Последние научные открытия: Открытия — РИА Наука

Содержание

Новости

Искать по названию:

Международное сотрудничество

Молодежная политика

Наука

Наука и образование

Новости Министерства

Образование

Искать по дате:

2020

2021

2022

сбросить фильтр

октября

Российские вузы помогут отечественному автопрому в разработке новых технологий

После ухода зарубежных компаний с российского рынка у отечественного автопрома возник недостаток технических компонентов. Обеспечить суверенитет автомобильной отрасли страны и решить задачу импортозамещения компонентов производителям легковых и грузовых машин помогут ученые и студенты университетов. Вузы заключают соглашения с индустриальными партнерами о проведении научно-технических и опытно-конструкторских работ и создают профильные передовые инженерные школы.

Новости подведомственных учреждений

октября

Ученые предложили метод очищения болотных лугов от радиоактивных загрязнений

Способы очищения почв от радиоактивных загрязнений широко известны и разработаны, главным образом для земель сельскохозяйственного назначения. Российские ученые провели исследования почв болотных пастбищных лугов, которые по своим свойствам существенно отличаются от типичных почв, используемых в сельском хозяйстве, и предложили эффективные методы их очищения.

Наука

октября

Ученым удалось создать «зеленый» метод производства перовскитов для 3D-печати

Российские исследователи придумали новый метод изготовления композита на основе перовскита, который можно применять в области аддитивного производства. Полученные из него материалы остаются стабильными в изменяющихся условиях окружающей среды — ранее именно нестабильность наноматериалов перовскитов не позволяла их использование для 3D-печати.

Наука

октября

В Екатеринбурге стартовала Международная историческая школа

С 1 по 4 октября в Уральском федеральном университете имени первого Президента России Б.Н. Ельцина проходит IV Международная историческая школа для молодых исследователей и педагогов. Мероприятие проводится при поддержке Минобрнауки России.

Новости Министерства

октября

Ассоциация казачьих вузов России провела первый слет в Ростовской области

Первый в истории слет Ассоциации казачьих вузов страны «Казачья станица-2022», инициированный Минобрнауки России, прошел с 29 сентября по 1 октября в Южно-Российском политехническом университете им. М.И. Платова. Участниками масштабного события стали 900 делегатов 17 вузов РФ, Донбасса и Мелитополя, а также представители органов власти.

Новости Министерства

сентября

Глобальное потепление с точечным похолоданием: молодые ученые прогнозируют сильные морозы в Югре

Исследовательская группа Нижневартовского государственного университета (НВГУ) изучила почвы Ханты-Мансийского автономного округа, чтобы проследить, как меняется температура в Югре. Географы пришли к выводу, что климат меняется в сторону потепления, при этом возвращение холодного периода в регионе тоже будет.

Наука и образование

сентября

«Точка кипения — Владикавказ»: в Северной Осетии открылась платформа университетского технологического предпринимательства

В Северо-Осетинском государственном университете (СОГУ) имени К.Л. Хетагурова состоялась торжественная церемония открытия «Точки кипения — Владикавказ» в рамках реализации федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства». В мероприятии принял участие заместитель Министра науки и высшего образования Российской федерации Андрей Омельчук.

Новости Министерства

сентября

Минобрнауки утвердило новые правила приема в вузы

Минобрнауки России внесло изменения в Порядок приема на обучение по образовательным программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры, утвержденный приказом от 21 августа 2020 г. № 1076. Соответствующий приказ от 26 августа 2022 г. № 814 опубликован на официальном интернет-портале правовой информации.

Новости Министерства

сентября

Диагностика опухоли мозга за 40 минут и экологичное топливо: открытия российских ученых

Российские ученые представили инновационный подход к диагностике опухоли мозга, создали материалы, которые продлят срок службы деталей в авиакосмической отрасли и предложили метод производства чистого топлива из органических отходов. Об этих и других новостях науки читайте в дайджесте Минобрнауки России.

Наука

Актуальные научные открытия | Granite of science

Ученые из Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса (США) недавно сообщили, что смогли получить термоядерную реакцию, которая самовоспроизводится. Но теперь есть одна проблема: ученые не знают, как повторить свой успешный эксперимент, сообщает ScienceAlert. Термоядерная реакция – это процесс объединения легких атомных ядер для создания более тяжелых атомных ядер, в результате […]

Актуальные научные открытия

Израильские ученые из Института Вейцмана представили результаты эксперимента, в рамках которого удалось создать эмбрион мыши без сперматозоида, яйцеклетки и матки. Эмбрион вырастили полностью из стволовых клеток, а матку заменил специальный инкубатор, обеспечивающий питательную среду и поддерживающий жизнь, сообщает Stat. К возрасту восьми дней у эмбриона уже билось сердце, которое циркулировало […]

Актуальные научные открытия

Новая программа искусственного интеллекта, разработанная исследователями из Колумбийского университета, похоже, открыла собственную альтернативную физику. Сообщает Science Alert. Возьмите любой учебник по физике. В нем вы найдете множество формул, которые описывают наш мир. Формулы описывают явления, которые мы наблюдаем, но за каждым из них может стоять набор факторов, которые для нас […]

Актуальные научные открытия

Поскольку человечество планирует внеземные путешествия, понимание последствий жизни в космосе для здоровья будет иметь решающее значение для планирования безопасных путешествий. Уже сейчас известно о ряде последствий длительного пребывания человека в космосе. Поэтому ученые активно осуществляют поиск решений, чтобы этих последствий можно было избежать. Радиация Главный барьер на пути человека к […]

Актуальные научные открытия

Ученые из Университета Циньхуа (Китай) разработали технологию зарождения жизни из зрелых клеток — без сперматазоидов и яйцеклеток. В перспективе исследователи смогут ускорять эволюцию видов, но ожидаются споры об этической стороне вопроса. Об этом пишет «Российская газета» со ссылкой на статью в научном журнале Nature. Когда сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, появляется зигота. […]

Актуальные научные открытия

Тема крайне актуальная и непростая, но современная психология эту тему даже не затрагивает. Современная психология вообще довольно странно смотрит на психику человека: во что только она не превращается по многочисленным мнениям психологов – в резервуар энергии, набор травм, архетипы и другое. Великий академик Григорий Семенович Попов говорил: мы не можем «выложить вовне» психику и показать её (как кость […]

Актуальные научные открытия

Будущие термоядерные реакции внутри токамаков могут производить гораздо больше энергии, чем считалось ранее, благодаря новаторским новым исследованиям, которые обнаружили, что основной закон для таких реакторов неверен. Об этом сообщает Live Science. Токама́к — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза. Исследование, […]

Актуальные научные открытия

Новое исследование предполагает невидимый «зеркальный мир» частиц, который взаимодействует с нашим миром только посредством гравитации, что может быть ключом к решению главной загадки современной космологии — проблемы постоянной Хаббла. Пишут в Университете Нью-Мексико. Постоянная Хаббла — это скорость расширения Вселенной на сегодняшний день. Прогнозы этой скорости — согласно стандартной космологической […]

Актуальные научные открытия

«Когда не понятно, что происходит в настоящее время и непонятно будущее, стоит обратить свой взор в историю, возможно, это уже было раньше. В монографии «Эффект Робинзона Крузо» внимательный читатель сможет найти связь между происходящим сегодня в мире с тем, что было раньше. Ведь история циклична» так написал научный руководитель и автор в […]

Актуальные научные открытия

Психика человека подобна живому существу. Она может быть как цветок, которому нужен свет для фотосинтеза, или как моллюск, который питается водорослями и живет только в определенной среде. Накорми цветок не свойственной ему «едой» — что произойдёт? 📍Как у человека существует функция потребления, так и у нашей с вами психики существует […]

Актуальные научные открытия

Монструозность приобрела другое значение. Изначальную монструозность животных как предмет ужаса и фасцинации, (…)— эту монструозность, переполненную всевозможными угрозами и всевозможными метаморфозами, монструозность, которая втайне находит своё решение в живой культуре людей и является одной из форм альянса, мы обменяли на спектакулярную монструозность: монструозность Кинг-Конга, вырванного из джунглей и превращенного в […]

Актуальные научные открытия

Новое поколение противораковых вакцин может уничтожить опухоли до того, как они сформируются. Сообщается в статье Science. Вакцины для предотвращения некоторых видов рака уже существуют. Они нацелены на вирус гепатита В, вызывающего рак печени, и вирус папилломы человека, вызывающего рак шейки матки и некоторые другие виды рака. Но большинство видов рака […]

Актуальные научные открытия

Десять неожиданных научных открытий в Антарктике

Антарктида – последний открытый континент на нашей планете, самый таинственный и до сих пор малоизученный. Раскрытые секреты вызывают множество новых вопросов у полярных первооткрывателей и современных ученых, а большинство загадок нам еще только предстоит разгадать.

Мы приведем 10 самых неожиданных открытий, связанных с Антарктикой: от бактерий, способных выжить на других планетах — до животных, ориентирующихся с помощью магнитного поля Земли.

Изобилие пингвинов

Представьте себе удивление первооткрывателей Антарктиды, которые обнаружили на безжизненной ледяной земле огромные колонии самых разнообразных пингвинов! В эпоху первых путешествий были открыты такие виды, как императорские, субантарктические, антарктические, и пингвины Адели.

Ископаемые леса

В 2017 году ученые изучали замороженные склоны в Трансантарктических горах, где обнаружили окаменелости из «зелёного» прошлого континента. Этот лес рос в конце пермского периода, когда практически вся суша Земли была объединена в сверхконтинент – Пангею. Возраст находок оценивается в 260 миллионов лет.

Ледники могут рассказать о прошлом планеты

В 2014 году ученые США изучали образцы льда, собранные на леднике Тейлора, с помощью радиометрического датирования. Это метод определения возраста объектов, в составе которых есть радиоактивный изотоп. В случае антарктического льда это криптон – он попадает на Землю с излучением из космоса и остается запертым в пузырьках воздуха между льдинами.

Возраст образцов ученые оценили в 120 тыс. лет. Подобные исследования могут помочь проанализировать колебания климата Земли и изменения в составе ее атмосферы. В частности, понять механизмы, провоцирующие начало и конец ледниковых периодов.

Тюлени со встроенным навигатором

В 2014 году Национальный научный фонд США поддерживал проект по изучению поведения тюленей Уэдделла. Во время охоты эти особи способны нырять под воду на глубину нескольких сотен метров. За воздухом они поднимаются на поверхность, к продушинам во льду. Ученые показали, что в качестве природного навигатора для ориентации в пространстве они используют магнитное поле Земли.

Бактерии (потенциально способные выжить и на других планетах)

В 2017 году в журнале «Nature» было опубликовано исследование, посвященное изучению природы бактерий из почвы Антарктиды. Были обнаружены микроорганизмы, способные обходиться без солнечного света и питательных веществ, поддерживая жизнедеятельность с помощью атмосферных газов. Это может означать, что даже в агрессивных газовых средах на других планетах существуют формы жизни.

Следы пожаров

При поддержке Национального научного фонда США был изучен химический состав незамерзающих антарктических озер. Исследования показали следы горения ископаемого топлива – даже на самом холодном континенте планеты когда-то давно были пожары.

Самые низкие температуры на Земле

В Антарктике был зарегистрирован абсолютный минимум температуры воздуха на планете: -98°C. Ученые не называют конкретной даты: эти данные они получили со спутников, проводивших измерения с 2004 по 2016 годы. По оценкам исследователей, существенно ниже в текущей климатической обстановке температура опуститься не может.

Гигантская полынья

В 2017 году ученые из университета Торонто использовали спутник для наблюдения за континентом и заметили огромный провал, по размерам сопоставимый с американским штатом Мэн (около 90 тысяч квадратных километров). Такие полыньи обычно образуются в прибрежных регионах Антарктиды, однако в этом случае она загадочным образом появилась в сотнях километров от кромки льда.

Открытие самого континента

Древние географы предсказали существование земли на крайнем юге еще за две тысячи лет до открытия Антарктиды. Впервые Южный полярный круг пересекла экспедиция под командованием Джеймса Кука в 1773 году, но ей так и не удалось обнаружить материк.

В 1820 году русская кругосветная военно-морская экспедиция под руководством Фаддея Беллинсгаузена и Михаила Лазарева окончательно разрешила вопрос о существовании Южного материка.

Южный полюс

В декабре 1911 — январе 1912 года Южного полюса достигли конкурирующие между собой команды Руаля Амундсена и Роберта Скотта с разницей в 33 дня. Полюсная команда Скотта погибла на обратном пути. Гонка к Южному полюсу стала примером мужества, выносливости, триумфа и поражения — ярчайшей иллюстрацией невероятного желания человека покорять новые горизонты.

Каждое путешествие в Антарктику – будь то научная экспедиция или полярный круиз – это возможность открыть что-то новое. Множество тайн и загадок шестого континента ждут своих первооткрывателей.

Умным диеты не нужны: Последние научные открытия в области борьбы с лишним весом — МНОГОКНИГ.

категории

книги

НовинкиАкции %АвтомобилиДетективы, боевикиДетская литератураДом, быт, досугИностранные языки, словариИстория, политикаКомпьютерные технологииЛюбовный романМедицина и здоровьеПодарочные изданияПсихология, философияПутеводители, атласыСовременная и классическая литератураСпорт, оружие, рыбалкаСувениры. АксессуарыФантастикаЭзотерика, астрология, магияЭкономическая литература

Подарочные карты

игры, игрушки

Игрушки

Книги-игры

Настольные игры

Развивающие игры

товары для малышей

Прорезыватели и пустышки
Шезлонги и качели
Автокресла

Аксессуары для защиты ребенка

Вигвам

Детская мебель
Детская одежда
Детские кроватки

Кровать для путешествий
Купание малыша

Матрасы

Подушки для беременных

Развивающие игрушки для малышей

Текстиль
Товары для кормления

Уход за малышом

Ходунки

товары для праздника

Все открытки

Карнавальные костюмы, маски и аксессуары

Одноразовая посуда

Подарочные коробки
Подарочные пакеты

Свечи

Шарики

товары для школы

Бумажная продукция

Глобусы

Канцелярские товары

Папки
Пеналы

Товары для творчества

Школьные ранцы

товары для живописи, рукоделия и хобби

Декорирование

Жемчуг эффект для декупажа
Живопись

Контур по стеклу и керамике
Контур по ткани

Краски для свечей

Маркеры для скетчинга

Моделирование

Прочее

Рукоделие

традиционные товары

Костровые чаши и очаги

Матрёшки

Платки

Самовары

Фарфоровые фигурки

другие товары

Аксессуары для девочек

Аксессуары для мальчиков

Товары для пикника

Фотоальбомы

издательство

Об издательстве

Многоразовые наклейки

Настольные игры

Рабочие тетради для дошкольников
Рабочие тетради для школьников
Развивающее лото

Раскраски для девочек
Раскраски машины и техника
Раскрась водой!

Учебные пособия для дошкольников

Код: 9785961470918

€11. 39

Купить

Автор: МАРКИ Ш.
Издательство: Альпина Паблишер
Год издания: 2018
Примечание:
Переводчик

Кульнева Мария

Кол-во страниц

266

Формат

24 x 16.7 x 1.9

Тип обложки

Твердая бумажная

Тираж

2500

Вес, г

550

Возрастные ограничения

0+

Под заказ

Умные люди не сидят на диетах, потому что любые ограничения малоэффективны, а иногда и просто опасны, считает д-р Марки. Но это вовсе не значит, что можно есть все подряд, сидеть часами перед телевизором и выкинуть на помойку весы, кроссовки и велосипед. Как раз наоборот. Д-р Марки, дипломированный профессор психологии питания, уверена, что для долгой жизни (и счастливой старости) всем нам будет полезно взять себя в руки, наладить режим питания, физических тренировок и сна. Главное — руководствоваться в этом процессе не модными тенденциями, а проверенными научными данными и здравым смыслом. Любите себя, помните, что любая физическая активность лучше, чем ее отсутствие, и не вините себя за то, что иногда вы будете сбиваться с правильного пути. Почему книга достойна «Умным диеты не нужны: Последние научные открытия в области борьбы с лишним весом» прочтения Вы научитесь вести пищевой дневник и поймете, «какая печенька была лишней»; поймете, что главное — любить себя и свое тело; сможете спланировать полезный и удобный образ питания и жизни и навсегда откажетесь от диет. Кто автор Шарлотта Марки — профессор психологии Ратгерского университета в Кэмдене. Уже более 15 лет проводит исследования по питанию, диетам, отношению к своему телу и риску ожирения. Соавтор более 50 книг и статей в научных журналах. Д-р Марки участвует в социальных программах по обучению родителей и детей правильному питанию, отношению к собственному телу и поддержанию здорового веса.

Самые важные открытия в истории: какие изобретения изменили мир

Фокус собрал топ-12 самых судьбоносных изобретений человека, после которых наше настоящее и будущее изменилось навсегда.

Самые важные открытия в истории: огонь

Огонь — самое первое и самое важное открытие человека

Фото: Pexels

Считается, что Homo Sapience начали впервые самостоятельно разжигать огонь около 1,42 млн лет назад. Такие выводы ученые сделали по находкам, обнаруженным на археологической стоянке древнего человека в Восточной Африке, известной как Чесованья.

Тот факт, что люди научились разжигать огонь по собственному желанию, стал ключевым поворотом в истории Homo Sapience, который навсегда отделил людей от животных.

Самые важные открытия в истории: колесо

Изобретение колеса сделало наш вид более мобильным

Фото: James Steidl| Shutterstock

До того, как в 3500 году до н.э. люди изобрели колесо, наш вид был очень ограничен в передвижении по суше. По словам профессора антропологии из колледжа Хартвик Дэвида Энтони, само по себе изобретение колеса было не самой сложной частью работы.

Настоящая головоломка началась, когда пришло время присоединить неподвижную платформу к вращающемуся цилиндру.

«Концепция колеса и оси была действительно блестящей идеей», – говорит профессор Энтони.

Тяжелая работа окупилась, и появившиеся колесные телеги облегчили ведение сельского хозяйства и торговли. Колесные повозки упростили перевозку товаров, а также путешествия на большие расстояния.

Колеса остаются жизненно важными и в современном мире, их можно найти везде: от часов и автомобилей до гигантских турбин.

Самые важные открытия в истории: гвозди

До конца 18 века гвозди были продуктом исключительно ручной работы, их ковали кузнецы

Фото: alexcoolok| Shutterstock

Это ключевое (или «гвоздевое»? ) изобретение стало возможным благодаря 2000-летней истории Древнего Рима, где люди впервые научились отливать металл и придавать ему нужную форму. А вот до появления гвоздей деревянные конструкции приходилось возводить путем геометрического соединения досок, что отнимало много времени и сил.

До конца 18 века гвозди были продуктом исключительно ручной работы, когда кузнец нагревал квадратный железный стержень, а затем оббивал его с четырех сторон, чтобы создать острый наконечник.

Машины для изготовления гвоздей появились между 1790-ми и началом 1800 годов. После того, как английский изобретатель Генри Бессемер разработал процесс массовой выплавки стали, железные гвозди прошлых лет постепенно исчезли.

А вот изобретение шурупа обычно приписывают греческому ученому Архимеду — который жил в 3 веке до н.э.

Самые важные открытия в истории: компас

Первыми компас изобрели китайцы

Фото: Live Science

Древние мореплаватели знали, как использовать звезды для навигации, но у этого метода был существенный недостаток: он не работал днем или в пасмурную погоду ночью.

Первый компас был создан в Китае во времена династии Хань между 2 и 1 веками до н.э. Этот компас был создан из магнетита – естественно намагниченной железной руды. Ее удивительные свойства древние ученые исследовали веками. Но впервые непосредственно для навигации компас был использован во времена династии Сун, между 11 и 12 веками.

Немного позже технология попала на Запад, где позволила мореплавателям свободно отходить далеко от суши, открывая новые берега и прокладывая новые пути для торговли.

Самые важные открытия в истории: гравитация

Самое важное открытие Ньютона — гравитация

Фото: New Scientist

Известно, что самым важным открытием Иссака Ньютона была гравитация. Легенда гласит, что английский физик обнаружил земное притяжение (гравитацию) после того, как ему на голову упало яблоко. К сожалению, эта история лишь частично отвечает реальности. Вид падающего с дерева яблока натолкнул Ньютона на вопрос о том, какая сила притягивает объекты к земле по прямой линии, а не по кривой траектории — как, например, падающее пушечное ядро.

Ответом на этот вопрос была гравитация, сила, которая притягивает объекты друг к другу. И чем дальше друг от друга находятся эти объекты, тем слабее будет эта сила.

Впоследствии работа Ньютона и его определение гравитации помогли для объяснения и исследования множества физических явлений: от траектории полета бейсбольного мяча до орбиты Земли вокруг Солнца.

В 1687 Ньютон опубликовал свою знаменитую книгу «Математические начала натуральной философии». В ней физик сформировал закон всемирного тяготения и три закона движения. Эта работа стала основой современной физики.

Самые важные открытия в истории: Земля вращается вокруг Солнца

Самое важное открытие Галилея — орбита Земли

Фото: NASA

Самым важным открытием Галилея было то, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот, как считали до этого.

Итальянский физик и астроном Галилео Галилей сделал самое важное открытие в своей жизни вскоре после того, как в Нидерландах изобрели первый телескоп.

Астроном научился делать собственные мощные телескопы и начал наблюдать за фазами планеты Венеры. При этом Галилей заметил, что планета проходит те же фазы, что и Луна. Исходя из этого наблюдения, Галилей пришел к выводу, что центральной точкой в Солнечной системе должно быть Солнце, а не Земля.

Также Галилей сделал и другие важные астрономические открытия. Например, именно он обнаружил, что поверхность Луны не гладкая, как было принято считать. В 1610 году астроном выяснил, что у Юпитера есть четыре луны. Галилей также первым заявил, что во Вселенной существует намного больше звезд, чем может увидеть человек, и это стало шокирующим для современного Галилею научного сообщества.

Самые важные открытия в истории: печатный станок

Иоганн Гутенберг изобрел ручной типографский станок и сделал огромный прорыв к свободному распространению информации

Фото: Roger Viollet

Между 1440 и 1450 годами немецкий инженер Иоганн Гутенберг изобрел ручной типографический станок. Он не был первооткрывателем в этой сфере — до Гутенберга печатные станки (правда, не столь совершенные) уже имелись в Китае и Корее. Станок Гутенберга был удобнее в применении и позволял использовать большое количество металлических пластин и подвижных литер.

Благодаря этому упрощенному процессу печатные станки в разы увеличили скорость изготовления книжных копий, что привело к быстрому и широкому распространению знаний.

Книгопечатание стало настоящей революцией в области распространения знаний: всего за 50 лет, к 1500 году в Западной Европе напечатали около 40 тысяч изданий общим тиражом 20 млн томов.

Кроме этого, печатные станки обеспечили более широкий доступ к Библии, что привело к разным альтернативным толкованиям Священного Писания. Например, появилась трактовка Мартина Лютера и его «95 тезисов». Она была напечатана в сотнях тысяч экземпляров и стала началом протестантской Реформации.

Самые важные открытия в истории: двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания — результат десятилетий инженерной работы и одно из самых важных научных открытий

Фото: Zephyris | Creative Commons

Как известно, при сгорании топлива выделяется высокотемпературный газ, который при расширении воздействует на поршень, перемещая его. Именно таким образом двигатели внутреннего сгорания преобразовывают химическую энергию в механическую работу.

Двигатель внутреннего сгорания стал результатом десятилетий инженерной работы и принял современный вид во второй половине XIX века.

Создание двигателя положило начало индустриальной эпохе, а также породило огромное число разнообразных машин, включая современные авто и самолеты.

Известно, что в 1791 году Джон Барбер изобрел газовую турбину, а затем в 1794 Роберт Стрит запатентовал двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе и построил рабочий прототип.

Самые важные открытия в истории: телефон

Телефонная связь совершила революцию в бизнесе и коммуникациях

Фото: Public Domain

Сразу несколько изобретателей проделали новаторскую работу в области телефонии, но первым получил патент на электрический телефон американо-канадский ученый шотландского происхождения Александр Грейам Белл. Он оформил свой патент 7 марта 1876 года.

Спустя три дня Белл сделал свой первый телефонный звонок. Он позвонил своему помощнику и сказал: «Мистер Уотсон, идите сюда, я хочу вас видеть».

По словам самого Белла, на изобретение телефона его вдохновила собственная семья. Отец изобретателя преподавал ораторское искусство и помогал обучать речи глухих людей. Мать Белла была музыкантом и потеряла слух в пожилом возрасте. Супруга изобретателя была глухой с пяти лет.

Изобретение Белла обрело заслуженную славу и популярность, а также произвело революцию в бизнесе и коммуникации.

В день смерти Белла 2 августа 1922 года, в США и Канаде была остановлена вся телефонная связь на одну минуту, чтобы почтить память изобретателя.

Самые важные открытия в истории: лампочка

Электрический свет изменил образ жизни людей

Фото: Terren | Creative Commons

С изобретением лампочки человечество навсегда победило свою зависимость от естественного света, что позволило людям работать продуктивно в любое время суток.

Сразу несколько изобретателей работали над созданием лампочки на протяжении 1800-х годов. Но американский изобретатель Томас Эдисон сделал это первым. В 1879 году он создал полностью функциональную систему освещения, включающую генератор и проводку, а вместе с ними и саму лампочку с угольной нитью накаливания.

Изобретение Эдисона не только принесло электричество в дома по всему миру, но и изменило сон людей. Вместо того, чтобы ложиться спать с наступлением темноты и просыпаться спозаранок, люди начали отходить ко сну позже и спать без пробуждений до самого утра.

Самые важные открытия в истории: пенициллин

Александр Флеминг с чашкой Петри

Фото: Bettmann / Contributor

В 1928 году шотландский ученый Александр Флеминг обнаружил в своей лаборатории непорядок: кто-то забыл закрыть чашку Петри, заполненную бактериями. Из-за того, что крышку оставили приоткрытой, весь образец был заражен плесенью — и там, где она появилась, погибли все бактерии. Так из небрежности лаборанта родилось великое открытие.

Обнаруженная плесень-антибиотик оказалась грибком Penicillium. В последующие два десятилетия химики сумели очистить плесень, изучили ее свойства и разработали лекарство пенициллин. Пенициллин может справиться с огромным количеством бактериальных инфекций у людей, при это не нанося вреда человеческому организму.

К 1944 году пенициллин начали производить и рекламировать серийно. Например, один из рекламных плакатов советовал солдатам Второй мировой войны принимать препарат, чтобы избавиться от венерических заболеваний.

Самые важные открытия в истории: Интернет

Развитие WWW соединило мир так, как никогда раньше

Фото: Getty Images

В 1960-х годах группа ученых, работавших в ARPA (Агентстве перспективных исследовательских проектов) Министерства обороны США, создала коммуникационную сеть для того, чтобы объединить все компьютеры в агентстве. Она получила название ARPANET и считается предшественницей Интернета.

В этой сети использовался метод передачи данных, который называется «коммутация пакетов», разработанный ученым и членом команды ARPA Лоуренсом Робертсом.

В 1970-х годах технологию усовершенствовали ученые Роберт Кан и Винтон Серф. Они разработали самый важные коммуникационные протоколы для Интернета: протокол управления передачей Transmission Control Protocol (TCP) и межсетевой протокол Internet Protocol (IP).

Благодаря этим разработками Кана и Серфа многие называют «изобретателями Интернета».

Новый виток развития Интернет получил в 1989 году благодаря ученому из ЦЕРН Тиму Бернерсу-Ли, который изобрел Всемирную паутину (WWW). По данным ЦЕРН, «идея WWW заключалась в том, чтобы объединить все новые наработки в простую в использовании глобальную информационную систему»

Развитие WWW открыло мир Интернета для всех и соединило мир так, как никогда раньше.

Важно

Мы – динозавры 21 века. Нехватка людей, способных рожать людей – путевка в демографический коллапс

Научные открытия в биологии за последние 5 лет – centro.press

Текст: Центропресс

2021 г.
4637

Что нового о живом мире удалось узнать ученым совсем недавно?

Стремительный технический прогресс и эволюционное развитие человечества открывают перед людьми просто невероятные возможности по изучению окружающего мира. Развитие биологии началось еще в древние времена, активно продолжается сегодня. Причем сегодня технических возможностей у человека гораздо больше, поэтому так много было совершено научных открытий в биологии за последние 5 лет. И это не предел — редакция портала новостей «Центропресс» уверена, что окружающий мир еще не раз удивит человечество, приоткрыв завесу некоторых из своих тайн. А пока читайте интересные новости о современных открытиях в биологии, которые мы собрали для вас.

Биология — одна из тех наук, которая подарила миру невероятно большое количество удивительных открытий. Нам было сложно отобрать для вас самые интересные новости и яркие научные открытия в биологии за последние 5 лет, но мы справились с этой задачей. Итак, встречайте.

Эпоха антибиотиков, похоже, подходит к концу. Первое научное открытие в биологии за последние 5 лет, которое мы выбрали для подборки, — не слишком радостное. В 2017 году было выяснено, что эра антибиотиков, которая длилась почти век, медленно, но верно подходит к своему концу. Бактерии научились вырабатывать устойчивость к популярным антибиотикам, а для разработки новых препаратов у ученых нет ни достаточных средств, ни времени. Ученые и врачи рисуют мрачные прогнозы: если в ближайшее время ничего не предпринять, то если изменения в климате не смогут убить человечество, микроорганизмы возьмут эту миссию на себя. Причина появления бактерий, устойчивых к воздействию антибиотиков, кроется в невероятной скорости размножения микроорганизмов, помноженной на их способность обмениваться генетической информацией. Так, если какая-то бактерия обрела ген устойчивости к препаратам, она тут же поделится этим геном со своими сородичами, в результате следующее поколение микроорганизмов будет уже невосприимчивым к действию препаратов. Чтобы человечество могло противостоять атакам бактерий, нужно найти альтернативу привычным препаратам. Пока для борьбы с бактериями планируется использовать более мощные антибиотики, наночастицы, CRISPR. Но для этого нужно найти временные и финансовые резервы для исследования молекулярных механизмов образования устойчивости.
Эпоха антибиотиков

Один из важнейших вопросов в биологии — вопрос о том, как и когда появилась жизнь на планете Земля. Условия возникновения жизни и точные даты — предмет для активных споров на протяжении многих тысячелетий. В 2017 году австралийские исследователи смогли изучить горные породы, возраст которых составляет 3,48 млрд лет — в результате ученым удалось обнаружить следы микроорганизмов в этих породах. Что означает эта находка? Что примитивные формы жизни на Земле могли появиться около 4 млрд лет назад. Но удивительно не только это — изученные учеными горные породы являются сухопутными отложениями. Это означает, что зарождение жизни могло случиться не в океане, а в горячих источниках на суше. В вопросах появления жизни на планете были сделаны и другие открытия. Например, учеными были исследованы молекулярные механизмы, сопровождавшие ранние этапы появления и развития живых организмов. В результате популярная гипотеза РНК-мира была поставлена под сомнение, сегодня ученые предполагают, что в возникновение жизни на планете внесли свой вклад не только РНК, но и белки.
Как появилась жизнь на планете Земля

Ученые теперь могут выборочно стирать воспоминания. Биология имеет много отраслей. Одна из наиболее быстроразвивающихся — нейробиология. За последние годы в этой области было сделано великое множество удивительных открытий. Ученые активно выясняют алгоритмы работы мозга. Например, сегодня они уже знают, как влияют на наш мозг смартфоны. Еще ученые открыли системы самоочищения мозга, узнали, что, как и искусственный интеллект, люди способны к глубокому обучению. И одно из важнейших открытий — новый шаг к управлению памятью. Биологи экспериментировали с морским моллюском аплизией и научились выключать воспоминания, записанные в нейронах, блокируя фермент протеинкиназу М в нужных клетках. Это исследование поможет в будущем людям, страдающим от болезненных воспоминаний, в борьбе с посттравматическим синдромом.
Ученые теперь могут выборочно стирать воспоминания

Диабет можно вылечить с помощью диеты. Диабет называют болезнью XXI века. По некоторым прогнозам, к середине текущего столетия от диабета будет страдать примерно треть жителей США. Основной прирост будет за счет диабета второго типа, спровоцированного неправильным питанием и излишним весом. Если заметить проблему на ранней стадии и начать ее корректировать, ученые уверены, что поможет диета. Причем, если раньше врачи рекомендовали контролировать диабет с помощью диеты, то сегодня выяснено, что жесткие ограничения в питании помогут пациентам полностью избавиться от заболевания — это открытие сделано учеными из Йельского университета. Предположения о чудесных свойствах диеты при лечении диабета выдвигались и ранее, но только недавно было проведено первое тщательное исследование на эту тему. Выяснилось, что диета делает печень более восприимчивой к инсулину, благодаря снижению количества жира, и препятствует выработке глюкозы. Было проведено исследование с участием 300 испытуемых — при сокращении количества дневной нормы калорий до 800 на срок от трех до пяти месяцев можно вылечить диабет, и даже лекарства не понадобятся.
Диабет можно вылечить с помощью диеты

Был открыт новый вид птиц. Все мы знаем, что эволюция — процесс очень длительный, практически незаметный для человека. Так, чтобы в популяции закрепился какой-то признак, требуют сотни лет и даже тысячи. Поэтому ученые работают со свидетельствами эволюции, которые запечатлены в ДНК и окаменелостях, а для обычных людей эволюция — понятие эфемерное и неочевидное. Но в 2017 году ученые объявили, что стали свидетелями рождения нового вида птиц. Открытие было сделано на Галапагосских островах, культовом для биологов месте, которое вдохновило Чарльза Дарвина на создание его теории эволюции. Здесь в течение сорока лет супруги Питер и Розмари Грант изучали дарвиновых вьюрков. Во время работы на острове Дафне ученые увидели, что к местным вьюркам присоединился самец с отдаленного острова Эспаньола. Так как самок своего вида на острове Дафне он не нашел, то начал спаривался с местными птицами — потомки получились настолько отличными от местных птиц по облику и песне, что могут быть признаны новым видом птиц.
Был открыт новый вид птиц

Биология — наука, которая никогда не стоит на месте.

За открытиями ученых-биологов можно наблюдать бесконечно, и это очень радует, так как большая часть этих открытий способна сделать жизнь человечества более счастливой, здоровой, комфортной.

HMS Challenger: как 150-летняя экспедиция все еще влияет на научные открытия сегодня Миссия научного открытия.

Исследователи музея объясняют, почему новаторская экспедиция по-прежнему важна для ученых, работающих сегодня.

Более века назад одна из самых важных научных экспедиций в истории отправилась из Великобритании для исследования мирового океана.

Когда HMS Challenger вышел из Портсмута 21 декабря 1872 года, команда ученых и моряков на борту не имела ни малейшего представления о том, что они откроют в течение следующих четырех лет. Хотя некоторые уйдут из экспедиции раньше, а другие никогда не вернутся, их путешествие откроет тысячи видов, найдет самую глубокую впадину на Земле и даже внесет свой вклад в наши знания о космосе.

Поскольку экспедиция Challenger приближается к своему 150-летнему юбилею, ученые продолжают делать новые открытия из образцов, собранных этими викторианскими первооткрывателями.

Доктор Стивен Стукинс, старший куратор отдела микропалеонтологии в Музее, говорит: «Путешествие Challenger , посвященное открытиям 150 лет назад, было очень впечатляющим для своего времени».

«У них было много предусмотрительности, например, они держали на борту невероятное количество веревки для измерения самых глубоких частей океана и собирали образцы, которые мы только начали открывать для науки более века спустя».

‘Я не мог представить себе экспедицию, которая сегодня так хорошо финансируется и дает такой целостный взгляд на океаны’.

В знак признания непреходящей важности экспедиции музей будет проводить раз в два года конференцию Challenger Society, посвященную 150-летию ^{-й годовщины, на которую соберутся ученые со всей Великобритании и всего мира, чтобы обсудить последние исследования в области океанографии — целой научной дисциплины. в рейс.}

Экспедиция Challenger началась в результате усилий Королевского общества по лоббированию глобального научного путешествия. Изображение © Попечители Музея естественной истории, Лондон (все права защищены).

Из Англии в Южную Африку

В начале 1800-х годов существование жизни в морских глубинах было предметом горячих споров. Французский натуралист Франсуа Перон считал, что морское дно постоянно покрыто льдом, а Эдвард Форбс предположил, что давление воды ниже 600 метров делает жизнь невозможной.

Однако новые методы измерения глубины океана и извлечения образцов, известные как зондирование, показали, что жизнь может существовать на больших глубинах. Это побудило Королевское общество лоббировать в правительстве Великобритании глобальную научную экспедицию, которая изучала бы все аспекты океанов.

В ответ HMS Challenger был предоставлен Королевским флотом в 1871 году. Большинство орудий было снято, чтобы заменить их научными лабораториями, оборудованием для глубоководных проб и дноуглубительным канатом длиной более семи километров.

Отправившись в Гибралтар в 1872 году, экспедиция несколько раз потерпела неудачу, так как экипаж случайно порвал некоторые дноуглубительные канаты корабля. Однако вскоре они обнаружили один из своих первых новых видов — Umbellula thomsoni , биолюминесцентную книдарию, связанную с медузой.

Во время путешествия будет описано более 4700 новых видов, в том числе около 10% всех известных морских звезд. По мере того, как путешествие проходило зигзагом через биоразнообразные воды Атлантики на юг, было собрано много новых видов, таких как редкий брахиопод Abyssothyris wyvillei .

Это животное было найдено на глубине более 4800 метров, намного глубже, чем ожидали ученые, и было описано как «один из трех самых интересных экземпляров», собранных во время путешествия.

На этом участке путешествия также было обнаружено много планктона, известного как радиолярии, более 2000 новых видов которого будут обнаружены в ходе путешествия. Некоторые виды были названы в честь экипажа корабля из рода Challengeron и Protocystis 9.0010 (ранее Challengeria ).

Другой группой, зарегистрированной в изобилии, были фораминиферы, которые используют щелочной минерал карбонат кальция для изготовления своих раковин. Теперь, 150 лет спустя, эти же образцы используются для изучения воздействия изменения климата на океаны.

«В то время важность этих образцов для изучения климата не ценилась, — объясняет Стивен. «Только в 1960-х годах сэр Николас Шеклтон связал фораминифер с древним климатом и ледниковыми периодами, которые с тех пор были использованы для изучения недавних изменений климата».

‘Я участвовал в исследовании, в ходе которого сравнивали планктонный материал с «Челленджера » с материалом, собранным в недавней экспедиции. В то время как видовой состав между экспедициями был в основном одинаковым, мы обнаружили, что толщина их панцирей уменьшилась за последние 150 лет».

‘Это не один вид, а каждый образец и вид, которые мы рассматривали. Это истончение происходит из-за подкисления океана в результате увеличения содержания углекислого газа в атмосфере».

Экспедиция задокументировала и назвала новые острова в Южном океане вокруг Кергелена. Изображение © Wirestock Creators/Shutterstock

Исследование Южного полушария и Австралазии

Всего через год после начала путешествия HMS Challenger покинул Южную Африку, чтобы пересечь антарктический круг в направлении Австралии и Новой Зеландии.

По пути корабль посещал и работал на изолированных островах, включая Марион, Кергелан и Макдональдс. Экипаж обнаружил новые острова, а также ряд уникальных видов, таких как мох, теперь известный как Dicranoweisia insularis .

Следующим портом захода Challenger была Австралия в марте 1874 года, где ученые получили образцы тилацина, также известного как тасманский тигр. Поскольку последняя известная особь умерла в 1936 году, анатомические исследования этих животных по-прежнему остаются одними из самых подробных для этого вымершего вида.

Между тем, развлекаясь с официальными лицами страны, ученые отправились вглубь материка, чтобы исследовать больше флоры и фауны континента. Некоторые из их методов, такие как динамитная рыбалка, никогда не будут использоваться современными учеными.

Пребывание Челленджера в Австралазии также омрачено их отношением к коренным народам этого района. Несмотря на некоторое сотрудничество с общинами коренных народов по сбору урожая, не все взаимодействия команды были такими положительными. В отчетах о путешествии также используются устаревшие формулировки и идеи, которые считаются расистскими и неприемлемыми.

После посещения Новой Зеландии экспедиция направилась мимо Фиджи и поднялась в Гонконг, где 2 января 1875 г. капитана корабля, капитана Нэрса, сменил капитан Томсон. Новый командир провел корабль мимо Филиппин, где экспедиция исследовал недавно образовавшийся вулкан Маунт Вулкан.

Затем экспедиция направилась к Новой Гвинее и Адмиралтейским островам, но так как это заняло больше времени, чем ожидалось, Challenger был вынужден отказаться от попыток посетить острова Тихого океана, такие как Гуам, и вместо этого направиться прямо в Японию.

Это оказалось удачным, что позволило экспедиции сделать знаковое открытие. Во время зондирования глубины Challenger обнаружил Марианскую впадину, самую глубокую точку на Земле, и зафиксировал глубину более 8200 метров.

Согласно более современным измерениям, самая нижняя точка траншеи, названная Бездной Челленджера в честь экспедиции, составляет примерно 11 000 метров. Многие из зондирований с корабля до сих пор составляют основу карт морского дна, а его находки составляют основу современной океанографии.

Доктор Рудольф фон Виллемоэс-Зум (в центре) умер во время рейса, а профессор Чарльз Вивилл Томсон (справа) умер до того, как были опубликованы все отчеты Challenger . Изображение © Попечители Музея естественной истории, Лондон (все права защищены).

Путешествие домой

После остановки в Японии для ремонта в апреле 1875 года HMS Challenger отправился через Тихий океан на Гавайи. Углубляя дно океана, они начали собирать куски металла размером с большую картофелину, известные как полиметаллические конкреции.

Научный сотрудник музея профессор Ричард Херрингтон говорит: «Это были первые из когда-либо обнаруженных полиметаллических конкреций, и поскольку они были обнаружены в нескольких местах по всему Тихому океану, это сделало их еще более интересными для ученых».

‘Узелки были разрезаны, и было установлено, что они зародились вокруг зубов акулы и даже губки. В то время как конкреции ценились за их научное любопытство, их сохранение животных останков также представляло интерес».

‘Хотя в то время их минеральная ценность считалась ограниченной, сегодня они являются потенциальными объектами добычи на морском дне.’

По прибытии на Гавайи экспедиция Challenger также отметила еще одну современную проблему — проблему инвазивных видов:

«Американские растения покрывают землю, и американские птицы были завезены сюда и претендуют на справедливое распространение и вытеснение местной фауны, у которой нет ни одной наземной птицы, общей с какой-либо другой полинезийской группой островов».

С тех пор, как был написан этот отчет, инвазивные виды, завезенные как американцами, так и европейцами, способствовали волне вымирания на Гавайях. По оценкам Гавайской биологической службы, за последние 200 лет вымерло не менее 271 вида, а в прошлом году США предложили считать еще девять видов с острова вымершими.

Исчезновение дикой природы было не единственной потерей Challenger , которую видели в Тихом океане. Один из ученых экспедиции, доктор Рудольф фон Виллемоэс Зум, умер от инфекции по пути на Таити. В его честь был создан род ракообразных Willemoesia , как и остров Зум возле Кергелена.

Тем не менее, это были не все плохие новости — некоторые из открытий в Тихом океане были не из этого мира.

‘ Challenger важно, потому что это первый случай сбора микрометеоритов, — говорит доктор Наташа Алмейда, куратор метеоритного музея. «Эти объекты имеют размер менее миллиметра и происходят из нескольких источников, таких как кометы и астероиды».

‘Удивительно, что они предусмотрительно предусмотрели, что микрометеориты будут собираться на дне океана, и они смогли отделить их от драгированного материала с помощью магнитов. Насколько мне известно, это самая старая коллекция микрометеоритов в мире, по крайней мере, на 100 лет, если не больше.

Пройдя вдоль побережья Южной Америки, корабль пересек Атлантику обратно к острову Вознесения, а затем вернулся в Англию. Через четыре года вояж вернулся домой.

Анатомические исследования, проведенные на самце и самке тилацина, остаются одними из самых подробных среди вымерших видов. Изображение © Попечители Музея естественной истории, Лондон (все права защищены).

Наследие

Challenger

Через Challenger 9Во время долгого путешествия 0010 образцы периодически упаковывали и отправляли обратно в Великобританию, где они хранились в Эдинбургском университете. Примечательно, что из тысяч образцов, разосланных по всему миру, прибыли только три разбитые бутылки.

Затем образцы были отправлены ведущим ученым того времени в своей области, а в течение следующего десятилетия были составлены обширные отчеты. В конце концов, типовые экземпляры, которые являются названными представителями вида, были отправлены в музей, а дубликаты экземпляров были разделены по другим учреждениям.

Даже спустя 150 лет эти образцы по-прежнему важны для исследований. Стивен, например, надеется использовать образцы из других коллекций, чтобы более подробно оценить, как изменение климата влияет на фораминифер.

«Сравнение материала Challenger с материалами других экспедиций, таких как круиз Discovery , позволит нам более подробно нанести на карту эти изменения и может позволить нам предсказать, как эти виды могут измениться в будущем», Стивен говорит. «Это также может потребовать более пристального изучения того, как закисление изменилось за последние 150 лет».

В коллекциях также продолжают появляться новые образцы. Наташа входит в группу ученых, извлекающих новые микрометеориты из коллекции отложений на дне океана.

«В то время микрометеориты было очень трудно изучать, но развитие новых технологий позволяет нам делать с ними гораздо больше, — объясняет Наташа. «Извлечение новых образцов может позволить нам сравнить, как варьируется количество микрометеоритов, попадающих в каждую часть мира».

‘Мы надеемся сравнить эти новые микрометеориты с 9-го0009 Материал Challenger с современными образцами из Антарктиды, которые более нетронутые, потому что там очень сухо. Мы надеемся, что это позволит нам получить шкалу выветривания микрометеоритов, собранных в океане».

«Исследование таких небольших образцов также может помочь нам подготовиться к изучению небольших образцов из миссий по возвращению на астероиды, таких как Hayabusa2 и OSIRIS-REx».

Образцы также используются для принятия важных решений, которые определят будущее экосистем нашей планеты и нашей экономики.

«С 1870-х годов полиметаллические конкреции, собранные Challenger , считались возможным источником редких металлов, — говорит Ричард. «Они действуют как типовые образцы этих структур».

‘Извлечение металлов, необходимых для зеленой революции, из ресурсов, найденных на суше, сопряжено с реальными трудностями, поэтому очевидным местом для изучения являются минералы на морском дне.

‘Однако у нас все еще недостаточно информации о том, каковы будут последствия разработки морского дна, поэтому ученые Музея продолжают исследовать биоразнообразие полей конкреций.’

‘ Challenger образцы являются частью данных, используемых для рассмотрения преимуществ, а также последствий любых операций по добыче полезных ископаемых.’

По мере того, как продолжаются исследования морских глубин, будет сделано больше научных открытий, которые расскажут нам больше о прошлом, настоящем и будущем нашего мира. Большая часть из них продолжит работу HMS Challenger , влияние которого продолжает формировать научную мысль и сегодня.

Откройте для себя океаны

Узнайте больше о том, почему нам нужно защищать океаны, найдите тематические мероприятия и прочтите о новаторской работе ученых-морелогов Музея.

Превращение научных открытий в деятельность общественного здравоохранения: как школы общественного здравоохранения могут продвинуть нас вперед?

1. Джонсон Дж.Л., Грин Л.В., Франкиш С.Дж., Маклин Д.Р., Стаченко С. Программа исследований по распространению информации для укрепления здоровья и профилактики заболеваний. Может J Общественное здравоохранение. 1996; (Приложение 2): S5–10. [PubMed] [Google Scholar]

2. Редман С. К исследовательской стратегии для поддержки программ общественного здравоохранения по изменению поведения. Aust NZ J Общественное здравоохранение. 1996; 20: 352–8. [PubMed] [Google Scholar]

3. Натбим Д. Достижение «наилучшей практики» в области укрепления здоровья: улучшение соответствия между исследованиями и практикой. Медицинское образование Res. 1996; 11: 317–26. [PubMed] [Google Scholar]

4. MacLean DR. Позиционирование распространения в политике общественного здравоохранения. Может J Общественное здравоохранение. 1996; 87 (Приложение 2): S40–3. [PubMed] [Google Scholar]

5. Олденбург Б.Ф., Саллис Дж.Ф., Френч М.Л., Оуэн Н. Исследования по укреплению здоровья, распространение и институционализация вмешательств. Медицинское образование Res. 1999; 14:121–30. [PubMed] [Google Scholar]

6. Sallis JF, Owen N, Fotheringham MJ. Поведенческая эпидемиология: систематическая основа для классификации этапов исследований по укреплению здоровья и профилактике заболеваний. Энн Бехав Мед. 2000; 22: 294–8. [PubMed] [Google Scholar]

7. Административно-бюджетное управление (США) Бюджет: Министерство здравоохранения и социальных служб. Вашингтон: Администрация президента; 2004. [Google Академия]

8. Фаркуар Дж.В. Необходимость распространения исследований в области укрепления здоровья и профилактики заболеваний. Может J Общественное здравоохранение. 1996; 87 (Приложение 2): S44–9. [PubMed] [Google Scholar]

9. Harlan WR. Профилактические исследования в Национальных институтах здравоохранения. Am J Prev Med. 1998; 14:302–7. [PubMed] [Google Scholar]

10. Институт медицины. Связь исследований с практикой общественного здравоохранения. Обзор программы CDC Центров исследований и демонстрации укрепления здоровья и профилактики заболеваний. Вашингтон: Издательство Национальной академии; 1997. с. 93. [Google Scholar]

11. Guyatt G, Rennie D. Руководство по доказательной клинической практике. Чикаго: Издательство Американской медицинской ассоциации; 2002. Справочники по медицинской литературе; п. 706. [Google Scholar]

12. Sackett DL, Staus SE, Richardson WS, Rosenberg W, Haynes RB. Доказательная медицина. Как практиковать и преподавать EBM. Эдинбург (Великобритания): Черчилль Ливингстон; 2000. [Google Scholar]

13. Оксман А.Д., Томсон М.А., Дэвис Д.А., Хейнс Р. Б. Никаких волшебных пуль: систематический обзор 102 испытаний вмешательств, направленных на улучшение профессиональной практики. CMAJ. 1995;153:1423–31. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

14. Cabana MD, Rand CS, Powe NR, Wu AW, Wilson MH, Abboud PA, et al. Почему врачи не следуют клиническим рекомендациям? Основа для улучшения. ДЖАМА. 1999; 282:1458–65. [PubMed] [Google Scholar]

15. Farquhar CM, Stryer D, Slutsky J. Практическое применение исследований: будущее впереди. Int J Qual Health Care. 2002; 14: 233–49. [PubMed] [Google Scholar]

16. Шустер М.А., МакГлинн Э.А., Брук Р.Х. Насколько хорошо качество здравоохранения в США? Милбэнк К. 1998;76:517–63, 509. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

17. Ломас Дж. Слова без действия? Производство, распространение и влияние согласованных рекомендаций. Анну Рев Общественное здравоохранение. 1991; 12:41–65. [PubMed] [Google Scholar]

18. Балаш Э.А. От надлежащего ухода к доказательной медицине. Педиатр Энн. 1998; 27: 581–4. [PubMed] [Google Scholar]

19. Беро Л.А., Грилли Р., Гримшоу Дж.М., Харви Э., Оксман А.Д., Томсон М.А. Сокращение разрыва между исследованиями и практикой: обзор систематических обзоров вмешательств, направленных на внедрение результатов исследований. Кокрановская группа по обзору эффективной практики и организации медицинской помощи. БМЖ. 1998;317:465–8. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

20. The Lewin Group, Inc. Факторы, влияющие на эффективное распространение результатов профилактических исследований Министерством здравоохранения и социальных служб. Заключительный отчет. Вашингтон: The Lewin Group, Inc.; 2001. с. 56. [Google Scholar]

21. Доббинс М., Кокерилл Р., Барнсли Дж., Цилиска Д. Факторы инноваций, организации, среды и личности, которые предсказывают влияние пяти систематических обзоров на решения в области общественного здравоохранения. Int J Technol оценивает здравоохранение. 2001; 17: 467–78. [PubMed] [Академия Google]

22. Роджерс Э.М. Распространение инноваций. 5-е изд. Нью-Йорк: Свободная пресса; 2003. [Google Scholar]

23. Стеклер А., Гудман Р.М. Как институционализировать программы укрепления здоровья. Am J Продвижение здоровья. 1989; 3: 34–44. [PubMed] [Google Scholar]

24. Стеклер А., Гудман Р.М., Маклерой К.Р., Дэвис С., Кох Г. Измерение распространения инновационных программ укрепления здоровья. Am J Health Promot. 1992; 6: 214–24. [PubMed] [Google Scholar]

25. Elliott S, O’Loughlin J, Robinson K, Eyles J, Cameron R, Harvey D, et al. Концептуализация исследований и деятельности по распространению: пример Канадской сердечной инициативы. Здоровье Educ Behav. 2003; 30: 267–82. [PubMed] [Академия Google]

26. Джонс С.К., Донован Р.Дж. Влияет ли теория на практику укрепления здоровья в Австралии? Медицинское образование Res. 2004; 19:1–14. [PubMed] [Google Scholar]

27. Бауман Л.Дж., Штейн Р.Е., Ирейс Х.Т. Новое изобретение верности: передача социальных технологий между настройками. Am J Community Psychol. 1991; 19: 619–39. [PubMed] [Google Scholar]

28. Calsyn R, Tornatzky L, Dittman S. Неполное внедрение инновации: случай масштабирования достижения цели. Оценка. 1977; 4: 127–30. [Академия Google]

29. Джейсон Л., Дурлак Дж., Холтон-Уокер Э. Профилактика проблем в детстве. В: Робертс М., Петерсон Л., редакторы. Профилактика детских проблем в школах. Нью-Йорк: Уайли; 1984. стр. 311–42. [Google Scholar]

30. Castro FG, Barrera M, Jr, Martinez CR., Jr Культурная адаптация профилактических вмешательств: устранение противоречий между верностью и пригодностью. Предыд. науч. 2004; 5:41–5. [PubMed] [Google Scholar]

31. Zaza S, Briss PA, Harris KW, редакторы. Руководство по общественным профилактическим услугам: что работает для укрепления здоровья? Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета; 2005. [Google Академия]

32. Briss PA, Brownson RC, Fielding JE, Zaza S. Разработка и использование Руководства по профилактическим услугам на уровне сообществ: уроки, извлеченные из научно обоснованного общественного здравоохранения. Анну Рев Общественное здравоохранение. 2004; 25: 281–302. [PubMed] [Google Scholar]

33. Granados A, Jonsson E, Banta HD, Bero L, Bonair A, Cochet C, et al. Отчет подгруппы проекта EUR-ASSESS о распространении и воздействии. Int J Technol оценивает здравоохранение. 1997; 13: 220–86. [PubMed] [Google Scholar]

34. Гудман Р., Стеклер А. Модель институционализации программ укрепления здоровья. Здоровье семейного сообщества. 1989;11:63–78. [Google Scholar]

35. Кроссвейт С., Кёртис Л. Распространение результатов исследований — задача преодоления разрыва между исследованиями в области здравоохранения и действиями в области здравоохранения. Международная организация по укреплению здоровья. 1994; 9: 289–96. [Google Scholar]

36. Глазго Р.Е., Маркус А.С., Булл С.С., Уилсон К.М. Распространение эффективных вмешательств по скринингу рака. Рак. 2004; 101 (5 Дополнение): 1239–50. [PubMed] [Google Scholar]

37. Glasgow RE. Какие результаты наиболее важны для исследования перевода? Материалы книги «От клинических испытаний к сообществу: наука о переводе исследований диабета и ожирения»; Бетесда, Мэриленд. 2004. 12–13 января. Также доступно по адресу: URL: http://www.niddk.nih.gov/fund/other/Diabetes-Translation/ [Google Scholar]

38. Brownson RC, Baker EA, Leet TI, Gillespie KN. Доказательное общественное здравоохранение. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета; 2003. [Google Scholar]

39. Caburnay CA, Kreuter MW, Donlin MJ. Распространение эффективных программ по укреплению здоровья от профилактических исследований до общественных организаций. J Практика управления общественным здравоохранением. 2001; 7: 81–9. [PubMed] [Google Scholar]

40. Руссос С.Т., Фосетт С.Б. Обзор совместных партнерств как стратегии улучшения здоровья населения. Анну Рев Общественное здравоохранение. 2000;21:369–402. [PubMed] [Google Scholar]

41. Исраэль Б.А., Шульц А.Дж., Паркер Э.А., Беккер А.Б. Обзор исследований на уровне сообществ: оценка партнерских подходов к улучшению общественного здравоохранения. Анну Рев Общественное здравоохранение. 1998; 19: 173–202. [PubMed] [Google Scholar]

42. Грол Р., Венсинг М. Что движет изменениями? Барьеры и стимулы для достижения практики, основанной на доказательствах. Мед J Aust. 2004; 180 (6 Дополнение): S57–60. [PubMed] [Google Scholar]

43. Ломас Дж., Андерсон Г.М., Домник-Пьер К., Вайда Э., Энкин М.В., Ханна В.Дж. Направляют ли практические рекомендации практику? Влияние заявления о консенсусе на практику врачей. N Engl J Med. 1989;321:1306–11. [PubMed] [Google Scholar]

44. Glasgow RE, Klesges LM, Dzewaltowski DA, Bull SS, Estabrooks P. Будущее исследований изменения поведения в отношении здоровья: что необходимо для улучшения перевода исследований в практику укрепления здоровья? Энн Бехав Мед. 2004; 27:3–12. [PubMed] [Google Scholar]

45. Национальный институт рака. Центры по контролю и профилактике заболеваний. Американское онкологическое общество. Управление по борьбе со злоупотреблением психоактивными веществами и психиатрическими услугами. Агентство медицинских исследований и качества. ПЛАНЕТА борьбы с раком Связывает ресурсы для комплексной борьбы с раком. 2004.

46. Glasgow RE, Vogt TM, Boles SM. Оценка воздействия мер по укреплению здоровья на общественное здоровье: структура RE-AIM. Am J Общественное здравоохранение. 1999; 89: 1322–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

47. Bethesda (MD): Управление поведенческих и социальных исследований Национального института здравоохранения; 2001. Управление поведенческих и социальных исследований. К более высоким уровням анализа: прогресс и перспективы в исследованиях социальных и культурных аспектов здоровья. Повестка дня исследования. [Академия Google]

Десять научных открытий миссий «Аполлон»

Программа «Аполлон» стала знаменательным моментом в истории человечества — высадкой первых людей на поверхность Луны. Однако миссии Аполлона внесли больше, чем высадку людей на Луну, они также принесли много новых научных данных и открытий, которые расширили наши знания как о самой Луне, так и о нашей Солнечной системе.

На этом рисунке показано приблизительное расположение шести лунных модулей Аполлона на Луне. Предоставлено НАСА.

Вот десять наших главных открытий Аполлона:

1. Луна не является изначальным объектом; это развитое каменистое тело с внутренней структурой, подобной Земле и другим планетам земной группы.

Что это значит? До Аполлона состояние Луны было предметом почти неограниченных спекуляций. Теперь мы знаем, что Луна состоит из каменистого материала, который был расплавлен, извергнут вулканами и раздавлен ударами метеоритов. Луна имеет кору толщиной около 25 миль, мантию толщиной около 849миль толщиной, а ядро толщиной около 205 миль. Ядро состоит из твердого внутреннего ядра толщиной около 150 миль и жидкого внешнего ядра толщиной около 56 миль. Некоторые породы сохраняют остаточное магнитное поле, хотя активного магнитного поля сегодня не существует.

2. Луна древняя и до сих пор сохраняет свою раннюю историю (первый миллиард лет).

Обширная запись ударных кратеров на Луне, откалиброванная с использованием абсолютных возрастов образцов лунной породы, дает ключ к разгадке временных шкал геологической эволюции Меркурия, Венеры и Марса на основе записей об их отдельных кратерах. Дистанционное зондирование других планет или интерпретация геологических особенностей с помощью изображений и других данных частично основаны на уроках, извлеченных из Луны. До Аполлона, например, происхождение лунных ударных кратеров не было полностью понято, а происхождение подобных кратеров на Земле вызывало бурные споры.

Ученые могут идентифицировать вновь образовавшиеся кратеры, сравнивая изображения одной и той же области, сделанные в течение долгого времени. Изображение предоставлено NASA/GSFC/Университетом штата Аризона.

3. Самые старые лунные породы старше самых старых земных пород.

Самый старый лунный камень, возвращенный на Землю, — это анортозит, найденный астронавтами Аполлона-16. Его возраст оценивается примерно в 4,46 миллиарда лет. Это анортозит, горная порода, из которой состоят светлые лунные нагорья. Возраст самых старых горных пород, найденных на Земле, составляет около 4,28 миллиарда лет. Древние породы на Земле встречаются редко, потому что активные геологические силы, в том числе тектоника плит и эрозия, перерабатывают и удаляют самые старые поверхности.

Образец анортозита, собранный во время миссии «Аполлон-16». Изображение предоставлено НАСА.

4. Луна и Земля генетически связаны и образовались из общего источника материалов.

Отчетливо похожие составы лунных и земных пород (особенно изотопный состав кислорода) ясно показывают, что они образовались из общего источника обломков в результате столкновения Земли и тела размером с Марс по прозвищу Тейя. Однако по сравнению с Землей Луна сильно обеднена железом и летучими элементами.

5. Луна безжизненна; он не содержит живых организмов, окаменелостей или природных органических соединений.

Обширные исследования не выявили признаков жизни ни в прошлом, ни в настоящем среди лунных образцов. Поразительно отсутствуют даже небиологические органические соединения; следы можно отнести к загрязнению метеоритами.

6. Все горные породы Луны образовались в результате высокотемпературных процессов при незначительном участии воды или без него.

Их можно сгруппировать в три типа пород: базальты, анортозиты и брекчии.

Базальты — это темные лавовые породы, которые заполняют морские бассейны на Луне; они напоминают лавы, составляющие океаническую кору Земли, но намного старше.

Анортозиты — легкие породы, слагающие древнее нагорье; они обычно напоминают богатые силикатом породы земных континентов.

Брекчии — это сложные горные породы, образованные из других типов горных пород, которые были разбиты на фрагменты, смешаны вместе и уплотнены с образованием твердой горной массы под действием тепла и давления в результате ударных событий. На Луне нет таких горных пород, как песчаники, сланцы или известняки, которые образуются в водоемах на Земле.

Астронавт собирает образец лунной брекчии во время миссии «Аполлон-17». Изображение предоставлено НАСА.

7. В начале своей истории Луна расплавилась на большую глубину, образовав «океан магмы». Лунные нагорья — это древние скалы с низкой плотностью, всплывшие на поверхность магматического океана.

Лунное нагорье образовалось примерно 4,1–4,4 миллиарда лет назад в результате ранней флотации коры в океане магмы, покрывавшем Луну на глубину в десятки километров и более. Бесчисленные удары в течение геологического времени сформировали древнюю кору.

8. За лунным магматическим океаном последовала серия столкновений огромных астероидов, в результате которых образовались бассейны, которые позже были заполнены потоками лавы.

Большие темные низменности, такие как Mare Imbrium , представляют собой гигантские ударные бассейны, образовавшиеся в начале лунной истории, которые позже были заполнены потоками базальтовой лавы примерно 3,2–4,0 миллиарда лет назад, а некоторым потокам 1,2 миллиарда лет. Потопный вулканизм похоронил дно низменных бассейнов под толстыми слоями лавовых потоков. Во время некоторых пирокластических извержений образовались отложения оранжевых и изумрудно-зеленых стеклянных шариков.

Потоки лавы на Маре Имбриум. Изображение предоставлено Космическим центром Джонсона НАСА (НАСА-JSC).

9. Толщина коры Луны асимметрична — на дальней стороне ее кора толще, а на ближней — большинство заполненных базальтом котловин и концентраций массы.

Не совсем понятно, почему кора Луны на дальней стороне (на 6 или 12 миль) толще, чем на ближней. На ближней стороне накопление мощных толщ плотного морского базальта в больших ударных бассейнах привело к массовым скоплениям, называемым масконами. Относительно своего геометрического центра центр масс Луны смещен к Земле на несколько километров.

Самые выдающиеся научные открытия студентов

Большинство научных открытий произошло в результате кропотливой, целеустремленной и безумно сложной работы, направленной на прорыв в выбранной области. Однако история полна примеров, когда невероятные открытия совершались учеными, когда их взгляд был устремлен совершенно в противоположную сторону. Иногда выдающиеся открытия случаются совершенно неожиданным образом. Например, они работали над созданием препарата, который мог бы улучшить кровоток в миокарде и справиться со стенокардией и ишемической болезнью сердца. Клинические испытания показали, что лекарство практически бесполезно при сердечных заболеваниях, зато создали силденафил, теперь более известный как Виагра. Каждое открытие связано с множеством бессонных ночей и колоссальным объемом анализируемой информации. И хотя студенты имеют дело с огромным потоком информации, некоторые научные открытия производят на них особое впечатление. Когда я был студентом, я никого не просил написать мне реферат только потому, что не хотел лишать себя шанса узнать что-то новое. А какие научные открытия открыли для себя студенты в колледже?

Рентгеновское излучение

Два столетия назад немецкий физик Вильгельм Рентген имел дело с электронно-лучевой трубкой. Несмотря на то, что сама трубка была экранирована, Рентген обратил внимание, что картон, покрытый цианистым барием и расположенный рядом с трубкой, начинал светиться в темной комнате.

Ученый пытался блокировать лучи, но все предметы, которые он ставил перед ними, давали аналогичный эффект. Когда он, наконец, решил сделать то же самое, но рукой, то увидел, что она просвечивается на картинке, проецируемой на экран. Он назвал свое открытие «рентгеновскими лучами». Вскоре после этого технология была принята медицинскими учреждениями и исследовательскими лабораториями. Однако ученые не осознавали опасности длительного воздействия рентгеновских лучей.

Застежка-липучка

Однажды швейцарский инженер Жорж де Местраль вернулся домой с прогулки со своей собакой и принялся очищать шерсть питомца от цветочных головок лопуха, как делал это много раз до этого. Однако на этот раз он решил узнать, как эти цветы выглядят под микроскопом. Как оказалось, на каждой голове были крохотные крючки, с помощью которых они цеплялись за шерсть и одежду животного.

Инженер не собирался придумывать новую систему застежек, но увидев, как простые и крепкие крючки цепляются за ткань и шерсть, все же не устоял перед соблазном попробовать. Путем кропотливого процесса проб и ошибок он понял, что наиболее подходящим материалом для изготовления застежек такого типа является нейлон.

Застежки-липучки стали популярными вскоре после того, как аэрокосмическое агентство НАСА приняло эту технологию. И сегодня они распространены в производстве повседневной одежды и обуви. Всегда нужно искать возможности в простых вещах, чем бы вы ни занимались, и извлекать из них максимум пользы. Например, я знаю, что если я заплачу кому-то за дешевую работу, я смогу освободить свой график и сэкономить деньги на свои личные открытия.

Совершенно новые стволовые клетки

В 2012 году английский биолог Джон Гордон и его японский коллега Сина Яманака получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за создание стволовых клеток из нормальных клеток. Для этого ученые внедрили в клетки соединительной ткани всего четыре гена. В результате фибробласты превратились в незрелые стволовые клетки с эмбриональными свойствами, позволяющие вырастить любой орган от печени до сердца. Таким образом, они практически доказали обратимость клеточной специализации.

Сегодня вырастить внутренний орган из стволовых клеток не составляет труда, и ученые надеются, что в будущем создать печень и почки из собственных клеток не составит большого труда.

Инновации в роботизированной хирургии

Роботизированные хирургические решения менее инвазивны и быстрее, поэтому они часто связаны с улучшением клинических результатов, таких как более быстрое время восстановления и уменьшение боли. Хирургические роботы позволяют хирургам достичь максимальной хирургической точности. Сегодня роботизированные хирургические платформы высокоразвиты и используются во всем, от позвоночника до эндоваскулярных процедур. Например, хирургическая система да Винчи, которая, возможно, является самой известной платформой для роботизированной хирургии, преобразует виртуальные движения рук хирурга в крошечные движения, выполняемые роботом внутри тела. Все это визуализируется с помощью лапароскопии. Система да Винчи была использована для лечения более 3 миллионов пациентов по всему миру.

Биопротез, управляемый силой мысли

До недавнего времени утраченные конечности заменяли пластиковыми муляжами или даже крюками. В последние годы ученые пошли дальше и создали биопротезы, управляемые силой мысли и даже передающие ощущения от искусственных пальцев в мозг. Таким образом, даже если человек не может работать над своими заданиями самостоятельно, он может напечатать сообщение, чтобы получить онлайн-помощь по написанию эссе без чьей-либо помощи.

В 2010 году британская компания «RSL Steeper» представила биопротез руки, который позволяет человеку открывать дверь ключом, разбивать яйца на сковороду и даже держать пластиковый стаканчик. Ну, последний можно раздавить с чрезмерным усилием, но ученые улучшили контроль над хватом пальцев в таком случае.

В 2016 году создали протез, оснащенный датчиками чувствительности, подключенными к культевым нервным окончаниям. Хотя такие протезы достаточно дороги, в будущем они могут получить широкое распространение.

Выберите одну из следующих категорий, чтобы просмотреть похожие страницы:

Поделитесь этой страницей

Tweet

Открытия в свете: рентгенология в Аргонне

Каждый научный прорыв начинается с наблюдения. Около 125 лет назад наши возможности наблюдения значительно расширились с открытием невидимого света, известного как рентгеновские лучи. Многие из нас знают их как метод медицинского сканирования, но самые мощные рентгеновские лучи дают нам возможность заглянуть внутрь даже самых плотных материалов и увидеть атомы внутри.

В Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) исключительно мощные рентгеновские лучи помогают ведущим ученым мира решать сложные проблемы, связанные с экологически чистыми энергетическими технологиями, исследованиями климата, медициной и многими другими областями.

«APS обращается к одному из аспектов науки, который делает ее такой сложной, но в то же время такой полезной. Никогда нельзя быть полностью уверенным в том, что ты собираешься открыть». — Стивен Страйффер, заместитель директора Аргоннской лаборатории по науке и технологиям и директор APS 9.0003

Усовершенствованный источник фотонов (APS) в Аргонне, созданный Управлением науки Министерства энергетики США, произвел свой первый рентгеновский свет в 1995 году. 2012 Нобелевские премии по химии.

Мощный инструмент, охватывающий весь научный спектр

APS — ведущий в мире источник высокоэнергетического рентгеновского излучения, известного как жесткое рентгеновское излучение. Эти очень яркие лучи являются ключом к изображению свойств материи, чтобы мы могли понять их, улучшить и заново изобрести. В любой день в APS рентгеновский луч может быть сфокусирован на белках, из которых состоит патоген, такой как коронавирус, кристаллах литиевой каменной соли для быстрозарядных батарей, микробах, присутствующих в почве, или даже на частичке облученного вещества. ядерное топливо.

Уже одна из самых технологически сложных машин в мире, APS находится в процессе революционной модернизации. После завершения модернизации установка сможет генерировать рентгеновские лучи в 500 раз ярче, чем это возможно сегодня. Это позволит ученым наблюдать множество явлений с гораздо большей детализацией и часто в рамках временных рамок, измеряемых миллиардными долями секунды.

«Если вы хотите понять материалы на атомном уровне — посмотрите, как устроены атомы, как они двигаются и как они меняются — рентгеновские лучи, которые мы здесь производим, являются ключевыми инструментами для этого», — сказал Джонатан Лэнг, директор. Рентгеновского научного отдела Аргонны.

APS генерирует рентгеновские лучи через кольцевой ускоритель частиц. Субатомные частицы, называемые электронами, перемещаются по кольцу, управляемые магнитами. Когда электроны проходят через специальные магнитные массивы, называемые ондуляторами, они испускают фотоны, которые являются частицами света. Затем фотоны направляются в один из множества каналов APS, доступных исследователям, каждый из которых используется для определенной научной цели.

Работа, проводимая в APS, который ежегодно принимает около 5500 академических, лабораторных и отраслевых исследователей со всего мира, служит множеству научных целей. Например, это помогает исследователям понять процессы, лежащие в основе аккумуляторов и ядерной энергетики. Информация, полученная от APS, также используется для разработки более эффективных реактивных двигателей и методов получения водорода из воды, прокладывая путь к чистому водородному топливу для автомобилей и электричества. Все это помогает стране двигаться к безуглеродному будущему, чтобы смягчить последствия изменения климата.

Недавно APS сыграл важную роль в исследованиях SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, путем выявления структуры его белков. Белки вируса были использованы в качестве основы для вакцин, стимулирующих иммунный ответ в организме. Это последний из ряда биомедицинских прорывов при поддержке APS, включая многообещающее лекарство для лечения лихорадки Эбола и новые способы борьбы с раком с помощью химиотерапии.

Исследователи со всей страны используют высокоэнергетическое рентгеновское излучение Advanced Photon Source для определения белковых структур вируса, вызывающего COVID-19.. (Изображение предоставлено Аргоннской национальной лабораторией.)

«APS отлично подходит для предоставления широкого набора знаний во многих различных дисциплинах», — сказал Лэнг. Одним из примеров, на который он указал, является разработка электронных устройств меньшего размера, которым требуется меньше энергии для работы, и эта работа основана на исследованиях материалов, проведенных в APS. «Все знания, которые мы здесь получаем о том, как собирать вещи и как упорядочивать атомы, вносят вклад в основы всего, от современных батарей до лечения рака».

Новый «современный уровень техники»

APS, который финансируется в рамках программы Министерства энергетики по фундаментальным наукам об энергетике, был самым современным, когда он появился в сети в 1990-х годах. Такой объект нужно построить не только сейчас, но и на десятилетия вперед.

«Первоначальный проект APS был разработан с достаточной предусмотрительностью, поэтому только сейчас, почти через 30 лет, мы полностью используем все возможности нынешнего объекта», — сказал Стивен Стрейффер, заместитель директора лаборатории Аргоннского университета. науки и техники и директор APS.

Запланированная модернизация будет заключаться в полной замене электронного накопителя на новую, более мощную модель. Это приведет к лучшему разрешению для таких ученых, как Мэри Аптон, физик из Аргонны, которая работает с приезжими учеными над экспериментами на линии луча 27-ID. Исследователи этого луча часто сосредоточены на магнитных материалах, которые являются строительными блоками компьютерной памяти.

Физик из Аргонны Мэри Аптон настраивает монохроматор высокого разрешения в рамках подготовки к эксперименту на усовершенствованном источнике фотонов. (Изображение Аргоннской национальной лаборатории.)

«Мы вступаем в захватывающее время в APS, — сказал Аптон. «То, что уже было удивительно точным инструментом на линии луча 27-ID, станет еще более мощным с обновлением. Полученные результаты расширят возможности всех наших электронных устройств».

Но это только начало истории. Другие лучевые линии, предлагающие пользователям методы, основанные на рентгеновском изображении, получат улучшения, эквивалентные повышению яркости рентгеновских лучей, что позволит им сканировать объемы в 500 раз больше, чем это возможно в настоящее время.

«В этом разница между, например, возможностью исследовать анатомию крошечного кусочка мозга мыши и возможностью исследовать его целиком. Только тогда вы сможете по-настоящему понять, на что смотрите», — объяснил Стрейффер.

Новый источник рентгеновского излучения позволит проводить более быстрые и широкие измерения. Возьмем, к примеру, электрохимию в батарее. Электроны быстро перемещаются от одного конца к другому, когда батареи заряжаются и разряжаются. Но в течение нескольких дней, недель или лет в химическом составе батареи происходят другие изменения по мере ее использования. Повышенная яркость позволит увидеть эту более крупную картину.

«Модернизация APS позволит вести науку в масштабах, о которых мы даже не можем мечтать прямо сейчас», — сказал Деннис Миллс, заместитель заместителя директора лаборатории фотонной науки в Аргонне. «Увеличенная яркость, а также возможность фокусировать эти яркие лучи до невероятно малых размеров откроют новые возможности для открытий, которые приведут к важным инновациям в ряде областей».

Более яркие лучи также значительно ускорят исследования, позволяя проводить ранее невыполнимые эксперименты в течение нескольких минут или часов. «Если сбор данных занимает один час, а не целый месяц, это просто огромная разница», — сказал Лэнг. «Это то, что обновление позволит нам сделать».

Ярче свет, больше данных

Скорость, с которой улучшались источники света за последние десятилетия, опережает скорость, с которой компьютеры становились быстрее, отметил Стрейффер. Вот почему Argonne Leadership Computing Facility (ALCF), еще один пользовательский центр DOE Office of Science, является ключевым активом.

«Источники света создают огромные проблемы с данными», — сказал Стрейффер. «Наличие нашего опыта, а затем вычислительной мощности ALCF является ключевым фактором успеха в возможности использовать модернизированный APS и производить научные исследования».

Прямо сейчас APS собирает примерно 5 петабайт необработанных данных в год — 1 петабайт равен миллиону гигабайт. С обновлением это число увеличится до сотен петабайт в год. Предстоящий суперкомпьютер Aurora, который появится в 2022 году, дополнит всплеск данных.

«Aurora и другие системы ALCF будут иметь решающее значение для обработки и понимания данных, сгенерированных в эпоху модернизации APS», — сказал Николас Шварц, главный специалист по информатике в Аргонне.

ALCF и APS будут соединены через высокоскоростную сеть, чтобы обеспечить обмен массивными наборами данных. По словам Шварца, это сочетание инструментов APS и суперкомпьютеров ALCF позволит проводить анализ в реальном времени, чтобы помочь ученым принимать важные экспериментальные решения.

Ученые из Аргонна уже применили искусственный интеллект для предсказания и реконструкции рентгеновских данных быстрее, чем традиционные методы. Этот тип работы, наряду с увеличенной мощностью, доступной с Aurora, поможет ALCF не отставать от притока от модернизированной APS.

«Искусственный интеллект затронет все аспекты работы APS, от управления стабильностью модернизированного накопительного кольца до автоматического выравнивания образцов в рентгеновском луче», — сказал Шварц.

Если последние три десятилетия являются каким-либо признаком, исследователи найдут способы использовать модернизированный APS для достижения прорывов, которые мы даже не можем себе представить сегодня. Как отметил Стрейффер, в первые дни существования APS мало кто думал, что APS будет полезен для определения структуры белка.

Принято считать, что если вы поместите кристалл белка в луч, он испарится, прежде чем вы сможете получить какие-либо полезные данные. Вместо этого APS стал основным домом для этого типа структурной биологии благодаря кропотливым экспериментальным методам, которые позволяют биологам измерять образец, не разрушая его.

«APS затрагивает один из аспектов науки, который делает ее такой сложной, но и такой полезной», — сказал Стрейффер. «Никогда нельзя быть полностью уверенным в том, что ты собираешься обнаружить».

Вычислительный центр Argonne Leadership Computing Facility предоставляет суперкомпьютерные возможности научному и инженерному сообществу для продвижения фундаментальных открытий и понимания в широком диапазоне дисциплин. ALCF, поддерживаемый Управлением науки Министерства энергетики США (DOE), программой передовых научных компьютерных исследований (ASCR), является одним из двух ведущих вычислительных центров Министерства энергетики США, занимающихся открытой наукой.

Об усовершенствованном источнике фотонов

Усовершенствованный источник фотонов (APS) Министерства энергетики США в Аргоннской национальной лаборатории является одним из самых производительных в мире источников рентгеновского излучения. APS обеспечивает рентгеновские лучи высокой яркости для разнообразного сообщества исследователей в области материаловедения, химии, физики конденсированных сред, наук о жизни и окружающей среде, а также прикладных исследований. Эти рентгеновские лучи идеально подходят для исследования материалов и биологических структур; элементарное распределение; химические, магнитные, электронные состояния; и широкий спектр технологически важных инженерных систем от аккумуляторов до распылителей топливных форсунок, которые являются основой экономического, технологического и физического благополучия нашей страны. Каждый год более 5000 исследователей используют APS для выпуска более 2000 публикаций с подробным описанием важных открытий и решают больше жизненно важных структур биологических белков, чем пользователи любого другого исследовательского центра рентгеновского излучения. Ученые и инженеры APS внедряют инновационные технологии, лежащие в основе совершенствования операций с ускорителями и источниками света. Это включает в себя устройства для ввода, которые производят рентгеновские лучи чрезвычайной яркости, которые ценятся исследователями, линзы, которые фокусируют рентгеновские лучи до нескольких нанометров, инструменты, которые максимизируют способ взаимодействия рентгеновских лучей с изучаемыми образцами, и программное обеспечение, которое собирает и управляет огромным количеством данных, полученных в результате исследований в APS.

В этом исследовании использовались ресурсы Advanced Photon Source, пользовательского центра Управления науки Министерства энергетики США, управляемого для Управления науки Министерства энергетики Аргоннской национальной лабораторией по контракту № DE-AC02-06Ch21357.

Аргоннская национальная лаборатория занимается поиском решений насущных национальных проблем в области науки и техники. Первая в стране национальная лаборатория, Аргонн, проводит передовые фундаментальные и прикладные научные исследования практически во всех научных дисциплинах. Исследователи Аргонны тесно сотрудничают с исследователями из сотен компаний, университетов, а также федеральных, государственных и муниципальных учреждений, чтобы помочь им решить их конкретные проблемы, укрепить научное лидерство Америки и подготовить нацию к лучшему будущему. Компания Argonne, в которой работают сотрудники из более чем 60 стран, находится под управлением UChicago Argonne, LLC для Управления науки Министерства энергетики США.

Управление науки Министерства энергетики США является крупнейшим сторонником фундаментальных исследований в области физических наук в Соединенных Штатах и работает над решением некоторых из самых насущных проблем нашего времени. Для получения дополнительной информации посетите https://energy.gov/science.

Фонд Лики | Новая книга Фонда Лики рассказывает истории 50 великих открытий

Опубликовано 02.05.2022
КАТЕГОРИИ: Фонд Лики

Как мы стали людьми? Революционные достижения в науке меняют наше понимание того, как это произошло. Подсказки ДНК, извлеченные из древних ископаемых костей, открывают некогда невиданные секреты наших ранних предков, включая семейные отношения, миграции, диету и болезни, даже цвет волос и глаз.

Другие методы раскрывают силы, которые помогли сформировать их мир, от эпизодов сурового климата, которые бросили вызов их выживанию, до расширения человеческого мозга и появления охоты и кулинарии, символизма и искусства.

В 50 ярких и актуальных эссе Discovering Us : 50 Великих открытий в происхождении человека представляет истории о самых захватывающих и новаторских сюрпризах, обнаруженных этой широкомасштабной новой наукой.

История человечества долгое время представлялась как единая линия предков, прямолинейный парад прогресса. Как только у них развился большой мозг и каменные орудия, и они смогли ходить, охотиться и управлять огнем, наши предки стали непреодолимой эволюционной силой, когда они покинули Африку и быстро уничтожили своих соперников.

Теперь мы знаем, что реальность была совсем другой: мы делили сцену со многими разными человеческими видами, которые процветали сотни тысяч лет. Среди них были неандертальцы — далекие от зверей, изображенных в популярной культуре, — и необыкновенный трехфутовый «хоббит», который охотился на грозных драконов Комодо на индонезийском острове Флорес. Между тем, расшифровка ДНК выявила ранее неизвестные человеческие виды, такие как денисовцы, впервые идентифицированные в 2010 году по единственной крошечной косточке мизинца, найденной в сибирской пещере. Почему эти другие люди в конечном итоге потерпели неудачу, а мы выжили, — это научный детектив, наполненный интригующими новыми зацепками.

Долгосрочные полевые наблюдения также изменили представление о наших живых родственниках-приматах. Теперь мы знаем, что из самцов горилл получаются нежные, любящие отцы; шимпанзе озабочены не только войной, но и миром; а бонобо следуют социальным правилам, согласно которым самки доминируют и изгоняют самцов, которые плохо себя ведут. Уроки обществ обезьян и бабуинов проливают свет на такие вопросы, как моногамия, детоубийство, стрессовые последствия социальной конкуренции и детских лишений, а также на то, глубоко ли корни насилия и сотрудничества укоренены в нашей природе.

Грантополучатель Фонда Лики Чалачью Сейюм в тот момент, когда он обнаружил самую раннюю из известных окаменелостей рода Homo.

Не менее значимым является появление нового, разнообразного поколения ученых и исследователей, занимающих передовые позиции в этой области. Discovering Us рассказывает яркие истории о двух эфиопских ученых, Зерае Алемсегеде, обнаружившем прекрасно сохранившиеся окаменелости самого раннего ребенка в мире, и Чалачеу Сейюме, который обнаружил самую раннюю из известных челюстей нашего 9 человека.Предки 0359 Homo в первое утро полевых исследований. Жизненно важную поддержку этим начинающим исследователям оказывает Фонд Лики, изначально созданный для поддержки работы Луи и Мэри Лики, а также приматологов Джейн Гудолл, Дайан Фосси и Бируте Мэри Гальдикас. В книге рассказывается об их новаторской работе и рассказывается о восходящих звездах нового поколения.

Подготовлено в консультации с ведущими экспертами и написано Эваном Хадингемом, старшим научным редактором NOVA, Discovering Us содержит потрясающие фотографии, некоторые из которых сделаны в тот момент, когда были сделаны новаторские открытия. Книга представляет собой очень доступный отчет о последних научных открытиях в отношении основного вопроса о происхождении человечества.

Купить у независимого продавца книг
Купить на Amazon

ЧТО ГОВОРЯТ ОБОЗНАЧИТЕЛИ:

«…мощный и захватывающий дух сборник из пятидесяти историй об открытиях…богато рассказанные и чудесно иллюстрированные истории…сказки, полные неожиданностей и прозорливости , и человечество…» — Ира Флатов , ведущий, Научная пятница.

«Для тех, кто интересуется тем, как развивались люди, как мы связаны с нашими собратьями-приматами и как со временем менялись технологии, книга DISCOVERING US занимает важную нишу».