Содержание
Новые изобретения и новые идеи могут спасти мир от последствий пандемии |
Рост инвестиций в инновационные проекты
Об этом говорится в новом докладе Всемирной организации интеллектуальной собственности (ВОИС) «Глобальный инновационный индекс» 2021 года. Его авторы отмечают, что кризис, спровоцированный вирусом COVID-19, побудил государства увеличить инвестиции в проекты, связанные с инновационной деятельностью. Многие надеются, что именно изобретения и новые идеи помогут смягчить последствия карантина и противостоять надвигающейся рецессии.
Несмотря на экономические трудности и карантин, в период пандемии продолжали расти как объемы научной деятельности, так и расходы на исследования и число заявок на регистрацию новых изобретений и открытий.
Значительно выросло число инноваций в компаниях, которые занимаются программным обеспечением, интернет-технологиями и коммуникационными технологиями, биотехнологиями и производят электрооборудование, а также фармацевтические средства.
Однако избежать воздействия кризиса в плане инноваций во всех сферах не удалось. Гораздо меньшим прорыв был на тех направлениях, которые зависят от очных мероприятий, например в сфере транспорта и туризма.
В наибольшей степени поднялся фармацевтический сектор, и примером тому является быстрая разработка вакцин от COVID-19.
«Сегодня, когда мир пытается восстановиться после пандемии, мы понимаем, что инновации играют важную роль в преодолении общих вызовов при построении лучшего будущего. Глобальный инновационный индекс – это уникальный инструмент, который могут использовать директивные органы и бизнес при разработке планов по обеспечению того, чтобы мы вышли из пандемии сильнее, чем прежде», – заявил Генеральный директор ВОИС Дарен Танг.
Инновационный ландшафт меняется
При составлении рейтинга, в который включены 132 страны, учитываются десятки параметров – от количества патентных заявок до объема расходов на научные исследования и образование.
В этом рейтинге уже много лет подряд лидирующие позиции постоянно занимают несколько государств с высоким уровнем дохода.
Однако отдельные страны со средним уровнем дохода, включая Китай, Турцию, Вьетнам, Индию и Филиппины, догоняют лидеров и меняют инновационный ландшафт.
В 2021 году помимо впечатляющего скачка Республики Корея–с 10-го на 5-е место, Франция и Китай вплотную приблизились к десятке лидеров, заняв соответственно 11-е и 12-е места. В этом году в пятерку мировых лидеров в сфере инноваций вошли Швейцария, Швеция, США, Великобритания и Республика Корея.
Региональные данные
Россия в мировом рейтинге инноваций занимает 45-е место, а Украина – 49-е. В этом году по сравнению с прошлым годом Украина опустилась на четыре позиции, а Россия несколько поднялась. Беларусь в списке – на 62-м месте, Грузия – на 63-м, Молдова – на 64-м, Армения – на 69-м, Казахстан – на 79-м, Азербайджан – на 80-м, Узбекистан — на 86-м, Кыргызстан – на 98-м и Таджикистан – на 103-месте.
Китай, как и в прошлом году, является единственной экономикой со средним уровнем дохода в числе 30 ведущих стран в сфере инноваций.
В Группе с уровнем дохода ниже среднего лидируют Вьетнам, Индия и Украина. В группе с низким уровнем дохода – Руанда, Таджикистан и Малави. Узбекистан вошел в число тех экономик, которые добились значительных успехов в сфере инноваций. Он поднялся в рейтинге по сравнению с прошлым годом на 7 позиций.
Нынешнее издание Глобального инновационного индекса – уже 14-е по счету.
последние открытия российских ученых — Будущее на vc.ru
Рассказываем, какие открытия совершили за последнее время сотрудники исследовательских институтов и вузов, подведомственных Минобрнауки, а также российские ученые при поддержке ведомства.
121
просмотров
Ученые предложили способ борьбы с вредителями без химикатов
На фото: новое вещество-аттрактант
Ученые разработали новые вещества-аттрактанты, имитирующие запах самки, которые могут применяться для создания безвредных для человека биологических методов борьбы с вредителями.
По задумке исследователей, конечный продукт выглядит как резиновая приманка, пропитанная активным веществом и предназначенная для самцов вредителя, или как липкая ловушка с приманкой внутри. В первом случае приманки развешиваются на винограднике и дезориентируют самцов, а во втором — в ловушках накапливаются самцы вредителя. А самки остаются неоплодотворенными.
Сейчас синтезированные вещества находятся на этапе апробации, в планах у ученых — получение новой серии веществ и их тестирование в природных условиях.
Рыбоводы Татарстана смогут выращивать привередливого африканского сома в заводских условиях
Клариевый сом развивается от стадии икры до взрослой особи всего за шесть месяцев. Плотность посадки у него — около 300 килограммов на кубический метр, в то время как у классических прудовых рыб она не превышает 300 килограммов на 1 гектар. Это значит, что себестоимость выращивания африканского клариевого сома очень низкая, и для потребителей этот продукт будет недорогим и доступным.
В природе клариевый сом обитает только в теплых водоемах Африки. Он очень чувствителен к повышенной температуре и снижению уровня кислорода в воде. Казанские ученые придумали, как выращивать его в замкнутом цикле отработанных вод, в том числе в теплых водах объектов энергетики Поволжского региона. Над возможностью запустить производство клариевого сома в Татарстане в промышленных масштабах исследователи работали больше четырех лет.
Ученые впервые обнаружили следы мощных землетрясений в Ладожском озере
Российские гидрологи нашли практически вертикальные 100-метровые разломы на дне Ладожского озера, характер и возраст которых может свидетельствовать о том, что в течение последних 12 тыс. лет на этой территории происходили мощные землетрясения. Результаты исследования дают ученым возможность переосмыслить тектонику Ладожского озера, которое ранее считалось сейсмически спокойным, и уточнить данные о землетрясениях на его территории.
Создана модель для разработки эффективных противоэпилептических препаратов
На фото: Фрагмент сети белок-белковых взаимодействий, ассоциированный с эпилепсией.
Красным цветом показаны белки, связь которых с эпилепсией была известна ранее, голубым цветом — белки-кандидаты, связь которых с эпилепсией была предсказана в исследовании
Лекарственно-устойчивая эпилепсия развивается у 20–40% пациентов. Она может приводить к различным осложнениям и ранней смертности. Ученые разработали компьютерный метод по принципу «сетевой фармакологии», который позволил выявить белки-мишени, связанные с эпилепсией.
Исследователи представили в виде сети все взаимодействия между белками в клетке, выделив красным те белки, связь которых с эпилепсией уже была известна ранее («зародышевые белки»). Затем стали проверять, какие из остальных белков связаны с наибольшим количеством «зародышевых». В качестве наиболее перспективных «кандидатов» были отобраны белки, входящие в состав первого мультибелкового комплекса цепи переноса электронов в митохондриях.
Как пояснили специалисты, разработанная модель лучше воспроизводит лекарственно-устойчивую эпилепсию, в отличие от моделей, имеющихся на сегодняшний день.
Она может быть использована при разработке новых эффективных препаратов для лечения эпилепсии.
Новое исследование структур ДНК в будущем поможет понять причины старения организма
Ученые разработали новый метод изучения компартментов — структур в ДНК, которые изменяются при старении и некоторых заболеваниях.
Общая длина ДНК в одной клетке человека — около двух метров. При этом она помещается внутри ядра клетки, диаметр которого в 300 тысяч раз меньше ее длины. Это оказывается возможным благодаря тому, что ДНК образует разнообразные трехмерные структуры. Среди них есть компартменты, чья структура меняется, например, при старении и некоторых заболеваниях.
Российские ученые создали принципиально новый биоинформатический метод для изучения структуры компартментов — пентадный анализ. Он позволяет получить «усредненный портрет» компартментов, образующихся между участками хромосом, расположенными на заданном расстоянии друг от друга. Это позволяет количественно и качественно анализировать пространственные взаимодействия в ДНК как внутри отдельных хромосом, так и в масштабе всего ядра.
На сегодняшний день это единственный инструмент с подобным набором функций.
В «странном поведении» новозеландские пингвины откладывают одно яйцо, отбрасывают его, а затем откладывают другое. Теперь ученые знают, почему.
Прямохохлые пингвины демонстрируют странное поведение при размножении, при котором они отказываются от плохих яиц в пользу хороших.
(Изображение предоставлено Ллойдом Дэвисом)
Исследователи выяснили, почему прямохохлые пингвины в Новой Зеландии отказываются от своих первых отложенных яиц.
Эти пингвины, которые спариваются моногамными парами, откладывают яйцо только для того, чтобы отказаться от него в пользу второго яйца, которое они затем насиживают, пока оно не вылупится. Откладывание яиц требует больших затрат энергии, поэтому такое поведение очень необычно для птиц, но исследование, опубликованное 12 октября в журнале PLOS One (открывается в новой вкладке) предлагает новый взгляд на странную практику.
Изучив размножение биологии из прямохохлых пингвинов ( Eudyptes slateri ), исчезающего вида, известного своей остроконечной короной из перьев, исследователи из Университета Отаго в Новой Зеландии определили что родители-пингвины обрекают одно яйцо на забвение, чтобы обеспечить успешное вылупление второго яйца, поскольку птицы знают, что они не могут прокормить двух птенцов.
(Один из немногих других известных видов, которые демонстрируют подобное поведение, — это близкородственные макаронные пингвины — Eudyptes chrysolophus — из Antarctica .)
Когда авторы исследования сравнили яйца из колонии из 158 пингвинов, ученые обнаружили, что первое и второе яйца, которые обычно откладываются с разницей в пять дней, резко различаются по размеру.
«Вторые яйца были намного больше, чем первые яйца, и разница [в размере] между ними является самой большой среди всех видов птиц», — Ллойд Дэвис, ведущий автор исследования и профессор отдела научных коммуникаций в Университет Отаго, рассказал Live Science. «У большинства птиц кладка [яиц] становится меньше по мере их откладывания, но в этом случае второе яйцо в среднем на 85% больше первого».
С 1998 года Дэвис и его команда изучают этот неуловимый вид и его «странное поведение» во время кладки яиц. Исследователи недавно провели 250 часов, наблюдая за пингвинами и их яйцами «под дождем» в местах размножения птиц на островах Баунти и Антиподов — клочках скалистой земли в южной части Тихого океана у юго-восточного побережья материковой части Новой Зеландии.
Похожие: Действительно ли пингвины моногамны?
«Мы заметили, что около 45% пингвинов даже не удосуживаются высиживать свое первое яйцо — они просто смотрят на него после того, как оно отложено», — сказал Дэвис. «Большинство видов пингвинов строят гнезда из камней, палок и травы, но более 90% прямохохлых пингвинов откладывают яйца на каменистой платформе, которая не совсем ровная, и яйца имеют тенденцию скатываться с нее».
«Они все равно отказались от первого яйца», — сказал Дэвис.
Помимо наблюдения за птицами, ученые также собрали образцы крови, которые выявили еще одну часть головоломки, когда они были проанализированы в лаборатории.
Сравнение размеров первого яйца (слева) и второго яйца, отложенного прямохохлым пингвином. (Изображение предоставлено Ллойдом Дэвисом)
«Обычно вы ожидаете, что у самцов будет более высокий уровень тестостерона в начале периода размножения, а у самок — ниже, но мы обнаружили нечто иное», — сказал Дэвид.
«У самцов был низкий уровень тестостерона, в то время как уровень тестостерона у самок был, по крайней мере, таким же или, вероятно, выше, чем у самцов, особенно во время откладывания яиц».
Этот сдвиг в тестостероне может объяснить еще одно необычное поведение самцов пингвинов. В отличие от других видов животного мира, у которых самцы становятся более агрессивными по отношению друг к другу в период размножения, самцы прямохохлых пингвинов остаются послушными.
«Мужчины просто не интересовались», сказал он. «У других видов самцы внутри колонии часто дерутся. Но прямохохлые пингвины много стоят и не участвуют во многих драках».
ПОХОЖИЕ ИСТОРИИ
Из всех видов пингвинов на планете прямохохлые пингвины наименее изучены из-за их изоляции. Но хотя их удаленная среда обитания может в какой-то степени защитить этих птиц от деятельности человека, их будущему по-прежнему угрожает изменение климата, что усиливает необходимость узнать больше об этих «забытых пингвинах», пока не стало слишком поздно, сказал Дэвис.
— О них мало что известно, — сказал он. «Они загадка».
Дженнифер Налевицки — журналист из Солт-Лейк-Сити, чьи работы публиковались в The New York Times, Smithsonian Magazine, Scientific American, Popular Mechanics и других изданиях. Она охватывает несколько научных тем, от планеты Земля до палеонтологии и археологии, здоровья и культуры. До того, как стать фрилансером, Дженнифер была репортером в журнале «Дизайн интерьера», а до этого она занимала должность редактора в Time Inc. Дженнифер имеет степень бакалавра журналистики Техасского университета в Остине.
Наука и технологии в ускоренном темпе
Главная → Понимание науки 101 → Что наука сделала для вас в последнее время? → Наука и техника в ускоренном темпе
Достижения в науке часто приводят к технологическим инновациям, которые, в свою очередь, могут способствовать новым научным открытиям.
Наука и технология подпитывают друг друга, продвигая их вперед. Научные знания позволяют нам создавать новые технологии, которые часто позволяют нам делать новые наблюдения о мире, которые, в свою очередь, позволяют нам создавать еще больше научных знаний, которые затем вдохновляют другую технологию… и так далее.
В качестве примера мы начнем с одной научной идеи и проследим ее применение и влияние в нескольких различных областях науки и техники, от открытия электронов в 1800-х годах до современной криминалистики и ДНК-дактилоскопии…
От катодов к кристаллографии
Электронно-лучевая трубка начала 1900-х годов. Фото: сайт электронно-лучевой трубки.
Мы начинаем нашу историю в конце 1800-х годов с технологии, которую в то время мало кто понимал, но которая была готова изменить лицо науки: электронно-лучевая трубка (узел A на диаграмме ниже и на изображении выше) . Это была запаянная стеклянная трубка, почти полностью лишенная воздуха, но когда через трубку пропускали электрический ток, она уже не казалась пустой. Лучи жуткого света пронеслись по трубе. В 1897, физики обнаружат, что эти катодные лучи на самом деле были потоками электронов (B). Открытие электрона, в свою очередь, привело к открытию атомного ядра в 1910 г. (С). На технологическом фронте электронно-лучевая трубка постепенно эволюционировала в телевизор (который состоит из электронно-лучевой трубки, в которой электронный луч отклоняется таким образом, что изображение появляется на экране) и, в конечном счете, во многие виды мониторов изображения.
Д и Е). Но это еще не все…
В 1895 немецкий физик Вильгельм Рентген заметил, что его электронно-лучевая трубка, по-видимому, испускает лучи другого типа в дополнение к свету внутри трубки. Эти новые лучи были невидимы, но заставили загореться экран в его лаборатории. Он пытался блокировать лучи, но они проходили сквозь бумагу, медь и алюминий, но не через свинец. И не кость. Рентген заметил, что лучи высветили слабую тень костей в его руке! Рентген открыл рентгеновские лучи, форму электромагнитного излучения (F). Это открытие, конечно же, вскоре привело к изобретению рентгеновского аппарата (G), который, в свою очередь, превратился в компьютерный томограф (H), оба из которых стали необходимы для неинвазивной медицинской диагностики. А сам компьютерный томограф вскоре будет принят другими отраслями науки — для неврологических исследований, археологии и палеонтологии, в которых компьютерные томографы используются для изучения внутренностей окаменелостей (I). Кроме того, открытие рентгеновских лучей в конечном итоге привело к созданию рентгеновских телескопов для обнаружения излучения, испускаемого объектами в глубоком космосе (J).
И эти телескопы, в свою очередь, прольют свет на черные дыры, сверхновые звезды и происхождение Вселенной (К). Но это еще не все…
Открытие рентгеновских лучей также натолкнуло Уильяма и Уильяма Брэггов (команда отца и сына) в 1913 и 1914 годах на мысль о том, что рентгеновские лучи можно использовать для определения расположения атомов в кристалле (L). Это немного похоже на попытку определить размер и форму здания на основе тени, которую оно отбрасывает: вы можете работать в обратном направлении от формы тени, чтобы сделать предположение о размерах здания. Когда рентгеновские лучи проходят через кристалл, некоторые рентгеновские лучи искривляются или рассеиваются (т. е. дифрагируют) атомами в кристалле. Затем вы можете экстраполировать обратно от местоположения отклоненных рентгеновских лучей, чтобы выяснить относительное расположение атомов кристалла. Этот метод известен как рентгеновская кристаллография, и он оказал глубокое влияние на ход науки, обеспечив моментальные снимки молекулярных структур.
Возможно, наиболее примечательно то, что Розалинд Франклин использовала рентгеновскую кристаллографию, чтобы раскрыть структуру ключевой молекулы жизни: ДНК. В 1952 году Франклин, как Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик, работал над структурой ДНК, но под другим углом. Франклин кропотливо производил дифрагированные изображения ДНК, в то время как Уотсон и Крик пробовали различные структуры, используя игрушечные модели молекул компонентов. На самом деле Франклин уже предложил двойную спиральную форму молекулы, когда в 1953 года коллега показал Ватсону самое красноречивое изображение Франклина. Эта картина убедила Уотсона и Крика в том, что молекула представляет собой двойную спираль, и указала на расположение атомов внутри этой спирали. В течение следующих нескольких недель знаменитая пара будет использовать свои модели, чтобы правильно проработать химические детали ДНК (M).
Влияние открытия структуры ДНК на научные исследования, медицину, сельское хозяйство, природоохранную деятельность и другие социальные вопросы было настолько широким, что трудно определить, каким нитям влияния следует следовать.
Чтобы выбрать только один, понимание структуры ДНК (наряду со многими другими исходными данными) в конечном итоге позволило биологам разработать быстрый и простой метод копирования очень малых количеств ДНК, известный как ПЦР — полимеразная цепная реакция (N). Эта техника (разработанная в 1980-е годы), в свою очередь, позволили разработать технологии ДНК-дактилоскопии, которые стали важной частью современных уголовных расследований (О).
Как показано на блок-схеме выше, научные знания (например, открытие рентгеновских лучей) и технологии (например, изобретение ПЦР) тесно переплетены и подпитывают друг друга. В данном случае отслеживание влияния единственной технологии, электронно-лучевой трубки, в течение столетия привело нас к путешествию, охватывающему древние окаменелости, сверхновые звезды, изобретение телевидения, атомное ядро и снятие отпечатков пальцев ДНК. И даже эта сложная сеть неполна. Понимание структуры ДНК, например, привело ко многим другим достижениям помимо разработки ПЦР.