«Химия и Жизнь», Февраль 2023

В номере:

Как мозг очищает себя
Выбор главного редактора
Открытая статья
Л. Стрельникова
В Саратове исследовательская группа под руководством Оксаны Валерьевны Семячкиной-Глушковской открыла новую макроструктуру в мозге — лимфатические сосуды. Не крошечный нейрон, а целые сосуды! Это настоящая сенсация.
Коровы в пробирке: везде, кроме России?
Технологии и природа
Полуоткрытая статья
В.В. Мадисон
Практика производства и трансплантации эмбрионов домашних животных in vitro (вне организма) в Европе и мире набирает обороты. Когда она станет такой же полезной и для российских ферм?
Лишний вес и тренированный иммунитет
Здоровье
Полуоткрытая статья
Н.Л. Резник
Наши хвори не проходят бесследно. О них помнит иммунная система, и не всегда это хорошо: воспоминания могут проснуться в самый неподходящий момент, и тогда вместо помощи жди беды.
Мозг и самовнушение
Проблемы и методы науки
Полуоткрытая статья
А. Гурьянов
Сегодня врачи широко применяют самовнушение для снижения стресса, для устранения боли и даже для реабилитации после разных болезней. По запросу «самовнушение, самогипноз, аутогенная тренировка» поисковики выдают сотни работ, посвященных приложениям этих методов к самым разным областям жизни. Трудно сказать, какую область человеческой активности, требующую внимания и воображения, не затронули методы самовнушения.
Древнее искусство расслабления
Практикум
Полуоткрытая статья
Р. Политов
Как это ни банально звучит, но здоровье — это самое большое богатство человека. И потерять его во времена всеобщей нестабильности не просто легко, а очень легко. Поменять внешние факторы трудно, но можно многое изменить в себе, для того чтобы компенсировать их вредное действие.
Самовнушение управляет движением
Технологии и природа
Полуоткрытая статья
И. Иванов
Наш журнал не раз знакомил читателя с модной ныне идеей напрямую подключать человека и животных к компьютерам. Надежно управляемых имплантами устройств пока нет, несмотря на информационную кампанию и некоторые технические достижения в этой области. Это лишь подтверждает сложность применения интерфейсов мозг-машина для управления роботами. Однако есть и несомненные успехи. Один из последних— это автономное инвалидное кресло, которое оборудовано навигационной системой с обучаемым искусственным интеллектом.
Ручной дрон мониторит вулкан
Результаты: алгоритмы и роботы
Открытая статья
Александр Гурьянов
Немецкие ученые предложили использовать коммерческий дрон весом всего 0,9кг для оперативного анализа вулканических газов. Он оборудован сенсором диоксида серы, управляется по радиоканалу и передает по нему данные о концентрации газа. По ней вулканологи смогут судить о вероятности извержений. Портативный коптер способен взлететь даже с ладони. Оператор сможет запускать его из труднодоступных точек вблизи вулкана.
Орнитоптер садится на когти
Результаты: алгоритмы и роботы
Открытая статья
Александр Гурьянов
Машущий полет рукотворных механизмов уже не новость. Инженеры из Севильского университета создали автономный орнитоптер весом в 700 грамм и оснастили его специальными когтями, которые позволили ему садиться на горизонтальный стержень. С выбором цели бортовому компьютеру пока помогает наземная система слежения. Режим касания отработан настолько точно, что робот после него не раскачивается и не теряет энергию. Безопасная посадка обеспечит дальний полет орнитоптерам, которые быстро исчерпывают заряд аккумуляторов.
Синергия простых мозгов
Результаты: алгоритмы и роботы
Открытая статья
Александр Гурьянов
Группа ученых Гарвардского университета разработала математическую модель коллективного поведения черных муравьев-плотников и с помощью роботов проверила ее экспериментально. Для этого инженеры построили несколько муравьев-роботов, силу взаимодействия которых можно было регулировать. Меняя ее, исследователи генерировали предсказанные теорией режимы поведения, в частности, модифицировали скорость преодоления препятствий. Модель оказалась очень гибкой. Ее простые алгоритмы очень устойчивы к ошибкам и сбоям. Ее легко масштабировать на десятки и сотни роботов, использующих разные способы коммуникации.
Большие данные без большого шума
Результаты: алгоритмы и роботы
Открытая статья
Александр Гурьянов
Нейронные сети помогают понизить неопределенность данных научного эксперимента и представлять их в удобном для анализа виде. Это недавно продемонстрировали немецкие физики, измерившие параметры излучения лазера на свободных электронах, которые сильно меняются от импульса к импульсу. Ученые разработали программу, сжимающую набор данных и удаляющую из них шум. Это возможно потому, что сеть представляет собой комбинацию двух сетей. Первая сжимает данные, вторая – восстанавливает.
ИИ учит язык
Результаты: алгоритмы и роботы
Открытая статья
Александр Гурьянов
Группа ученых Принстонского университета провела эксперименты по языковому обучению робота-руки, вернее идентичной ему компьютерной модели. В качестве источника информации для манипулятора инженеры взяли описания инструментов, которые на основе данных Интернета генерирует лингвистическая модель GPT-3, появившаяся в открытом доступе в 2020 году. В большинстве случаев текстовая информация давала роботу-руке значительные практические преимущества. Исследование открывает новое направление, приложения которого безграничны.
Нигелла, черный тмин — на самом деле лютик
Панацейка
Открытая статья
Н. Ручкина
Все-таки колоссальную работу проделали наши далекие предки! Каждое растение, каждую его часть нужно было изучить и разобраться, что вредно, что полезно. И дознались они, что мелкие черные семена красивого голубого цветочка обладают целебной силой. Много тысячелетий спустя Карл Линней, описывая это растение, назвал его Nigella sativa (нигелла посевная). Она относится к семейству лютиковых. Известно около 25 видов, некоторые из них выращивают в декоративных целях, а в качестве лекарственного растения используют нигеллу посевную.
Наука и церковь против астрологии
Размышления
Полуоткрытая статья
А. Херсонов
Отчего и современные ученые, и служители церкви называют астрологию лженаукой, а астрологов шарлатанами? Обратимся к истории развития науки, религии и философии, а заодно к примерам противостояния, благо таковых достаточно.
Ученые на спине слона
Размышления
Полуоткрытая статья
С. Анофелес
Априори считается, что движения планет, солнечные события никак не влияют на результаты химического, физического и биологического эксперимента. В результате немалая доля явлений природы лишается научного объяснения и попадает в разряд неприятных курьезов.
Лазерный термояд?
Результаты: физика
Открытая статья
Александр Гурьянов
В конце прошлого года о своем успехе в термоядерном лазерном синтезе объявили ученые лаборатории им. Лоуренса в городе Ливермор. Для этих целей здесь построена самая большая в мире установка. Лазерный импульс сжимает миллиметровую в диаметре мишень с горючим до давлений 300 миллиардов атмосфер и разогревает ее до 100 миллионов градусов. Сообщается, что физики добились полуторакратного превышения выходной энергии над вложенной (3,15 против 2,05 МДж), но из-за неожиданно большого выхода энергии часть оборудования вышла из строя.
Интеллект и метаболиты
Результаты: физика
Открытая статья
Александр Гурьянов
В теле человека постоянно присутствуют тысячи различных молекул, так называемых метаболитов, которые сложно идентифицировать простыми химическими методами, например анализами крови. Европейские ученые для их определения применили жидкостную хроматографию, масс-спектрометрию и искусственный интеллект, тренированный на данных десятков лабораторий мира. Работа обходит ограничения на прямое сравнение сведений разных источников. Свести предназначенную для тренировки ИИ информацию в единую базу ученым позволил тот факт, что последовательность разделенных фаз остается постоянной на разных приборах.
Оксидный щит графена
Результаты: физика
Открытая статья
Александр Гурьянов
Графен знаменит своими приложениями, однако этот двумерный слой атомов графита легко разрушить. Австралийские ученые предложили пассивировать графен очень тонкой пленкой оксида галлия со структурой стекла. При температуре чуть выше комнатной пленками в сотню атомных слоев удавалось покрывать около квадратного сантиметра графена. Простота процесса пассивации дает возможность встроить его в современные технологии производства электронных приборов. Интересно, что оксид галлия не только защищает пленку графена, но и улучшает ее электронные характеристики, поскольку обладает хорошими диэлектрическими свойствами.
Почему медведи не буксуют?
Результаты: физика
Открытая статья
Александр Гурьянов
Вопрос о том, почему медведи непринужденно передвигаются по заснеженному льду, решила прояснить мультидисциплинарная команда исследователей. В сканирующем электронном микроскопе они изучали медвежьи лапы и их реплики. На подушечках лап есть кожные выросты в форме сосков размерами от миллиметра до его долей. Ученые построили характеристики шероховатости кожи в интервале от долей микрона до миллиметров. У белых медведей по сравнению с близкими родственниками соски в 1,2–1,5 раза длиннее. Модели подушечек с разной шероховатостью отпечатали на полимерах и протестировали их сцепление с заснеженным льдом.
Секунда за 80 миллиардов  лет
Результаты: физика
Открытая статья
Александр Гурьянов
Световые волны атомов стронция или иттербия позволяют точнее отмерять временные интервалы, чем микроволновое излучение цезия, которое пока служит стандартом для измерения времени. К 2030 году при переходе на световой стандарт времени человечеству придется найти способы синхронизировать часы по всей Земле и в ближайшем космосе. Очередной шаг к дальней сверке часов сделали китайские физики. С помощью переданного по воздуху лазерного излучения они смогли синхронизировать двое часов на расстоянии в 113 километров, что в семь раз больше предыдущего рекорда.
Два колечка
Фантастика
Открытая статья
Татьяна Байер
С утра в лавке было суетно от покупателей, и Прохор Гаврилович отправил работника Филимона сообщить своей супружнице, чтоб не ждала к обеду: пускай-де трапезничает без него...
Возвращение призрака
Короткие заметки
Открытая статья
С. Анофелес
«Призрак бродит по Европе…», эта фраза известна всем. C распадом СССР призрак был надежно закопан, замурован и засыпан. Но вот открываем номер журнала «Nature» и читаем такие интересные предложения...
Крепость от волка-демократизатора
Короткие заметки
Открытая статья
А. Мотыляев
Представим, что волк из известной сказки – это продемократические силы, а поросята – автократические режимы. То, что каменный домик устоял, связано не с недостатками волков, а с тем, что Наф-Наф выстроил крепость.
Ля-ля-фа
Нанофантастика
Открытая статья
Денис Тихий
Героических профессий три: военные, пожарные и учителя младших классов. Осип Маркович в прошлом был учителем музыки, то есть принадлежал к когорте героев. Люди с таким складом характера многое могут выколотить из Судьбы, да, к несчастью, гены наградили его идеальным слухом...

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...