Последние достижения в науке: Открытия — РИА Наука — последние новости сегодня

Содержание

Наука | Новости СФУ


Наука

В СФУ пройдёт научный семинар «Цифровая среда»

28 сентября 2022 года в 15:00 по московскому времени (19.00 по красноярскому времени) состоится научно–методический семинар «Цифровая среда» в рамках стратегического проекта СФУ «Digital Humanities Research Institute» (Институт цифровых гуманитарных исследований) программы «Приоритет 2030».


Наука

Цифровизацию образования обсуждают на конференции в СФУ

С 20 по 23 сентября 2022 года в Институте космических и информационных технологий Сибирского федерального университета проходит VI Международная научная конференция «Информатизация образования и методика электронного обучения: цифровые технологии в образовании».


Наука

Учёные из Красноярска и Томска объяснили, чем многокомпонентные топливные смеси лучше простого угля

Учёные Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Томского политехнического университета (ТПУ) провели исследование процессов горения двух- и трёхкомпонентных твердотопливных смесей на основе карбонизата полученного в процессе частичной газификации балахтинского угля и бурых углей Канско-Ачинского бассейна. Это научное направление высоко востребовано, поскольку помогает решать проблемы ресурсосбережения и экологической безопасности.


Наука

Последние достижения учёных в области оптики обсуждают на конференции в СФУ

С 19 по 24 сентября 2022 года в Сибирском федеральном университете проходит II Всероссийская научная конференция с международным участием «Енисейская фотоника». Она посвящена столетию со дня рождения нобелевского лауреата Николая Басова, который внёс значительный вклад в развитие квантовой электроники и лазерных установок. Последние достижения в области фотоники и оптики представят более 200 учёных из Новосибирска, Воронежа, Самары, Томска, Иркутска, Красноярска и других городов России.


Наука

В СФУ приехали историки со всей страны для участия в IX Сибирском историческом форуме

Сибирский исторический форум — крупнейшее в России научно-гуманитарное мероприятие. В этом году он посвящён историко-культурному наследию народов Сибири и Дальнего Востока и 200-летию основания Енисейской губернии. Выбор тематики обусловлен тем, что 2022 год объявлен Годом культурного наследия народов России. Форум будет проходить с 14 по 16 сентября 2022 года.


Наука

В СФУ обсуждают проблемы космического мониторинга

IX Международная научная конференция «Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли» проходит в ИКИТ СФУ c 13 по 16 сентября 2022 года. В рамках конференции будет проведена школа молодых учёных, посвящённая той же тематике, что и основная программа.


Наука, Спорт

Учёные СФУ рассказали, как повысить эффективность бойцов смешанных единоборств

Сотрудники Института физической культуры, спорта и туризма СФУ приняли участие в исследовании, посвящённом повышению эффективности бойцов смешанных единоборств с помощью транскраниальной электрической стимуляции мозга. В результате было обнаружено, что данный метод улучшает память спортсменов, повышает их техническую и тактическую готовность. Кроме того, курс ТЭС-терапии способствует ускоренному восстановлению бойцов после физической нагрузки.


Наука

Конкурс на замещение должностей научных работников

Сибирский федеральный университет объявляет конкурс на замещение должности младшего научного работника лаборатории биолюминесцентных биотехнологий Института фундаментальной биологии и биотехнологии. Документы для участия в конкурсе принимаются до 26 октября 2022 года.


Наука

В СФУ проходит школа по глубокой переработке углеводородов для молодых учёных

С 6 по 11 сентября 2022 года в Сибирском федеральном университете работает VI Школа молодых учёных «Новые каталитические процессы глубокой переработки углеводородного сырья и биомассы». С лекциями и докладами выступают эксперты со всей Сибири, а также из Москвы и Санкт-Петербурга.


Наука

IV Международная научная конференция «Медиация в образовании: социокультурный контекст»

14-15 октября 2022 года Институт педагогики, психологии и социологии СФУ при содействии КГАУ «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности» проводит международную конференцию «Медиация в образовании: социокультурный контекст». Конференция пройдет в смешанном формате — очно на базе Научной библиотеки СФУ и дистанционно, в режиме онлайн.

Главные достижения ученых в 2021 году

Переработка


Ученые из Института теплофизики СО РАН (Новосибирск) изобрели установку для переработки медицинских масок в электроэнергию и стройматериалы. Электроплазменная печь расщепляет их на газ и безопасный остеклованный шлак, который используют в строительстве домов и дорог. Также устройство выделяет синтез-газ, который ученые предлагают преобразовать в электроэнергию. Изобретение должно решить проблему медицинских отходов в условиях пандемии. 


Сотрудники Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ГНЦ РФ ТРИНИТИ, входит в ГК «Росатом») разработали прибор, который контролирует уровень концентрации углекислого газа в помещении. Абсорбер не просто очищает воздух от разных загрязнителей, но и поглощает углекислый газ. Устройство планируют выпускать в трёх видах: мобильном, стационарном и встроенном в вентиляцию. 

Ликвидация нанесенного ущерба и очистка


Ученые КузГТУ им. Горбачева создали нефтепоглощающий сорбент. Его ядро притягивает нефтяные пятна — это позволяет управлять ими и облегчает очистку водоемов даже в самых суровых погодных условиях. Килограмм нефтесорбента можно получить из 280 грамм биомассы — избыточного активного ила, 900 грамм угольной пыли и 50 грамм магнетита. 


Специалисты Курчатовского университета придумали сорбент, который блокирует фазу цветения у вредоносных водорослей. Препарат работает как фильтр, притягивая микроорганизмы и подавляя их развитие. Сорбент не только устраняет последствия активного роста, но и не дает водорослям цвести повторно. Для создания сорбента ученые использовали хлорированный поливинилхлорид и природный полимер хитозан. 


Химики из Уфимского государственного авиационного университета создали сорбент на основе свекловичного жома. Он помогает очищать водоемы или почву от нефти и других химических веществ. Сорбент экологически чистый и дешевле импортных аналогов, а изготавливается он из отходов переработки сахарной свеклы. 


Ученые из Санкт-Петербургского университета (СПбГУ) в этом году решили проблему загрязнения сточных вод антибиотиками. Их сорбент эффективно очищает канализационную воду от тетрациклина, который попадает в стоки вместе с фекалиями животных. Кроме того, он снижает устойчивость супербактерий в почвах и воде к антибиотикам. 


Новый сорбент для очистки промышленных земель разработали ученые из Челябинска. Сотрудники ЮУрГУ создали композитный материал, который связывает тяжелые металлы и радионуклиды. Он запускает процесс обратный выщелачиванию для минерализации опасных веществ. Их сорбент полностью очищает промышленную почву почти от всех видов загрязнений. 

Утилизация


Российский ученый из Центра химической физики РАН Сергей Фролов разработал «пушку» для уничтожения любых отходов без сжигания. Устройство работает за счет высокого давления и экстремальных температур (около 3 тысяч °С), превращая всю органику и пластик в безвредный газ. Пока что объем переработки всего 1000 тонн в год, но в дальнейшем мощность будет увеличена. 


Ученые из Новосибирского государственного технического государственного университета (НГТУ) предложили утилизировать взрывоопасные и пиротехнические вещества с помощью концентрированной щелочи под действием высокой температуры. Этот метод не избавит полностью от таких отходов, но на выходе они теряют свои огне- и взрывоопасные свойства. Поэтому их можно захоронить без вреда для природы на полигонах ТКО. 


Новый способ безотходной утилизации покрышек от карьерных самосвалов разработали ученые из КузГТУ. Метод основан на последовательной термообработке резины. Сперва её измельчают в крошку, а затем отправляют в печь под 550-700 °С. После обработки получается топливный газ, многокомпонентная жидкость и твердый остаток. Из жидкости получают вещества для печного топлива и парфюмерии, а твердый остаток повторно отправляют в печь при 1000°С и получают газ с сорбентом. Такая переработка наносит экологии меньше вреда, чем другие её виды. 

Пластик


Специалисты Вятского государственного университета добились успехов в разработке экологичного пластика. Им удалось получить материал, в котором полностью отсутствуют нефтепродукты. Но пока для его разложения требуется минимум пять лет и специальные условия. В качестве основного компонента ученые использовали полимолочную кислоту – растительный пластик.


Шведские ученые сделали термореактивный материал, который способен заменить традиционный пластик. Он изготовлен из лигнина — отходов древесины. Органический полимер по всем свойствам не уступает обычному пластику, при этом он абсолютно безопасен для окружающей среды. Его можно как переработать во что-то другое, так и оставить разлагаться на полигоне — природе от этого вреда не будет. 


Ученые из Китая изготовили экологически чистый пластик из спермы лосося. Такой материал выделяет на 97% меньше парниковых газов, чем пластик. Для его получения специалисты соединили нити ДНК спермы лосося и химические вещества растительного масла. У них получился гидрогель, из которого затем удалили всю влагу. На выходе получился твердый материал, из которого можно делать упаковку для техники или других изделий, хранящихся в сухом помещении. 

Интерактив и моделирование


Международная группа ученых составила интерактивную карту концентраций СО2. Согласно ей, общий объем запертого на поверхности планеты углекислого газа составляет 130 гигатонн. Если одновременно произойдет выброс такого количества CO2, то всё живое на Земле погибнет, а атмосфера восстановится только через тысячелетия. Но ученые уверены, что человечество этого никогда не увидят. 


Ученые из Сколтеха разработали алгоритм, который оценивает загрязнение среды в окружающих областях и достраивает значения этих показателях на неохваченных участках. Данные отображаются на тепловой карте. Интерфейс простой — желтым цветом показан самый высокий уровень загрязнения, а фиолетовым самый низкий. За основу взяли данные 1526 проб из 448 источников вокруг Новой Москвы. Каждый показатель содержит 21 характеристику. Алгоритм можно масштабировать на любой регион, по которому доступны данные измерений, и любую среду, для которой есть нормативы у ВОЗ, корпораций или на национальном уровне. 


Специалисты Калифорнийского и Колумбийского университетов оценили влияние сточных вод на мировой океан. Они создали карту, на которую нанесли 135 тысяч водосборных бассейнов. Они пришли к выводу — ежегодно со сточными водами в мировой океан попадает в среднем 6,2 млн тонн азота. Из-за этого активно цветут водоросли, что приводит к дефициту кислорода в воде. От сточных вод также появляются в системе гербициды, пестициды и пластик. 


Международная группа ученых из России, США и Нидерландов оценили влияние изменения климата на вечную мерзлоту. Оказалось, что земли Арктики могут превратиться из поглотителей парниковых газов в их источник. Во всем виноваты арктические пожары, они высвобождают запасы углерода, которые копились тысячелетиями в торфяных почвах. 


Британские ученые из Университета Лидса пришли к выводу, что мужчины вредят больше экологии, чем женщины. Оказалось, что от них поступает на 40% больше парниковых газов, чем от женщин. Мужчины чаще употребляют в пищу мясо и другие продукты животного происхождения, а также различные напитки. Также исследователи пришли к выводу, что мясная диета приводит к выбросам, которые на 59% больше, чем от образа жизни вегетарианцев.  

Упаковка


Специалисты из ЮУрГУ совместно с коллегами из Индии разработали упаковку из крахмала. Их материал полностью биоразлагаемый — на это уходит четыре недели под водой. Упаковку из крахмала можно использовать практически везде, но у нее есть один минус — она не имеет 100% устойчивости к агрессивной среде. Сейчас ученые работают в этом направлении.


Компания OSQ разработала первую в России биоразлагаемую упаковку для еды из ламинированного картона. Она разлагается в почве за полгода. Раньше продукция бренда компании разлагалась в окружающей среде всего на 70%. Ламинированная крафтовая упаковка при попадании в землю исчезает без следа. На российском рынке нет аналогов. Компания занималась разработкой упаковки совместно с учеными из организации, название которой не уточняется.  

Строительство


В Пермском политехническом университете (ПНИПУ) ученые придумали, как улучшить строительные материалы и сократить вред целлюлозно-бумажной промышленности. Они добавили целлюлозные отходы — лигносульфаты — в цементную смесь и получили цемент с повышенной прочностью и теплоизоляцией.

4 главных научных открытия года для отрасли ИКТ: выбор CNews

Цифровизация

|

Поделиться

    Мир информационных технологий стремительно развивается, «каждый день что-то новое». Однако немалая часть этих новаций имеет сугубо прикладной характер. По-настоящему фундаментальных новаций, которые скажутся на развитии отрасли, не так много. Большинство надежд на прорыв в области ИТ связаны с квантовыми компьютерами и искусственным интеллектом, но есть и разработки, способные влить новое вино в старые меха «обычного», полупроводникового компьютинга.

    1. На пути к «квантовому превосходству»

    Квантовые компьютеры — одна из самых «горячих» ИТ-тем последних лет. И в 2019 г. в деле их создания и использования произошли большие подвижки. В начале года IBM представила первые коммерческие квантовые «персональные устройства», ближе к концу Google заявила о том, что ее квантовый компьютер наконец превзошел «обычный».

    В январе на международной выставке потребительской электроники CES 2019 корпорация IBM представила Q System One — 20-кубитный квантовый компьютер, который в компании окрестили «первой в мире интегрированной универсальной квантовой вычислительной системой, разработанной для научного и коммерческого применения». В таком заявлении есть доля лукавства — для работы внутри корпуса Q System One требуется поддержание температуры порядка 0,001 К, то есть, практически абсолютного нуля. А в сентябре «Голубой гигант» объявил о предоставлении широкого доступа к своему 53-кубитному компьютеру, расположенному в Центре квантовых вычислений.

    Прототип квантового компьютера IBM Q System One

    Так что можно считать уходящий год годом выхода квантовых компьютеров на коммерческий рынок. И предположить, что наступающий будет богат событиями в этой области.

    Немногим позже в широкий доступ, якобы случайно, попала информация о том, что 53-кубитный компьютер Sycamore корпорации Google за 3 минуты 20 секунд создал псевдослучайную последовательность данных с заданным распределением, причем на решение аналогичной задачи классическому суперкомпьютеру Summit от IBM потребовалось бы 10 тыс. лет. Это позволило интернет-гиганту заявить о достижении «квантового превосходства».

    По оценке специалистов самой IBM, ее суперкомпьютеру на решение потребовалось бы 2,5 дня, и точность результатов при этом была бы выше. Есть также мнение, что в Google специально подобрали довольно оторванную от жизни задачу, которая относительно проста для квантового компьютера, но требует большого объема вычислений от «классического».

    Как бы то ни было, это событие — появление квантового компьютера, способного решать (пусть и несколько странную) задачу быстрее обычного суперкомпьютера, — крайне важно для мира ИТ. Классические процессы изготовления микросхем уже подошли к своему физическому пределу. Сейчас технологическая норма достигла 7 нм, а указанный предел находится где-то в районе 3 нм. Более того, как утверждается, освоение технологий менее 7 нм уже не даст значимого выигрыша в быстродействии.

    Создатели традиционных компьютерных систем пытаются обойти законы природы различными способами (о некоторых из них будет сказано ниже), однако радикально картину они не меняют. И надежды на дальнейший прогресс вычислительной техники все чаще возлагаются на квантовые технологии.

    В России предлагается выделить p51 млрд на развитие квантовых вычислений. И кое-какие успехи уже есть: у нас уже появился первый прототип квантового компьютера и заработала самая длинная в мире линия связи с квантовым шифрованием.

    Российский усилитель сигнала для квантового компьютера

    2. Сверхпроводимость «добавила» 50 градусов

    Компьютерные системы, содержащие сверхпроводящие элементы, не будут терять энергию на обогрев окружающего пространства, соответственно, они будут энергоэффективнее и компактнее. Относительно приемлемых температур ученые уже достигли. Осталось дело за малым — добиться сверхпроводимости при сколько-нибудь нормальном давлении.

    Еще один резерв повышения производительности компьютеров, как квантовых, так и классических — сверхпроводимость, которая позволит снизить их энергопотребление и, соответственно, тепловыделение. Поэтому за исследованиями в этой области с большим интересом следят и в мире ИТ.

    Пока эффект сверхпроводимости можно наблюдать при низких температурах и чудовищных давлениях

    Очередной прорыв в области сверхпроводимости произошел в мае, когда исследователи международной научной группы, среди которых были и наши соотечественники, обнародовали статью, в которой рассказали о достижении сверхпроводимости декагидридом лантана (LaH₁₀) при температуре –23 ⁰С (250К). Это приблизительно на 50 градусов выше, чем прошлый рекорд.

    Сообщения об этом появлялись и ранее, но публикация в Nature в научном мире считается своеобразным знаком качества. Скажем, прошлогодняя статья индийских исследований о получении сверхпроводимости при нормальном давлении, верификацию не прошла, их рекорд научным сообществом принят не был, и интерес к этому достижению понемногу сошел на нет.

    –23 ⁰С — это нормальная зимняя температура, по крайней мере в России. Проблема лишь в том, что наблюдался эффект сверхпроводимости при давлении почти в 1,7 млн атмосфер. Так что до применения эффекта сверхпроводимости на практике еще очень далеко. Тем более, что следующий кандидат на звание «самого теплого сверхпроводника», декагидрид иттрия YH₁₀, как предсказывают расчеты, будет «сверхпроводить» при температуре аж 47 ⁰С (320 К), но при давлении в 2,5 млн атмосфер.

    Но прогресс есть и, по крайней мере, он точно измерим.

    3. Металинзы сделают оптические системы более компактными

    Незыблемый, казалось бы, принцип, что качественная оптическая система требует много места и стоит дорого, может быть поставлен под сомнение новыми исследованиями в области нанотехнологий.

    Екатерина Столбова, фонд «Сколково»: Грант покроет до 80% расходов компаний на внедрение ИТ-решений

    Поддержка ИТ-отрасли

    Главное препятствие на пути миниатюризации современных устройств — законы физики. Оптические элементы «сопротивляются» ей даже упорнее, чем полупроводники. Для размещения полноценной оптической системы требуется место, которого в современных гаджетах нет. Производители смартфонов, например, улучшают качество фотографий с помощью «искусственного интеллекта» (топового смартфона без упоминания о встроенном ИИ сейчас и не сыскать).

    Еще одна проблема состоит в том, что изготавливать крошечные линзы с помощью традиционных технологий обработки стекла довольно трудно и дорого.

    В качестве альтернативы уже несколько лет предлагаются металинзы — пластинки микронного размера, покрытые наноразмерными столбиками и отверстиями. Металинзы могут менять свойства падающего света — поляризацию, интенсивность, фазу, направление распространения. Набор металинз может менять характеристики света под конкретные нужды.

    Эксперименты с металинзами идут уже несколько лет, лидируют в этих исследованиях ученые Гарвардской школы инженерных и прикладных наук, которые в конце 2017 г. решили проблему хроматической аберрации. Суть последней в том, что когда белый свет проходит через обычную линзу, лучи с разными длинами волн отклоняются по-разному и фокусируются в различных точках. Для исправления этого эффекта приходится создавать сложные комбинации линз. А теперь одна металинза может закрыть вопрос.

    Threat Intelligence: что это такое и как применить на практике

    Безопасность

    В начале этого года ученые из Гарварда разработали поляризационно-нечувствительные металинзы, которые могут фокусировать свет всего видимого спектра без аберраций. А в конце года они же разработали металинзы сантиметрового размера (также для работы во всем видимом спектре), которые могут быть изготовлены с использованием традиционных методов изготовления микросхем. За счет этого металинзы, по крайней мере — при большом объеме производства, могут оказаться дешевле обычных. Их, по крайней мере так полагают сейчас, можно будет производить на том же оборудовании, на котором создают и полупроводниковые элементы. Что позволит собирать все части устройств на одной фабрике. Так что звучащие с 2017 г. обещания «камера сматртфона будет снимать как зеркальная» становится реальностью.

    Металинза способна сфокусировать свет всех длин волн в одной точке

    Пока же устройства с микролинзами дороги, поскольку не решены проблемы с встраиванием наноэлементов в полупроводниковые устройства. Кроме того, пока прозрачность металинз ниже, чем у обычных, что также ограничивает их применение.

    Тем не менее, металинзы ждут в самых разных сегментах ИТ-рынка, от потребительского (их применение могло бы позволить уменьшить и облегчить гарнитуры виртуальной реальности) до корпоративного — устройств интернета вещей, оптоволоконных линий. И даже в квантовом компьютинге собираются применять алмазные металинзы (в алмазе кубиты существуют даже при комнатной температуре).

    4. «Традиционный» компьютинг ищет резервы роста в технологиях полувековой давности

    Закону Мура, а с ним и традиционному компьютингу предрекают конец уже не первый год, однако производители процессоров раз за разом находят резервы для роста.

    Так, британские компании Search For The Next и Semefab разработали технологический процесс производства полупроводниковых изделий Bizen, основанный на технологиях тех времен, когда бал правили биполярные транзисторы. А также на квантовых туннельных эффектах.

    Название технологии получилось из слов «биполярный» и «Зенер» (в честь американского физика Кларенса Зенера, описавшего применение используемого в Bizen туннельного эффекта).

    Применимость биполярной технологии была ограничена из-за ее требования к резисторам, которые невозможно уменьшать так, как остальные полупроводниковые устройства. Поскольку в технологии Bizen используется квантовое туннелирование, то резисторы становятся не нужны. Это позволяет создавать более простые схемы с большей плотностью элементов. Вдвое уменьшается количество слоев, снижается потребление энергии, уменьшается размер устройства. А скорость изготовления таких устройств, напротив, растет (по утверждению разработчиков — впятеро). При этом относительная простота производственного процесса поможет, как надеются разработчики технологии, вернуть производство на старые полупроводниковые фабрики.

    Другой способ преодолеть «7-нанометровое проклятие» продемонстрировала SkyWater Technology Foundry, показавшая первые микросхемы, один слой которых составляют транзисторы на базе углеродных нанотрубок, другой — энергонезависимая память. Через 2,5 года планируется, что по этой технологии удастся создать чип с 50 млн транзисторов, 4 Гбайтами памяти и 9 млн межсоединений на кв. мм между слоями, которые смогут передавать 50 терабит в секунду, потребляя при этом менее 2 пикоджоулей на бит.

    Размер имеет значение: Wafer Scale Engine и «обычный» процессор

    А пока новые технологии прокладывают путь в реальную жизнь, текущие задачи приходится решать наличными средствами. В августе компания Cerebras Systems и ее производственный партнер TSMC представили компьютеры CS-1 с самыми большими в мире процессорами. Размеры чипа, названного Wafer Scale Engine — 215×215 мм. На площади 46 225 кв. мм расположены 1,2 триллиона транзисторов (площадь в 57 раз больше, чем у самого крупного графического процессора, а транзисторов — в 78 раз больше), из которых создано 400 тыс. вычислительных ядер, оптимизированных под задачи, связанные с искусственным интеллектом (именно поэтому WSE сравнивают с графическими процессорами, также популярными в ИИ-индустрии). Объем встроенной оперативной памяти — 18 Гбайт, за передачу данных отвечают 12 100-гигабитных каналов. Все это дает возможность CS-1, занимающему около трети стандартной стойки ЦОД (высота компьютера — 15U) заменять собой гораздо более сложные, дорогие и энергоемкие кластеры на графических процессорах.

    Эдуард Пройдаков

    Как излечить депрессию: самые последние достижения науки

    Более 30% людей с депрессией не помогает традиционное лечение. Альтернативами антидепрессантам и психотерапии может стать электрошок, веселящий газ и даже пересадка кала. Рассказываем об исследованиях 2021 года.

    Проблема миллионов

    Около 280 млн человек в мире, по данным ВОЗ, страдают от депрессии. Это ведущая причина инвалидности во всем мире. Депрессия не только снижает работоспособность, приводит к трудностям в семье и социуме, но и может довести человека до самоубийства. Каждый год более 700 000 людей добровольно уходят из жизни. А между тем депрессию нужно и можно лечить: наука постоянно тестирует новые методы.

    За уходящий год вышло множество исследований о депрессии. Ученые досконально изучили причины и назвали факторы, повышающие риск возникновения депрессивного расстройства. К ним относятся:

    • многочасовая занятость на работе;
    • недостаток сна;
    • обилие трансжиров в диете;
    • избыточный вес;
    • инсулинорезистентность;
    • нездоровый микробиом кишечника;
    • загрязнение воздуха (особо влияет на психическое здоровье детей).

    Причиной депрессии может быть другой недуг. В частности, болезнь Лайма увеличивает риск психических расстройств на 28%, пациенты с таким диагнозом в два раза чаще пытались покончить жизнь самоубийством. Одно из исследований показало, что довести до суицида может обычный паразит Toxoplasma gondii — он производит метаболиты и вызывает воспаление мозга. Токсоплазмозом легко заразиться от домашних животных: кошек и собак.

    Ряд исследователей протестировали на людях с депрессией «противоядия», которые напрямую следуют из причин. Согласно отчетам за 2021 год, облегчить симптомы и наладить психическое здоровье многим добровольцам помогло:

    • правильное питание с большим количеством фруктов и овощей;
    • отказ от фастфуда;
    • употребление оливкового масла;
    • регулярная физическая активность;
    • налаживание сна.

    В ходе экспериментов выяснилось, что сдвиг режима всего на один час на более раннее время снижает риск депрессии на 23%.

    Среди подростков менее подвержены недугу те, кто проявляет альтруизм, помогая другим.

    Одно из исследований показало, что риск послеродовой депрессии ниже у тех новоиспеченных матерей, которые практикуют грудное вскармливание.

    Достижением в изучении психологических болезней стало картирование мозга, то есть определение конкретных зон, отвечающих за то или иное расстройство. Благодаря этому стало возможным более точечно применять электросудорожную терапию, которая используется для лечения психических расстройств с 1930-х годов. Если 80 лет назад электрошок был похож на пытку, вызывая страшные судороги и даже микротрещины в костях, то теперь процедура стала намного более гуманной. В голову пациента помещают нейростимулятор, который посылает высокочастотные электрические импульсы через имплантированные электроды глубоко в мозг в определенные области, ответственные за симптомы расстройства.

    Электрошок и лечение магнитным полем

    Авторы ноябрьского исследования из Медицинского центра Маунт-Синай утверждают, что им удалось найти «переключатель депрессии», который выводит пациента из состояния постоянной психической боли и неподвижности, возвращает к жизни, способности двигаться и взаимодействовать. Глубокая стимуляция мозга в определенных зонах помогает прервать привычный цикл негативных мыслей и, в отличие от классической терапии, которая может растянуться на месяцы и годы, действует быстро: одни добровольцы испытали облегчение в первые же минуты сеанса, другие — через неделю.

    Глубокая стимуляция мозга одобрена Управлением по контролю за лекарствами США для лечения эссенциального тремора, болезни Паркинсона, эпилепсии и обсессивно-компульсивного расстройства, но пока не применяется повсеместно для лечения тяжелой депрессии. Подобную терапию проводит в экспериментальном порядке Калифорнийский университет в Сан-Франциско — и, судя по октябрьскому исследованию, весьма успешно.

    Команда Университета Южной Калифорнии разработала методы машинного обучения для расшифровки симптомов психических расстройств в зависимости от активности мозга. Теперь исследователи планируют создать интерфейс «мозг — машина» с замкнутым контуром, который будет сам регулировать дозу электростимуляционной терапии, отслеживая симптомы в режиме реального времени на основе активности мозга. Однако у электросудорожной терапии есть неприятные побочные эффекты: у некоторых пациентов она вызывает спутанность сознания и временную потерю памяти. Поэтому медицине нужно больше альтернатив.

    Возможным прорывом в лечении тяжелой депрессии может стать магнитная судорожная терапия (МСТ), когда мозг пациента стимулируется импульсами магнитного поля высокой интенсивности через магнитную катушку. Процедура обычно проводится под общей анестезией, как и электросудорожная терапия. Калифорнийский университет в Сан-Диего недавно отчитался об успехах этого метода. В период с февраля 2012 по июнь 2019 года 30 участников получили 12 продолжительных сеансов МСТ с уменьшающейся частотой в течение шести месяцев. У двух третей пациентов наблюдалось стойкое улучшение симптомов депрессии без каких-либо неблагоприятных когнитивных эффектов. И лишь у трети пациентов (33%) произошел рецидив депрессии, им потребовалась госпитализация. Это неплохой результат, учитывая, что в эксперименте участвовали именно тяжелые больные, которым не помогали антидепрессанты.

    Средства для наркоза и фекалии

    С недавних пор спасением для многих стал анестетик кетамин, который выпускается в форме назального спрея для лечения резистентной депрессии. Это лекарство, как показывают исследования, очень быстро снимает симптомы депрессии и суицидальные мысли. Однако кетамин может вызывать нежелательные побочные эффекты, такие как галлюцинации и бред, после лечения нужно находиться под контролем врачей, повышен риск злоупотребления. Поэтому исследователи сейчас заняты поиском альтернативного вещества, которое будет иметь такое же быстрое действие, но без вредных последствий для человека.

    Таким спасительным средством может стать, например, веселящий газ. В ходе недавних экспериментов в Медицинской школе Вашингтонского университета у людей с резистентной депрессией вдыхание смеси кислорода и закиси азота в течение часа значительно улучшило симптомы. В исследовании отмечается, что эффект может длиться несколько недель. «Одно из потенциальных преимуществ закиси азота по сравнению с кетамином состоит в том, что, поскольку это летучий газ, его анестезирующие эффекты очень быстро исчезают», — рассказал один из авторов исследования. После такого лечения можно сразу встать и пойти, а не ждать два часа, как после лечения кетамином.

    Еще одно из разрабатываемых направлений — лечение психических расстройств трансплантацией фекальной микробиоты. В Америке человеческий кал признается экспериментальным лекарством с 2013 года. Не очень приятно? Но в любом случае лечение депрессии в XXI веке выгодно отличается от недавнего прошлого. Если раньше пациентов лечили кровопусканием или электрошоком, а то и просто закрывали в психиатрической лечебнице на долгие годы, то теперь больным рекомендуют здоровый образ жизни и безболезненные процедуры.

    Новые открытия дают надежду на лечение рака без побочных эффектов

    Новые открытия дают надежду, что мы победим болезнь — «бич современного общества»

    Как медицина движется к победе над диабетом

    На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc. , запрещённая на территории Российской Федерации

    • Устройство человека

    • Наука против природы

    • 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

    • Федеральный портал «Российское образование»

      Московский школьник создал перчатку, которая может распознавать жестовый язык

    • Современный карликовый крокодил

      Shutterstock

      Обнаружены еще два вида вымерших крокодилов, которые охотились на предков человека

    • Спинозавр охотится

      Shutterstock

      Палеонтологи нашли останки крупнейшего в истории наземного хищника Европы

    • Разбор скелета собаки

      Сергей Каинов, Гнёздово Project

      Разрубленная собака и чуть-чуть золота: в Гнездове завершены раскопки двух курганов X в.

    • University of Michigan

      Химический анализ бивня мастодонта рассказал о поведении вымершего животного

    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

    Каких выдающихся российских ученых-современников называют сами научные сотрудники

    «Снижение интереса к науке продолжается», «наука плохо вписывается в законы рынка», «таково предназначение ученых» и «сотрудники ВЦИОМ поленились на этот раз по деревням поездить», — таковы мнения специалистов в разных областях науки, к которым «Газета.Ru» обратилась с просьбой прокомментировать тот факт, что 81% россиян не смог назвать ни одного российского ученого-современника.

    В связи с тем, что 81% россиян не смог назвать ни одного российского ученого-современника, «Газета. Ru» провела свой опрос среди одиннадцати исследователей, активно работающих в разных областях науки. Каждому респонденту было задано два вопроса (с подробными ответами можно ознакомиться во врезе к данному тексту):
    1). По данным ВЦИОМ, по сравнению с 2007 годом значительно больше стало тех, кто вообще не может назвать фамилии российских ученых-современников (с 67% до 81%). Как вы прокомментируете этот факт?
    2). Назовите пять выдающихся, по вашему мнению, российских ученых-современников.

    Отвечая на второй вопрос, многие отметили, что могут назвать выдающихся ученых лишь в своей области, являясь в остальных науках такими же профанами, как и 81% участников опроса ВЦИОМ. «В областях, не имеющих отношения к области моих научных занятий, я полный профан и знаю лишь тех ученых, чьи имена на слуху, потому что они или получили премию, или от нее отказались, или сами себе ее выдали, — сказал биолог Константин Северинов. – Собственно научное значение их работ мне, как неспециалисту, оценить трудно, и не будь ненаучного пиара, я бы про них мало что знал».

    Из числа названных опрошенными имен только четыре повторились более одного раза.

    Таковыми ожидаемо стали Григорий Перельман и Жорес Алферов.

    «На фига я России нужен?»

    В эксклюзивном интервью «Газете.Ru» лауреат Нобелевской премии по физике Андрей Гейм прокомментировал…

    11 октября 07:51

    Еще один — это Андрей Гейм, который стал известен широкой публике осенью 2010 года, получив Нобелевскую премию вместе с Константином Новоселовым. Правда Гейм, как известно, работает за рубежом и не имеет российского гражданства, так что вопрос, можно ли считать его российским ученым, довольно спорный. Четвертым же исследователем, которого отметили собеседники «Газеты.Ru», стал автор теории инфляции Вселенной Андрей Линде. В настоящее время он живет и работает в США, его периодически называют одним из главных кандидатов среди российских ученых на получение Нобелевской премии.

    По мнению академика РАН Евгения Александрова, причина таких результатов опроса ВЦИОМ заключается в том, что «общественное сознание населения России развёрнуто в меркантильную сторону, а занятия наукой неприбыльны и утратили былой престиж».

    «Прискорбное снижение интереса к науке и культуре в целом продолжается», — считает Александров.

    Вторит ему и физик-ядерщик из CERN Александр Никитенко: «Я думаю, причина в том, что все меньше и меньше людей так или иначе вовлечено в научную работу»

    «Главное — знать, где копать»

    В том, какие в 2011 году возможны научные открытия и можно ли вообще предсказать открытие, отдел науки…

    29 декабря 16:12

    Историк Игорь Алексеев обращает внимание на то, что «научная литература выходит даже не мизерными, а микроскопическими тиражами, популяризации науки как вида человеческой деятельности нет вообще, даже из высшего образования, массовость которого возрастает, фундаментальная научная составляющая стремительно исчезает, уступая место практическому освоению западных достижений».

    Политолог Николай Борисов говорит о том, что «престиж научной профессии снижается, большинство крупных ученых работает за рубежом», в России «слабая интеграция науки и образования, интерес общества к науке падает», а «сами ученые слабо популяризируют свою деятельность».

    «С одной стороны, это отражение упадка интереса к науке в обществе, — считатет доцент геофака МГУ Андрей Панин. — Но немаловажная причина такого упадка — падение уровня отечественных научных исследований, почти полное отсутствие в последние годы отечественных достижений действительно мирового уровня, которые получили бы признание международного научного сообщества (за редкими исключениями, как Перельман). Об этом наглядно свидетельствуют цифры».

    Медик Игорь Ефимов думает, что граждане России не могут назвать пять выдающихся русских учёных-современников потому, что их просто нет в России.

    «Ни один из названных учёных в опросе ВЦИОМ не является ныне действующим специалистом, некоторые уже давно умерли», — заявил Ефимов. С этим утверждением согласен и кристаллограф Артем Оганов, который считает, что в России сейчас очень мало ученых мирового уровня: «Наиболее известны имена «организаторов науки». Имена-то известны, а открытия — нет».

    Оганов называет и другие причины: «Приоритеты сейчас другие: общество знает через СМИ имена олигархов, спортсменов, писателей, актеров, но не ученых, не художников. Вероятно, потому, что на науке трудно сделать деньги. По этим же причинам в Америке тоже практически не знают современных ученых. Может быть, таково предназначение ученых и художников — быть неизвестными при жизни, но признанными после смерти? Наука плохо вписывается в законы рынка». «Без интереса и соответствующего финансирования научной деятельности со стороны государства трудно ожидать другого результата», — считает биомедик Рауль Гайнетдинов.

    А вот биолог Константин Северинов не видит в результатах опроса ВЦИОМ «ничего удивительного, а тем более страшного». «Ученый — это, если все нормально, непубличная профессия, и большинство научных результатов очень специализированно, требует существенного специального образования и знаний для их оценки и поэтому не может, да и не должно быть воспринято публикой.

    На мой взгляд, средний человек с улицы и не должен знать имен, так как он/она не сможет реально оценить специализированное научное исследование, каким бы красивым оно не казалось специалисту», — размышляет Северинов.

    «Хочешь работать в России — езжай туда один»

    Рассуждая о мерах, необходимых для возвращения отечественных ученых, «утекших» за рубеж, власти не видят…

    02 ноября 17:41

    «Если речь идет о прямо сейчас активно работающих ученых, то это нехорошо, но не страшно, — считает астрофизик Сергей Попов. — Это типично в мире, поскольку поток новостной информации слишком велик. Я думаю, что и профессиональные ученые в среднем не назовут с ходу пять фамилий достойных современников вне своей области (что хорошо подтверждается ответами ученых корреспондентам «Газеты.Ru»). Гораздо хуже, что есть проблемы с крупными фигурами последних ста лет (Гинзбург, Ландау, Арнольд, Сахаров, Фридман, Колмогоров, Капица), — продолжает Попов. – Это, во-первых, свидетельство отсутствия популяризации не на уровне свежих новостей, а на уровне книг и серьезных, но обязательно интересных научно-популярных фильмов на ТВ; а во-вторых, свидетельство того, что сильные активно работающие ученые не заинтересованы в серьезной популяризации».

    Но самый оригинальный взгляд на результаты опроса ВЦИОМ высказал химик Алексей Бобровский. «Я очень скептически отношусь к подобного рода статистике. Мне кажется, цифры ВЦИОМ даже завышены и опросы проводились в крупных населенных пунктах. Думаю, ситуация еще хуже: где-нибудь в глубинке наука людям вообще по барабану, они не знают, что это такое (как, впрочем, и большинство наших чиновников).

    Более того, обнаруженная тенденция, по-видимому, связана как раз с тем, что сотрудники ВЦИОМ поленились на этот раз по деревням поездить.

    Понятие «выдающийся» соответствует очень высокому критерию значимости в науке (уровень Нобелевской премии или около того). Я могу хоть как-то судить и оценивать лишь роль ученых в областях науки, в которых сам занят (полимеры и жидкие кристаллы). Из ученых прошлого, безусловно, это Фредерикс, Цветков, Каргин. По-моему, в настоящий момент российских ученых, которых можно было бы отнести к выдающимся, нет», — заявил химик.

    самые значимые научные открытия XXI века

    Автор:

    Екатерина Апалей

    Третий вид высшего древнего человека, новые и самые тяжелые элементы в периодической таблице, самый мощный световой лазер на Земле — какими еще открытиями могут гордиться россияне.

    С 1999 года 8 февраля страна отмечает День российской науки — праздник, учрежденный президентом Борисом Ельциным. Его аналог существовал и многим ранее — с 1724 года, года основания Российской академии наук. Тогда праздник 28 января (8 февраля по новому стилю) учредил Петр I. День российской науки также совпадает с днем рождения великого разностороннего ученого Дмитрия Ивановича Менделеева, открывшего периодический закон, изучавшего газы и растворы, метеорологию, кораблестроение и воздухоплавание. Обойти стороной такую важную дату Санкт-Петербург.ру не смог — выясняли, чем же могут похвастать наши современники.

     

    Денисовский человек

     

    Третий вид людей в 2008 году открыли на Алтае ученые из Института археологии и этнографии СО РАН. Денисовский человек стал вторым после неандертальцев открытым видом высшего древнего человека. В Денисовой пещере, расположенной на юге Алтайского края, археологи нашли двадцать культурных слоев, в одном из которых обнаружили мелкие костные останки. На основе ДНК, которую извлекли из них, ученые сделали вывод, что останки принадлежат особой ветви представителей человека, средней между неандертальцами и современными людьми.

    В частности, исследовалась фаланга пальца маленькой девочки, жившей от 30 до 75 тыс. лет назад. Найденные там же коренные зубы и кости животных доказывают, что на генном уровне денисовские люди не были тесно связаны с неандертальцами или «сапиенс». Но неандертальцы могли быть соседями денисовского человека, поскольку их останки также были в пещере. Отсюда произошла теория о смешении видов.

    В декабре 2010 года следы генома денисовского человека нашли в геномах современных полинезийцев и жителей островов Малайского архипелага. До обнаружения нового вида человека науке было известно лишь о двух высших видах древних людей — кроманьонцах и неандертальцах.

    Те самые фрагменты фаланги, которые позволили открыть новый вид

    Фото: Bence Viola

     

    Задача тысячелетия 

     

    Одним из величайших событий в мире математики XXI века является решение одной из «задач тысячелетия» Григорием Перельманом, который в 2002 году доказал гипотезу Пуанкаре. В список «задач тысячелетия» ее включил Математический институт Клэя.

    Гипотеза сформулирована в 1904 году физиком и философом Анри Пуанкаре. Она относится к разделу математики, изучающему явление непрерывности в общем виде, и гласит, что трехмерный объект без сквозных отверстий топологически эквивалентен сфере. Мы бы перевели это с русского на русский приблизительно так: трехмерная поверхность бублика подобна трехмерной поверхности апельсина. Тогда как двухмерная поверхность бублика и апельсина не подобны.

    Григорий Перельман решил частный случай гипотезы геометризации Уильяма Терстона, которая подтверждает справедливость гипотезы Пуанкаре. Практической значимости для человечества решение задачи не несет, но для мира науки является прорывом.

    К слову, от 1 млн долларов, который институт Клэя обещал за решение задачи, Перельман отказался, не пояснив причин.

     

    Фото: rusinform.ru

     

    Неисчерпаемость газа и нефти

     

    Ученые университета нефти и газа имени Губкина опровергли опасения защитников планеты о том, что максимум через сотню лет на Земле не останется горючих ресурсов, что могло бы в значительной степени отразиться на жизни современного человека. Они пришли к выводу, что природный газ и нефть — это возобновляемый и неиссякаемый источник энергии.

    Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов. Месторождения нефти проходят «жизненный» цикл — от стадии освоения до консервации месторождения после падения добычи ресурса. Исходя из одобренной большинством ученых теорий (биогенной), нефть образуется из органических остатков. По менее популярной теории, нефть появляется в результате химической реакции в верхней мантии при высоких температурах и давлении.

    Вторую теорию и доказали исследователи из университета имена Губкина. С помощью экспериментов и теоретических выводов было установлено, что в верхней мантии планеты примерно на глубине 100-150 километров есть условия для синтеза сложных углеводородных систем. А исходя из этого получается, что на производство углеводородов требуются не миллионы лет, а минуты.

     

    Фото: news.rambler.ru 

     

    Сверхтяжелые элементы

     

    Сотрудники лаборатории имени Флерова при Объединенном институте ядерных исследований в Подмосковье десять лет с 2000 года работали над синтезом тяжелых элементов, и в итоге смогли синтезировать шесть самых тяжелых, которые получили номера со 113-го по 118-й. Элементы №114 и 116 признал Международный союз чистой прикладной химии и присвоил им названия «флеровий» и «ливерморий». Остальные четыре элемента ждут утверждения статуса.

    Флеровий, если бы его получили в весовых количествах, по плотности и виду наиболее близок к свинцу, однако температура его плавления составляет всего 67 °C. Флеровий может стать одним из самых легкоплавких металлов после ртути, коперниция, цезия, франция, галлия, рубидия и калия. Однако он потенциально и самый легкокипящий металл — температура его кипения составляет всего 140 °C.

    Потенциально полезные свойства флеровия и ливермория пока что прорабатываются, но другой важной стороной открытия новых элементов является то, что все они подтвердили основополагающий закон периодичности свойств химических элементов, выведенный Менделеевым.

    Фото: ownlab.ru

     

    Вода и метан на Марсе 2008

     

    На стыке XX и XXI веков ученые из Московского физико-технического института во главе с Владимиром Краснопольским зарегистрировали линии поглощения метана на красной планете. Сделано это было с помощью инфракрасного спектрометра на гавайском телескопе CFHT. Значимость открытия заключается в том, что на Земле главный источник метана — живые существа. Поэтому неисключено, что на Марсе все-таки есть жизнь.

    Успеха добился и Институт космических исследований РАН, который с помощью прибора ХЕНД на орбитальном аппарате НАСА «Марс Одиссей» доказал, что на полюсах Марса и в средних широтах есть большие запасы воды под поверхностью планеты. Вода находится не в привычном жидком состоянии, а представляет собой порошкообразный водяной лед. Позднее другие исследователи нашли на Марсе карбонатные отложения, которые не могли бы появиться без воды, что подтвердило открытие россиян.

    В прошлом году НАСА заявила, что на планете может быть и жидкая вода.

    Фото: uahirise.org

     

    Экзаваттные лазеры

     

    В 2006 году институт прикладной физики РАН из Нижнего Новгорода построил лазерную установку, которая смогла дать самое мощное световое излучение на планете. Прибор под названием PEARL (PEtawatt pARametric Laser) работает на основе технологии параметрического усиления света в нелинейно-оптических кристаллах и позволяет создавать импульсы мощностью 0,56 петаватта — это в несколько сот раз превосходит мощность всех электростанций Земли.

    Сверхмощные световые излучения способны привести вещество в экстремальное состояние и при определенной мощности даже превратить электроны в абсолютно новую частицу. Также сверхмощные световые лазеры позволяют инициировать термоядерные реакции в мишенях, а это путь к созданию лазерных источников нейтронов с уникальными свойствами.

    В будущем институт планирует создать лазеры мощностью до 200 петаватт и 1 экзаватт.

    Фото: Патриотам.рф

    последних достижений в области естественнонаучного и технического образования, от современной педагогики до нейрообразования и оценивания

    последние достижения в научно-техническом образовании, от современной педагогики до нейрообразования и оценивания — Cambridge Scholars Publishing

    • «Я всегда представлял себе, что Рай будет своего рода библиотекой. »

      — Хорхе Луис Борхес, писатель

    • Описание
    • Биография редактора
    • Авторы

    Научно-технические исследования в области образования, проводимые под влиянием исследовательского мышления, не только концентрируются на преподавании научных концепций и устранении любых неверных представлений, которые могут быть у учащихся, но также подчеркивают способы, которыми учащиеся учатся, и ищут пути для достижения лучшего обучения через творчество. Новые разработки в области естественно-научного и технологического образования опираются на широкий спектр методов, заимствованных из различных областей науки, таких как компьютерные науки, когнитивные науки, социология и нейронауки.

    В этой книге представлены материалы первой международной конференции «Новые разработки в научно-техническом образовании», которая была структурирована по семи основным тематическим направлениям: а именно, современная педагогика в научно-техническом образовании; новые технологии в научно-техническом образовании; оценка в научно-техническом образовании; преподавание и обучение в свете методов исследовательского обучения; неврология и научное образование; концептуальное понимание и концептуальное изменение в науке; и интерес, отношение и мотивация в науке.

    В нем исследуется благотворное влияние педагогически обновленных практик и подходов в преподавании научных концепций, а также рассматриваются будущие проблемы и возникающие проблемы, касающиеся научно-технического образования. Указывая на новые направления исследований, том будет информировать образовательную практику и ликвидировать разрыв между исследованиями и практикой, предоставляя новую информацию, идеи и точки зрения. Он также будет способствовать дискуссиям и налаживанию связей между учеными и заинтересованными сторонами из мировых научных областей, такими как исследователи, профессора, студенты и компании, разрабатывающие образовательное программное обеспечение.

    Д-р Zacharoula Smyrnaiou — доцент кафедры естественнонаучного образования и научный сотрудник лаборатории образовательных технологий (ETL) Школы философии Афинского университета. В последние годы ее исследовательские интересы и публикации касались преподавания наук с использованием новых информационных технологий, интеграции компьютеров в образование, концепции и разработки образовательного программного обеспечения и педагогических наук. Она является членом комитета по реформе учебных программ в Греции и принимала участие во многих проектах ЕС.

    Профессор Мартин Риопель — бывший астрофизик, заинтересованный в научном образовании. Его недавние работы и публикации посвящены нейрообразованию и образовательному использованию видеоигр.

    Менелаос Сотириу — научный писатель и специалист по связям с общественностью с 15-летним международным опытом работы. Он был частью группы редакторов нескольких международных отчетов и статей, касающихся различных научных областей, и в настоящее время является редактором онлайн-журнала «Исследования и технологии» при Генеральном секретариате исследовательских технологий в Греции (www.et-online.gr). . Он является вице-президентом и генеральным секретарем организации Science View, а также членом правления Европейского союза ассоциаций научных журналистов.

    В настоящее время нет отзывов об этом названии. Пожалуйста, вернитесь на эту страницу еще раз, чтобы увидеть, были ли добавлены некоторые из них.

    Riduca Ailincai

    Reuven Babai

    Vasia Bakouli

    Francois-Xavier Bernard

    Nancy Brouillette

    Marie-Hélène Bruyère

    Anthimos Chalkidis

    Pierre Chastenay

    Ugo Collard-Fortin

    Katerine Deslauriers

    Georgios Garas

    Диана Готье

    Aristotelis Gkiolmas

    Claudia Haagen

    Panagiotis Kostaridis

    Ioannis Kostikas

    Isabella Kotini

    Christina Lianeri

    Michalis Livitziis

    Maria Margoudi

    Leopold Mathelitsch

    Julien Mercier

    Maria Papaconstantinou

    Christos Parthenis

    Evangelia Petropoulou

    Michel Pronovost

    Veronika Rechberger

    Gülsüm Yasemin Şahintürk

    Argyro Scholinaki

    Constantine Skordoulis

    Vasiliki Spiliotopoulou

    Eleni Spinou

    Dimitris Stavrou

    Ruth Stavy

    Elias Stouraitis

    Chrissavgi Triantafillou

    Eirini Tseliou

    Aikaterini Tsoka

    Sofia Tzelepi

    Marios Xenos

    Деметриос Йятас

    Мехтап Юрдатапан

    Захариас Захария

    Купить эту книгу

    Пожалуйста, заполните короткую форму ниже для любых запросов.

    Подпишитесь на нашу рассылку

    Пожалуйста, введите свой адрес электронной почты ниже;

    75 достижений Национальных лабораторий Америки

    Национальные лаборатории Америки…

    … уже более 75 лет меняют и улучшают жизнь миллионов людей. Рожденные в то время, когда мир столкнулся с ужасной угрозой, лаборатории объединились, чтобы развивать науку, защищать нацию и защищать наши свободы для будущих поколений. Эта сеть лабораторий Министерства энергетики разрослась до 17 объектов, работающих вместе как двигатели процветания и изобретательства. Как свидетельствует этот список прорывов, открытия Лаборатории породили отрасли, спасли жизни, создали новые продукты, разожгли воображение и помогли раскрыть тайны вселенной. Основанные на необходимости служить общественному благу и поддерживать мировое сообщество, Национальные лаборатории наложили американский отпечаток на науку последнего века. С одинаковой изобретательностью и упорством они сейчас занимаются инновациями будущего.

    В Национальных лабораториях Америки мы…

    Передовые суперкомпьютеры

    Национальные лаборатории управляют одними из самых значительных доступных высокопроизводительных вычислительных ресурсов, включая 32 из 500 самых быстрых суперкомпьютеров в мире. Эти системы, работающие со скоростью квадриллион операций в секунду, моделируют и моделируют сложные динамические системы, такие как ядерное сдерживание, которые было бы слишком дорого, непрактично или невозможно физически продемонстрировать. Суперкомпьютеры меняют то, как ученые изучают эволюцию нашей Вселенной, изменение климата, биологические системы, прогнозирование погоды и даже возобновляемые источники энергии.

    Расшифрованная ДНК

    В 1990 году Национальные лаборатории объединились с Национальным институтом здравоохранения и другими лабораториями, чтобы начать проект «Геном человека» — международное сотрудничество по идентификации и картированию всех генов человеческого генома.

    Принесли Интернет в Соединенные Штаты 

    Ученые Национальной лаборатории, стремящиеся поделиться информацией о физике элементарных частиц, первыми установили веб-сервер в Северной Америке, положив начало развитию всемирной сети, какой мы ее знаем.

    Взгляните в небо 

    Спутники Vela, впервые запущенные в 1963 году для обнаружения потенциальных ядерных взрывов, изменили зарождающуюся космическую программу США. Спутники оснащены оптическими датчиками и подсистемами обработки данных, логики и питания, разработанными и созданными Национальными лабораториями.

    Революция в медицинской диагностике и лечении 

    Исследователи из Национальных лабораторий помогли развить область ядерной медицины, производя радиоизотопы для диагностики и лечения заболеваний, разрабатывая технологию визуализации для обнаружения рака и разрабатывая программное обеспечение для воздействия на опухоли, не затрагивая здоровые ткани.

    Космический корабль НАСА с двигателем

    Национальные лаборатории построили корпус для радиоизотопных термоэлектрических генераторов, которые питают такие корабли, как Кассини, и начали производить плутоний-238 для будущих миссий НАСА.

    Использование силы атома 

    Ученые и инженеры Национальной лаборатории лидируют в разработке безопасной, эффективной и экологически чистой атомной энергетики. Начиная с первого ядерного реактора, вырабатывающего электроэнергию, Национальные лаборатории были инновационным двигателем мирного использования ядерной энергии. Сегодняшние лаборатории поддерживают следующее поколение ядерной энергетики, которое будет доступно для нации и всего мира.

    Миллионы людей получили безопасную воду

    Удаление мышьяка из питьевой воды является глобальным приоритетом. Долговечная частица, разработанная в Национальной лаборатории, теперь может делать именно это, делая загрязненную воду безопасной для питья. Другая технология, разработанная в Национальной лаборатории, использует ультрафиолетовый свет для уничтожения передающихся через воду бактерий, вызывающих дизентерию, что снижает детскую смертность в развивающихся странах.

    Заполнение банка данных о белках

    Рентгеновское оборудование Национальной лаборатории внесло большую часть из более чем 100 000 белковых структур в банк данных о белках. Структура белка показывает, как он функционирует, помогая ученым понять, как работают живые существа, и разработать методы лечения болезней. Почти все новые лекарства, появляющиеся на рынке, начинаются с этих структур банка данных.

    Изобретены новые материалы 

    Национальные лаборатории предлагают теорию, инструменты и методы, которые предлагают революционные для отрасли материалы, такие как прочные и легкие металлы и сплавы, которые позволяют экономить топливо и затраты на техническое обслуживание и обеспечивают более чистые и эффективные двигатели.

    Найден таинственный вестник жизни 

    Ученые Национальной лаборатории обнаружили, как генетические инструкции передаются в центр производства клеточного белка, где начинаются все жизненные процессы. Последующее исследование источника света генетического курьера, называемого матричной РНК, показало, как транскрибируется информация и как ошибки могут вызывать рак и врожденные дефекты.

    Нанес на карту вселенную и обратную сторону Луны

    Благодарность за создание трехмерных карт неба и 400 миллионов небесных объектов принадлежит ученым Национальной лаборатории, которые также разработали камеру, которая нанесла на карту всю поверхность Луны. луна.

    Пролить свет на фотосинтез 

    Вы когда-нибудь задумывались, как растения превращают солнечный свет в энергию? Ученые Национальной лаборатории определили путь углерода через фотосинтез, и сегодня используют рентгеновскую лазерную технологию, чтобы показать, как каждый шаг в этом процессе запускается одной частицей света. Эта работа помогает ученым исследовать новые способы получения устойчивой энергии от солнца.

    Разгаданные загадки культуры 

    Работы древнего математика Архимеда, переписанные средневековыми монахами и потерянные на тысячелетия, открылись современным глазам благодаря рентгеновскому зрению и технологии источников света в Национальных лабораториях. Эти исследования также раскрыли тайны шедевров живописи, древнегреческих ваз и других бесценных культурных артефактов.

    Революционные ускорители 

    Национальная лаборатория построила и эксплуатировала первый крупномасштабный ускоритель, основанный на сверхпроводящей радиочастотной технологии. Эта более эффективная технология теперь приводит в действие исследовательские машины для исследования сути материи, изучения свойств материалов и предоставления уникальной информации о строительных блоках жизни.

    Раскрыл тайны материи

    Когда-то считалось, что протоны и нейтроны неделимы. Ученые Национальной лаборатории обнаружили, что протоны и нейтроны состоят из еще более мелких частей, называемых кварками. Со временем экспериментаторы определили шесть видов кварков, три типа нейтрино и частицу Хиггса, изменив наше представление о том, как устроен материальный мир.

    Подтвержден Большой взрыв и обнаружена темная энергия

    Детекторы Национальной лаборатории на борту спутника НАСА обнаружили рождение галактик в отголосках Большого взрыва. Темная энергия — загадочное нечто, составляющее три четверти Вселенной и заставляющее ее расширяться с ускорением, — также была обнаружена космологами Национальной лаборатории.

    Открыто 22 элемента

    Таблица Менделеева была бы меньше без национальных лабораторий. На сегодняшний день Национальные лаборатории обнаружили: технеций, прометий, астатин, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий, резерфордий, дубний, сиборгий, флеровий, московий, ливерморий, теннессин и оганесон.

    Сделали холодильники прохладными

    Благодаря ученым Национальной лаборатории холодильники следующего поколения заморозят вредные химические охлаждающие жидкости в пользу экологически чистого сплава.

    Получение свинца 

    Удаление опасных припоев на основе свинца из окружающей среды стало реальностью благодаря бессвинцовому сплаву олово-серебро-медь, разработанному в Национальной лаборатории. Бессвинцовый припой лицензирован более чем 60 компаниями по всему миру.

    Изобретена волшебная губка для очистки разливов нефти

    Ученые Национальной лаборатории использовали нанотехнологию, чтобы изобрести новую губку, которая может поглощать из воды нефть в 90 раз больше собственного веса. Его можно отжимать для сбора масла и использовать повторно сотни раз — и он может собирать нефть, которая погрузилась под поверхность, чего не могли сделать предыдущие технологии.

    Добавлен штамп в аддитивное производство 

    Технология распыления газа под высоким давлением, впервые примененная в Национальной лаборатории, сделала возможным производство порошков из титана и других металлических сплавов, используемых в аддитивном производстве и порошковой металлургии.

    Созданы недорогие катализаторы

    Недорогие катализаторы являются ключом к эффективной переработке биомассы. Ученые Национальной лаборатории создали недорогие и стабильные катализаторы для преобразования биомассы.

    Созданы высокотехнологичные покрытия для уменьшения трения 

    Ученые Национальной лаборатории разработали способы снижения износа машин, от настольных вентиляторов до автомобильных двигателей и вплоть до гигантских ветряных турбин, например, алмазоподобную пленку, которая восстанавливает себя, как только начнет разрушаться — чтобы двигатели служили дольше и требовали меньше присадок к маслу.

    Встряхните Volt

    Chevy Volt не смог бы ездить на батареях, если бы не передовая катодная технология, разработанная в Национальной лаборатории. Эта же технология вызывает возрождение индустрии производства аккумуляторов в Америке.

    Цементирует новый материал 

    Ученые Национальной лаборатории разработали новый и универсальный материал, который сочетает в себе свойства керамики и бетона, образуя непористый продукт, который может делать все: от герметизации нефтяных скважин до изоляции стен с дополнительной противопожарной защитой. . Он устанавливается даже в холодную погоду.

    Первые эффективные линии электропередач

    Новые виды линий электропередачи, изготовленные из сверхпроводников, могут передавать электрический ток без потерь энергии. Эти прототипы, развернутые учеными Национальной лаборатории, могут открыть новую эру сверхэффективной передачи энергии.

    Приготовили суп из кварков ранней Вселенной

    Ученые Национальной лаборатории воспользовались коллайдером частиц, чтобы воссоздать первичный суп из субатомных строительных блоков, который в последний раз существовал вскоре после Большого взрыва. Исследование расширяет понимание учеными материи при экстремальных температурах и плотностях.

    Левитирующие поезда с магнитами 

    Попрощайтесь с пробками. Ученые Национальной лаборатории разработали технологию, которая использует силы притяжения и отталкивания магнитов для левитации и движения поездов. В настоящее время поезда Maglev перевозят пассажиров в Японии и Китае, а вскоре они будут работать и в других странах.

    Разработаны эффективные горелки 

    Исследователи из Национальной лаборатории разработали мазутные горелки с более чистым сгоранием, что позволило потребителям сэкономить более 25 миллиардов долларов на топливе и не допустить попадания в атмосферу Земли более 160 мегатонн углекислого газа.

    Улучшенная автомобильная сталь

    Компания, имеющая корни в Национальной лаборатории, является пионером в производстве металла, который весит значительно меньше, чем обычная сталь, сохраняет прочность и пластичность стали и может изготавливаться без серьезных изменений в инфраструктуре производства автомобилей.

    Заглянуть внутрь оружия

    Исследователи Национальной лаборатории создали устройство, которое может идентифицировать содержимое подозрительных химических и взрывчатых боеприпасов и контейнеров, сводя к минимуму риск для вовлеченных людей. Технология, позволяющая быстро определять химический состав оружия, использовалась для проверки договоров по всему миру.

    Новаторское моделирование ядерной безопасности 

    Ученые Национальной лаборатории приступили к разработке программы Reactor Excursion and Leak Analysis Program (RELAP) для моделирования поведения теплоносителя и активной зоны ядерного реактора. Сегодня RELAP используется во всем мире и имеет лицензию как для ядерных, так и для неядерных приложений, включая моделирование двигателей реактивных самолетов и компонентов силовых установок, работающих на ископаемом топливе.

    Выявление хорошего и плохого холестерина

    Борьба с сердечными заболеваниями получила новый импульс в 1960-х годах, когда исследования Национальной лаборатории выявили хорошие и плохие стороны холестерина. Сегодня диагностические тесты, выявляющие оба типа холестерина, спасают жизни.

    Разоблачение убийцы динозавров 

    Величайшее детективное расследование в истории природы было раскрыто в 1980 году, когда группа ученых из Национальной лаборатории связала внезапное вымирание динозавров со столкновением с Землей астероида. Дело закрыто.

    Прохладные крыши с ямками для защиты от углекислого газа

    Исследователи из Национальной лаборатории и эксперты по политике возглавили анализ и внедрение охлаждающих кровельных материалов, которые отражают солнечный свет, снижают температуру поверхности и сокращают расходы на охлаждение.

    Выжатое топливо из микробов 

    Важным достижением, которое приблизило передовое биотопливо на один шаг к американским бензобакам, ученые Национальной лаборатории помогли разработать микроб, который может производить топливо непосредственно из биомассы.

    Прирученный водород с наночастицами 

    Чтобы заменить бензин, водород должен храниться безопасно и быть простым в использовании, что оказалось труднодостижимым. Исследователи Национальной лаборатории теперь разработали новый гибкий материал с использованием наночастиц, которые могут быстро поглощать и выделять водород без вредных последствий, что является важным шагом на пути к тому, чтобы автомобили на топливных элементах стали коммерческой реальностью.

    Подвержены риску 

    Вы можете спать спокойно благодаря исследованиям Национальной лаборатории, которые количественно оценили риск для здоровья, связанный с газом радоном в некоторых частях страны. Последующие стандарты EPA в сочетании с мерами по обнаружению радона и смягчению его последствий, разработанными исследовательской группой Национальной лаборатории, предотвращают просачивание природного газа в подвалы, ежегодно спасая тысячи жизней.

    Создан карманный пробоотборник ДНК

    Инструмент, который идентифицирует микробы в образцах воздуха, воды и почвы, быстро становится рабочей лошадкой в ​​проектах общественного здравоохранения, медицины и очистки окружающей среды. Разработанное учеными Национальной лаборатории устройство размером с кредитную карту точно определяет болезни, которые убивают коралловые рифы, и каталогизирует переносимые по воздуху бактерии над городами США. Он также использовался для быстрой классификации нефтепоедающих бактерий в шлейфах разлива Deepwater Horizon.

    Изготовление самых маленьких машин

    Самые маленькие в мире синтетические двигатели, а также радиоприемники, весы и переключатели, которые в 100 000 раз тоньше человеческого волоса, были спроектированы в Национальной лаборатории. Эти и другие набеги на нанотехнологии могут привести к созданию жизненно важных фармацевтических препаратов и более мощных компьютеров.

    Сохранение звуков прошлых лет 

    Ученые Национальной лаборатории разработали высокотехнологичный способ цифровой реконструкции старения 

    звуковые записи, которые слишком хрупкие для воспроизведения, такие как восковые цилиндры Эдисона конца 1800-х годов. По оценкам архивистов, многие из миллионов записей в мировых звуковых архивах, включая Библиотеку Конгресса США, могли бы выиграть от этой технологии.

    Открытые взрывчатые вещества 

    Детектор размером с кредитную карту, разработанный учеными Национальной лаборатории, может обнаружить более 30 видов взрывчатых веществ всего за несколько минут. Детектор под названием ELITE не требует питания и широко используется военными, сотрудниками правоохранительных органов и службы безопасности.

    Упрочненные самолеты 

    Национальная лаборатория и промышленный метод упрочнения металла путем бомбардировки его лазерными импульсами сэкономили авиационной промышленности сотни миллионов долларов на расходах на техническое обслуживание двигателей и самолетов.

    Смоделированная реальность 

    Поезда, самолеты и автомобили — и тысячи других объектов — стали безопаснее, прочнее и лучше спроектированы благодаря программному обеспечению для компьютерного моделирования DYNA 3D, разработанному исследователями Национальной лаборатории.

    Обнаружено нейтрино 

    Начиная с открытия нейтрино, получившего Нобелевскую премию в 1956 году Фредом Рейнсом и Клайдом Коуэном-младшим, исследователи Национальной лаборатории внесли большой вклад в физику нейтрино и астрофизику.

    Обнаружены гамма-всплески

    Датчики, разработанные в Национальных лабораториях и размещенные на борту спутников Vela, использовались для обнаружения гамма-всплесков (GRB) в 1973 году. GRB — это чрезвычайно мощные взрывы в далеких галактиках. Ученые считают, что большинство этих всплесков состоит из узкого пучка интенсивного излучения, испускаемого при коллапсе быстро вращающейся звезды с большой массой, в результате которой образуется нейтронная звезда, кварковая звезда или черная дыра.

    Создано первое магнитное поле в 100 Тесла

    В марте 2012 года ученые Национальной лаборатории получили магнитный импульс в 100,75 Тесла, установив мировой рекорд. Импульс был почти в 2 миллиона раз мощнее, чем магнитное поле Земли. Многократный магнит на 100 Тесла можно использовать снова и снова, не разрушаясь силой поля, которое он создает, и создает самое мощное неразрушающее магнитное поле в мире.

    Морозный дым для горячего использования

    Исследователи National Labs усовершенствовали аэрогели, известные как замороженный дым. Они являются одним из самых легких твердых материалов, когда-либо созданных, и обладают самой высокой термостойкостью среди всех испытанных материалов. Они также огнеупорны и необычайно прочны — способны выдерживать вес, в тысячу раз превышающий их собственный. Благодаря своей термостойкости аэрогели отлично подходят для изоляции зданий, транспортных средств, фильтров и приборов.

    Изобрел сортировщик клеток

    В 1960-х годах физик из Национальной лаборатории изобрел «сортировщик клеток» — новое устройство, которое работает во многом подобно струйному принтеру, направляя крошечный поток капель, содержащих клетки, чтобы интересующие клетки можно было отклонить для подсчета и изучения. Сортировщики клеток являются жизненно важным инструментом для изучения биохимии многих заболеваний, включая рак и СПИД.

    Начало возрождения отечественной энергетики 

    Исследования Национальной лаборатории положили начало сланцевой революции, указав путь к ключевым технологиям и методологиям рентабельной добычи. Расходы на НИОКР по нетрадиционным газам, по оценкам, составили 220 млн долларов с 19С 76 по 1992 год только за счет добычи сланцевого газа годовая экономическая активность оценивается в 100 миллиардов долларов.

    Возможность исследования космоса

    Национальные лаборатории изобрели спектроскопию лазерно-индуцированного пробоя (LIBS), основу устройства, которое позволило марсоходу Curiosity анализировать материалы с Марса. Лабораторные исследователи также нашли правильное сочетание материалов для изготовления высокоэффективных солнечных элементов для космических аппаратов.

    Резкое сокращение выбросов электростанций в атмосферу

    Ученые Национальной лаборатории внедрили около 20 инновационных технологий, таких как горелки с низким содержанием оксидов азота (NOx), обессеривание дымовых газов (скрубберы) и сжигание в псевдоожиженном слое, в рамках Программы развития технологий чистого угля, которые глубоко проникли на рынок, существенно контролируя вредные выбросы электростанций и улучшили производство энергии и качество воздуха.

    Ветроэнергетика стала основным направлением 

    Повышение эффективности ветряных турбин с высокоэффективными аэродинамическими профилями позволило снизить стоимость ветровой энергии более чем на 80 процентов за последние 30 лет. Эти турбины, установленные на ветряных электростанциях по всей стране, обязаны своим появлением исследованиям Национальной лаборатории.

    Разработанные умные окна 

    Ученые Национальной лаборатории создали окна с высокой изоляцией, которые меняют цвет для регулирования температуры и освещения в помещении. Если их широко установить, они могут сэкономить около 5 процентов от общего энергетического бюджета страны.

    Безопасная доставка войск 

    Исследователи Национальной лаборатории разработали компьютерные модели, которые эффективно управляют сложными логистическими задачами по переброске войск и оборудования в удаленные пункты назначения.

    Каналированные чипы и бедра

    Интегральные схемы и искусственные бедра обязаны своим успехом открытию Национальной лаборатории, которое показало, как изменить материал путем введения в него заряженных атомов, называемых ионами. Каналирование ионов в настоящее время является стандартной практикой в ​​промышленности и науке.

    3D-печать стала больше и лучше 

    Крупномасштабная платформа для аддитивного производства, разработанная Национальной лабораторией и отраслевым партнером, печатала 3D-компоненты в 10 раз больше и в 200 раз быстрее, чем предыдущие процессы. На данный момент система напечатала на 3D-принтере спортивный автомобиль, внедорожник, дом, экскаватор и авиационные компоненты.

    Очищенные вакцины

    Исследователи Национальной лаборатории адаптировали технологию ядерного разделения для разработки зональной центрифуги, используемой для очистки вакцин, которая уменьшает или устраняет нежелательные побочные эффекты. Коммерческие центрифуги на основе изобретения производят вакцины для миллионов людей.

    Построили лучшее здание 

    Национальная лаборатория построила одно из самых энергоэффективных офисных зданий в мире. Объект, работающий как живая лаборатория на территории лаборатории, потребляет на 50 процентов меньше энергии, чем требуется по коммерческим нормам, и потребляет только энергию, произведенную возобновляемыми источниками энергии в здании или рядом с ним.

    Повышение безопасности в аэропортах 

    Оружие, взрывчатые вещества, пластиковые устройства и другие скрытые инструменты террористов легче обнаружить благодаря технологиям, разработанным в Национальной лаборатории и теперь установленным в аэропортах по всему миру.

    Повышенная отказоустойчивость сети 

    Национальная лаборатория создала усовершенствованную батарею, которая может накапливать большое количество энергии из прерывистых возобновляемых источников, таких как ветер и солнечная энергия, в энергосистеме, а также сглаживать временные перебои в работе сети. Несколько компаний лицензировали технологию и предлагают ее как коммерческий продукт.

    Решение дилеммы с дизельным двигателем 

    Вывод из Национальной лаборатории о том, как ведут себя катализаторы, проложил путь к новому дизельному двигателю, работающему на обедненной смеси, который соответствует стандартам по выбросам и повышает эффективность использования топлива на 25 процентов по сравнению с обычными двигателями.

    Энергия, полученная из воздуха 

    Миниатюрное устройство, коммерциализированное частной промышленностью после прорыва в Национальной лаборатории, генерирует достаточную мощность от небольших изменений температуры для питания беспроводных датчиков или радиочастотных передатчиков на удаленных объектах, таких как плотины, мосты и трубопроводы. .

    Уход за сетью 

    Регулирование энергопотребления бытовыми приборами, особенно в часы пик, может сократить спрос на энергию и избежать отключений электроэнергии. Устройство управления приборами National Lab определяет нагрузку на сеть и мгновенно реагирует на отключение машин и снижение конечного потребления, балансируя систему таким образом, чтобы питание оставалось включенным.

    Цифровой формат DVD

    Оптическая цифровая технология записи музыки, видео и данных была разработана Национальной лабораторией почти 40 лет назад.

    Закрытые ядерные отходы в стекле 

    Утилизация отходов времен холодной войны в США стала безопаснее благодаря ученым Национальной лаборатории, которые разработали и внедрили процесс, заключающий их в стекле, чтобы они не попадали в окружающую среду.

    Очищенная сибирская язва

    Ученые Национальной лаборатории разработали нетоксичную пену, нейтрализующую химические и биологические агенты. Эта пена использовалась для очистки офисных зданий Конгресса и почтовых отделений от сибирской язвы в 2001 году. 

    Удаление радиации из морской воды на Фукусиме Молекулярное сито, разработанное учеными Национальной лаборатории, использовалось для извлечения радиоактивного цезия из десятков миллионов галлонов морской воды. даны рекомендации для более быстрой диагностики пациентов. Это свело к минимуму количество времени, в течение которого люди ждали вместе, что уменьшило распространение лихорадки Эбола.

    Предотвращение несанкционированного использования ядерного оружия 

    В 1960 году ученые Национальной лаборатории изобрели кодовые электромеханические замки для всего ядерного оружия США. Переключатель блокирует сигнал постановки на охрану до тех пор, пока не получит надлежащий код авторизации президента.

    Начало революции в светодиодном освещении 

    В 1990-х годах ученые из Национальной лаборатории осознали потребность в энергоэффективном полупроводниковом освещении и совместно с промышленностью разработали белые светодиоды. Сегодня белые светодиоды имеют КПД около 30 процентов с потенциалом достижения эффективности от 70 до 80 процентов. Флуоресцентное освещение имеет КПД около 20 процентов, а лампы накаливания — 5 процентов.

    Освоили искусство искусственного фотосинтеза

    Ученые Национальной лаборатории разработали и синтезировали многослойные полупроводниковые структуры в устройствах, которые напрямую преобразуют солнечный свет в химическую энергию водорода путем расщепления воды с эффективностью более 15 процентов. Это прямое преобразование солнечного света в топливо прокладывает путь к использованию солнечной энергии в приложениях за пределами электрической сети.

    Передовая термоядерная технология

    От первого испытательного термоядерного реактора, который на короткое время вырабатывает мощность в мегаваттах, до самого большого и самого мощного лазера в мире, создающего экстремальные условия, имитирующие Большой взрыв, недра планет и звезд и термоядерное оружие, к международному эксперименту по генерированию промышленного уровня термоядерной энергии из горящей плазмы, термоядерная наука и приложения развиваются благодаря Национальным лабораториям.

    Создан первый молекулярный фильм 

    Ученые Национальной лаборатории использовали сверхбыстрые рентгеновские лучи, чтобы снять первые молекулярные фильмы с частотой кадров в квадриллионные доли секунды. В этих фильмах подробно описываются сложные структурные танцы молекул, вступающих в химические реакции.

    Национальная лабораторная система: защита Америки с помощью науки и технологий

    8 медицинских достижений, которые вы могли пропустить во время COVID-19

    • AAMCНовости

      Новый способ лечения разрывов ACL. Прикроватные МРТ. Возможно, даже лекарство от серповидно-клеточной анемии. Все эти и другие прорывы произошли в то время, когда пандемия поглотила внимание всего мира. Вот то, что могло проскользнуть мимо вашего радара.

      COVID-19 был всепоглощающим. В течение почти двух лет мир был сосредоточен на гонке за вакцинами, давлении на поставщиков, лучших протоколах тестирования и просто на обеспечении безопасности.

      COVID-19 также замедлил некоторые исследования, но ученым все же удалось найти решения для многих других насущных проблем, среди которых болезнь Альцгеймера, материнская смертность и рак простаты, которые мучили пациентов на протяжении десятилетий.

      Ниже приведены восемь достижений в области медицины, которые, возможно, не привлекли вашего внимания, но в конечном итоге могут улучшить жизнь миллионов людей.

      Ввоз МРТ в больничные палаты

      Портативный аппарат МРТ

      Фото Анны Кроуфорд

      Оценка инсульта требует быстрой оценки жизни или смерти: является ли виновником сгусток, который требует разжижения крови, или кровоизлияние в мозг, которое требует хирургического вмешательства? Теперь портативное устройство МРТ может помочь провести эту оценку прямо у постели пациента — и за гораздо меньшее время, чем требуется для поездки на стандартном аппарате.

      Аппарат МРТ Swoop, созданный при участии Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, получил одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) в августе 2020 года и уже работает в нескольких больницах США.

      Новый портативный аппарат предлагает множество преимуществ по сравнению со своим массивным родственником, говорит невролог из Йельского университета Кевин Шет, доктор медицинских наук.

      «Очень сильные магниты в обычных МРТ создают много проблем, — объясняет он. «Вам нужно интенсивное питание и охлаждение, меры предосторожности, такие как экранированная комната, и много тренировок. Если вы используете более слабый магнит, все эти проблемы исчезнут».

      Более слабый магнит эффективен, согласно исследованию, проведенному в августе 2021 года, в ходе которого клиницистов попросили идентифицировать различные церебральные патологии с помощью изображений Swoop. «Цель состоит не в том, чтобы быть столь же хорошим, как магнитно-резонансная томография с высоким магнитным полем, а в том, чтобы быть достаточно хорошим для принятия клинических решений», — говорит Шет, который является соавтором исследования, но не имеет финансового интереса к Hyperfine, компании из Коннектикута, которая производит машина.

      Размер Swoop — он меньше некоторых холодильников — избавляет от необходимости перемещать ослабленных пациентов по больничным коридорам. Более того, его стоимость — около 100 000 долларов по сравнению с 1 миллионом долларов за более крупную машину — делает его доступным для больниц и регионов с меньшими ресурсами. «Это могло бы существенно демократизировать визуализацию мозга», — утверждает Шет.

      Избавление от рака простаты

      Рак простаты поражает 1 из 8 мужчин в США, и ожидается, что только в этом году он унесет более 34 000 жизней. При метастазировании болезнь почти всегда неизлечима, поэтому врачи сосредоточены только на отсрочке смерти и улучшении жизни пациентов.

      Многообещающий новый подход оказался успешным в достижении обеих целей — и это было сделано у мужчин с запущенной формой заболевания, состояние которых ухудшилось, несмотря на стандартное лечение.

      На самом деле, согласно статье, опубликованной в сентябре, продолжительность жизни пациентов без ухудшения состояния рака увеличилась более чем в два раза. В исследовании, в котором участвовал 831 мужчина в 10 странах в среднем в течение 20 месяцев, сравнивали пациентов, которые продолжали получать стандартную помощь, с теми, кто получал новое лечение.

      Название препарата комплексное: лютеций-177-ПСМА-617. Но его подход прост: направляйте излучение прямо в раковую клетку, не затрагивая при этом здоровые ткани вокруг нее.

      В методе используется соединение под названием PSMA-617, чтобы отточить белок, обнаруженный почти исключительно в клетках рака предстательной железы, объясняет Оливер Сартор, доктор медицинских наук, соруководитель исследования и медицинский директор онкологического центра Тулейн в Новом Орлеане. Затем радиоактивная частица, переносимая соединением, поражает раковые клетки, где бы они ни находились.

      «Это как маленькая умная бомба», — говорит Сартор.

      В сентябре Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) присвоило препарату статус приоритетного лечения, сообщил производитель лекарств Novartis, финансировавший исследование. Ответ ожидается в первой половине 2022 года.

      Сартор полон надежд. «Я работаю с раком простаты более 30 лет, и это самый большой прогресс, с которым я когда-либо был связан».

      Решение проблемы серповидно-клеточной анемии

      На протяжении более 5000 лет серповидно-клеточная анемия (ССБ) причиняла невыразимые страдания людям африканского происхождения. У пациентов с генетическим заболеванием эритроциты имеют не круглую, а серповидную форму — как серп — и могут закупоривать кровеносные сосуды, лишая тело кислорода и вызывая сильную боль. Долгое время единственным лекарством была пересадка костного мозга, но теперь новые методы редактирования генов могут предложить безопасную и эффективную альтернативу.

      Согласно исследованию, проведенному в январе 2021 года, в исследовании, проведенном в Бостонской детской больнице, ученые использовали вирус для отключения гена, вызывающего серповидность клеток. Впоследствии у пациентов вырабатывались здоровые эритроциты, и почти все они смогли прекратить переливание крови, которое часто требуется при ВСС.

      «Раньше одному участнику делали переливание каждый месяц, но он не нуждался в переливании крови в течение трех лет», — говорит Дэвид Уильямс, доктор медицинских наук, заведующий отделением гематологии/онкологии в Бостонской детской больнице и руководитель исследовательской группы. «Это полностью изменило его жизнь».

      В исследовании наблюдали за шестью пациентами в среднем 18 месяцев и обнаружили, что лечение полностью остановило более тяжелые симптомы болезни.

      «Я так рада за своих пациентов с серповидно-клеточной анемией. Это ужасная болезнь», — отмечает Уильямс.

      Следующим для Уильямса будет исследование с 25 пациентами. Между тем, исследователи SCD в других местах изучают другие методы редактирования генов. «Все эти подходы выглядят многообещающе, и нам нужно гораздо больше исследований, чтобы определить, какой из них лучше», — говорит Уильямс.

      «Это очень волнующее время. В прошлом у нас не было особенно хороших методов лечения, а теперь у нас есть несколько возможностей», — добавляет он.

      Спасение жизней матерей

      Вакуумный аппарат для родовых кровотечений

      Предоставлено Alydia Health, Inc.

      Когда матка женщины не сокращается после родов, может возникнуть огромная потеря крови, что может привести к экстренной гистерэктомии или даже к смерти. Фактически, послеродовое кровотечение затрагивает от 3% до 10% всех родов в Соединенных Штатах и ​​является причиной более одной трети материнских смертей, связанных с родами, во всем мире.

      Варианты лечения включают лекарства, которые не всегда работают, и введение баллона для оказания давления на матку — очень похоже на оказание давления на порез — что сопряжено с риском и должно оставаться на месте в течение дня.

      Но теперь у провайдеров есть еще один вариант.

      Новое вакуумное устройство способствует естественным послеродовым сокращениям, оказывая давление на протекающие кровеносные сосуды. FDA одобрило устройство — вакуумную тампонаду матки Jada — в сентябре 2020 года после исследования в 12 центрах.

      «Вакуумный подход очень логичен, поскольку он похож на то, что тело должно делать», — говорит Дена Гоффман, доктор медицинских наук, главный исследователь Медицинского центра Ирвинга Колумбийского университета на Манхэттене. Кроме того, вакуум используется меньше времени, чем воздушный шар — примерно два или три часа. «Для мам это очень важно, потому что так легче кормить грудью, вставать с постели и общаться со своим ребенком», — добавляет она.

      Вакуум остановил кровотечение в среднем за три минуты и успешно вылечил 94% участников, согласно исследованию, которое финансировалось производителем устройства Alydia Health. Для сравнения, другие исследования показывают, что эффективность воздушного шара составляет 87%.

      «Когда у пациентки послеродовое кровотечение, а вы лечащий врач, это страшно, потому что вы знаете, как быстро все может ухудшиться», — говорит Гоффман. «Используя это устройство, когда вы видите, что кровотечение быстро замедляется, и вы можете почувствовать, как сокращается матка, это просто невероятно».

      Возрожденный ACL

      Наполненная кровью губка, которая помогает залечить разрыв передней крестообразной связки

      Предоставлено Мартой Мюррей, доктором медицины

      Разрыв передней крестообразной связки (ПКС) — гибкой ленты внутри колена, которая помогает стабилизировать его — может поставить под угрозу спортивную карьеру и выбить спортсменов на выходные. Ежегодно в США происходит от 100 000 до 200 000 разрывов передней крестообразной связки.

      Наиболее эффективным вариантом восстановления было удаление разорванной передней крестообразной связки, забор трансплантата из голени или другого места, пришивание этой ткани к колену и надежда на то, что оба хирургических участка заживут хорошо.

      В декабре 2020 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило более простой и естественный метод: восстановление ПКС с помощью моста (BEAR).

      «Мы в основном стимулируем переднюю крестообразную связку, чтобы она зажила сама», — говорит Марта Мюррей, доктор медицинских наук, главный хирург-ортопед Бостонской детской больницы и создатель BEAR.

      Подход включает размещение губки на белковой основе, приготовленной из части собственной крови пациента, между концами разорванных ПКС. Мюррей объясняет, что кровь способствует соединению двух частей передней крестообразной связки с губкой и, в конечном счете, друг с другом.

      На данный момент подход был протестирован более чем на 100 пациентах. В исследовании, проведенном в мае 2020 года, пациенты и врачи сообщили, что BEAR показал себя так же, как и стандартный ремонт, и без операции по пересадке, которая может вызвать постоянную боль или слабость в донорском участке. Miach Orthopaedics, обладающая всемирной эксклюзивной лицензией на имплантат BEAR, уже начала делать его доступным для хирургов-ортопедов в Соединенных Штатах.

      Для Мюррея этот опыт показал ценность работы врачом-исследователем. «Когда вы сталкиваетесь с проблемой пациента, а текущее решение несовершенно, здорово иметь возможность сказать: «Мы работаем над лучшим решением». Это невероятно приятно».

      Новое лекарство от ожирения

      Впервые с 2014 года на рынок поступило новое лекарство от ожирения, дающее надежду 78 миллионам американцев, которые сталкиваются со многими рисками избыточного веса: раком, болезнями сердца, диабетом и осложнениями COVID-19, в том числе.

      А новое лекарство — семаглутид, также известное как Wegovy — значительно более мощное, чем его предшественники, согласно исследованию, которое помогло ему получить одобрение FDA в июне.

      «Мы наблюдаем в полтора-два раза большую потерю веса по сравнению с другими лекарствами», — говорит Роберт Кушнер, доктор медицинских наук, исследователь из Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета, который руководил исследованиями семаглутида. «Это чехарда».

      На самом деле реципиенты семаглутида потеряли в среднем почти 15% массы тела — по сравнению с 2,4% среди контрольной группы, согласно одному исследованию почти 2000 пациентов.

      Семаглутид — инъекционный препарат — не совсем новый. Синтетическая версия природного гормона, подавляющего аппетит, уже используется для лечения диабета 2 типа. Но в испытаниях на ожирение, оплаченных фармацевтической компанией Novo Nordisk, использовалась гораздо более высокая доза.

      Высокие дозы не изучались достаточно долго, чтобы выявить долгосрочные побочные эффекты, отмечает Кушнер, оплачиваемый консультант Ново Нордиск. Но недавнее исследование сообщило о желудочно-кишечных проблемах легкой и средней степени тяжести, которые со временем уменьшались.

      Теперь Кушнер надеется, что семаглутид поможет зажечь интерес к лекарствам от ожирения.

      «Более 40% взрослого населения США страдают ожирением, а число получающих фармакологическое лечение составляет менее 3%», — говорит он. «Часть проблемы заключается в том, чтобы объяснить поставщикам первичной медико-санитарной помощи, что оказание основанной на фактических данных помощи при ожирении включает рассмотрение лекарства».

      Первый анализ крови на болезнь Альцгеймера

      Рэндалл Бейтман, доктор медицинских наук, невролог из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе (WUSTL), очень рад, что внес свой вклад в первый анализ крови на болезнь Альцгеймера — разрушительное состояние, от которого страдают 5,8 миллиона американцев.

      Однако еще в 2017 году, когда Бейтман готовился поделиться открытием, которое позволит провести тест, он беспокоился о реакции своих сверстников.В конце концов, ученые были убеждены, что маркер крови, который он исследовал, не мог предсказать болезнь.0005

      Но метод WUSTL был гораздо более чувствительным и прямым, чем предыдущие подходы. Полученный в результате тест, названный PrecivityAD, эффективно обнаруживает амилоидные бляшки, которые являются отличительной чертой болезни Альцгеймера, и оказался столь же точным, как и ранее использовавшиеся инструменты спинномозговой пункции или позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), которые являются гораздо более дорогостоящими и сложными.

      Тест, разработанный компанией C 2 N Diagnostics, соучредителем которой является Бейтман, доступен врачам с октября 2020 года, когда он получил одобрение в рамках федеральной программы сертификации лабораторий. Теперь он ожидает дополнительного одобрения FDA.

      «Мы надеялись получить тест для диагностики болезни Альцгеймера более 20 лет», — говорит Бейтман, выдающийся профессор неврологии Чарльза Ф. и Джоанн Найт из WUSTL. «В настоящее время до половины людей с болезнью Альцгеймера ставят неправильный диагноз».

      Дорога к успеху в науке вымощена тяжелой работой и большой неопределенностью, добавляет он. «Это настоящая игра. Вы вкладываете свою жизнь в эту работу и надеетесь, что она окажет положительное влияние. А потом такой: «Вау, сработало!»

      Экстази приносит облегчение при тяжелом посттравматическом стрессовом расстройстве

      Гнев, страх, повторяющиеся ночные кошмары и интенсивные воспоминания — это лишь некоторые из многих симптомов, которые могут беспокоить пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР). Заболевание, которое затрагивает около 15 миллионов взрослых в США в данный год, может быть чрезвычайно трудно поддающимся лечению.

      Потенциально новаторское лечение посттравматического стрессового расстройства теперь находится в, казалось бы, маловероятном источнике: МДМА, более известный как нелегальные наркотики экстази и молли, который заправлял топливом ночные танцевальные рейвы и вызывал потенциально фатальные побочные эффекты.

      В июне исследование Nature Medicine показало, что пациенты с тяжелым посттравматическим стрессовым расстройством — ветераны боевых действий, лица, оказывающие первую помощь, жертвы сексуального насилия и массовых расстрелов, среди прочих — испытали значительное облегчение от МДМА.

      На самом деле, через два месяца после лечения 67% субъектов, получавших МДМА вместе с разговорной терапией, больше не соответствовали требованиям для диагноза посттравматического стрессового расстройства. «Я видела эту удивительную трансформацию у пациентов», — говорит Дженнифер Митчелл, доктор медицинских наук, ведущий автор исследования и профессор неврологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

      Лечение включало три восьмичасовых сеанса с интервалом в месяц, во время которых пациенты принимали МДМА и обрабатывали болезненные воспоминания и эмоции в разговорной терапии.

      MDMA высвобождает мощный запас серотонина и стимулирует гормоны, связанные с эмоциональными связями, объясняет Митчелл. «Идея состоит в том, что это помогает пациентам быть открытыми, что позволяет им лучше общаться с терапевтами и быстрее решать свои проблемы».

      Прежде чем препарат получит одобрение FDA для лечения посттравматического стресса, исследователям необходимо провести еще одно клиническое испытание. Даже если это удастся, Митчелл осознает, что МДМА по-прежнему несет на себе клеймо из-за имиджа наркотика для вечеринок.

      «Я надеюсь, что люди будут непредубежденными и рассмотрят данные», которые не включали никаких потенциальных злоупотреблений или других серьезных побочных эффектов от МДМА, который использовался в исследовании. «Мы говорим об использовании в контролируемой терапевтической ситуации», — говорит она. «Употребление наркотиков в рекреационных целях — это совсем другое. В противном случае люди возвращались бы с [творческого и общественного мероприятия] Burning Man излеченными от своих психологических проблем».

      Что принесет науке следующее десятилетие? Четверо ученых из Калифорнийского университета в Чикаго предполагают, что

      За последние 10 лет мы стали свидетелями открытий, о которых ученые только мечтали, — от точной генной инженерии, которую позволяет маленькая молекула под названием CRISPR, до способности обнаруживать рябь в ткани пространства-времени.

      Так что же может быть дальше в начале 2020-х? Четверо выдающихся ученых из Чикагского университета обдумывают возможности и ловушки, с которыми их собственные области могут столкнуться в предстоящее десятилетие.

      Брайан Дикинсон, биохимик-синтетик 

      Как вы думаете, что может быть самым захватывающим результатом научного или технического прогресса в следующем десятилетии?

      Открытие лекарств на заре цивилизации, как правило, связано с поиском химических веществ в нашем естественном мире или открытием молекул в лаборатории, и в основном для лечения симптомов болезни. Сейчас мы вступаем в новую эру, когда можно войти в клетку или организм и произвести постоянные изменения ДНК. Эта точность позволит нам лучше лечить болезни, изменять мир вокруг нас и создавать более экологичные биотехнологии. Я верю, что инженерные биотехнологии станут большей частью нашей жизни и ключевыми решениями, казалось бы, неразрешимых проблем, связанных с безопасностью пищевых продуктов, здоровьем человека и загрязнением окружающей среды.

      Какие возможные последствия науки или техники в следующем десятилетии вас беспокоят?

      У общественности много неправильных представлений о инженерных биологических системах. Страх перед ГМО — особенно тревожный пример негативной реакции, которая может возникнуть, если какие-то недобросовестные коммерческие игроки будут продвигать технологию. Таким образом, необходимо решать этические вопросы — например, когда и как целесообразно создавать людей? — а также вопросы регулирования — например, как можно протестировать и одобрить действительно индивидуализированные генетические лекарства?

      Вовлечение общественности в открытый диалог и обеспечение широкого понимания и заинтересованности абсолютно необходимы для того, чтобы в полной мере использовать огромный потенциал синтетической биологии для решения важных проблем в следующем десятилетии.

      Даниэль Хольц, астрофизик

      Как вы думаете, что может быть самым захватывающим результатом научного или технического прогресса в следующем десятилетии?

      Наши детекторы гравитационных волн становятся все более и более чувствительными, поэтому по мере получения новых данных мы узнаем массу нового о Вселенной. Тогда есть несколько вещей, которые могут произойти, и это было бы потрясающе. Например, если бы в нашей собственной галактике взорвалась сверхновая звезда — со всеми имеющимися у нас сегодня способами обнаружения астрономических событий это был бы невероятный способ узнать обо всем, от физики звезд до истории Вселенной. Это случается примерно раз в сто лет, так что это может быть в любое время. Или, может быть, наши детекторы гравитационных волн обнаружат что-то необычное — мы уловили столкновения черных дыр и нейтронных звезд, но что, если бы мы обнаружили волны от космических струн?

      Самое интересное всегда то, чего ты не ожидал. В астрономии всякий раз, когда мы изобретаем новый способ смотреть на небо, мы открываем что-то новое, о чем раньше никто и не думал. Наши детекторы гравитационных волн не обнаружили ничего совершенно неожиданного, по крайней мере пока.

      Какие возможные последствия науки или техники в следующем десятилетии вас беспокоят?

      Две вещи, которые беспокоят меня в будущем, — ядерное уничтожение и изменение климата — и то и другое из-за технологических достижений. Я являюсь членом Бюллетеня ученых-атомщиков, который устанавливает Часы Судного дня, так что мы много об этом думаем.

      Следующие 10 лет будут решающими для климата. Мы можем повлиять на то, насколько плохими станут дела через десятилетия. Если мы будем действовать сейчас, мы можем избежать некоторых из худших, угрожающих цивилизации последствий. Возрастает и опасность ядерного уничтожения. Они усугубляются преднамеренным искажением фактов и правды, что представляет серьезную угрозу для общества.

      Количество способов, которыми мы беспечно идем в Армагеддон, очень велико. Но это то, что каждый из нас может помочь решить. Агитация за перемены! Еще не поздно.

      Айелет Фишбах, специалист по поведению

      Как вы думаете, что может быть самым захватывающим результатом научного или технического прогресса в следующем десятилетии?

      Я надеюсь на прорыв в улучшении нашего коллективного самоконтроля. Это будет необходимо для решения самой насущной проблемы, с которой мы сталкиваемся как человечество: изменение климата. Если 100 лет назад наибольшую угрозу для человечества представляли микробы, то сегодня нам больше всего угрожает отсутствие самоконтроля.

      Позвольте мне объяснить: Неспособность человека к самоконтролю влечет за собой прямые последствия для этого человека; Возьмем, к примеру, неспособность человека соответствующим образом изменить свою диету после сердечного приступа. Но такой провал самоконтроля одного человека не подвергает риску весь наш вид. Неудачи нашего коллективного самоконтроля действительно представляют эту угрозу. Такие массовые неудачи случаются, когда мы, как общество, пренебрегаем нашими долгосрочными целями в погоне за краткосрочными интересами. Когда мы не предпринимаем необходимых и решительных действий, чтобы обратить вспять изменение климата, мы предпочитаем наши нынешние удобства нашему долгосрочному выживанию. Если наш коллективный самоконтроль возобладает, мы как общество предпримем действия, чтобы инвестировать в соответствующую государственную политику и науку, которые разрабатывают технологические решения. В последнее десятилетие ученые-бихевиористы начали обращать внимание на улучшение индивидуального самоконтроля. Я надеюсь, что теперь мы сосредоточим наше внимание на улучшении нашего коллективного самоконтроля.

      Какие возможные последствия науки или техники в следующем десятилетии вас беспокоят?

      Наука и технологии вселяют в меня больше надежды, чем беспокойства. Я беспокоюсь о неправильном использовании научных открытий и новых технологий, но не больше, чем о неправильном использовании прошлых открытий. Я ищу ответы в науке.

      Маршини Четти, компьютерщик

      Как вы думаете, что может быть самым захватывающим результатом научного или технического прогресса в следующем десятилетии?

      Для меня успехи в создании устойчивых энергетических ресурсов будут иметь ключевое значение для человечества в целом, поскольку мы имеем дело с последствиями изменения климата, и в дополнение к этим достижениям усовершенствования технологий, помогающие прогнозировать стихийные бедствия и оказывать помощь при бедствиях, являются вкладом, который компьютер наука может конкретно обратиться. Я также рад видеть, как искусственный интеллект и машинное обучение усиливают человеческие способности таким образом, что позволяют нам делать больше, лучше, больше!

      Какие возможные последствия науки или техники в следующем десятилетии вас беспокоят?

      Меня беспокоит то, что мы все слишком увлекаемся и отвлекаемся из-за того, что технологии проникают в нашу повседневную жизнь, особенно в средах с хорошей связью, и что нам нужно помнить о том, чтобы находить время, чтобы отключиться и подумать о том, как эти технологии улучшают нашу жизнь. Меня также беспокоит то, что мы слишком оптимистично относимся к тому, как искусственный интеллект и машинное обучение могут решить фундаментальные проблемы справедливости и предвзятости, присущие человеческой природе. Мы не можем передать эти вопросы технологиям, поскольку, как заметил ученый Лэнгдон Виннер в статье «Есть ли у артефактов политика?» сами технологии воплощают те предубеждения, которые есть у нас самих!

      10 лучших научных историй года, выбранных учеными | Наука

      Космическая гонка миллиардеров

      В 2021 году космос много раз попадал в заголовки газет: посадка марсохода NASA Perseverance на Марс, прибытие редкого метеорита в Великобританию, запуск миссии по столкновению с астероидом, открытие почти 200 новых планет за пределами Солнечной системы — все они поделились моментом славы с публикой. Тем не менее, наиболее широкое освещение в космических новостях, вероятно, было связано с 11-минутным полетом за пределы земной атмосферы, совершенным Уильямом Шатнером, также известным как капитан Джеймс Т. Кирк из USS Enterprise, в октябре 2021 года.0005

      Полет был вторым, совершенным ракетой New Shepard, названной в честь первого американца в космосе Алана Шепарда, и управляемой Blue Origin, компанией, принадлежащей Джеффу Безосу. В первом пассажирском полете New Shepard в июле 2021 года был Безос и еще трое, но Ричард Брэнсон возвысил Безоса до должности первого миллиардера, совершившего космический полет, взлетев на ракете Virgin Galactic Unity девятью днями ранее. С тех пор не утихают споры о том, был ли Брэнсон в космосе. Полет Брэнсона достиг только 55 миль (88 км) над поверхностью Земли, поэтому он не пересек линию Кармана, границу на высоте 100 км над поверхностью, которая отмечает границу космоса. Полет Безоса был.

      Почему мы должны заботиться о чрезвычайно богатых людях, которые могут позволить себе собственный космический корабль?

      Моника Грейди

      Эти путешествия являются важным технологическим достижением. Но какое нам дело до горстки счастливчиков, которых доставили в космос очень богатые люди, которые могут позволить себе собственный космический корабль? Важность заключается в том, что это представляет для будущего. Мы наблюдаем за последнее десятилетие или около того развитие отдельных частных компаний, строящих спутники. Теперь у нас есть компании, такие как SpaceX Илона Маска, со своими собственными ракетными программами, получающие контракты от государственных органов на выполнение для них запусков. SpaceX также доставляла грузы и астронавтов на Международную космическую станцию ​​для НАСА.

      Космический туризм можно считать естественным следующим шагом в освоении космоса, и нет ничего плохого в том, что частные предприятия будут продвигать его вперед, если он будет надлежащим образом контролироваться и регулироваться. И именно здесь эти полеты имеют большое значение. Они открывают целый ряд новых вопросов, которые необходимо решить, прежде чем космические путешествия перейдут из-под контроля правительств в частный сектор.

      Международная организация гражданской авиации, агентство ООН, осуществляет надзор за политикой обеспечения безопасного, надежного, эффективного и справедливого доступа к небу. В ООН также есть Управление по вопросам космического пространства, которое отвечает за применение Договора по космосу. Я не знаю, обсуждают ли эти две организации, под чью ответственность подпадает космический туризм, но я знаю, что Договор по космосу, вступивший в силу в 1967, касается почти исключительно деятельности правительств, а не частных лиц или компаний, и поэтому его следует пересмотреть в срочном порядке.

      Оставив все это в стороне, я подумал, что в 2021 году произошло гораздо более захватывающее событие в истории космических полетов. Это был полет Ingenuity, маленького вертолета, доставленного Perseverance на Марс, — первый полет на другую планету. Теперь это достижение, чтобы написать домой о. Моника Грейди

      Моника Грейди — профессор планетарных и космических наук в Открытом университете

      Расовые предубеждения в системе здравоохранения

      Расовые предубеждения в здравоохранении были выявлены — например, пульсоксиметры получают менее точные показания при более темной коже. Фотография: Grace Cary/Getty Images

      2021 год стал годом, когда стало широко известно, что неравенство в состоянии здоровья чернокожих и азиатов частично является результатом сочетания профессиональных, системных и технических предубеждений, которые вместе порождают институциональный расизм.

      Это был год, когда многие люди покупали пульсоксиметры, полагая, что, если они заболеют Covid-19, показания на кончике пальца предупредят их о необходимости обратиться за медицинской помощью. Тем не менее, чернокожие и азиаты узнали, что их пульсоксиметры в три раза чаще пропускают низкий уровень кислорода в темной коже. Министр здравоохранения Саджид Джавид, сам выходец из пакистанской семьи, начал расследование в ноябре. Однако это в условиях пандемии, когда банальности о том, что «мы все в одной лодке», быстро сменились реальностью «мы все в одной буре, но не в одной лодке», поскольку стало ясно, что черное и Азиатские люди гораздо чаще умирали от Covid-19чем белые люди. Ясно, что технические предубеждения не помогают.

      Это пандемия, когда фраза «мы все в одной лодке» превратилась в «мы все в одну бурю, но не в одну лодку».

      Энн Феникс

      женщины соответственно в четыре и два раза чаще умирали при родах и имели больше мертворожденных детей, чем белые женщины. Эти системные, институциональные предубеждения даже не регистрировались в национальной статистике до тех пор, пока не было опубликовано MBRRACE (Матери и дети: снижение риска посредством аудита и конфиденциальных расследований по всей стране). Управление национальной статистики, которое в настоящее время созвало Целевую группу по инклюзивным данным, чтобы гарантировать, что все подсчитываются и учитываются, несомненно, будет производить цифры в будущем.

      Примеры пульсоксиметра и родов сами по себе мало что говорят о профессиональной практике и дискриминации. Однако в мае 2021 года выход в эфир документального фильма BBC Subnormal: A British Scandal привел к извинениям со стороны отдела педагогической и детской психологии BPS за свою историю в 1960-х и 1970-х годах, когда большое количество чернокожих детей диагностировалось как образовательные. субнормальными и их удаление из основного образования. Тем не менее, даже Управление образования Внутреннего Лондона задокументировало, что они знали, что многие из них не были «субнормальными».

      В совокупности эти примеры указывают на систему здравоохранения, в которой чернокожие и азиаты имеют причины сомневаться в равном отношении к ним. Как показала пандемия, если нас не втянуть в одну лодку, никто не может быть уверен в своей безопасности. Укрепление доверия к тому, что, например, вакцины разрабатываются как для чернокожих, так и для белых, требует укрепления доверия в целом. Будем надеяться, что 2021 год станет знаменательным годом, когда достаточное количество людей осознало важность обеспечения подлинного равенства в системе здравоохранения. Энн Феникс

      Энн Феникс, профессор психосоциальных исследований Университетского колледжа Лондона

      Cop26: время действовать

      Акция протеста Cop26 в Лондоне, 6 ноября 2021 г. Фото: Энди Рейн/EPA история этого года; это большой зверь на заднем плане (а иногда и на переднем плане) всех других научных разработок в этом столетии. Но в этом году в науке произошли важные вехи и произошло значительное смещение акцентов.

      В августе Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) опубликовала первую часть своего Шестого оценочного доклада, в котором рассказывается о состоянии наших знаний о климатической системе и о том, что наука может сказать нам о том, что произойдет дальше. Общий посыл был таким же, как и в Пятом оценочном отчете 2014 года, но еще более четким и сильным: дела идут плохо, и необходимы решительные действия, чтобы не допустить наихудших последствий. Но в этом году произошел значительный сдвиг от заламывания рук к действиям, хотя прогресс в части «действия» все еще слишком медленный.

      То, что средства массовой информации сосредотачиваются на событиях Cop26, а не на самой науке о климате, — это хорошо: больше науки всегда будет важно, но у нас уже более чем достаточно науки, чтобы действовать. Следующие шаги связаны с потоком денег, политическими и гуманитарными приоритетами и грязным бизнесом глобального сотрудничества. Но надежная наука сделает этот процесс честным: мы можем предсказать последствия наших действий, и эти прогнозы должны мотивировать всех нас — правительство, бизнес и отдельных людей. Хелен Черски

      Хелен Черски, физик и океанограф из Университетского колледжа Лондона

      Фибромиалгия: новое понимание может привести к лечению хронической боли

      Ученые открыли роль антител при фибромиалгии и, возможно, других хронических болевых состояниях . Фотография: Dr_Microbe/Getty Images/iStockphoto

      Фибромиалгия, характеризующаяся широко распространенной болью, невыносимой усталостью и эмоциональным дистрессом, поражает 1 из 40 человек, преимущественно женщин, но не имеет известной причины или лечения. Как и многие другие хронические болевые состояния, это считается «функциональным неврологическим расстройством», которое лучше всего объясняется различиями в том, как мозг обрабатывает и реагирует на болевые сигналы. Таким образом, современные методы лечения включают когнитивно-поведенческую терапию и ступенчатые упражнения, но имеют ограниченную эффективность.

      Исследование под руководством Королевского колледжа, опубликованное в 2021 году, может все изменить. Исследователи вводили мышам антитела от пациентов с фибромиалгией и обнаружили, что у них развились трудности, связанные с симптомами пациентов: снижение подвижности, слабость захвата и повышенная чувствительность к холоду и давлению. У мышей, которым вводили антитела от здоровых взрослых, эти проблемы не развивались.

      Авторы пришли к выводу, что фибромиалгия является аутоиммунным заболеванием. Если это открытие будет воспроизведено, это произведет революцию в диагностике и лечении этого и, возможно, других хронических болевых состояний. Мыши в исследовании выздоровели, когда антитела очистились от их систем, что дает надежду на то, что методы лечения, снижающие антитела, такие как плазмаферез, могут положить конец страданиям фибромиалгии для миллионов людей по всему миру. Франческа Хаппе

      Франческа Хаппе, профессор когнитивной неврологии в Королевском колледже Лондона

      Бум точного предсказания структуры белков с помощью ИИ открытие наркотиков.

      Фотография: Deepmind/PA

      Спустя более 60 лет после того, как первая детальная структура белка была определена с атомарным разрешением с помощью рентгеновской кристаллографии, к 2020 году серия все более мощных экспериментальных методов привела к выяснению структуры более чем треть всех белков, кодируемых геномом человека. Тем не менее, большая часть белков оставалась недоступной для традиционных лабораторных методов, что привело к большому пробелу в наших усилиях по осмыслению информации о последовательности генома, кодирующей белок. В 2021 году были достигнуты значительные успехи в преодолении этого ограничения благодаря беспрецедентной точности вычислительных методов прогнозирования структуры на базе ИИ.

      В июле второе поколение алгоритма AlphaFold от DeepMind было использовано для создания всеобъемлющего атласа белковых структур почти 99% всех белков человека, включая десятки тысяч структур критически важных компонентов человеческого тела, которые не были учтены в предыдущих экспериментальных исследованиях. характеристика. Интересно, что вся эта информация находится в свободном доступе для мирового исследовательского сообщества через базу данных Alphafold, размещенную в Европейской лаборатории молекулярной биологии в Кембридже.

      За этим прорывом последовала еще одна публикация в августе, в которой группа из Вашингтонского университета в Сиэтле подняла подход AlphaFold к искусственному интеллекту на новый уровень. В живой клетке белки редко выполняют свои функции изолированно; вместо этого они участвуют в сложном молекулярном танце, управляемом белок-белковыми взаимодействиями. Усовершенствованному алгоритму удалось точно предсказать молекулярные детали этих взаимодействий, сделав важный шаг вперед к пониманию динамики физиологии клеток человека.

      В сочетании с массовым ускорением секвенирования генома эти новые вычислительные инструменты для предсказания подробной трехмерной структуры клеточного механизма быстро внедряются в лабораториях по всему миру, что позволяет разрабатывать новые стратегии для открытия лекарств и понимать функции человеческого организма. тело. И на этом история применения ИИ в биологии не заканчивается. Смотрите это пространство в 2022 году. Эрико Такано

      Эрико Такано is p профессор синтетической биологии Манчестерского университета

      Экстремальные погодные условия становятся еще более экстремальными

      Опасность глобального потепления была продемонстрирована экстремальными погодными явлениями по всему миру, включая разрушительные наводнения в Рейнской области и ее окрестностях. Фотография: Адам Берри/Getty Images

      Ученые-климатологи долго ждали прошлого года, когда наконец-то были опубликованы отложенная конференция Cop26 и последний отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Но именно неожиданные аспекты природы — и неспособность правительств должным образом подготовиться к ним — обеспечили проверку климатических рисков в 2021 году на практике9.0005

      «Тепловой купол», надувшийся этим летом над Северной Америкой, возможно, был моментом, который заставил ученых-климатологов широко раскрыть глаза. Тот факт, что температурные рекорды были не просто побиты, а полностью уничтожены на обширных территориях Канады и США, был первым признаком того, что происходит что-то новое. Когда жара превратилась в огонь, уничтоживший миллионы акров леса и уничтоживший целые общины, академическая странность стала пугающей реальностью.

      Тот факт, что записи о температуре были полностью уничтожены, был первым признаком того, что происходит что-то новое.

      Hannah Cloke

      Волны тепла и пожары в восточном Средиземноморье имели аналогичный эффект, в то время как некоторые районы Австралии, много лет страдавшие от засухи и пожаров, были затоплены. Разрушительные наводнения, унесшие жизни более 200 человек в наиболее развитом районе мира вокруг Рейна, показали, что деньги и демократия не могут защитить от природы в ее самом гневе. Они также показали, что достижения в области прогнозирования погоды и наводнений бесполезны, если власти не прислушаются к их предупреждениям и не будут действовать быстро. Hannah Clo ke

      Hannah Clo ke профессор гидрологии Университета Рединга

      Рекордное число детей, живущих с ожирением гораздо хуже в неблагополучных районах. Фотография: Getty Images

      Самая значимая история года для меня была не прорывом, а неудачей. В ноябре Национальная программа оценки детей выявила шокирующее увеличение за год числа детей младшего школьного возраста в Англии, страдающих ожирением, — с одной пятой до четверти детей в возрасте 10–11 лет. Еще более шокирующим является растущее неравенство: 14% детей в самых богатых районах живут с ожирением, по сравнению с 34% в самых бедных.

      Пандемия усугубила эти тенденции, но они появились задолго до нее. Бедность приводит к ожирению, как и окружающая среда, которая затрудняет здоровое питание и физическую активность. Рестораны быстрого питания, реклама нездоровой пищи, травмы пешеходов и загрязнение воздуха гораздо чаще встречаются в наших беднейших районах, а зеленые насаждения встречаются гораздо реже. Данные городов, улучшающих эту среду, обнадеживают.

      Создание более здоровых городов является сложной задачей, и ей противостоят влиятельные коммерческие интересы, но ее влияние выходит далеко за рамки детского ожирения. Это улучшит психическое здоровье детей, уменьшит ожирение взрослых и, в свою очередь, деменцию, диабет 2 типа и многие виды рака. Озеленение нашей городской среды, отдание приоритета играм и пешеходам, а не уличному движению, также будет способствовать созданию мира с нулевым уровнем выбросов. Преодоление этой неудачи в отношении здоровья детей с помощью политики, основанной на научных данных, могло бы стать прорывом, защищающим всех нас и нашу планету. Тереза ​​Марто

      Тереза ​​Марто, ученый-бихевиорист и директор отдела исследований поведения и здоровья Кембриджского университета

      Метеорит Винчкомб: подарок из космоса

      В феврале метеорит упал на подъездную дорожку в Винчкомбе, Глос . Анализ показал, что его происхождение лежит в объекте вблизи Юпитера. Фотография: Попечители Музея естественной истории/PA

      28 февраля 2021 года поступило более 1000 сообщений о необычной полосе света в небе Великобритании. Но ученые уже взялись за дело — камеры британского альянса Fireball Alliance уловили сигнал и занялись оценкой места посадки. Огненный шар был метеором, внеземным остатком нашей ранней Солнечной системы, мчащимся на гиперскорости через нашу атмосферу, заканчивая свое путешествие на куски, разбросанные по сельской местности Глостершира.

      Метеор — это больше, чем просто замечательное зрелище. мы можем проследить его траекторию в темноте, чтобы выяснить, откуда он взялся, а также предсказать, где приземлятся фрагменты. Были развернуты спасательные группы, и несколько частей были найдены на подъездной дорожке к дому и на близлежащем овцеводческом поле. Метеорит — первый в своем роде, обнаруженный в Великобритании за 30 лет — представлял собой примитивный «углеродистый хондрит»: редкий образец, содержащий материалы, практически не изменившиеся с момента образования Солнечной системы около 4,5 млрд лет назад.

      Извлечение незагрязненного примитивного метеорита необычно и дает нам возможность узнать об основных строительных блоках планет и о том, как на Земле появились ресурсы, необходимые для поддержания жизни. Анализ показывает, что метеорит Винчкомб произошел от объекта вблизи орбиты Юпитера, который содержит воду и лед и имеет химический состав, подобный нашему Солнцу.

      Будучи учеными, мы проводим много времени, глядя вверх и вниз, на безбрежность космоса. Такие миссии, как Hayabusa2 компании Jaxa и Osiris-Rex компании NASA, были отправлены к астероидам с конкретной целью вернуть образцы на Землю, а недавно запущенная миссия Nasa Dart направлена ​​на проверку технологии, необходимой для отвода более крупных и опасных космических камней, направляющихся к нам. Но метеорит Винчкомб подобен подарку Вселенной, приземлившемуся у нашего порога и доставившему образец ранней Солнечной системы прямо к нам для анализа и вдохновения. Эмма Банс

      Профессор Эмма Банс — руководитель отдела физики и астрономии Лестерского университета и президент Королевского астрономического общества.

      Жирные РНК-частицы на помощь, по крайней мере, для некоторых

      Преимущества РНК-вакцин Covid-19, разработанных Pfizer-BioNTech и Moderna, ощущались во всем (в некоторых частях) земном шаре. Фотография: Sumaya Hisham/Reuters

      Хотя первая вакцина, созданная на основе генов, была одобрена в декабре прошлого года, только в 2021 году мы узнали, насколько эффективен укол Pfizer в реальном мире. Идея состоит в том, что этот генетический материал, известный как рибонуклеиновая кислота или сокращенно РНК, транспортируется в клетки, где вырабатывается антиген для создания иммунитета от болезней и смерти. Теоретически эти РНК-вакцины можно модифицировать в ответ на появление новых вариантов.

      Еще две особенности делают РНК-вакцины замечательными. Во-первых, от секвенирования до одобрения вакцины прошло 10 месяцев, замечательный спринт, когда обычно на это уходит десятилетие. Во-вторых, вакцины безопасно вводили крошечные жировые частицы в основное здравоохранение. РНК-вакцины упакованы в крошечные жировые частицы, и эти жировые челноки абсолютно необходимы, когда дело доходит до доставки РНК в клетки.

      Эта превосходная наука выявила еще два вопроса. Вакцины действительно предотвращают серьезные заболевания, но не всегда останавливают передачу, и нам нужно будет быстро остановить передачу во время будущих пандемий. От этого зависит наша экономика. Кроме того, несправедливость в отношении вакцин высмеивает международные усилия по вакцинации, как показано на примере варианта Omicron. В то время как уровень вакцинации в Великобритании колеблется на уровне 70%, сопоставимый показатель для африканского континента составляет чуть более 4%. Иджеома Ф. Учегбу

      Иджеома Ф. Учегбу, профессор фармацевтических нанотехнологий в Университетском колледже Лондона

      Роль природы в борьбе с глобальным потеплением наконец-то признана В этом году огромные научные усилия в течение многих десятилетий, наконец, окупились с политической точки зрения. Конференция Организации Объединенных Наций по климату, состоявшаяся в Глазго (Cop26), была названа «природным COP» из-за большого внимания, уделяемого сохранению и восстановлению природных экосистем, в частности лесов, как способу решения проблемы глобального потепления.

      Буквально на второй день мировые лидеры (сейчас их более 140, охватывающих более 90% мировых лесов) обязались положить конец вырубке лесов к 2030 году.

      Данные, демонстрирующие важность лесов для углеродного баланса планеты, были получены с огромным трудом. Буквально тысячи ученых измеряли рост деревьев, гибель деревьев и выбросы на тысячах лесных участков в течение многих, многих лет. Сотрудничество, такое как ForestPlots.net, RainFor и Глобальная сеть мониторинга экосистем, проделало невероятную работу по объединению и стандартизации этих важных полевых измерений. Полученные данные продемонстрировали, например, что жизненно важная роль нетронутых тропических лесов в поглощении антропогенных выбросов углерода начинает снижаться, и позволили рассчитать потенциальный вклад естественных климатических решений в преодоление климатического кризиса.

      Существует широко распространенный скептицизм в отношении того, в какой степени декларация лидеров Глазго о вырубке лесов может быть реализована: подобные обещания в прошлом потерпели крах. Однако такое ясное осознание того, что без природы нет пути к чистому нулю, является очень позитивным шагом. Джулия П. Г. Джонс

      Джулия П. Г. Джонс — профессор природоохранных наук Бангорского университета

      В эту статью были внесены поправки 19 декабря 2021 года, поскольку в более ранней версии имя Алана Шепарда, первого американца в космосе, было ошибочно названо «Джоном Шепардом». Подпись к изображению была изменена 4 января 2022 года, чтобы указать на компанию BioNTech при разработке вакцины «Pfizer-BioNTech».

      Лучшие научные открытия и прорывы 2021 года

      Последние двенадцать месяцев были непростым годом для науки.

      Ярким примером достижений, достигнутых в 2021 году, является работа, проведенная на космическом телескопе Джеймса Уэбба (JWST), чтобы подготовить этот мощный инструмент к запуску, который, к счастью, прошел без сучка и задоринки.

      Но еще до того, как запуск прошел благополучно и гладко в день Рождества, исследователи усердно работали, расширяя границы таких областей, как химия, биология, медицина и физика.

      Физика: визуализация магнитного поля вокруг сверхмассивной черной дыры

      Изображение сверхмассивной черной дыры в центре галактики M87. На изображении показана поляризация магнитных полей вокруг черной дыры, с поразительными подробностями раскрывающая условия, обнаруженные вокруг таких объектов.
      Сотрудничество с ЭХТ

      В начале апреля с помощью телескопа Event Horizon Telescope (EHT) астрономы получили изображение сверхмассивной черной дыры в центре галактики Мессье 87 (M87). Это новое изображение раскрыло ранее неизвестные подробности о физике этих объектов.

      «Мы сфотографировали M87 в поляризованном свете. Поляризация — это свойство света, которое может рассказать нам кое-что о магнитных полях в кольце вокруг черной дыры», — рассказала доцент кафедры астрофизики и координатор исследования Моника Москибродска. Newsweek.

      «До этого открытия мы никогда не видели, как они могут формироваться рядом с черной дырой».

      Moscibrodzka объясняет важность прорыва и его более широкий научный контекст: «Теперь мы немного больше знаем о том, как струи материала производятся черными дырами и запускаются в космос». 0005

      «Они начинаются прямо у горизонта событий, так что определенно они имеют какое-то отношение к энергии этих объектов. До появления этого изображения это была теория, но это первый раз, когда у нас есть прямые наблюдения за такими явлениями.

      «И мы видим эти джеты не только в M87, но и во многих других галактиках. Понимание M87 дает нам подсказки об этих других объектах».

      Что касается разработок в рамках этого исследования и дальнейших изображений черных дыр, Москибродская молчит. Она заключила: «Оставайтесь с нами, чтобы узнать больше о результатах EHT. Это пока все, что мы можем сказать».

      Космос: посадка марсохода Perseverance на Марс

      Иллюстрация марсохода Perseverance на Марсе. С момента приземления марсоход совершил ряд научных открытий, включая бурение образца горной породы из валуна.
      НАСА

      С точки зрения научного эксперимента, который окажет непосредственное влияние на эту область в 2021 году, трудно превзойти марсоход NASA Perseverance, который приземлился на поверхности Марса в феврале.

      Блуждая по кратеру Джезеро, древнему дну высохшего озера на Красной планете, марсоход обнаружил признаки того, что когда-то по поверхности планеты текла вода в изобилии. Не только это, но и Perseverance прислали несколько потрясающих изображений поверхности Марса и запустили вертолет Ingenuity, первый летательный аппарат, созданный человеком, который пролетит над поверхностью чужого мира.

      Возможно, наиболее важно то, что в июле марсоход вошел в историю, когда пробурил и взял каменный керн из марсианского валуна. Это был первый случай, когда человечество собрало такой образец из другого мира.

      Образец, который безопасно хранится в марсоходе в ожидании миссии по сбору и возврату, может рассказать нам о геологии Марса больше, чем мы когда-либо знали. Тем временем, в течение 2022 года, марсоход Perseverance продолжит бродить по поверхности Марса в поисках контрольных признаков того, что жизнь когда-то существовала на соседней Земле.

      Химия: решение проблемы пластикового загрязнения

      Изображение, показывающее, как пластиковые отходы смываются на пляже. В течение последних двенадцати месяцев химики продолжают бороться с проблемой пластикового загрязнения, предлагая решения, в том числе пластмассы, содержащие ферменты, которые разъедают их изнутри.
      Марио Де Мойя Ф/Гетти

      Пластмассы являются одним из самых важных материалов, когда-либо созданных человечеством, но эти вещества также представляют серьезную проблему загрязнения окружающей среды.

      В январе с.г. Newsweek сообщил о выводах нового отчета Национальной академии наук, в котором говорится, что к 2030 году 58,4 миллиона тонн пластика будут добавляться в океаны по всему миру каждый год.

      В 2021 году несколько групп исследователей приступили к решению проблемы загрязнения пластиком, и одной из общих тем было создание пластика, который быстрее разлагается или может быть переработан из более простых форм.

      Группа исследователей под руководством химика из Корнелльского университета Джеффри У. Коутса провела 2021 год, исследуя формы длинных молекулярных цепей, из которых состоят пластмассы (полимеры), которые могут распадаться на более мелкие единицы (мономеры) и затем использоваться повторно. Многое из этого зависело от удаления загрязняющих веществ, которые сами загрязняют пластмассы.

      «Полимер, который мы сделали, можно легко превратить обратно в мономеры. А затем вы можете очистить его, удалив другие пластмассы, пигменты и этикетки. Все потому, что только полимер превращается обратно в мономер», — сказал Коутс Newsweek.

      «И тогда вы можете снова делать полимер, и каждый раз, когда вы его делаете, вы знаете, что это что-то вроде алюминиевой банки. Вы можете перерабатывать алюминий каждый раз, когда делаете алюминиевую банку, но каждая банка так же хороша, как та, которую вы сделал время раньше».

      Проблемой разрушения пластика также занимался профессор химии, материаловедения и инженерии Беркли Тинг Сюй и его команда. Они добавили в пластик дополнительный ингредиент, чтобы он разлагался изнутри и разрушался быстрее.

      «Биоразлагаемые пластики полагаются на природные ферменты для выполнения своей работы. Мы помещаем нанокластеры ферментов внутрь пластика во время производства, чтобы ферменты переносились внутрь», — сказал Сюй Newsweek. «Мы также ухитрились отрегулировать, когда ферменты будут выполнять свою работу, чтобы продукты из биопластика можно было производить, хранить и использовать по назначению».

      Сюй добавил, что работа показала, что есть способ производить компостируемый пластик, совместимый с существующей инфраструктурой переработки, и он надеется, что это побудит людей не терять надежду, когда дело доходит до борьбы с пластиком.

      Что касается его целей на 2022 год, глава исследовательской группы Сюй сказал: «Мы проводим небольшие испытания, чтобы определить правила проектирования содержащих ферменты биоразлагаемых пластиков. Эти фундаментальные исследования являются ключевыми шагами, чтобы связать фундаментальную науку с промышленностью».

      Связь с промышленностью была областью, в которой Коутс добился большого успеха в 2021 году. Он сказал: «Мы провели переговоры с крупным интернет-магазином, чтобы рассмотреть возможность использования конвертов, пригодных для химической переработки».

      «Вы можете собрать их в своем гараже, и как только вы соберете определенную сумму, вы можете отправить их обратно, чтобы превратить их обратно в мономер, и делать совершенно новые конверты, которые буквально так же хороши, как всегда, каждый раз, когда они их делают.

      «Мы не можем сделать это с теми полимерами, которые у нас есть в настоящее время».
      Иллюстрация клетки-химеры обезьяна-человек. Исследователи вызвали споры в апреле, когда они впервые успешно вырастили эмбрионы обезьян, содержащие человеческие клетки.
      Вэйчжи Цзи/Куньминский научно-технический университет

      В апреле успешное выращивание эмбрионов обезьян, содержащих человеческие клетки, впервые подняло этические вопросы.

      Исследование, опубликованное в журнале Cell , подробно описывает, как исследователи вводили эмбрионам обезьян стволовые клетки человека, чтобы наблюдать за их развитием. По крайней мере три эмбриона дожили до 19 дней после оплодотворения.

      Адъюнкт-профессор практической философии Университета Осло, доктор Анна Смайдор, которая не участвовала в исследовании, заявила в заявлении для прессы: «Этот прорыв подтверждает все более неизбежный факт: биологические категории не фиксированы: они Это создает серьезные этические и юридические проблемы9. 0005

      «Ученые, стоящие за этим исследованием, заявляют, что эти химерные эмбрионы открывают новые возможности, потому что «мы не можем проводить определенные типы экспериментов на людях». Но вопрос о том, являются ли эти эмбрионы человеческими, остается открытым.»

      Директор Оксфордского центра практической этики Уэхиро, профессор Джулиан Савулеску, заявил в заявлении для прессы: «Эти эмбрионы были уничтожены на 20-й день развития, но успешное развитие человеческих и нечеловеческих химер является лишь вопросом времени, возможно, как источник органов для человека

      «Это исследование открывает ящик Пандоры для человеческих и нечеловеческих химер. Ключевой этический вопрос: каков моральный статус этих новых существ?»

      Странная наука: инъекция «волшебных» грибов означает поездку в больницу

      Выращивание урожая галлюциногенных грибов psilocybe cubensis. В январе выяснилось, что в крови человека, который делал себе инъекции, начали расти так называемые «волшебные грибы».
      Ярыгин/Гетти

      Ход науки часто не является прямой линией, и это означает, что развитие часто может исходить из довольно необычных мест.

      Яркий пример этого был доставлен в начале 2021 года.

      Как ранее сообщал Newsweek в январе, выяснилось, что 30-летний мужчина провел 22 дня в больнице после инъекции чая, приготовленного из Psilocybe cubensis, вид психоделического или «волшебного» гриба.

      Тесты показали, что грибы действительно начали расти в крови человека. Результаты были опубликованы в журнале Академии консультационной психиатрии.

      Это отрицательно сказывалось на человеке, вызывая вялость, желтуху, диарею, тошноту и острое повреждение печени, и, по словам авторов статьи, вызывало у него «сильное замешательство».

      Хотя мужчина, ранее употреблявший наркотики внутривенно, мог погибнуть из-за инъекции чая, авторы статьи пришли к выводу, что этот случай может помочь в исследовании видов грибов для лечения различные психические состояния, включая обсессивно-компульсивное расстройство, расстройство, связанное со злоупотреблением психоактивными веществами, тревогу и депрессию.