«Химия и Жизнь», Ноябрь 2022

В номере:

Химия, перпендикулярная жизни
Нобелевская премия
Открытая статья
С.М. Комаров
Третья часть Нобелевской премии по химии за 2022 год досталась Кэролин Бертоцци, которая подобрала такие реагенты, которые не вступают ни в какие реакции с биологическими молекулами, но только друг с другом. При этом использованы те самые клик-реакции, за открытие которых были получены первые две трети премии. Благодаря работе Бертоцци и ее коллег, биологи приобрели безопасный инструмент для непосредственного наблюдения за взаимодействием молекул внутри живого организм и, потенциально, для создания лекарств, способных синтезироваться непосредственно в больной ткани.
Облучение еды
Проблемы и методы науки
Полуоткрытая статья
М.К. Беклемишев
Еда, подвергнутая ионизирующему излучению, — это не последствие ядерной аварии. Наоборот, такая еда представляет собой продукт высокой технологии, которая сохраняет свежесть продуктов, а поварам расширяет границы фантазий. Пока что облученной пищи в мире немного, сотни тысяч тонн в год, в РФ ее и вовсе не делают. Однако рынок растет со скоростью 4% в год. Что же это за пища, зачем облучают продукты и как контролировать процесс?
Наследник Серебряного века
Страницы истории
Открытая статья
Виктор Лось
В День российской науки мы публикуем наш сериал, посвященный В.И. Вернадскому. Этот цикл статей был приурочен к юбилею ученого, 160-летие которого мы отмечали в прошлом году. Сериал собрал и открыл доктор философских наук, профессор Виктор Александрович Лось.
Остальные статьи собраны в нашем сериале «Вернадский — 160»
Гребенки в Интернете
Результаты: физика
Открытая статья
Александр Гурьянов
Шведские ученые разработали и построили чип, который преобразует монохромное лазерное излучение в так называемую частотную гребенку, то есть набор излучений сотен длин волн. Это позволит заменить тысячи инфракрасных лазерных диодов в оптоволоконных линиях одним диодом с электронно-оптическим чипом для введения полезных сигналов. Прорывная технология резко увеличивает скорость передачи и объем передаваемых через интернет данных. Исследователи экспериментально продемонстрировали трансляцию информации на расстояние в 7,9 км с помощью 223 частот одного лазера через волновод с 37 каналами. Ее скорость в тысячу раз превысила скорость лучших современных технологий.
Батареи для экспресс-зарядки
Результаты: физика
Открытая статья
Александр Гурьянов
Физики университета штата Пенсильвания внесли изменения в конструкцию серийной литий-ионной батареи, вставив внутрь ультратонкую никелевую фольгу. Это позволило автоматически в режиме реального времени регулировать температурный режим заряда. Эта оптимизации электрохимических реакций сильно сокращает его время. Инженеры за 12 минут заряжали батарею до 75% емкости и смогли сделать это более 900 раз, что эквивалентно пробегу в 800 тыс. км. Быстрая зарядка в пути позволит втрое понизить емкость средней автомобильной батареи.
Альтернатива кремнию
Результаты: физика
Открытая статья
Александр Гурьянов
С помощью сверхскоростного сканирующего электронного микроскопа группа физиков экспериментально изучила свойства носителей тока в совершенных кубических кристаллах арсенида бора, выращенных в лаборатории Хьюстонского университета. Исследователи смогли детально по времени и пространству измерить диффузию носителей, возбужденных фемтосекундным лазером в кристаллической мишени. Ученые обнаружили, что электроны кристалла остаются в возбужденном состоянии гораздо дольше, чем в обычных полупроводниках, что хорошо согласуется с высокой теплопроводностью арсенида бора. Результаты работы дают надежду на создание на нем солнечных батарей с высоким КПД.
Механика прокола и укуса
Результаты: физика
Открытая статья
Александр Гурьянов
Физики предложили математическую теорию, лежащую в основе прокола биологических тканей. Механика прокола пока далека от полного понимания, а зубы, жала, иглы и колючки широко распространены в животном и растительном мире как средство охоты, питания и защиты от врагов. Ученые вывели безразмерные соотношения между энергией, затраченной на прокол, геометрией острия, а также свойствами прокалываемого материала. В качестве меры эффективности прокола предложено использовать отношение энергии, выделившейся при его создании, к энергии деформации материала. Авторы теории проверили свои предсказания конечно-разностным расчетом на компьютере и простыми экспериментами.
Карманный ИК-спектрометр
Результаты: физика
Открытая статья
Александр Гурьянов
Команда физиков из нескольких европейских университетов продемонстрировала возможность недорогой миниатюризации инфракрасного детектора. Ученые впервые представили работающий прототип ИК Фурье-спектрометра с квантовыми точками в качестве приемной головки. Если технологию удастся запустить в массовое производство, то прибор станет карманной химической лабораторией. Она сможет вести экспресс-контроль качества пищи, определять вредные химические загрязнения, мониторить чистоту воздуха, выявлять газы на производствах и даже обнаруживать поддельные лекарства. Подходы авторов работы можно будет применить и для миниатюризации рамановских спектрометров, биодатчиков, а также для создания высокоразрешающих видео- и фотокамер, в каждый элемент изображения которых встроен свой спектрометр.
Волшебная пуля с магнитным уклоном
Болезни и лекарства
Полуоткрытая статья
Ю.А. Кокшаров
Законы природы нельзя отменить. Существуют трудности, которые не удается преодолеть просто потому, что мы хотим, чтобы они были преодолены — даже с использованием нанотехнологий. Однако работа идет, и продвижение в медицине есть, в том числе — основанное на новых принципах использования лекарств. Вот об этом наша статья.
Пневморука с ножным приводом
Результаты: роботы
Открытая статья
Александр Гурьянов
Группа американских робототехников создала пневматическую руку из текстильных материалов. Ее дополняют поясной воздушный баллон из них же и ножной насос. Он также частично выполнен из текстиля и легко встраивается в подошвы ботинок. Надетая на манекен, рука способна поднять груз весом в несколько килограмм. Известно, что в США сейчас проживают двадцать пять миллионов человек, которым трудно поднять такой вес. Все компоненты системы обошлись всего в 20 долларов. Технологии производства включают обычные для текстильной промышленности резку, свертку, прессовку и сварку материалов.
Робот обучает муравьев
Результаты: роботы
Открытая статья
Александр Гурьянов
Скальные муравьи парами обучают друг друга на собственном примере. Группа биологов Бристольского университета решила проверить, правильно ли они понимают поведение этих насекомых. Она построила робота, который смог вести за собой рабочего муравья. Ученые оборудовали арену площадью в квадратный метр и организовали на ней две гнездовые ямки. Робот смог научить муравья самостоятельно находить дорогу между ними. Это подтвердило сравнение поведения обученных муравьев с необученными, которых просто переносили в неизвестную им гнездовую ямку. Первые находили путь назад гораздо быстрее вторых.
Желатиновый, магнитный,  мягкий…
Результаты: роботы
Открытая статья
Александр Гурьянов
На основе желатина с магнитными микрочастицами оксида железа китайские ученые создали образец миллиробота, который может катиться, удерживать мелкие предметы и преодолевать препятствия. Изменением магнитного поля удалось заставить его обнять мелкий предмет, перекатиться с ним внутри объемной модели желудка и оставить предмет в точке назначения. Это значит, робот сможет перемещать твердые лекарственные средства в пищеварительной системе. Он растворяется в обычной воде за пару суток и представляет собой привлекательную альтернативу неразлагающимся полимерам.
Микророботы в стоматологии
Результаты: роботы
Открытая статья
Александр Гурьянов
Корневые каналы зуба причудливы по форме и строго индивидуальны. Стоматологи экспериментально показали, как управляемые микророботы на основе агрегатов наночастиц оксида железа точно достигают нужного места в корневом канале депульпированного зуба, приносят с собой лекарство, чтобы разрушить сообщество бактерий там, и локально берут бактериальные пробы для диагностики и выбора плана лечения. Для управления роботами инженеры сконструировали особый электромагнитный прибор. В будущем он станет небольшим устройством, помещающимся во рту пациента.
Автомат оценит детей
Результаты: роботы
Открытая статья
Александр Гурьянов
Британские робототехники, программисты и психиатры создали небольшого робота, который оценивает психическое здоровье детей, отслеживает частоту их сердцебиений респондента, а также движения глаз и головы. Робот спрашивает о счастливых и грустных воспоминаниях за последнюю неделю, интересуется ощущениями и чувствами, предъявляет картинки психологического теста, фиксирует ответы, связанные с изображениями, проводит тесты шкалы общей тревожности и депрессии. Дети относились к роботу с симпатией и иногда делились с ним информацией, которую утаивали при разговоре со взрослыми. Авторы работы делают острожный вывод о том, что роботы полезны как дополнение к традиционным методам оценки ментального здоровья.
Как быть несчастным: Мартин Селигман и выученная беспомощность
Портреты
Полуоткрытая статья
С.В. Багоцкий
В августе 2022 года исполнилось 80 лет одному из крупнейших психологов конца XX — начала XXI века, почетному члену Московского общества испытателей природы Мартину Селигману. Всемирную известность ему принесла концепция выученной беспомощности.
Война интеллектов
Размышления
Полуоткрытая статья
Александр Гурьянов
Самые бесспорные применения искусственного интеллекта – военные. О них мы писали в девятом номере нашего журнала. Но, вопреки очевидной логике, использование ИИ в современных вооруженных конфликтах отнюдь не облегчает принятие тактических и стратегических решений. Оно делает его более сложным и уязвимым, тем самым повышая ценность человеческого интеллекта.
Мы не пьем, а лечимся
Здоровье
Полуоткрытая статья
Н.Л. Резник
К больным людям относятся по-разному. Кто посочувствует, кто посоветует, а кто и укорит, мол, сам виноват, жил неправильно: надо было больше двигаться, меньше есть и совсем не пить. Позвольте, как это совсем? Даже рюмку нельзя? А две? Этот важнейший вопрос, между прочим, так и не прояснен окончательно, хотя его изучением занимаются давно и усердно.
Готу кола, центелла, щитолистник
Панацейка
Открытая статья
Н. Ручкина
На влажных лугах Юго-Восточной Азии растет неприметная травка центелла азиатская Centella asiatica, она же Hydrocotyle asiatica. На самом деле она отлично себя чувствует в тропиках и субтропиках обоих полушарий, не только в Азии. Естественно, в каждой стране она получила собственное традиционное название. В Китае, например, центелла азиатская известна как гун гэнь, в Малайзии — пегага, в Индии — мандукапарни, в России — щитолистник, в Европе и Америке прижилось одно из китайских имен — готу кола. Китайцы уверяют, что готу кола известна им более двух тысяч лет. В качестве лекарства используют сок или травяные чаи, порошок целого растения, листьев или корня. Принимают готу колу и внутрь, и наружно, в зависимости от проблемы.
Ручной диагноз
Диагностикум
Полуоткрытая статья
А. Гурьянов
В восьмом номере нашего журнала мы познакомили читателей с висцеральной терапией. Это новый раздел медицины, созданный выдающимся врачом, нашим современником Александром Тимофеевичем Огуловым. В девятом и десятом номерах мы начали рассказ о применяемой им безынструментальной диагностике заболеваний, узнали о методах их выявления по лицу и полости рта. Теперь представляем элементы диагностики по рукам.
Эмоша по четвергам
Фантастика
Открытая статья
Елена Лаевская
Четверг. День инъекций. К воротам подъезжает белая «хонда» со знаком Службы государственного здоровья на крыле. Грегори Гаррони может себе позволить не отвлекать по мелочам обслуживающий персонал особняка. Сервис прямо на дому. Сколько и кому он сунул в мэрии — не мое дело...
Поражение Стальной крысы
Короткие заметки
Открытая статья
С. Анофелес
Международная группа ученых проанализировала около 500 публикаций со всего света по изучению роли сетевых медиа в деле развития демократии и пришла к неожиданному выводу.
Любить человека
Короткие заметки
Открытая статья
А. Мотыляев
Можно почти со стопроцентной точностью по факту ложных воспоминаний определить, что это проявление тревожной привязанности. То есть человек постоянно переживает, что его не любят и не ценят, причем именно те самые близкие люди, которые должны его любить.
Тоска Онуфрия
Нанофантастика
Открытая статья
Валентина Осколкова
Онуфрию тоскливо. Может, фаза луны такая, а может, сожрал чего несвежего. Кошка ли была в той шаурме, крыска ли, свинка морская из соседнего зоомагазина? Мается Онуфрий, грустит, жалко ему эту то ли кошку, то ли крыску, то ли свинку морскую и шаурмечника жалко, уехавшего со своей солнечной родины в этот серый город на заработки, и в целом, абстрактно мир таким несправедливым кажется, что хоть волком вой...

Также, как всегда, в номере: "Пишут, что...", "Короткие заметки", "Книги".

Разные разности
Долгожители обязаны вирусам
Почему при прочих равных условиях одни доживают до ста лет, а другие — нет? Исследователи из Копенгагенского университета решили поискать ответ на этот вопрос в кишечнике долгожителей, а точнее — в том гигантском сообществе бактерий, которы...
Сердце требует движения
Огромное количество исследователей во всем мире изучает сердечно-сосудистые заболевания и пытается найти универсальное решение. И на самом деле все они сходятся в одном: универсальное решение есть, и это — движение.
Фантастический телескоп
Два года назад NASA запустило в космос уникальную инфракрасную обсерваторию, до сей поры невиданную — телескоп Джеймс Уэбб. Мы уже рассказывали об этом, но не грех и повторить, потому что это настоящее рукотворное чудо.
Петух в зеркале
Есть ли окно, которое позволит нам заглянуть в разум животного? Да, есть! Это — зеркало. Ученые используют специальные тесты с зеркалом, которые называются «зеркальное самоузнавание». Вообще-то есть сомнение в их универсальности и недавно появил...