талантливых научных сотрудников, стремящихся стать профессорами, позволит постдокам лучше планировать свое будущее. Увеличится ли в ходе реформы количество постоянных ставок? На это вопрос президент Конференции ректоров вузов ответить затрудняется. Факт: если профессор подписал постоянный договор в 40 лет, кафедру он будет возглавлять до ухода на пенсию, лет до 67.
Проблема, как ни странно, в федерализме: в Германии за базовое финансирование вузов отвечают федеральные земли. Главная проблема образования (как школьного, так и высшего) кроется в отсутствии единых критериев, какой-то общей структуры, считает Анастасия Бауэр. У каждого вуза в Германии свой устав, свои правила, определяющие количество постоянных, временных рабочих мест, и тех, кто преподает на гонорарной основе. Так, опыт работы ученого в разных университетах (например, в Кельне и Гамбурге) учитывается и оценивается по-разному, рассказывает Анастасия. Соответственно и зарплату начисляют по разным тарифам.
Кроме того, как и в других областях, так и в академической среде, зарплата женщин часто существенно ниже, чем у мужчин. Во время декретного отпуска (у Анастасии трое детей) талантливый ученый продолжала проверять курсовые, писать научные статьи. Но это опытом работы не считается, сообщили ей в отделе кадров. Поэтому такой же зарплаты, как у коллег-мужчин, ждать ей придется еще долго. Без создания дополнительных постоянных ставок (на каждой кафедре!) для научных сотрудников запланированная реформа ничего не даст, уверена лингвист. Университетам было бы разумнее распределять имеющийся бюджет иначе, делая упор не только на тех, кто пишет диссертацию, но и создать условия для работы тем, кто ее уже защитил, подчеркивает Анастасия Бауэр.
Смотрите также:
Написать в редакцию
Реклама
Пропустить раздел Топ-тема
1 стр. из 3
Пропустить раздел Другие публикации DW
На главную страницу
Научная привлекательность | Факты о Германии
Образование & знание
Научный регион Германия имеет сильные позиции. Наука стала более ориентированной на международные контакты.
Германия входит в число наиболее передовых в плане научных исследований и академического образования стран. Об этом красноречиво свидетельствует 3-е место среди стран с наибольшим числом Нобелевских лауреатов (более 80 человек). В нынешнем глобальном мире знание считается важным «сырьем», а потому у Германии – с ее большими традициями в области науки и техники – неплохие шансы в конкурентной борьбе за лучшие умы. В научном ландшафте Германии можно выделить трех основных игроков – плотную сеть из 400 вузов, мощные научно-исследовательские кластеры в промышленности, четыре известных во всем мире внеуниверситетских научно-исследовательских учреждения (Общество им. Фраунгофера, Объединение им. Гельмгольца, Объединение им. Лейбница и Общество им. Макса Планка). Германия занимает прочное место среди лидеров в области инноваций в странах ЕС. Германия также входит в группу из немногих стран, которые инвестируют около 3 проц. своего ВВП в научные исследования и разработки; к 2025 г. эти расходы должны вырасти, как минимум, до 3,5 проц.
Количество патентов в сравнении с другими странами ЕС 2016
на 1 млн. чел., Источник: BMBF
Успешная стратегия превосходства
Политиками и вузовским руководством был проведен ряд реформ, целью которых является дальнейшее развитие и интернационализация Германии как научного региона. В числе успешных мер следует назвать «Инициативу превосходства», которую продолжает «Стратегия суперкачества»: в рамках последней поддерживаются десять выдающихся университетов, одно объединение, а также 57 кластеров качества, которые обеспечивают передовой уровень научных исследований в университетах. Хайтек-стратегия-2025 создает условия для технических инноваций в таких ключевых областях, как защита климата, мобильность и здравоохранение, а также укрепляет позиции Германии в международной конкурентной борьбе. Стратегия интернационализации также усиливает роль Германии в глобальном обществе знания. Ключом к нему считается включение в международные сети.
Благодаря своим успехам в научных исследованиях Германия в 2014 г. стала первой страной в ЕС, которая представила стратегию по дальнейшему формированию Европейского научно-исследовательского пространства (EFR). Позитивную динамику также обеспечивает Пакт в поддержку научных исследований и инноваций. Он ставит перед вузами и научными организациями определенные научно-политические цели и выделяет на их реализацию дополнительные средства. Вузовский пакт-2020 и «Договор на будущее» стали реакцией Федерального правительства на растущее число студентов, для которых необходимо гарантировать и впредь высокое качество образования.
Особый акцент ставится на интернационализации науки и образования. В ходе Болонского процесса образовательные программы перестроились на двухступенчатую систему бакалавр-магистр, многие курсы читаются на иностранном языке. В отличие от многих других стран, в Германии не взимается плата за обучение в вузе. Для студентов из-за рубежа Германия входит в пятерку самых популярных стран. Число иностранных сотрудниц и сотрудников вузов в последние годы также непрерывно росло и превышает сегодня 12 проц. Многие германские вузы активно присутствуют на международном рынке образовательных услуг: они «экспортируют» свои образовательные программы и помогают в организации высших школ по германской модели. Многие молодые немцы учатся за рубежом – в 2017 году на 1000 немецких студентов в вузах внутри страны приходилось 55 учащихся за рубежом.
Расходы на науку и инновации в млн. евро
Источник: Destatis
Международные сети
В международной перспективе германская система образования сравнительно хорошо «привязана» к потребностям рынка труда. 87 проц. взрослых людей имеют за спиной законченное среднее или высшее образование. В среднем по ОЭСР этот показатель составляет лишь 86 проц.
Научные контакты с зарубежными партнерами играют важную роль для развития немецких вузов. За последние годы они смогли расширить международные сети сотрудничества. Федеральное правительство поддерживает их через Министерство иностранных дел (МИД) и Немецкую службу академических обменов ( DAAD
DAAD
Германская служба академических обменов (DAAD) – совместное учреждение германских вузов. Ее задача – поощрять международные межвузовские связи, прежде всего путем обмена студентами и учеными. Ее программы открыты, как правило, для всех специаль-ностей и для всех стран и в равной степени идут на…
Узнать больше ›
). В рамках Международной научной инициативы МИД (существует с 2009 г.) возникли «центры превосходства» в Чили, Колумбии, России и Таиланде. В рамках международных проектов сотрудничают между собой вузы и научно-исследовательские институты из Германии, с одной стороны, и соответствующих государств, с другой.
Related content
Научно-технический прогресс: прорывная стратегия России
Сегодня День российской науки. На этот раз он особый — 2021-й год Президент России Владимир Путин объявил Годом науки и технологий.
Решение это — исключительно своевременное. Сейчас перед нами стоят задачи прорыва. Прорыва в развитии. Поэтому в названии Года не только наука, но и технологии. Эта связка неразрывна — наука порождает новые технологии, технологии двигают вперед науку.
Идет становление нового уклада жизни человечества, можно даже сказать — новой цивилизации. И место России в ней в огромной степени зависит от того, насколько глубоко и органично мы встроимся в этот процесс.
Считаю, что на крупнейшие вызовы современности Россия и сегодня способна реагировать как безусловный лидер. Самый яркий пример: все больше стран регистрируют нашу вакцину против коронавируса, спрос на нее растет. Буквально на днях авторитетное издание The Lancet опубликовало итоги третьей фазы клинических исследований «Спутник V», подтверждающие ее эффективность и безопасность. Науку и технологии здесь нельзя разделить: без одной составляющей вторая — невозможна.
Таких примеров в жизни России можно привести множество. И уверена, каждый из нас видит страну и впредь исключительно как лидера. Иное, что называется, не обсуждается.
А значит, экспертное, научное сообщество уже в ближайшие месяцы должно определить ключевые условия, которые обеспечат нам это лидерство в новой системе координат.
В решении именно такой задачи — один из важных смыслов объявленного Года науки и технологий.
Мы, сенаторы, готовы активно принять участие в этой работе. Более того, уже в нее вовлечены, с таким учетом формируем свою повестку. Совет Федерации планирует провести в нынешнем году парламентские слушания «Научный кадровый потенциал страны: состояние, тенденции развития и инструменты роста», круглый стол, посвященный наукоградам, другие мероприятия, призванные способствовать развитию науки по всей России. Обсудим проблемы и на международном уровне — в рамках третьего Евразийского женского форума проведем секцию «Женщины-ученые и глобальные вызовы современности».
Вся работа и со стороны власти, и со стороны бизнеса, и со стороны ученых должна быть нацелена на одно — на совершение беспрецедентного прорыва. Что для этого нужно сделать?
Первое и главное — научиться применять самые современные сетевые технологии, чтобы наиболее эффективно использовать творческий потенциал каждого отдельного человека в интересах всего общества.
Если позволите мне такое сравнение, то здесь от эвклидовой геометрии мы должны перейти к решениям по Лобачевскому. Да, для этого потребуется преодолеть некоторую косность мышления, неспособность оторваться от привычного мира прошлого.
Сегодня как воздух нужны современные, актуальные подходы, причем не просто модернизированные, а совершенно новые, абсолютно иные.
Ведь мы уже живем в сетевом обществе, где все более важную роль играют горизонтальные связи, активно использующие информационные технологии. Так проще взаимодействовать: согласовывать интересы, принимать решения, налаживать сотрудничество. Например, на основе так называемого краудсорсинга — объединения ресурсов, организационных возможностей, усилий ради достижения определенных целей, в том числе, воплощения в жизнь конкретных научных, технологических, инновационных проектов.
Подобные связи позволяют гораздо эффективнее включать инициативу любого члена общества в полезный оборот, минимизировать бюрократические издержки, сокращать время реализации любой новации. Это — своего рода «сито», которое не дает пропасть ни одной «золотой песчинке», ни одному интересному решению. Нужно понимать, что каждый человек способен к творчеству, к рождению неожиданной, инновационной идеи. Пусть и не всегда прорывной, но полезной и актуальной.
Одна из важнейших целей Года науки и технологий, на мой взгляд, — создать действенные механизмы для реализации творческого потенциала людей, для практического созидания.
И конечно, для нас — как для палаты регионов — важно, чтобы развитие науки и технологий осуществлялось не только на федеральном уровне, не только в Москве и Санкт-Петербурге. Мы хорошо знаем, что основания для этого есть: в ходе Дней субъектов Федерации, которые регулярно проходят у нас, многие регионы показывают свои научные и технологические достижения. И они впечатляют.
Следующим обязательным условием технологического прорыва считаю более активную вовлеченность бизнеса в сотрудничество с научными институтами, изобретателями, разработчиками.
В конце концов, в этом должны быть заинтересованы сами деловые круги, ведь новые технологии — фактор роста как экономики в целом, так и отдельных предприятий. А у истоков создания и внедрения технологических новаций часто стоят так называемые стартапы. Пока буквально по пальцам можно пересчитать те из них, которые выросли в крупные компании.
Очевидно, что и бизнесу, и государству необходимо существенно увеличить вложения в науку, в разработки. Должно прийти понимание, что финансирование НИОКР — это инвестиции в будущее. И они окупятся сторицей.
Но все, о чем было сказано выше, невозможно без достижений фундаментальной науки. Ее развитие — еще одно важнейшее условие. Ведь никакой даже самый талантливый энтузиаст не соберет у себя на кухне, условно говоря, «адронный коллайдер». Никто не ставит под сомнение роль классических академических институтов. Но их потенциал нужно задействовать как можно полнее.
В 2013 году была проведена реформа РАН. За прошедшие годы накоплен опыт, который позволяет оценить, насколько реформа оправдала связанные с ней ожидания, что следует сделать для повышения вклада Российской Академии в развитие страны.
На мой взгляд, сегодня очень актуальным стало бы более широкое подключение Академии наук к подготовке долговременных прогнозов.
Кто лучше ученых умов разберется в современных тенденциях, проанализирует их и предложит оптимальный курс на будущее? Как известно, для корабля, команда которого не знает, куда и зачем плывет, ни один ветер не будет попутным.
Важнейшая задача РАН заключается в совершенствовании инструментария прогнозирования, в совместной с Правительством работе в этом направлении.
Это значимо еще и потому, что без видения четкой перспективы сложно рассчитывать на активную заинтересованность бизнеса. Тем более, если речь о масштабных начинаниях. Россия располагает потенциалом для мегапроектов, не уступающих ракетно-космическому и атомному проектам прошлого века. Крупные компании, компании-гиганты обеспечивают научно-технологической суверенитет своей страны особенно надежно и эффективно. Не говоря уже об их ведущей роли в научно-техническом прогрессе.
Обстановка в мире такова, что в области научных исследований, технологий, опытно-конструкторских разработок, в производстве наша страна обязана контролировать все, от чего прямо зависит безопасность Отечества.
Подведу итог. Следует и далее искать решения, которые позволят в короткие сроки создать в стране полноценный, мощный инновационный комплекс. Естественно, здесь много зависит и от законодательной власти. Мы готовы к оперативному внесению и рассмотрению всех необходимых инициатив.
Инцидент с модулем «Наука»: что это было?
«Роскосмос» принимал поздравления с успешной стыковкой, как вдруг все заверте…
Фото: твиттер космонавта Олега Новицкого
на модуль «Наука» (слева) и корабль «Ю. А. Гагарин», он же «Союз МС-18» (справа)
Успешно пристыковавшийся к МКС российский модуль «Наука» вечером в четверг внезапно включил свои двигатели, заставив станцию неконтролируемо вращаться. Мы собрали всю информацию о происшествии, известную к этому часу.
Относительно многострадального модуля «Наука» изначально было довольно много сомнений. Учитывая историю этого сложного аппарата, запуск которого состоялся спустя 14 лет после первоначально планируемой даты, причем важнейшие недоработки обнаруживались и исправлялись в последний момент, ни у кого не было уверенности в успехе дела. Сначала боялись, что ракета-носитель «Протон-М» (авария именно такой ракеты породила мем «что-то пошло не так») не выведет «Науку» на орбиту — вывела. Затем высказывались сомнения, что модуль сможет на своих двигателях долететь до МКС — заставил околокосмическую общественность понервничать, но долетел. Наконец, отдельные эксперты не исключали, что 20-тонная махина повредит МКС во время стыковки — стыковка прошла успешно, хотя и, по отдельным данным, управление у автоматических систем в определенный момент пришлось перехватить космонавту Олегу Новицкому. И вот тут показалось, что самое сложное позади и можно выдыхать. «Роскосмос» и его глава Дмитрий Рогозин принимали поздравления, в том числе от Илона Маска, недоброжелатели публиковали посты в духе «тот случай, когда приятно ошибиться», как вдруг все заверте…
По имеющейся информации, примерно в 19:45 мск двигатели модуля «Наука» самопроизвольно запустились, что привело к неконтролируемому вращению МКС. Для восстановления ориентации станции пришлось включать двигатели модуля «Звезда» и пристыкованного к станции грузового корабля «Прогресс».
В результате МКС находилась в дезориентированном состоянии в течение почти одного часа, а наземные диспетчеры были лишены связи с экипажем станции из семи человек в течение 11 минут, передает CNN.
О причинах происшествия по имеющейся — довольно скупой — информации судить сложно. Известно, что во время запуска двигателей «Науки» российские космонавты Олег Новицкий и Петр Дубров готовились открыть люки, соединяющие вновь прибывший модуль с модулем «Звезда». В пресс-службе «Роскосмоса» дали комментарий, который также мало что объясняет: «Идет процесс перевода модуля «Наука» из полетного режима в режим «состыкован с МКС». Проводится работа с остатками топлива в модуле». В Сети предполагают, что причиной могла стать ошибка в программном обеспечении модуля. Как отметил менеджер программы НАСА по МКС Джоэл Монтальбано, случайные запуски двигателей имели место только «может быть, три или четыре раза» за те 20 лет, что космическая станция находилась на орбите.
Космические чиновники — и российские, и американские — поспешили снизить градус тревожности. НАСА первым сообщило об инциденте уже после того, как станция восстановила ориентацию и космонавты с астронавтами были в безопасности.
В американском космическом агентстве позже назвали инцидент «довольно захватывающим часом» и «динамичным событием».
«Космические полеты — это непросто, и, когда мы задействуем новые возможности, могут возникнуть сбои, поэтому мы готовимся к тому, что могут возникнуть подобные непредвиденные обстоятельства», — сказала Кэти Людерс, помощница администратора Управления космических исследований и операций НАСА.
Рогозин не стал ничего объяснять, оставив у себя в твиттере короткое сообщение: «На #МКС порядок. Экипаж отдыхает. И вам советую».
Но происходящее на станции все же нельзя назвать размеренным ходом событий. Во-первых, экипаж вынужден был исследовать станцию на предмет возможных повреждений. Таковых пока не обнаружено, но проверка продолжается. По крайней мере, все солнечные батареи целы, о чем радостно сообщил руководитель полета американского сегмента МКС Зебулон Сковилль.
Во-вторых, российским космонавтам пришлось просить о временном размещении в американском сегменте станции на время операции по приведению топливной системы модуля «Наука» в безопасное состояние путем продувки ее топливных магистралей гелием, передает РИА «Новости».
Еще одним важным последствием стал перенос запуска американского космического корабля Starliner к МКС, который должен был состояться в пятницу, 30 июля. В НАСА мягко объясняют задержку возможностью спокойно провести работы по интеграции нового модуля в систему МКС. РИА «Новости» со ссылкой на анонимный источник утверждает, что запуск Starliner отложен из-за его технической неготовности к старту.
Другое расхождение в официальных заявлениях касается расследования инцидента: НАСА поспешило сообщить, что оно будет проведено «Роскосмосом» с привлечением американских инженеров. Однако в российской госкорпорации опровергли эти данные, так как, согласно заявлению госкорпорации, «ситуация принята как штатная».
Определенно хорошая новость в том, что «Наука» в ходе инцидента выработала весь свой топливный ресурс, а значит, подобного больше не повторится. Правда, изрядно потратила свои запасы и «Звезда», но ее можно дозаправить.
Согласно последним данным, специалисты уже убедились, что модуль пристыкован герметично. Открытие люков между модулями запланировано на вечер пятницы. Космонавт Олег Новицкий в своем твиттере призвал нас всех не беспокоиться.
Стало известно о нескольких нештатных ситуациях с модулем «Наука» при полете к МКС
Лучше поздно, чем никогда: модуль «Наука» наконец-то отправляется к МКС
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc. , запрещённая на территории Российской Федерации
Космическая гонка
Что-то пошло не так
Остальные теги
Расскажите друзьям
Стиль жизни
Исследование: распространение капитализма привело к обнищанию населения во всем мире
Выяснилось, почему мозг китов не повреждается во время глубокого погружения
Что было раньше
Ученые: динозавры были обречены еще до массового вымирания
Внеземное
Физика всего
Астрономы раскрыли новые особенности загадочных быстрых радиовсплесков в космосе
Устройство человека
Исследование: сперматозоиды лучше плывут к яйцеклетке, когда они в группе
Shutterstock
Растения нарушают известные правила биохимии, «принимая решения» о выбросе СО2
Федеральный портал «Российское образование»
Московский школьник создал перчатку, которая может распознавать жестовый язык
NGC 1309
NASA, ESA, The Hubble Heritage Team (STSCI/AURA), and A. Riess (JHU/STSCI)
Обнаружена звезда, которая пережила собственный термоядерный взрыв и стала ярче
Shutterstock
Ученые выяснили, почему «королевы» муравьев живут в 5 раз дольше обычных рабочих
Галактика Андромеда
ESA, NASA, NASA-JPL, Caltech, Christopher Clark (STScI), R. Braun (SKA Observatory), C. Nieten (MPI Radioastronomie), Matt Smith (Cardiff University)
Опубликованы захватывающие снимки звездной пыли в галактиках
Хотите быть в курсе последних событий в науке?
Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку
Ваш e-mail
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Без России наука встанет. Запад в ужасе
https://inosmi.ru/20220823/nauka-255630998.html
Без России наука встанет. Запад в ужасе
Без России наука встанет. Запад в ужасе
Без России наука встанет. Запад в ужасе
Одной из главный жертв новой холодной войны может стать сотрудничество в сфере науки, пишет The New York Times. Автор статьи с сожалением констатирует «новое… | 23.08.2022, ИноСМИ
Майкл Риордан (Michael Riordan)Одно из многих негативных последствий военной операции России на Украине — это сопутствующий ущерб, нанесенный международному научному сотрудничеству. Последние два десятилетия были кульминацией такого сотрудничества. Но похоже, что сейчас в нем наступила пауза, а может быть, оно и вообще подошло к концу.Когда в 1991 году закончилась холодная война, российские ученые все чаще стали обращать свои взоры на Европу и США, стараясь остаться причастными к передовым научным исследованиям. Благодаря усилиям президентов Джорджа Буша-старшего и Билла Клинтона космическая станция «Свобода» стала МКС, свой вклад в создание и работу которой внесли Канада, Япония, европейские страны и Россия, наладившие там партнерство.С 1993 по 1996 годы отвечающее за атомную энергетику российское агентство подписало соглашения с Европейским центром ядерных исследований ЦЕРН, а также выделило деньги, оборудование и специалистов для реализации проекта Большого адронного коллайдера (БАК). Благодаря ему в 2012 году удалось открыть бозон Хиггса, как называют тяжелую элементарную частицу, насыщающую массой другие элементарные частицы. Его существование было предсказано за полвека до этого открытия.В 1990-е годы российские ученые из Московского государственного университета им. Ломоносова участвовали в научном проекте LIGO, авторы которого в 2016 году объявили о поразительном открытии — обнаружении сигнала о слиянии массивных черных дыр. Оно подтвердило предсказание Эйнштейна из общей теории относительности о том, что такие катаклизмы как слияние черных дыр (в данном случае, на удалении 1,3 миллиарда световых лет) создают в пространственно-временном континууме гравитационные волны.Но Москва недавно решила отказаться от участия в работе МКС после 2024 года. А ЦЕРН не разрешит российским институтам участвовать в экспериментах с коллайдером после того, как в том же году закончится срок действия контрактов с Россией. Более того, Европейское космическое агентство исключило страну из международной миссии марсохода «ЭкзоМарс» несмотря на то, что результатом станут многолетние задержки с ее реализацией. И вопреки действиям России по поддержке проекта по созданию в Германии рентгеновского лазера European XFEL, который открыл новые возможности для проведения исследований в материаловедении, биологии и физике, работающие в России ученые и институты не смогут (по крайней мере, пока) проводить там новые эксперименты. После окончания холодной войны наука так сильно продвинулась вперед, что раздвинуть горизонты познания во многих дисциплинах можно только благодаря таким масштабным и дорогостоящим международным проектам. Отдельным странам уже не хватает финансовых и интеллектуальных ресурсов, чтобы заниматься наукой самостоятельно. Отказ от российского участия в этих крупных проектах легко может затормозить научный прогресс, а также негативно отразиться на международных отношениях в целом.ЦЕРН был создан в начале 1950-х годов в окрестностях Женевы для развития мирного сотрудничества между европейскими странами, которые за 40 предыдущих лет пережили две катастрофические войны. Организаторы посчитали, что ядерная физика и физика высоких энергий являются многообещающими дисциплинами, и предложили сотрудничать. Им это удалось. Открыв в начале 1980-х годов W и Z-бозоны, которые совместно отвечают за одну из четырех фундаментальных сил, управляющих поведением материи во вселенной, ЦЕРН закрепился на позициях ведущей мировой лаборатории физики высоких энергий. Для многих европейских лидеров это было высшее выражение европейского единства и достаточно веской причиной для того, чтобы в 1990-е годы утвердить многомиллиардный проект БАК.Когда в 1991 году был распущен Советский Союз, прекратилось финансирование многих его научно-исследовательских институтов. ЦЕРН стал главной площадкой, где российские физики, изучавшие элементарные частицы, могли продолжать свои передовые исследования. А ЦЕРН начал поиски дополнительного финансирования для БАК далеко за пределами Европы. Физики из Объединенного института ядерных исследований присоединились к масштабному эксперименту на БАК под названием Компактный мюонный соленоид. Они приняли участие в создании его конструкции и внесли другой важный вклад. Им принадлежит немалая заслуга в прорывном открытии бозона Хиггса, которое является, пожалуй, венцом международных научных достижений. Россия стала важной участницей «всемирной лаборатории», которую сплотила всемирная паутина интернета, и в которой сегодня работают Канада, Китай, Индия, Япония, Соединенные Штаты и многие другие неевропейские страны. Одним из доводов в пользу создания ЦЕРН стало формирование международного взаимопонимания среди ученых, которые добиваются общих научных целей. Центр стал замечательным многоязычным пространством сотрудничества. Хотя в лабораториях, кабинетах и кафетериях преобладают английский и французский языки, национальные различия будто исчезают в ходе энергичных научных дискуссий за вкусной едой.Однако научное братство начинает распадаться. В первый месяц российской военной операции на Украине тысячи российских ученых подписали петицию, в которой выступили против военных действий. При этом они рисковали и своей научной карьерой, и финансовым благополучием. В отличие от них, российские НИИ послушно проводят кремлевскую линию, поскольку полностью зависят от государственной поддержки.Сотрудничество, основанное на личных связях, с некоторыми российскими учеными может продолжиться. Такие интеллектуальные обмены обладают несомненной ценностью. Но легко можно представить, что в других крупных проектах будут возникать помехи и взаимодействие будет прекращаться. Это уже происходит в ущерб международным отношениям в целом. Это достойное сожаления новое раздвоение мирового порядка, очень похожее на то, что произошло в годы холодной войны. Но я искренне надеюсь, что крепкие научные связи, возникшие за последние 30 лет, сохранятся и помогут восстановить и расширить отношения между Востоком и Западом.
the new york times, россия, украина, европа, европейское космическое агентство, билл клинтон, джордж буш-старший, международная космическая станция (мкс), церн
ботов Twitter для науки!. Как создать бота для показа Covid-19… | Патрик Бос
Как создать бота, чтобы показать прогресс вакцинации от Covid-19
У ботов в Твиттере очень плохая репутация. Армии троллей, спам, фейковые новости… Все это сделал бот.
Но что, если бы мы могли использовать их силы во благо? Использовать ботов, чтобы информировать людей в увлекательной игровой форме? Это было бы научных исследований ! Все дело в имени.
Рыцари, говорящие «SCI!» (Питон и др., 1975). Фото: CC BY 2.0, Brickset
Конечно, Covid-19 у всех на уме, но волна ужаса (это слово) постепенно превращается в волну надежды и выздоровления. Мы еще не вышли из леса, но пробиваем себе путь, по одной вакцине за раз.
Чтобы распространить эту надежду (и повеселиться), я создал индикатор прогресса (кто не любит индикаторы прогресса?!) в Твиттере, который показывает сколько людей было вакцинировано во всем мире и на континенте . Бары обновляются ежедневно.
Код с открытым исходным кодом, а открытые данные взяты из нашего мира в данных. Если вас вдохновил этот небольшой проект, чтобы поделиться некоторыми из ваших научных данных, не стесняйтесь развивать его! Первую версию я подготовил примерно за час: это действительно удивительно просто, так что не позволяйте техническим барьерам удерживать вас от автоматического сообщения интересных научных результатов !
Требования для прочтения этого руководства: знание Python, Pandas, Git, GitHub и Twitter, а также высокая терпимость к болезненно ужасным шуткам. Для части практических знаний: ознакомьтесь с нашим руководством. Что касается шуток, ну… может быть, чтение этой статьи действительно повысит вашу терпимость.
Я расскажу о пяти шагах, которые я предпринял для создания этого бота:
Создание «учетной записи бота» в Twitter
Получение и изменение данных из «Нашего мира в данных» с помощью пакета Python Pandas
Использование tqdm для создания индикаторы выполнения, подходящие для Twitter
Отправляйте твиты с помощью пакета Python Tweepy
Автоматизируйте это с помощью GitHub Actions
Первое, что вам нужно, — это учетная запись разработчика в Twitter. Это позволяет вам получить ключевые строки, которые вы можете использовать позже для входа и выполнения действий в Twitter из скрипта Python.
Этот пост (среди многих других) четко объясняет шаги, которые необходимо предпринять для этого.
Возможно использование личного кабинета для своего бота (и для активации аккаунта разработчика на нем), но для этого проекта я решил создать отдельный аккаунт. Для этого вам понадобится уникальный адрес электронной почты, но вы можете использовать тот же номер телефона, что и существующая учетная запись, для подтверждения. Отдельная учетная запись позволяет легко протестировать вашего бота, прежде чем вы начнете его широко рекламировать. Просто удалите тестовые твиты, когда все будет сделано.
Итак, с готовой учетной записью бота, запишите где-нибудь ключи — но не помещайте их в свой git-репозиторий (как я, очевидно, сделал 😁) — чтобы мы могли использовать их в Tweepy позже.
Одним из авторитетных источников данных о Covid-19 является «Наш мир в данных». Вы можете найти их графики повсюду. Данные, которые они собирают, удобно открыты (под лицензией Creative Commons) и доступны на GitHub.
Grizzlies было бы лучшим именем… Изображение: CC BY-NC-ND 2.0 iregretjumping.
Pandas, , по иронии судьбы названный всеядным в науке о данных , может пережевать это прямо из необработанного URL. Это избавит вас от необходимости скачивать вручную. Удобный! Найдите маленькую кнопку «raw» при просмотре файла на GitHub и дайте этот URL-адрес своему любимому ursid:
import pandas as pd df = pd.read_csv("https://raw.githubusercontent.com/owid/covid -19-data/master/public/data/vaccinations/vaccinations.csv", parse_dates=["date"])
Это дает нам хороший фрейм данных, содержащий информацию о том, в каких странах и в какие даты было вакцинировано какое количество людей. Они даже отслеживают, сделали ли люди только один или два (где применимо) выстрела. Не у каждой страны есть хорошие данные, поэтому «Наш мир в данных» включает только те числа, которые прошли проверку качества.
На данный момент я использую для бота столбец people_vaccinated_per_hundred , потому что эти цифры на данный момент немного менее удручающие, но позже они могут измениться на people_full_vaccinated_per_hundred . Поскольку не все страны имеют данные в этих столбцах, после фильтрации у нас остается немногим более 50 стран.
Рассчитать общее количество континентов с помощью pycountry_convert
Теперь в таблице есть предварительно рассчитанные числа для всего мира, поэтому я использовал их для своих первых тестов. Но я подумал, что было бы интересно также добавить некоторые более подробные данные.
Ограничение количества символов в Твиттере не позволяет мне публиковать столбцы для всех 56 стран, но мы, безусловно, можем делать континенты. Я думаю, что это все еще интересно, а также остро, учитывая неравенство в мире, которое он так ясно подчеркивает. Если резкий контраст заставит политиков на секунду задуматься о более справедливом распределении, это будет огромной победой.
Конечно, поиск континентов для 56 стран вручную противоречит всему, за что я выступаю как ленивый программист. Очевидно, я потратил гораздо больше времени на поиск и выяснение хорошей библиотеки, которая может делать эту работу за меня автоматически. И, о чудо, он существует, называется pycountry_convert и прекрасно работает!
Объедините его с общей таблицей населения, которую также поддерживает «Наш мир в данных», и вы получите все ингредиенты, необходимые для расчета процентного соотношения по континентам.
Обратите внимание, что номера континентов не совсем точны. Некоторые страны охватывают несколько континентов (особенно Россия). Я отношусь к таким странам просто как к части одного континента (то есть Россия является частью Европы, потому что pycountry_convert говорит мне, что это так).
Теперь, когда у нас есть проценты, мы можем преобразовать их в индикаторы выполнения.
Мой основной пакет для индикаторов выполнения — tqdm . Это особенно хорошо в интерактивной среде. Нет ничего лучше индикатора выполнения, чтобы оживить медленный цикл на . Более того, столбцы tqdm выглядят очень хорошо как в блокнотах Jupyter, так и в командной строке благодаря тому, что использует причудливые символы Юникода . Последнее — это именно то, что я хочу использовать и здесь: Twitter — это, прежде всего, текстовая среда, и хотя я мог бы просто публиковать изображения индикаторов выполнения (подождите… почему я этого не сделал? О!), публикуя текстовые бары. должен быть легким первым вариантом.
Кроме того, year_progress также делает текстовые панели, и этот бот вдохновил на создание этого, так что вот.
Имея процентов из набора данных, мы можем создать строку бара для публикации в Твиттере, например: bar:15}| {percentage:3.1f}%’, ascii=False) bar_string = str(bar) tweet_string = bar_string[:-5].replace(‘ ‘, ‘ \u3000 ‘) + bar_string[ -5:]
Несколько трюков помимо основ tqdm , на которые следует обратить внимание:
Я использовал строку пользовательского формата, чтобы удалить некоторые лишние элементы. Нам нужно использовать как можно меньше символов, но также важно не делать строку слишком широкой, иначе она не будет хорошо отображаться на всех устройствах (читай: телефонах).
Обычно tqdm используется для отображения «анимированного» индикатора выполнения. Чтобы эмулировать анимацию в командной строке, он делает все виды магии с возвратом каретки ( \r ) и символы новой строки ( \n ). Сначала я попытался использовать параметр tqdm для указания выходного потока с использованием объекта потока io.StringIO , чтобы действовать, так сказать, в качестве виртуального терминала. Затем я попытался извлечь строку бара из этого. Это оказалось довольно кошмарным опытом (возможно, это было связано с тем, что это было довольно поздно). Вероятно, tqdm пытается делать очень умные вещи при выводе в этот поток, и явно мне не хватило ума отменить эти умные вещи. К счастью, после хорошего ночного отдыха я обнаружил, что прямое извлечение такта из bar.__str__() не делает странных анимационных вещей, а просто дает аккуратный, чистый индикатор выполнения. Фу.
Твиттер — это не терминал. Актуальность этого очевидного утверждения заключается в том, что Twitter не использует шрифт фиксированной ширины. Безумие, я знаю. Но, к счастью, комитет по юникоду (я уверен, что есть один, а может быть, и несколько) благословил нас большим количеством пробелов, чем мы могли когда-либо надеяться. \u3000 , «идеографическое пространство», — это то, что в Твиттере имеет ту же ширину, что и (большинство) символов Юникода, используемых для самой полосы. Поэтому я заменяю пробелы в строке (за исключением (хе-хе) тех, что вокруг строки) этим идеографическим.
Твитнуть — самая простая часть всего этого. Вышеупомянутая статья объясняет большую часть этого с помощью пакета Tweepy. Полученные ранее ключи нужны для аутентификации и создания объекта api (см. фрагмент в статье).
Тогда твитить будет так же просто, как:
api.update_status(" Ceci n'est pas une tweet ")
Просто. Я одобряю.
Если все пойдет хорошо, эта команда вернет гигантский блок JSON, завернутый в некоторый класс Tweepy. Не волнуйтесь, не беспокойте его, значит, вам не навредит. Если по какой-то причине вызов Tweepy не удался, вы получите сообщение об ошибке, чтобы вы знали, когда вам действительно нужно начать обращать внимание.
Очевидно, что последняя часть шоу посвящена тому, чтобы избавиться от любых будущих ручных действий и вернуться к просмотру YouTube. Мы ведь программисты. К тому же мы ученые и у нас нет времени на ручной труд. Вот что значит кандидат наук…
[тревожный шепот]
Что?
[сердитый, нетерпеливый шепот]
Не должен…
[шепчет отдел по связям с общественностью университета]
Хорошо, но…
[прошептал окончательный указ]
Тогда автоматизация!
[финансовый шепот]
Бесплатно! Да, мы можем с GitHub Actions.
[бормочет одобрение]
Поместив весь свой код в репозиторий git (на GitHub), я создал файл рабочего процесса .github/workflows/tweet_progress.yml . Файл выглядит примерно так:
имя: Tweet последний прогрессон: расписание: - cron: '0 10 * * *' # 10:00 UTC, см. https://crontab.guru/ # позволяет запустить этот рабочий процесс вручную на вкладке «Действия»: workflow_dispatch:jobs: tweet: run-on: ubuntu -последние шагов: -использует:actions/checkout@v2 -использует:actions/setup-python@v2 -имя: установить зависимости запустить:pip install -r requirements. txt -имя: запустить скрипт env : BOT_API: ${{ secrets.BOT_API }} BOT_API_SECRET: ${{ secrets.BOT_API_SECRET }} BOT_ACCESS: ${{ secrets.BOT_ACCESS }} BOT_ACCESS_SECRET: ${{ secrets.BOT_ACCESS_SECRET }} run: python run.py
В разделе on мы запускаем наш скрипт Tweepy по обычному расписанию : каждый день в 10:00 по Гринвичу (загляните на https://crontab.guru/, если не хотите запоминать загадочный синтаксис cron, спасибо Stefan Verhoeven за подсказку). Данные обновляются ежедневно утром, поэтому большую часть дней следует использовать самые свежие данные. Мы также можем запустить задание вручную, добавив workflow_dispatch . Часть ниже jobs — это то, что на самом деле будет работать на машине GitHub, и в основном она не требует пояснений. Это также будет отличаться для вашего конкретного приложения (если вы не скопируете мое). Однако важно отметить, что это жирная часть, где я передаю все ключи.
Две вещи, чтобы сделать это возможным:
Удивительный модуль ConfigArgParse позволяет задавать параметры программы тремя способами: через аргументы командной строки (как стандартная библиотека Python 9).0060 argparse ), через файл конфигурации или через переменные среды, и все это с помощью одного удобного, почти мгновенного вызова замены argparse . На моем ноутбуке (для тестирования и т. д.) я добавил файл конфигурации с ключами в нем (и поместил имя этого файла в .gitignore , после того, как моя предыдущая ошибка фиксации ключа), но теперь в GitHub Actions я могу передать их через переменные среды через раздел env .
Вторая часть это те ${{ secrets.THING }} вещи. Вы должны хранить ключи Twitter в секретах GitHub (инструкции здесь).
Зафиксируйте yml-файл, отправьте его на GitHub, и вы получите автоматически обновляемого бота Twitter!
Два верхних твита были созданы автоматически. Оно живое! В ЖИВЫХ!!!
Надеюсь, я убедил вас, что если у вас есть крутая идея для бота и вы знаете источник данных, вы должны немедленно браться за него! Просто разветвите мой репозиторий, если вы хотите быстро начать, измените его по своему вкусу и разместите там.
Поздравляем , вы только что сделали мир лучше, более информированным местом!
Я хотел бы услышать, что вы думаете, дайте мне знать в комментариях. Кроме того, если вам нужна помощь в настройке бота, не стесняйтесь спрашивать.
10 советов по исследованию твитов | Новости
Кредит: Retrorocket/Getty
Эксперты обсуждают, как извлечь максимальную пользу из твита.
9 мая 2019 г.
Bec Crew
retrorocket/Getty
Социальные сети могут стать мощным инструментом в постоянной борьбе ученых за внимание среди 2,5 миллионов статей, ежегодно публикуемых в англоязычных журналах. Но вирусные истории успеха редки, и точную комбинацию факторов, которые их создают, трудно точно определить, не говоря уже о том, чтобы воспроизвести.
Одно можно сказать наверняка: бессистемные твиты в эфир — это не ответ.
По мере того, как начинают проявляться тенденции, основанные на данных за первое десятилетие существования Twitter, появляются и элементы стратегического подхода. Вот 10 советов, как публиковать твиты об исследованиях, чтобы оказать влияние.
1. Не бойтесь продвигать свою работу.
Твиттер — не место для застенчивости. Вы лучший защитник своей работы, а самореклама — проверенный способ распространения результатов исследований.
Документ, представленный ранее в этом месяце на Конгрессе CHEST 2019 в Таиланде исследователями из Университета Торонто в Канаде, показал, что, когда авторы писали в Твиттере о своей работе, они видели в 3,5 раза больше твитов о своих исследованиях, чем год от других людей, по сравнению с авторами, которые вообще не твитили о своей учебе.
Это означает, что если вы пишете в Твиттере о своем исследовании, есть большая вероятность, что и другие тоже будут.
«Работы могут цитироваться только в том случае, если ученые знают о них», — говорит Том Финч, эколог из Кембриджского университета в Великобритании, который исследовал, как упоминания в Интернете предсказывают будущие цитирования в определенных областях.
«Продвижение исследований в Твиттере кажется хорошим способом оставить их в памяти людей, поэтому, когда они начинают писать свои собственные статьи, вполне вероятно, что это может иметь «причинно-следственную связь» и повысить уровень цитирования ваша газета в будущем».
2. Имейте четкое представление о том, почему вы находитесь в Твиттере.
Легко увлечься и потратить слишком много времени на Твиттер, но верно и обратное — вы можете отговорить себя от его использования вообще из-за предполагаемых временных затрат.
Но, как советует Марк Кэрриган, цифровой социолог из Кембриджского университета, лучше всего использовать стратегический подход. Определите, как ваше использование Твиттера связано с вашей исследовательской деятельностью, и выясните, как оно может дополнить или заменить то, чем вы уже занимаетесь.
«Новизна этих платформ создает всевозможные проблемы», — говорит Кэрриган. «Нет конца времени, которое вы могли бы потратить на них. Я думаю, что необходимо иметь четкое представление о цели, потому что это способствует вовлечению и облегчает защиту от того, чтобы вас не засосали и не использовали их неэффективными способами, отнимающими много времени».
3. Если вы собираетесь опубликовать в Твиттере что-то спорное, спланируйте это.
В зависимости от области ваших исследований споры могут быть неизбежны.
Как советует Кэрриган, если вы работаете над спорной или оспариваемой темой, вы должны планировать свое участие с учетом вполне реальной вероятности того, что это вызовет негативную реакцию в Интернете. Очевидные примеры включают генетически модифицированную пищу и изменение климата.
«Я думаю, что многие ученые, если не большинство, могут остаться незамеченными, потому что темы, над которыми они работают, просто не привлекают внимания», — говорит Кэрриган.
«Если у вас есть, вам нужно планировать с учетом этого. Вы должны быть очень осторожны, когда делитесь полусформированными мыслями. Вы должны иметь четкое представление о том, делаете ли вы это, чтобы поговорить с коллегами о незавершенной работе и связанных с этим проблемах, или вы делаете это, чтобы охватить широкий круг аудитории?»
4. Подключитесь к своему сообществу.
Твиттер — очень открытый канал, но его доступность противоречит замкнутым тенденциям бесчисленных микросообществ, которые процветают благодаря хэштегам, таким как #rstats (статистика), #phdchat (лабораторная жизнь) и #cubing (энтузиасты кубика Рубика).
В зависимости от области ваших исследований, эти сообщества могут стать важным фактором привлечения внимания к вашей работе.
Недавнее исследование, проведенное Финчем и его коллегами по изучению реакции социальных сетей на статьи по орнитологии, показало, что альтметрики, которые измеряют внимание, полученное статьей, включая количество просмотров, загрузок или упоминаний ее в социальных сетях, в блогах, новостных статьях, и в других местах в Интернете — не только дополняют традиционные меры научного воздействия, такие как цитирование, но также могут предвосхищать или даже стимулировать их.
Финч говорит, что активное сообщество исследователей и энтузиастов птиц, следящих за орнитологией, вероятно, играет большую роль в привлечении внимания к новым исследованиям.
«У нас есть сильное сообщество в орнитологической академии, но мне интересно, не связано ли это также с тем, что так много представителей общественности также интересуются птицами — есть много натуралистов-любителей», — говорит Финч. .
«Нам повезло, поскольку мы связаны с довольно большой группой представителей общественности, которые заинтересованы в нашей работе».
5. Чем больше вы публикуете, тем больше подписчиков вы привлечете.
Некоторые люди лучше справляются с привлечением широкой аудитории в социальных сетях, чем другие, но когда дело доходит до создания вашей базы, часто это просто игра чисел, поэтому постарайтесь регулярно писать твиты.
Анализ 36 миллионов профилей Twitter и 28 миллиардов твитов, проведенный аналитической компанией Beevolve, показал, что:
пользователей, отправивших от 1 до 1000 твитов, имели в среднем от 51 до 100 подписчиков;
пользователя, которые написали в Твиттере более 10 000 раз, за которыми следили в среднем от 1 000 до 5 000 пользователей; и
пользователя с более чем 15 000 твитов имели от 100 001 до 1 миллиона подписчиков.
Источник: Beevolve
6. Чем больше у вас подписчиков, тем шире ваша аудитория.
Не каждый исследователь хочет общаться с широкой публикой, поэтому, если ваша главная цель — просто общаться с коллегами, вам не обязательно иметь широкое присутствие в Твиттере. Но чтобы выйти за рамки академических кругов в Твиттере, вам нужно создать (относительно) солидную аудиторию.
Согласно исследованию, проведенному в 2018 году Изабель Коте из Университета Саймона Фрейзера в Канаде и Эмили Дарлинг из Университета Торонто, более половины подписчиков среднего ученого в Твиттере — другие ученые.
Но как только количество их подписчиков достигает 1000 и более, их аудитория становится более разнообразной, включая больше исследовательских и образовательных организаций, больше представителей СМИ и широкой общественности, а также небольшое количество лиц, принимающих решения.
Источник: И. Коте и Э. Дарлинг/Facets
7. Используйте хэштеги с умом.
Мы не рекомендуем использовать старый хэштег в любом старом твите (#наука и #биология, скорее всего, не помогут вам), но хэштеги могут быть эффективным способом подключиться к заинтересованному сообществу в Твиттере.
Сообщества, использующие #academictwitter, #phdchat и #scholarsunday, представляют собой сплоченную группу энтузиастов, и их активное участие помогает бороться с изоляцией, возникающей из-за того, что вы только начинаете пользоваться Twitter (или, возможно, возвращаетесь после продолжительного перерыва).
Благодаря 11 месяцам в твиттере: я стал соавтором статьи в журнале, выиграл грант на сумму 75 тысяч австралийских долларов, узнал о #responsiblemetrics #DORA, принял участие в повышении #diversityinSTEM, провел кампанию по #GenderPayGap, связался с высшим руководством. команда и создали большую семью! https://t.co/mh5shfA6FF
— Dr Tanvir Hussain (@tanvir_h) 4 декабря 2018 г.
Также следите за актуальными хэштегами, которые имеют отношение к вашей работе. Они возникают спорадически и вызывают шквал активности, а часто и большое внимание средств массовой информации. Прошлые примеры включают #bestcarcass, #doesitfart и #ActualLivingScientist.
8. Берите пример с молодых исследователей.
Недавно представленный в апреле на iConference 2019 в Университете Мэриленда в США документ, посвященный тому, почему одни исследования более популярны в социальных сетях, чем другие, показал, что статьи, написанные более молодыми авторами, часто имеют самые высокие оценки по альтметрическим показателям.
«Академический возраст авторов — количество лет, прошедших с момента их первой публикации — отрицательно коррелирует с альтметрическими оценками публикаций», — говорит один из членов команды, Цзян Ли, профессор информатики Нанкинского университета в Китае.
«Это означает, что для молодых ученых их исследования, как правило, более популярны в социальных сетях».
Ли предполагает, что это связано с тем, что молодые исследователи чаще используют социальные сети для продвижения своей работы, чем ученые, которые публиковались в течение нескольких десятилетий.
9. Возьмите под контроль обновления вашей исследовательской группы
Веб-сайты университетов не славятся своей гибкостью, поэтому, когда в вашей исследовательской группе происходят изменения или у вас появляется вакансия, сообщайте об этом миру быстро, опубликовав его в Twitter.
Как отмечает Пьеро Карнинчи, заместитель директора Центра интегративных медицинских наук RIKEN в Японии, ученые, размещающие информацию о вакансиях в социальных сетях, могут добиться большего числа откликов, чем те, кто полностью полагается на процесс найма в своем институте.
«Те, у кого много фолловеров, могут гораздо лучше набирать сотрудников, когда публикуют вакансию в своем аккаунте — они получают больше заявок», — говорит Карнинчи.
10. Ознакомьтесь с правилами вашего учреждения в отношении социальных сетей.
Большинство институциональных рекомендаций по использованию социальных сетей довольно просты и основаны на здравом смысле, но вам стоит ознакомиться с вашими, особенно если вы планируете вернуться к Twitter после долгого перерыва. Если вы считаете, что текущие рекомендации слишком ограничительны или устарели, сообщите об этом и получите разъяснения — нередко руководства пишут те, кто не очень хорошо знаком с платформой.
Самая большая ошибка, по словам Кэрриган, заключается в том, что учреждения ждут, когда разразится пиар-кризис, а затем в ответ спешат опубликовать рекомендации для социальных сетей.
«Есть несколько громких случаев, когда рекомендации были выпущены в ответ на кризис, — говорит Кэрриган. «Когда вы пишете рекомендации, потому что что-то уже пошло не так, это не будет хорошей институциональной стратегией».
Эта статья является одной из серии статей Nature Index о социальных сетях и академической практике. Узнайте больше от Марка Кэрригана о том, как ученые и их учреждения могут преодолеть культурный разрыв в социальных сетях; и мы смотрим, почему поддержание профессиональных профилей в социальных сетях может быть таким сложным.
Значение Twitter в исследованиях, связанных со здоровьем: общий анализ научной литературы
Введение
Параллельно с более широким доступом к Интернету и растущим использованием смартфонов социальные сети превратились в основной способ общения для населения в целом по всему миру (1–3). Twitter — одна из самых популярных социальных сетей (4). Это позволяет публично распространять короткие сообщения, ограниченные 280 символами (исторически более известный предыдущий предел составлял 140 символов). Эти короткие сообщения, называемые «твитами», обычно общедоступны, за исключением ограничений их распространителя, например, для группы утвержденных подписчиков, называемых «фолловерами». Кроме того, твиты могут быть расширены за счет прикрепления изображений, видео, специальных ключевых слов с гиперссылками, называемых «хэштегами», и гиперссылок. Структура репрезентативного твита представлена на рисунке 1. Параметры видимости, связанные с каждым твитом, включают показы (количество раз, когда пользователь знакомится с твитом на временной шкале или в результатах поиска), общее взаимодействие (количество раз, когда пользователь взаимодействовал с твитом). ), взаимодействия со СМИ (количество кликов по прикрепленным медиафайлам, таким как изображения/видео), положительная оценка (= лайки), обмен (= ретвит), клики по ссылкам, раскрытие подробностей, клики по профилю, клики по хэштегам (рис. 1) и ответы.
Рисунок 1 . Структура типичного твита с текстом, гиперссылкой, хэштегами, прикрепленным изображением и аналитикой твита. В пояснительной схеме представлен репрезентативный твит одного из авторов (Атанаса Г. Атанасова), доступный по адресу: https://twitter.com/_atanas_/status/1178170792686886912.
Twitter — это платформа, широко используемая учеными и медицинскими работниками для распространения биомедицинской научной информации. Это основная платформа социальных сетей, вносящая вклад в нетрадиционные показатели видимости, такие как баллы Altmetrics для научных публикаций (5, 6). Распространение исследований через Twitter может помочь широкой публике получить доступ к научному контенту за пределами платных стен и без необходимости навигации по сложным веб-сайтам научных журналов. Более того, это также может помочь прояснить научные исследования с точки зрения неспециалистов, поскольку Твиттер предоставляет только ограниченное количество символов для каждого твита, что вынуждает исследователей, использующих Твиттер, представлять свои результаты более целенаправленно и ясно. Однако в Твиттере заявления о здоровье и личные мнения также широко распространяются пользователями без соответствующей квалификации, что способствовало тому, что Твиттер и другие социальные сети стали основными источниками дезинформации (7, 8). Последнее представляет серьезную угрозу для здоровья населения, поскольку Интернет и социальные сети быстро становятся широко распространенными источниками медицинской информации для широкой общественности (9). –11). Помимо того, что Twitter является платформой для обмена информацией, связанной со здоровьем, его можно использовать в качестве инструмента для исследований, связанных со здоровьем. Исследование, проведенное в 2017 году, проанализировало различные варианты использования Твиттера в 137 публикациях, посвященных исследованиям в области здравоохранения. Основными видами использования Twitter были контент-анализ (использовался в 56% исследований), наблюдение (26%), вовлечение (14%), вмешательство (7%), набор (7%) и сетевой анализ (4%). 12). Кроме того, социальные сети не только используются в качестве инструмента для исследований в области здравоохранения или передачи информации, связанной со здоровьем, но также могут представлять собой независимые факторы, влияющие на здоровье пользователей, с особенно сильным воздействием на такие аспекты психического здоровья, как самооценка и психосоциальные аспекты. благополучие (13). Учитывая важность этой платформы для научного сообщества в целом, Twitter был определен учеными как наиболее часто используемая профессиональная социальная сеть (14). Совокупность описанных выше различных последствий и способов использования Твиттера в биомедицинских исследованиях побудила нас сосредоточить текущее библиометрическое исследование на значении Твиттера в исследованиях, связанных со здоровьем.
Библиометрический анализ представляет собой мощный инструмент для количественной оценки различных параметров, связанных с научной литературой, опубликованной в определенной области, позволяя получить представление о преобладающих темах исследований, тенденциях развития, ключевых исследователях, последних публикациях и научных учреждениях (15–18). Вкратце, библиометрия — это общий термин, охватывающий методы, которые отслеживают объективные показатели научной деятельности, например количество публикаций и цитирований (19). Эти показатели также связаны с другими параметрами, такими как авторы, журналы и содержание публикаций (19).). Поскольку библиометрический анализ использования Твиттера в контексте исследований, связанных со здоровьем, до сих пор не проводился, мы стремились определить и количественно проанализировать соответствующий объем научной литературы, чтобы получить новое представление об этой инновационной области биомедицинских исследований. Опираясь на такой подход к анализу, наша цель состояла в том, чтобы добавить новые слои информации к существующим знаниям, ответив на вопрос, как данные о публикациях и цитировании связаны с участниками на различных уровнях (авторы, учреждения, страны и т. д.), а также с смысловое содержание. Вклад этой работы также был направлен на то, чтобы помочь исследовательской аудитории определить потенциальных партнеров по сотрудничеству, перспективные направления исследований или подходящие журналы для публикации соответствующих результатов исследований. Кроме того, полученные количественные данные могут быть полезны для быстрого обзора литературного ландшафта в рамках данной области исследований, что может быть полезно как специалистам, так и читателям из других научных областей.
Методы
В марте 2020 года мы провели поиск в электронной базе данных Web of Science (WoS) Core Collection со следующей строкой: (твиттер ИЛИ твит * НЕ «твитабельный реферат * ») И (здоровье * ИЛИ лекарство * ИЛИ болезнь * ИЛИ болезнь * ). Стратегия поиска идентифицировала статьи с этими словами или производными, упомянутыми в их заголовке, аннотации или ключевых словах. Все документы, полученные в результате поиска, были предварительно включены. Затем в качестве критерия исключения была добавлена фраза «реферат, доступный для твита», поскольку предварительный поиск выявил 205 статей, опубликованных в Британском журнале акушерства и гинекологии, что требует от авторов включения короткого абзаца «реферата, доступного для твита» в раздел рефератов (часть реферата). подходит для публикации и продвижения в Твиттере). Руководство для авторов Британского журнала акушерства и гинекологии определяет «Твиттерский реферат» как часть реферата, которая кратко резюмирует статью (110 символов). Эти статьи не исследовали использование Твиттера и поэтому были исключены. Других критериев исключения не установлено. На дату публикации фильтр не установлен. Этот алгоритм после исключения упомянутых 205 публикаций из Британского журнала акушерства и гинекологии дал окончательный набор из 2582 статей, которые были дополнительно проанализированы в этом исследовании.
Анализ данных
Основные библиографические данные результирующих статей были записаны с помощью функции «Анализ» WoS. Эта функция позволила нам проанализировать частоту участников с точки зрения авторов, учреждений и стран/регионов. Затем мы подсчитали количество цитирований на статью (CPP) с помощью «Создать отчет о цитировании» для выбранных подгрупп (например, для конкретных авторов). Полная запись и цитируемые ссылки на идентифицированную литературу были затем экспортированы в VOSviewer для дальнейшего библиометрического анализа, такого как сопоставление данных цитирования с семантическим содержанием статей и визуализация результатов в виде карт терминов. Была создана карта терминов для визуализации терминов, которые появляются в соответствующих заголовках и аннотациях. Термины были идентифицированы VOSviewer с использованием подхода автоматической идентификации терминов, состоящего из трех шагов, как описано Van Eck et al. (20). Мы воздержались от ручной агрегации, так как это может привести к предвзятости субъективности (например, следует ли всегда объединять Twitter/Tweet/Tweets/tweeting?). Из-за того, что анализ привел к огромному количеству ключевых слов, только самые распространенные термины (появление не менее 1% проанализированной литературы; n = 26) были включены для дальнейшего анализа. Карта ключевых слов была сгенерирована аналогично ключевым словам авторов, встречающимся не менее чем в 5 статьях.
Результаты
Анализ был основан на данных 2582 статей, которые были идентифицированы с помощью примененной строки поиска. Первые статьи были опубликованы в 2009 г., а с 2015 г. количество публикаций быстро росло (рис. 2). Общее количество публикаций превысило 1000 в 2016 г. и 2000 в 2018 г. Оригинальные статьи и обзоры составили три четверти от общего числа публикаций в соотношении 10,6:1 (1,79).2 против 169). Труды и редакционные материалы составили еще 18,4% и 3,7% от общего числа публикаций (Рисунок 2B). Более 97% публикаций были написаны на английском языке. Наиболее цитируемая из 2582 проанализированных статей была написана Бойдом и Кроуфордом и представляет собой авторскую статью о культурных, технологических и научных аспектах использования больших данных, включая данные о взаимодействии с социальными сетями из Twitter (21).
Рисунок 2. (A) Ежегодное количество публикаций исследовательских работ, касающихся Twitter и здоровья. (B) Подсчет бумаги по типу публикации.
Десять самых продуктивных (по количеству публикаций) авторов, учреждений, стран, журналов и категорий Web of Science перечислены в Таблице 1. Самым продуктивным автором стал доктор Джон С. Браунштейн из Гарвардского университета. Он опубликовал 22 статьи в этой исследовательской области, две из которых имеют более 100 цитирований, в которых использовался контент из социальных сетей и новостных медиа, включая соответствующие твиты, для прогнозирования активности болезни и характеристик вспышек холеры на Гаити и гриппа в Соединенных Штатах (22). , 23). В целом, Соединенные Штаты участвовали в более чем половине (52%) публикаций, и восемь из десяти самых продуктивных учреждений были основаны в этой стране. Статьи были в основном опубликованы в журналах, относящихся к категориям общественного здравоохранения, гигиены труда, здравоохранения, информационных систем и медицинской информатики.
Таблица 1 . Десять самых продуктивных авторов, учреждений, стран, журналов и научных веб-категорий.
Карта терминов, представленная на рис. 3, отображает термины, упомянутые в заголовках и аннотациях статей. Некоторые из наиболее распространенных терминов включают социальные сети ( n = 1184, CPP = 13,0), исследование ( n = 1153, CPP = 11,8), твит ( n = 966, CPP = 11,1), информацию (). n = 915, CPP = 12,7) и анализ ( n = 835, ЦПД = 11,7). Топ-20 терминов с самым высоким CPP перечислены в таблице 2. Интересно, что термин «грипп» был часто повторяющимся термином, а возрастная группа часто упоминалась как «подросток».
Рисунок 3 . Карта терминов, показывающая повторяющиеся термины, упомянутые как минимум в 1% ( n = 26) заголовков и рефератов статей, касающихся Твиттера и здоровья. Размер кружка указывал на количество статей, в которых упоминается этот термин. Цвет кружка указывает на количество ссылок на статью. Близость между кружками указывала на то, как часто эти термины упоминались в одних и тех же статьях.
Таблица 2 . Топ-20 терминов с наибольшим количеством цитирований на статью (CPP).
Карта ключевых слов показана на рис. 4. Карта ключевых слов (рис. 4) отображает шесть идентифицированных кластеров, относящихся к различным повторяющимся темам. Самый большой кластер состоял из 66 ключевых слов и был связан с профессиональным образованием в сфере здравоохранения. 20 самых цитируемых ключевых слов перечислены в таблице 3. Похоже, что повторяющиеся темы касались киберзапугивания, медицины 2.0, этики и наблюдения за населением.
Рисунок 4 . Карта ключевых слов, показывающая повторяющиеся ключевые слова автора (не менее n = 5) из статей, посвященных Twitter и здоровью. Размер кружка указывал на количество статей, в которых упоминается этот термин. Цвет пузырьков указывал на кластеризацию. Использовались параметры VOSviewer по умолчанию, а минимальный размер кластера был установлен равным 20. В кластере 1 (красный) было 66 ключевых слов, связанных с профессиональным образованием в сфере здравоохранения; 52 слова в кластере 2 (зеленый) относятся к большим данным и анализу настроений; 41 слово в кластере 3 (синий) относится к социальному маркетингу и употреблению психоактивных веществ; 34 слова в кластере 4 (желтые) относятся к физическому и эмоциональному благополучию молодых людей; 28 слов в кластере 5 (фиолетовый), относящихся к общественному здравоохранению и коммуникации в области здравоохранения; 21 слово в кластере 6 (индиго) относится к различным социальным сетям, таким как Facebook и YouTube. Близость между кружками указывала на то, как часто эти термины упоминались в одних и тех же статьях.
Таблица 3 . Топ-20 ключевых слов авторов с самым высоким цитированием статьи (CPP).
Обсуждение
Анализ был основан на 2582 статьях, большинство из которых были оригинальными статьями. Количество статей, публикуемых в Твиттере каждый год, увеличивалось за этот период. Все больше людей используют Twitter в качестве канала и источника данных для проведения исследований, потому что это одна из самых популярных форм социальных сетей, используемых для общения в сфере здравоохранения (24). Например, его данные были введены в модели машинного обучения для классификации контента, что хорошо продемонстрировало потенциал Twitter как источника для сбора, хранения, визуализации и анализа больших данных, связанных со здравоохранением, в режиме реального времени и позволило оценить соответствующих параметров, таких как активность в отношении здоровья и пищевые привычки (25, 26).
На основе ключевых слов автора программа VOSviewer идентифицировала несколько кластеров тем (со ссылкой на рисунок 4, показанный разными цветами). Два автора (AWKY и AGA) изучили данные, чтобы увидеть, какие слова повторяются в каждом кластере, и таким образом определили основу для последующего обсуждения тем. Разнообразие выявленных тем варьируется от профессионального образования в области здравоохранения до анализа больших данных и настроений, социального маркетинга и употребления психоактивных веществ, физического и эмоционального благополучия молодых людей, общественного здравоохранения и коммуникации по вопросам здоровья, а также использования различных других платформ социальных сетей, таких как как Facebook и YouTube.
Что касается профессионального образования в области здравоохранения, было предложено несколько преимуществ Твиттера как среды для обмена знаниями, таких как объединение практических сообществ, развитие научной работы посредством краудсорсинга, распространение самой свежей информации, ускорение трансляции знаний и пост-публикации экспертная оценка, привлечение общественности и создание сети поддержки (27). Например, считалось, что использование Твиттера аспирантами-фармацевтами во время занятий способствовало обмену идеями в классе, в котором участвовало более 80% студентов, что указывает на то, что это побуждало их выражать свое мнение, когда они не сделали бы иначе (28). ). Однако Twitter содержит большие объемы информации, что может привести к информационной перегрузке, отвлечению внимания и распространению неверной информации (27). Поэтому было рекомендовано, чтобы орган власти передал профессиональному сообществу заслуживающие доверия источники информации, а также установил основные правила использования Twitter для учащихся и включил их в классные занятия. Примером последнего является использование Twitter для дискуссий в режиме реального времени и неформальных викторин и опросов в течение заранее определенного периода (29).). Помимо фармации, использование Твиттера также было включено в обучение анатомии (30), нефрологии (31), сестринскому делу (32) и другим медицинским специальностям.
Обилие информации, содержащейся в Твиттере, позволило провести множество анализов и прогнозов, связанных со здоровьем, с помощью больших данных и анализа настроений. Например, анализируя язык, выраженный в разных твитах, можно было предсказать смертность от атеросклеротического заболевания сердца в разных сообществах. В частности, твиты, выражающие гнев, негативные отношения или эмоции, отчуждение и беспокойство, положительно коррелировали со смертностью (33). Интересно, что информация в этих твитах оказалась лучшим предиктором смертности, чем классические факторы риска, такие как курение, диабет и ожирение (33). В другом исследовании было обнаружено, что количество твитов, связанных с астмой, предсказывает количество посещений отделений неотложной помощи, связанных с астмой (34). Однако читатели должны знать, что эффективность прогнозирования может варьироваться в зависимости от использования различных статистических моделей.
Что касается социального маркетинга и употребления психоактивных веществ, Twitter использовался в качестве платформы для продажи различных продуктов, таких как алкогольные напитки, по крайней мере, с одним твитом в неделю или одним твитом в день, таким образом генерируя от сотен до тысяч твитов, связанных с продуктом. (35, 36). Аналогичный маркетинг в Твиттере был сделан для электронных сигарет (37) и трубок для кальяна (38). Аналогичным образом, большинство твитов, касающихся марихуаны и пищевых продуктов из каннабиса, были оценены как положительные в отношении их использования (39)., 40). Одной из потенциальных ловушек социальных сетей является относительно низкий уровень регулирования контента, как показало исследование, когда фиктивная реклама незаконных онлайн-продаж наркотиков распространялась в Твиттере и других платформах социальных сетей и оставалась доступной в течение нескольких месяцев (41).
В контексте физического и эмоционального благополучия молодых людей социальные сети могут непреднамеренно выступать в качестве платформы для киберзапугивания, ведущего к депрессии и тревоге (42). Ожирение было одной из наиболее распространенных тем, вызывающих появление твитов с эмоционально вызывающим и юмористическим содержанием, причем чаще всего ретвитили твиты, содержащие уничижительные шутки (43). Другим важным явлением является то, что у некоторых подростков могут развиться симптомы депрессии после выхода из сети после длительного периода погружения в онлайн-деятельность (42). В целом, использование нескольких платформ социальных сетей, включая Twitter, было связано с повышенным уровнем депрессии и тревоги (44). Кроме того, время, проведенное в социальных сетях, было положительно связано с воспринимаемой оценкой социальной изоляции (45).
Что касается общественного здравоохранения и информирования о вопросах здоровья, эпиднадзор был одной из самых важных тем. Твиттер и другие социальные сети можно успешно использовать для отслеживания активности болезни и беспокойства общественности во время вспышки гриппа A h2N1 в 2009 г. в США (46), вспышки холеры на Гаити в 2010 г. (22), всемирной вспышки лихорадки Эбола в 2014 г. ( 47) и всемирной вспышкой COVID-19 в 2019–2020 гг. (48). Наблюдение за общественным здравоохранением через Твиттер аналогичным образом проводилось по темам, не связанным со вспышками инфекционных заболеваний, таких как зубная боль (49).). Темы общественного здравоохранения также включали кампании, запущенные в Твиттере и других социальных сетях для пропаганды безопасности пищевых продуктов (50), повышения осведомленности о раке шейки матки (51) и предотвращения жестокого обращения подростков на свиданиях (52). Мы заметили, что в то время как общественное здравоохранение и медицина часто изучаются, в журнале WoS категории стоматологии было всего 16 статей. Это, по-видимому, образовало пробел в исследованиях, который необходимо заполнить в будущих исследованиях.
Многие из приведенных выше примеров также показывают, что платформы социальных сетей часто исследуются вместе, поскольку социальные сети включают множество различных платформ (например, Twitter, Facebook, YouTube, Instagram, Reddit, Snapchat). В Твиттере постоянно циркулирует большой объем информации, достигающей широкой аудитории и отражающей различные проблемы, связанные со здоровьем, во всем мире. Благодаря глобальному охвату и доступности данных, характерных для Твиттера, в проанализированном наборе литературы по Твиттеру и здоровью было значительное количество вкладов из Африки и Ближнего Востока, таких как Саудовская Аравия (2,1%) и Южная Африка (0,6%). из Африки были ограничены исследованиями, связанными с общественным здравоохранением в целом (53).
Ограничения
Из-за подсчета цитирования для извлечения данных была выбрана единственная база данных WoS. Поэтому в этом анализе отсутствуют возможные публикации, не проиндексированные в этой базе данных. Некоторые определенные термины и ключевые слова могут быть синонимами для других. Однако объединение таких терминов и ключевых слов было бы неуместным, поскольку это означало бы манипулирование исходными данными и, следовательно, могло бы исказить достоверность результатов. Кроме того, WoS в основном индексирует статьи, написанные на английском языке, поэтому неанглоязычная литература почти не освещается. В связи с этим читатели также должны знать, что в некоторых странах могут быть собственные альтернативы Twitter, например, Weibo в Китае, который не рассматривался в этом исследовании. С другой стороны, читатели должны знать, что количество цитирований не отражает напрямую качество цитируемой работы, и что количество цитирований может быть завышено за счет самоцитирования. Поэтому в этой работе оценивались CPP терминов и сущностей на разных уровнях, а не количество цитирований отдельных работ.
Выводы
Этот библиометрический анализ, основанный на 2582 статьях о Твиттере и здоровье, показывает, что большинство из них являются оригинальными статьями, написанными со всего мира. Эти газеты часто исследовали Twitter вместе с другими платформами социальных сетей, такими как YouTube и Facebook. Мы определили большое разнообразие тем, начиная от профессионального образования в области здравоохранения и заканчивая анализом больших данных и настроений, социальным маркетингом и употреблением психоактивных веществ, физическим и эмоциональным благополучием молодых людей, а также общественным здравоохранением и коммуникацией по вопросам здоровья. Такое разнообразие тем и подходов требует дальнейшего широкого и разностороннего использования Twitter для исследований, связанных со здоровьем. Повторяющиеся участники, журналы и темы исследований, о которых сообщается в этом исследовании, могут быть полезны исследователям для определения потенциального сотрудничества и направлений исследований.
Заявление о доступности данных
Первоначальные материалы, представленные в исследовании, включены в статью/дополнительный материал, дальнейшие запросы можно направлять соответствующим авторам.
Вклад авторов
AA и AY: задумали и разработали исследование и составили первоначальный проект рукописи. AY: извлек и проанализировал данные. Все авторы критически пересмотрели рукопись, интерпретировали данные и одобрили окончательную рукопись. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Список литературы
1. Каплан А.М., Хенляйн М. Пользователи всего мира, объединяйтесь! Проблемы и возможности социальных сетей. Автобус Гориз. (2010) 53:59–68. doi: 10.1016/j.bushor.2009.09.003
CrossRef Полный текст | Google Scholar
2. Уайтинг А., Уильямс Д. Почему люди используют социальные сети: подход, основанный на использовании и удовлетворении. Качественный рынок Res. (2013) 16:362–9. doi: 10.1108/QMR-06-2013-0041
Полный текст CrossRef | Google Scholar
3. Kim Y, Wang Y, Oh J. Использование цифровых медиа и социальная активность: как использование социальных сетей и смартфонов влияет на социальную активность студентов колледжей. Cyberpsychol Behav Soc Netw. (2016) 19: 264–9. doi: 10.1089/cyber.2015.0408
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
4. Клемент Дж. самых популярных социальных сетей в мире по состоянию на июль 2020 года, рейтинг по количеству активных пользователей . (2020). Доступно в Интернете по адресу: https://www.statista.com/statistics/272014/global-social-networks-ranked-by-number-of-users/ (по состоянию на 22 июня 2021 г.).
5. Телуолл М., Хаустейн С., Ларивьер В., Сугимото Ч.Р. Работают ли альтметрики? Twitter и десять других социальных веб-сервисов. ПЛОС ОДИН. (2013) 8:e64841. doi: 10.1371/journal.pone.0064841
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
6. Саид А., Боуман Т.Д., Аббаси Р.А., Алджохани Н.Р., Хассан С.У., Наваз Р. Изучение сетевых свойств данных альтметрики Twitter. Наукометрия. (2019) 120:217–35. doi: 10.1007/s11192-019-03112-0
CrossRef Full Text | Google Scholar
7. Fung IC-H, Fu K-W, Chan C-H, Chan BSB, Cheung C-N, Abraham T и другие. Первоначальная реакция социальных сетей на информацию и дезинформацию о лихорадке Эбола, август 2014 г.: факты и слухи. Отдел общественного здравоохранения (2016) 131:461–73. doi: 10.1177/0033354
100312
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
8. Chen L, Wang X, Peng T-Q. Природа и распространение дезинформации, связанной с гинекологическим раком, в социальных сетях: анализ твитов. J Med Internet Res. (2018) 20:e11515. doi: 10.2196/11515
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
9. Hausmann JS, Touloumtzis C, White MT, Colbert JA, Gooding HC. Использование социальных сетей подростками и молодыми людьми для здоровья и их последствия. Дж. Здоровье подростков. (2017) 60:714–9. doi: 10.1016/j.jadohealth.2016.12.025
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
10. Crilly P, Jair S, Mahmood Z, Moin Khan A, Munir A, Osei-Bediako I, et al. Мнения общественности о различных источниках рекомендаций по здоровью: фармацевты, социальные сети и мобильные медицинские приложения. Международная фармацевтическая практика. (2019) 27:88–95. doi: 10.1111/ijpp.12448
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
11. Мун Р.Ю., Мэтьюз А., Оден Р., Карлин Р. Восприятие матерями Интернета и социальных сетей как источников информации о воспитании детей и здоровье: качественное исследование. J Med Internet Res. (2019) 21:e14289. doi: 10.2196/14289
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
12. Зинненберг Л., Буттенхайм А.М., Падрез К., Манчено С., Унгар Л., Мерчант Р.М. Твиттер как инструмент для исследований в области здравоохранения: систематический обзор. 904:54 Am J Общественное здравоохранение. (2017) 107: e1–8. doi: 10.2105/AJPH.2016.303512
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
13. Ричардс Д., Колдуэлл П.Х., Го Х. Влияние социальных сетей на здоровье детей и молодежи. J Педиатр Детское здоровье. (2015) 51:1152–7. doi: 10.1111/jpc.13023
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
14. Коллинз К., Шиффман Д., Рок Дж. Как ученые используют социальные сети на работе? ПЛОС ОДИН. (2016) 11:e0162680. doi: 10.1371/journal.pone.0162680
CrossRef Full Text | Google Scholar
15. Юнг А.В.К., Генрих М., Атанасов А.Г. Этнофармакология — библиометрический анализ области исследований, блуждающей между медициной и пищевой наукой? Фронт. Фармакол. (2018) 9:215. doi: 10.3389/fphar.2018.00215
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
16. Юнг А.В.К., Мокан А., Атанасов А.Г. Пусть пища будет твоим лекарством, а лекарство — твоей пищей: библиометрический анализ наиболее цитируемых статей, посвященных нутрицевтикам и функциональным продуктам питания. Пищевая хим. (2018) 269:455–65. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.06.139
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
17. Юнг А.В.К., Цветков Н.Т., Эль-Тавиль О.С., Бунгу С.Г., Абдель-Даим М.М., Атанасов А.Г. Антиоксиданты: ландшафтный анализ научной литературы. Oxid Med Cell Longev. (2019) 2019:8278454. doi: 10. 1155/2019/8278454
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
18. Юнг А.В.К., Цветков Н.Т., Гупта В.К., Гупта С.К., Орив Г., Бонн Г.К. и др. Текущие исследования в области биотехнологии: изучение передовых биотехнологий. Curr Res Biotechnol. (2019) 1:34–40. doi: 10.1016/j.crbiot.2019.08.003
Полный текст CrossRef | Google Scholar
19. Кронин Б. Библиометрия и не только: некоторые мысли об анализе цитирования в Интернете. J Inf Sci. (2001) 27:1–7. doi: 10.1177/016555150102700101
CrossRef Полный текст | Google Scholar
20. Ван Экк Н., Уолтман Л., Нойонс Э., Бутер Р. Автоматическая идентификация терминов для библиометрического картирования. Наукометрия. (2010) 82: 581–96. doi: 10.1007/s11192-010-0173-0
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
21. Бойд Д., Кроуфорд К. Критические вопросы для больших данных: провокации культурного, технологического и научного феномена. Inf Commun Soc. (2012) 15:662–79. doi: 10.1080/1369118X.2012.678878
Полный текст CrossRef | Google Scholar
22. Чунара Р., Эндрюс Дж. Р., Браунштейн Дж. С. Социальные сети и средства массовой информации позволяют оценить эпидемиологические модели в начале вспышки холеры на Гаити в 2010 году. Am J Trop Med Hyg. (2012) 86:39–45. doi: 10.4269/ajtmh.2012.11-0597
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
23. Сантильяна М., Нгуен А.Т., Дредзе М., Пол М.Дж., Нсузи Э.О., Браунштейн Дж.С. Сочетание поиска, социальных сетей и традиционных источников данных для улучшения эпиднадзора за гриппом. PLoS Comput Biol. (2015) 11:e1004513. doi: 10.1371/journal.pcbi.1004513
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
25. Mendhe CH, Henderson N, Srivastava G, Mago V. Масштабируемая платформа для сбора, хранения, визуализации и анализа больших данных в режиме реального времени. IEEE Trans Comput Soc Syst. (2020) 8:260–9. doi: 10.1109/TCSS.2020.2995497
CrossRef Полный текст | Google Scholar
26. Шах Н., Сривастава Г., Сэвидж Д.У., Маго В. Оценка состояния здоровья и пищевых привычек канадцев с помощью социальных сетей. Фронт общественного здравоохранения. (2020) 7:400. doi: 10.3389/fpubh.2019.00400
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
27. Choo EK, Ranney ML, Chan TM, Trueger NS, Walsh AE, Tegtmeyer K, et al. Твиттер как инструмент общения и обмена знаниями в академической медицине: руководство для скептиков и новичков. Мед. Уч. (2015) 37:411–6. doi: 10.3109/0142159X.2014.993371
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
28. Fox BI, Varadarajan R. Использование Twitter для поощрения взаимодействия на курсе управления аптекой в нескольких кампусах. Am J Pharm Educ. (2011) 75:88. doi: 10.5688/ajpe75588
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
29. Forgie SE, Duff JP, Ross S. Двенадцать советов по использованию Twitter в качестве учебного пособия в медицинском образовании. Мед. Уч. (2013) 35:8–14. doi: 10.3109/0142159X.2012.746448
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
30. Хеннесси С.М., Киркпатрик Э., Смит С.Ф., Бордер С. Социальные сети и образование в области анатомии: использование Твиттера для улучшения обучения студентов анатомии. Анатомические науки, образование. (2016) 9: 505–15. doi: 10.1002/ase.1610
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
31. Colbert GB, Topf J, Jhaveri KD, Oates T, Rheault MN, Shah S, et al. Революция социальных сетей в нефрологическом образовании. Kidney Int Rep. (2018) 3:519–29. doi: 10.1016/j.ekir.2018.02.003
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
32. Stephens TM, Gunther ME. Twitter, миллениалы и исследования в области образования медсестер. Нурс Образовательная Перспектива. (2016) 37:23–7. doi: 10.5480/14-1462
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
33. Eichstaedt JC, Schwartz HA, Kern ML, Park G, Labarthe DR, Merchant RM, et al. Психологический язык в Твиттере предсказывает смертность от сердечных заболеваний на уровне округа. Психологические науки. (2015) 26:159–69. doi: 10.1177/0956797614557867
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
34. Ram S, Zhang W, Williams M, Pengetnze Y. Прогнозирование посещений отделений неотложной помощи, связанных с астмой, с использованием больших данных. IEEE J Biomed Health Inf. (2015) 19:1216–23. doi: 10.1109/JBHI.2015.2404829
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
35. Николлс Дж. Каждый день, повсюду: маркетинг алкоголя и социальные сети — современные тенденции. Алкоголь Алкоголь. (2012) 47:486–93. doi: 10.1093/alcalc/ags043
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
36. Winpenny EM, Marteau TM, Nolte E. Воздействие рекламы алкоголя на детей и подростков на веб-сайтах социальных сетей. Алкоголь Алкоголь. (2014) 49:154–9. doi: 10.1093/alcalc/agt174
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
37. Хуанг Дж., Корнфилд Р., Щипка Г., Эмери С.Л. Поперечное исследование маркетинга электронных сигарет в Твиттере. Управление Тобком. (2014) 23:26–30. doi: 10.1136/tobaccocontrol-2014-051551
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
38. Krauss MJ, Sowles SJ, Moreno M, Zewdie K, Grucza RA, Bierut LJ, et al. Твиттер-болтовня о кальяне: контент-анализ. Пред. Хрон. Дис. (2015) 12:E121. doi: 10.5888/pcd12.150140
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
39. Cavazos-Rehg PA, Krauss M, Fisher SL, Salyer P, Grucza RA, Bierut LJ. Твиттер болтовня о марихуане. Дж. Здоровье подростков. (2015) 56:139–45. doi: 10.1016/j.jadohealth.2014.10.270
CrossRef Полный текст | Google Scholar
40. Lamy FR, Daniulaityte R, Sheth A, Nahhas RW, Martins SS, Boyer EW, et al. «Эти съестные припасы сильно ударили»: исследование твиттер-данных о съестных припасах каннабиса в США. Наркотики Алкогольная зависимость. (2016) 164:64–70. doi: 10.1016/j.drugalcdep.2016.04.029
CrossRef Полный текст | Google Scholar
41. Макки Т.К., Лян Б.А. Глобальный охват рекламы, направленной непосредственно на потребителя, с использованием социальных сетей для продажи незаконных наркотиков в Интернете. J Med Internet Res. (2013) 15:e105. doi: 10.2196/jmir.2610
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
42. О’Киф Г. С., Кларк-Пирсон К. (2011). Влияние социальных сетей на детей, подростков и семьи. Педиатрия. 127, 800–804. doi: 10.1542/peds.2011-0054
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
43. So J, Prestin A, Lee L, Wang Y, Yen J, Chou W-YS. Что люди любят «рассказывать» об ожирении? Контент-анализ частых ретвитов об ожирении в Твиттере. Здоровье коммун. (2016) 31:193–206. doi: 10.1080/10410236.2014.940675
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
44. Primack BA, Shensa A, Escobar-Viera CG, Barrett EL, Sidani JE, Colditz JB, et al. Использование нескольких платформ социальных сетей и симптомы депрессии и тревоги: национальное репрезентативное исследование среди молодых людей США. Расчет поведения человека. (2017) 69:1–9. doi: 10.1016/j.chb.2016.11.013
CrossRef Полный текст | Google Scholar
45. Primack BA, Shensa A, Sidani JE, Whaite EO, Yi Lin L, Rosen D, et al. Использование социальных сетей и воспринимаемая социальная изоляция среди молодых людей в США. Am J Prev Med. (2017) 53:1–8. doi: 10.1016/j.amepre.2017.01.010
Полный текст CrossRef | Google Scholar
46. Синьорини А., Сегре А.М., Полгрин П.М. Использование Твиттера для отслеживания уровня активности болезни и общественного беспокойства в США во время пандемии гриппа A h2N1. ПЛОС ОДИН. (2011) 6:e19467. doi: 10.1371/journal.pone.0019467
Полный текст CrossRef | Google Scholar
47. Одлум М., Юн С. Что мы можем узнать о вспышке лихорадки Эбола из твитов? утра. J Инфекционный контроль. (2015) 43:563–71. doi: 10.1016/j.ajic.2015.02.023
CrossRef Полный текст | Google Scholar
48. Джаханбин К., Рахманян В. Использование твиттера и веб-информации для прогнозирования вспышки COVID-19. Азиатский пакет. Дж. Троп. Мед. (2020) 13:378–80. дои: 10.4103/1995-7645.279651
CrossRef Полный текст | Google Scholar
49. Heaivilin N, Gerbert B, Page J, Gibbs J. Наблюдение общественного здравоохранения за зубной болью через Twitter. Дж Дент Рез. (2011) 90:1047–51. doi: 10.1177/0022034511415273
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
50. Джеймс К.Дж., Альбрехт Дж.А., Личфилд Р.Э., Вейшаар К.А. Суммарная оценка кампании социального маркетинга по безопасности пищевых продуктов «4-дневный одноразовый продукт» с использованием традиционных и социальных сетей. J Food Sci Educ. (2013) 12:48–55. doi: 10.1111/1541-4329.12010
Полный текст CrossRef | Google Scholar
51. Lenoir P, Moulahi B, Azé J, Bringay S, Mercier G, Carbonnel F. Повышение осведомленности о раке шейки матки с помощью Twitter: контент-анализ кампании 2015 # SmearForSmear. J. Med. Интернет Рез. (2017) 19:e344. doi: 10.2196/jmir.8421
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
52. Lambert DN, Bishop LE, Guetig S, Frew PM. Формирующая оценка кампании в социальных сетях по снижению насилия на свиданиях среди подростков. JMIR Res Protoc. (2014) 3:e64. doi: 10.2196/resprot.3546
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
53. Сотериадес Э.С., Фалагас М.Э. Библиометрический анализ в области профилактической медицины, медицины труда и окружающей среды, эпидемиологии и общественного здравоохранения. BMC Общественное здравоохранение. (2006) 6:301. doi: 10.1186/1471-2458-6-301
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
US Cardiology Review (USC) | Журнал USC
Контент только для медицинских работников
Редколлегия
Для авторов
Темы
Текущий выпуск
Специальные коллекции
Предыдущие выпуски
Видео
Отправить статью
Избранное
Видео
Стандарты и рекомендации
Профилактика и хронические заболевания
Дисфагия и ведение пациентов, нуждающихся в гиполипидемической терапии
Ясир Джавид
Видео
Антикоагулянты
Стандарты и руководства
ESC 22: Новейшая научная коллекция
Николя М. Ван Мигем, Йоост Деймен
Время просмотра: 3:61:38 (47 видео)
Видео
Вмешательство
Последняя научная коллекция TCT 2022
Аджай Дж. Киртане, Самир Р. Кападиа, Дханунджая Лаккиредди , и др.
Терапия сверхнасыщенным кислородом (SSO2) при лечении ИМпST
Грегг Стоун, Роберт Клонер
MI/ACS
Вмешательство
Серия «Преодоление сложностей коронарного вмешательства»
Хосе М де ла Торре Эрнандес, Хи Хва Хо и др.
Сердечная недостаточность
Электрофизиология и аритмия
Подведение итогов ACC 2019: анализ последних испытаний
Николас М Ван Мигем
Акционеры Twitter одобрили предложение Илона Маска на 44 миллиарда долларов
Бизнес | Горький твит
Нет,
W С состоянием в 270 миллиардов долларов или около того, Илон Маск не человек, нуждающийся в деньгах. Слава богу, вскоре предпринимателю придется сделать крупное пожертвование в пользу своей любимой платформы социальных сетей. 13 сентября акционеры Twitter проголосовали за одобрение сделанного Маском в апреле предложения о выкупе компании на сумму 44 миллиарда долларов. Решение было несложным, учитывая, что рыночная стоимость компании в настоящее время составляет менее 32 миллиардов долларов. В качестве крупнейшего акционера Twitter с 90,6% акций, он, без сомнения, примет его предложение. Как покупатель, он пытается вывернуться из сделки. Twitter, вооруженный пуленепробиваемым соглашением о поглощении, не хочет этого. Суд Делавэра решит судьбу выкупа в октябре.
Послушайте эту историю. Наслаждайтесь большим количеством аудио и подкастов на iOS или Android.
Ваш браузер не поддерживает элемент
Послушайте эту историю
Экономьте время, слушая наши аудио статьи во время многозадачности
С приближением даты судебного разбирательства сейчас самое время, когда стороны обычно начинают переговоры об урегулировании, говорит Брайан Куинн, профессор права Бостонского колледжа. Шансы Маска на успех в зале суда кажутся ничтожными. Заявленная им причина отказа от сделки заключается в том, что доля фальшивых пользователей или ботов значительно превышает заявленные компанией 5%. Это может быть правдой. В академической статье 2017 года эта доля оценивается от 9% до 15%. Боб Айгер, который в качестве босса Disney рассматривал возможность покупки Twitter, отметил в недавнем интервью, что его комплексная проверка показала, что это «значительно». Но идентификация ботов — несовершенная наука. Что еще более важно, г-н Маск должен будет доказать, что недооценка считается «существенным неблагоприятным влиянием» на будущие доходы Twitter, что является высокой юридической планкой. Его делу не поможет то, что он отказался от должной осмотрительности.
Переменчивый миллиардер еще может передумать и совершить покупку. Но если он настаивает на том, чтобы уйти, что кажется более вероятным, принуждение его к браку, которого ни одна из сторон особенно не желает, также не будет в долгосрочных интересах Twitter. Это оставляет место для возможного расчета наличными. Эта цифра, безусловно, была бы выше, чем «плата за обратное расторжение» в размере 1 млрд долларов, которая применялась бы, если бы Маск не смог завершить сделку по таким причинам, как неспособность обеспечить финансирование, и ниже, чем его первоначальная заявка в размере 44 млрд долларов. В конечном итоге это может приблизиться к разнице в 12 миллиардов долларов между этой заявкой и текущей рыночной стоимостью Twitter.
Неразбериха остается бесполезным отвлечением от реальной проблемы: постоянной низкой производительности Twitter. Неспособность адаптировать свой продукт съела ее долю на рынке цифровой рекламы. Чтобы остановить спад в прошлом году, он запустил новые инициативы, такие как «Twitter Blue», платная версия с дополнительными функциями, и «Spaces», служба живого аудио. Компания также перестроила свою рекламную платформу и заменила своего часто отсутствующего основателя Джека Дорси штатным генеральным директором . (председатель Материнская компания The Economist является директором Block, другой фирмы, соучредителем которой является г-н Дорси.)
Пока безрезультатно. В прошлом квартале Twitter удивил инвесторов убытками и годовым снижением выручки. Фирма обвинила Маски в неуверенности. Но его беды глубже. Поскольку онлайн-доля всей рекламы находится на плато, бизнес цифровой рекламы может стать более цикличным, как и офлайн-вариант. Это подвергает фирмы, занимающиеся цифровой рекламой, макроэкономическим препятствиям, которые усиливаются по мере замедления экономического роста на фоне устойчиво высокой инфляции. Маржа сокращается из-за появления таких претендентов, как TikTok, а также Apple и Amazon. Вдобавок ко всему, Twitter столкнулся с повышенным вниманием после того, как 13 сентября его бывший начальник службы безопасности свидетельствовал перед Конгрессом о том, что фирма не соответствует отраслевым стандартам. Г-н Маск может подумать, что 12 миллиардов долларов — это много, чтобы заплатить за облегчение боли. Если он не согласится и будет вынужден завершить сделку, он может обнаружить, что 44 миллиарда долларов принесут вам массу проблем. ■
Чтобы получить более экспертный анализ крупнейших событий в экономике, бизнесе и рынках, подпишитесь на Money Talks, наш еженедельный информационный бюллетень.
Эта статья появилась в разделе «Бизнес» печатного издания под заголовком «Горький твит»
Бизнес 17 сентября 2022 г.
дело сделано — в итоге
Акционеры Twitter одобрили предложение Илона Маска на 44 миллиарда долларов
Производители лекарств от обезьяньей оспы столкнулись с потоком заказов
Восстание безграничного борца за доверие
Из выпуска от 17 сентября 2022 г.
Узнайте истории из этого раздела и другие в списке содержания
В Твиттере фальшивые новости распространяются быстрее и дальше, чем настоящие новости, и боты не виноваты
Новый научный анализ предлагает строгое доказательство того, что помощники социальных сетей знают уже много лет: Твиттер — отличная платформа для распространения реальных Новости.
К сожалению, анализ показывает, что распространять фейковые новости лучше.
Для протокола:
15:35. 11 марта 2018 г. В более ранней версии этой истории говорилось, что ученые изучали данные в Твиттере с момента его создания в 2016 году. Твиттер был создан в 2006 году. больше шансов быть ретвитнутым в Twitterverse. И ложные утверждения о политике распространяются дальше, чем любая другая категория новостей, включенных в анализ.
Группа специалистов по данным и экспертов по социальным сетям из Массачусетского технологического института пришла к этим удручающим выводам после изучения распространения тысяч твитов, которыми поделились миллионы людей за 12 лет. На этой неделе они сообщили о своих выводах в журнале Science.
«Ложь распространялась значительно дальше, быстрее, глубже и шире, чем правда, во всех категориях информации», — пишут Соруш Восуги и Деб Рой из Медиа-лаборатории Массачусетского технологического института, а также Синан Эйрал из Школы менеджмента Слоана Массачусетского технологического института.
«Правде потребовалось примерно в шесть раз больше времени, чем лжи, чтобы достичь 1500 человек», — добавили трое.
Прежде чем мы продолжим, давайте остановимся на мгновение, чтобы определить наши термины.
Исследователи считали «новостями» «любое заявленное заявление, сделанное в Твиттере». Это требование может быть выражено словами, фотографией или ссылкой на полную статью в Интернете.
Благодаря политикам термин «фейковые новости» теперь означает информацию, которая не поддерживает чью-то точку зрения. Исследователи старались избегать использования этой фразы.
Вместо этого они классифицировали новости как «правдивые» или «ложные». Если твит помечен как «ложный», это не означает, что человек, написавший его, пытается сделать что-то по-быстрому. Это означает лишь то, что утверждение в твите является неточным.
Когда в Твиттере распространяются какие-либо новости, они становятся «слухами».
Шаблон, по которому распространяется конкретный твит, представляет собой «каскад слухов». Если твит ретвитят 10 раз в непрерывной цепочке, это один каскад с размером 10. Если два человека независимо твитят одну и ту же новость, и каждый из этих твитов ретвитят пять раз в непрерывной цепочке, у нас есть два каскады слухов, каждый размером пять.
Восуги, Рой и Эйрел использовали эту схему для картирования распространения информации в Твиттере с момента его создания в 2006 году до прошлого года.
Они наметили каждый каскад слухов, основанный на утверждении, которое было проверено на сайтах snopes.com, politifact.com, factcheck.org, trueorfiction.com, hoax-slayer.com или urbanlegends.about.com. В итоге они получили около 126 000 каскадов слухов для анализа.
Для каждого каскада исследователи определили размер (то есть количество людей, участвующих в каскаде от начала до конца), глубину (количество ретвитов в одной непрерывной цепочке), максимальную широту (наибольшая количество людей, которые были частью каскада на любой глубине), и структурная виральность (мера количества людей, которые были ответственны за помощь в распространении конкретного твита). Чем больше распространяется слух, тем сильнее возрастают все четыре фактора.
Тогда троица была готова приступить к сравнениям. Они не были красивыми.
Вот некоторые примеры того, что они обнаружили:
• Твиты, содержащие ложные новости, обычно ретвитятся «гораздо большим числом людей», чем твиты, содержащие правдивые новости.
• Время, необходимое для того, чтобы заявление достигло 1500 человек в Твиттере, было примерно в шесть раз дольше для правдивых новостей, чем для ложных новостей.
• Каскады слухов, основанных на реальных новостях, «редко» распространяются среди более чем 1000 человек. Однако по крайней мере 1% каскадов слухов, основанных на ложных новостях, делали это регулярно.
• Исследователи изучили верхние 0,01% каскадов как истинных, так и ложных слухов и обнаружили, что ложные слухи «распространялись на восемь прыжков глубже в Twitter-сферу, чем правда».
• Ложные новости чаще становились «вирусными». Таким образом, цепочки ретвитов были не только длиннее, но и с большей вероятностью разветвлялись на новые цепочки.
• Время, необходимое для того, чтобы каскад слухов достиг глубины 10, было примерно в 20 раз больше для правдивых новостей, чем для ложных. Кроме того, время, которое потребовалось каскаду правдивых слухов для достижения глубины 10, было почти в 10 раз больше, чем время, которое потребовалось каскаду ложных слухов для достижения глубины 19. .
• Каскады слухов о политике превысили количество слухов на все другие темы. На втором месте оказались каскады о городских легендах, за которыми следуют о бизнесе, терроризме, науке, развлечениях и стихийных бедствиях. Новости, которые в конечном итоге распространились среди большинства людей, касались политики, городских легенд и науки.
• Ложные новости о политике распространились среди 20 000 человек почти в три раза быстрее, чем любые другие ложные новости смогли достичь всего 10 000 человек.
• По сравнению с людьми, которые распространяли правдивые новости, те, кто распространял ложные новости, были новичками в Твиттере, имели меньше подписчиков, следили за меньшим количеством людей и были менее активны в социальных сетях.
Что делает ложные новости более привлекательными, чем настоящие? Исследователи полагают, что ответ заключается в том, что ложные новости обладают большей новизной, что делает их более неожиданными и ценными, а значит, более вероятными для ретвитов.
Они выяснили это, изучив случайную выборку из примерно 25 000 твитов, просмотренных 5 000 человек, и сравнив их содержание с другими твитами, которые эти люди могли увидеть за предыдущие 60 дней. Они также изучили эмоциональное содержание ответов на эти твиты и обнаружили, что ложные твиты вызывают большее чувство удивления и отвращения. (С другой стороны, настоящие твиты генерировали ответы, выражающие грусть и доверие.)
Трое исследователей составили отдельную карту, на которой были исключены все поддельные учетные записи Twitter, которые они могли идентифицировать с помощью алгоритма обнаружения ботов. Устранение каскадов слухов, которые начались с ботов, не изменило шаблоны, которые продвигали ложные новости дальше и шире, чем настоящие новости.
«Ложные новости распространяются дальше, быстрее, глубже и шире, чем правда, потому что люди, а не роботы, с большей вероятностью распространят их», — написали трио.
Если все это заставляет вас чувствовать безнадежность в отношении будущего, Восуги, Рой и Эйрел советуют вам держаться подальше.