(«ХиЖ» 2018, №6)
Мал золотник да дорог
Мы обсудили ситуацию и перспективы малотоннажной химии в России с профессором д.х.н., советником Председателя Правления по науке – главным ученым ООО УК «РОСНАНО», членом жюри акселератора «Химпром» Skolkovo Startup Challenge 2018 Сергеем Владимировичем Калюжным.
(«ХиЖ» 2015, №12)
Интеллектуальные устройства
Cейчас конструкторы, жаждущие известности, беззаботно распоряжаются определением «интеллектуальный». В последнем номере «New Scientist» помещены таблицы с перечнем так называемых роботов, которые выполняют различные действия, демонстрирующие их мнимую интеллектуальность.
(«ХиЖ» 2024, №11)
Пишут, что...
…согласно новой оценке, растения по всему миру поглощают примерно на треть больше CO2, чем считалось ранее…
…скорость измерения «вибрационного отпечатка» молекул с помощью рамановской спектроскопии увеличена в 100 раз….
…бедствие в виде цинги, вызванной дефицитом витамина C, может вновь вернуться из-за роста стоимости жизни и числа операций по снижению веса (бариатрических операций)…
(«ХиЖ» 2024, №10)
Прозрачная мышь
Раствор, делающий живую кожу обратимо прозрачной, создали биоинженеры и материаловеды. Исследователи в эксперименте втирали водный раствор тартразина в пузико лабораторной мышки. И этот участок кожи через несколько минут превращался в прозрачный иллюминатор, сквозь который были видны внутренние органы зверька.
(«ХиЖ» 2024, №10)
«Хулиганы зрения лишают!»
Все тяжелее становится жизнь пчел. А значит, и растений, которые навещают шмели и тем самым опыляют. Жизнь пчелам осложняет и меняющийся климат, и человек.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Пластик на дне
Западные исследования утверждают, что содержание микропластика в донных осадках увеличилось в несколько десятков раз за последние несколько десятилетий, «создав новую историческую запись эпохи антропоцена». А как дела обстоят у нас?
(«ХиЖ» 2024, №10)
Ab ovo…
В последние годы стали появляться исследования, реабилитирующие куриные яйца, которые мы так любим есть на завтрак. Очередные новые результаты получили специалисты из США, которые проверили, как потребление яиц со временем сказывается на интеллектуальных функциях людей старшего возраста.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Иммунитет и грязный воздух
Без всякой науки мы понимаем, что воздух должен быть чистым и свежим. Но где взять такой воздух в городах, особенно в крупных, в той же самой Москве, например?
(«ХиЖ» 2024, №10)
Парадокс золотых самородков
Недавно австралийские ученые решили повнимательнее присмотреться к кварцу, в котором зарождаются золотые слитки. Какие у него есть необычные свойства? Одно такое свойство мы знаем — способность под давлением порождать пьезоэлектричество. Так, может, оно и причастно к самородкам?
(«ХиЖ» 2024, №10)
Пишут, что...
…за четыре года, прошедших с момента возвращения «Чанъэ-5» на Землю, ученые проанализировали доставленный лунный грунт и нашли в нем минерал (NH4)MgCl3·6H2O, который содержит более 40% воды…
…у людей с успешным фенотипом старения, то есть у долгожителей, более разнообразный состав микробиома, чем у среднестатистического человека…
…анализ выпадения осадков в 1056 городах по всему миру обнаружил аномалию: более чем в 60% этих городов выпадает больше осадков, чем в прилегающих сельских районах…
(«ХиЖ» 2024, №10)
Евгений и инопланетяне
Евгения похитили инопланетяне. Не то чтобы он по этому поводу сильно парился. Не больше чем по всем остальным. Во-первых, как похитили, так и вернули. Во-вторых, никаких ужасов с ним не сотворили. В-третьих, никаких следов это все на нем не оставило. Ну, кроме появившейся манеры все по пунктам раскладывать. Это во-первых. А во-вторых…
(«ХиЖ» 2024, №10)
К утилизации СО2
Пока скептики, заслышав о превращении атмосферного СО2 в моторное топливо, вертят пальцем у виска, инженеры делают свою работу. Например, в германском Юлихе в июне 2024 года открыли первую промышленную станцию, которая с помощью солнечного тепла превращает воду и углекислый газ в синтетическое топливо.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Мозги консерватора
Британские ученые в 2011 году сообщили: в мозгах консерваторов больше, чем у либералов, объем серого вещества в правой миндалине и меньше — в передней поясной коре. Схожий эффект вскоре нашли и американцы; с тех пор стало модно рассуждать о синих и красных мозгах избирателей. И вот в 2024 году исследователи из Амстердамского университета уточнили данные, для чего разделили идеологию на две части — социальную и экономическую.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Алхимик
Вечернее солнце освещало город на холме, и он сиял, точно свежие медовые соты. Из открытых ворот простиралась дорога. Ниже по холму она разбивалась на песчаные тропы, ведущие через поля, поросшие маком, лавандой и рапсом. «Наверное, с башни это смотрится еще восхитительней», — подумал путник, шагавший с лекарским сундучком за плечом по одной из этих троп...
(«ХиЖ» 2024, №10)
Умная термоткань
Группа китайских ученых разработала растягивающуюся искусственную термоэлектрическую ткань. Она может генерировать электрический ток из-за разницы температур между ее слоями и служить датчиком температуры. В нее можно интегрировать датчики давления, растяжения, химического состава и пр. Ткань выдерживает 3200 циклов сминания. Она не потребует частой смены внешних источников питания и идеально подходят для непрерывного сбора данных о людях, которые затем сможет анализировать искусственный интеллект. Руководитель исследований заявил, что это «технология, разрушающая границы здоровья».
(«ХиЖ» 2024, №10)
Прорыв в электронной микроскопии
Сканирующие просвечивающие микроскопы направляют сфокусированный пучок электронов на образец и точка за точкой создают его изображение. В каждой точке пучок делает паузу для накопления сигнала, не зависящую от ее особенностей. Этот метод опасен разрушением объекта исследования. Физики пересмотрели всю логику работы микроскопа и придумали, как значительно сократить время облучения образца. Чтобы автоматически перекрывать пучок электронов за наносекунды, ученые совместно с одной из инженерных фирм разработали и запатентовали новую технологию. Метод принесет пользу многим исследованиям, от материаловедения до медицины.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Нанодатчики температуры
Ученые выяснили, что сильно анизотропные кристаллы InSeI нанометровой длины в зависимости от температуры меняют свой цвет от желтого к оранжевому. Явление связано с линейной температурной зависимостью длины волны света, соответствующей границе полосы поглощения InSeI. Это позволяет откалибровать кристалл так, чтобы дистанционно измерять его температуру оптическими методами. Эти наносенсоры не менее чем на порядок чувствительней любых других. Они нужны многим потребителям, в том числе для научных исследований и промышленности. К примеру, они смогут измерять температуру электронных приборов и разных компонентов компьютерной техники.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Оксид для электроники
Диоксид циркония в виде тонких пленок или наночастиц перспективен для транзисторов и мемристоров, а также устройств энергонезависимой памяти нового поколения. Он хорошо совместим с кремнием, который составляет основу современной электроники. Российские ученые разработали новую промышленную методику синтеза при комнатной температуре оксида циркония со стабильной тетрафазой. Наночастицы диоксида получают в плазме аргона с кислородом при давлении на порядки меньшем атмосферного. Ученые исследовали фазовый состав частиц и эффект резистивного переключения между двумя состояниями материала.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Изображения в прозрачном полимере
Появилась новая технология, которая дает возможность медикам внутри куба из прозрачного акрила увидеть трехмерные изображения разных органов, например сердца, мозга или почек. Двумерные и трехмерные изображения проявляют в полимерах со светочувствительной примесью с помощью специального светового проектора. Стирают эти изображение тепло или свет. Ученые провели успешные испытания на полидиметилсилоксане размерами до 15 см. Портативные трехмерные дисплеи пригодятся архитекторам, инженерам, геологам, ученым и пр.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Стальник полевой — красавец писаный
Все бобовые растения очень красивы, у них нарядные листочки и яркие цветки. А если растение еще многолетнее и стебель у него деревянистый, то вообще загляденье. Таков стальник полевой Ononis arvensis. Цветет он в июне — августе крупными розовыми цветками, а в сентябре — октябре выкапывают его корни, толстые и длинные, до 40 см длиной. Они-то нам и нужны, потому что лечебные.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Походка гигантов
Давным-давно на Земле жили гигантские животные. И еще раз жили. И еще. Сухопутные существа тяжелее тысячи килограммов появлялись в ходе эволюции более 30 раз. О тяжеловесных обитателях вод мы в этот раз говорить не будем. Нас интересует, как живется гигантам на суше, точнее — как они перемещаются. Человек весом более 300 кг с постели не может встать, а эти туши не только ходят, но даже бегают и преодолевают значительные расстояния.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Первый человек на берегу
Как правило, мы знаем, кто и что открыл. А как ответить на вопрос — когда? Про Антарктиду есть однозначный ответ — 16 января 1820 года. Ровно через год, в январе 1821 года, «Восток» и «Мирный» снова подошли к берегу, уже в другом месте, и назвали его Землей Александра I, в честь русского императора. Высадиться не получилось — помешала широкая полоса битого льда. Однако на карте мира появилась береговая линия шестого материка. Подтвержденная высадка человека на берег Ледяного континента состоялась только через 74 года, в 1895 году. Кто был этот человек?
(«ХиЖ» 2024, №10)
Из Серы, Ртути и Соли
Его называли реформатором медицины, отцом ятрохимии и токсикологии, мистиком, визионером и шарлатаном, Мартином Лютером медицины. Последнее не всегда было комплиментом. Он на это скромно отвечал, что намного превосходит Лютера. Не так просто сформулировать, в чем состоял его вклад в медицинскую науку, зато даже люди, никогда не увлекавшиеся магией, слышали про «астральные тела». Так кем же все-таки был Парацельс?
(«ХиЖ» 2024, №10)
Новый нейронный биомаркер
Неврозом навязчивых состояний страдают 2–3% населения мира, причем 20–40% людей с тяжелым расстройством медикаментозному лечению не поддаются. Глубокая электростимуляция нейронной активности специфических областей мозга помогла медикам восстановить нарушенные связи нейронов и сильно улучшить состояние двух третей трудных пациентов. При этом тремор и скованность мышц уменьшались сразу. Ученые выявили изменения низкочастотных колебаний мозга в диапазоне от тета- до альфа-волн для тяжелых случаев, нашли нейронный маркер, который позволит дистанционно отслеживать и прогнозировать состояние, а также предложили объяснение механизма выздоровления.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Обострение слуха
Наш слух зависит не только от звуков вокруг, но и от того, чем мы заняты и что для нас важно в данный момент. Биологи сделали шаг к разгадке тайны о том, как мозг помогает нам обнаруживать и фильтровать звуки, казавшиеся слабыми, и что играет ключевую роль в адаптации слуха к изменяющимся условиям. Для этого ученые провели опыты с мелкими млекопитающими, которые выполняли разные действия в ответ на слабые звуки, привлекательные для них. Затем биологи научились отключать эти способности химическими методами. Хотя исследование проводили на животных, авторы уверены, что их результаты имеют значение для нейрофизиологии, лечения навязчивого звона в ушах и других нервных расстройств.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Отрицание и понимание
Способность языка создавать новые смыслы при комбинировании слов очевидна, но как происходит этот процесс, непонятно. Это относится и к отрицанию. Группа ученых выяснила, как мозг обрабатывает фразы, содержащие отрицательную частицу «не». Исследователи провели серию экспериментов, в которых участники читали на мониторе компьютера фразы с отрицанием и без него и движением мышки оценивали их значение по шкале от 1 до 10. С помощью энцефалографии лингвисты следили за электрической активностью мозга участников при выполнении тестов. Измерения подтвердили их экспериментальные выводы. Отрицание вышло за рамки простого сложения значений слов.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Старая загадка крупного мозга
У людей мозг всегда был исключительно большим. Однако, несмотря на широкие исследования, ученые не понимают связи между массой мозга и массой тела у млекопитающих. Более века биологи полагали, что эта связь линейна, то есть чем крупнее животное, тем пропорционально больше размер его мозга. Чтобы прояснить споры на эту тему, исследователи собрали данные о размере мозга 1500 видов животных. Оказалось, что график зависимости его относительной величины от размера тела имеет вид выпуклой загибающейся кривой, причем человек здесь не исключение. Ее единый вид для всех млекопитающих позволил выявить наиболее сильные отклонения от среднего.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Атлас сосудов мозга
Консорциум ученых создал первый в истории молекулярный атлас сосудистой системы мозга с разрешением в одну клетку. Для этого медики секвенировали РНК более 600 тысяч клеток в 117 образцах тканей мозга и выявили ключевые различия между сосудами здорового и больного мозга. Атлас описывает период от раннего развития мозга у плода до зрелости, а также стадии изменения разных сосудозависимых патологий центральной нервной системы, включая опухоли мозга. Исследование принесет пользу и врачам и ученым, занимающимся вопросами эволюции мозга и появления опухолей, а также нейробиологам, иммунологам и генетикам, изучающим отдельные клетки.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Идеи превращаются…
Мы продолжаем серию публикаций, посвященных сопоставлению научно-технических идей, высказанных когда-либо в научной фантастике, и современных их реализаций. В этом номере А. Речкин ищет истоки таких концепций, как скафандры с системой жизнеобеспечения для длительных работ вдали от туалета и передача энергии из космоса на Землю.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Виражи алкоэволюции
Удивительная судьба выпала на долю простого на вид соединения C2H5OH, получившего название «этанол», или, по-простому, «спирт». Его знают все. О нем сказано и написано много. Но тем не менее в естествознании эта «бесцветная жидкость с характерным запахом» до сих пор не удостоилась того внимания, которого, несомненно, заслуживает. Исторически сложилось так, что алкотему сфокусировали и завязали на человека, на социальном и медицинском аспектах его жизни. Между тем этиловый спирт сопровождает в том или ином качестве всю биологическую эволюцию и присутствует практически на всех этапах ее прогресса, включая, разумеется, и антропогенез.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Почему женщины живут дольше мужчин?
Женщины во всем мире живут дольше мужчин. Причем не только в военное, но и в мирное время. Почему? Этот вопрос в геронтологии не решен. Доктор биологических наук А.В. Куликов с коллегой Л.А. Архиповой разрабатывают гипотезу, согласно которой разница в продолжительности жизни мужчин и женщин связана с ролью половых гормонов и в первую очередь тестостерона.
(«ХиЖ» 2024, №10)
Сквозь полосу перегрузок
Большая химия, которая была выстроена в СССР силами таких мощных государственных деятелей, как А.Н. Косыгин, Л.А. Костандов и С.В. Голубков, к 80-м годам достигла небывалого расцвета. Но потом случились события 1990-х, и большая химия пошла под нож. Пострадали предприятия во всех республиках. Многие попросту закрыли. Остались лишь воспоминания о загубленных возможностях и золотом веке большой химии. О том, как возникала эта большая советская химия в союзных республиках, почитайте в репортаже И.С. Яковчука из Литвы, который был опубликован в №10 «Химии и жизни» за 1965 год.
(«ХиЖ» 2024, №10)
ИИ — угроза человечеству?
Искусственный интеллект завоевал реальный мир, но еще не занял прочного места в общественном сознании. Даже люди, знакомые с принципами его работы, иногда относятся к нему с опасением. У неспециалиста он часто вызывает неприязнь, даже отторжение. В чем же его опасность для человечества?
(«ХиЖ» 2024, №9)
Лучшее дерево для города
Немецкие ученые обследовали 5600 городских деревьев и их взаимодействие с окружающей средой. На основе этих данных исследователи создали интерактивную программу «Городское дерево». Она учитывает местоположение, состояние почвы и освещенность в 34 городах и дает рекомендации, какие деревья стоит там сажать.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Потепление замедляет вращение Земли
Нам всем кажется, что время ускоряется. А на самом-то деле — наоборот. Оказывается, Земля замедляет вращение вокруг своей оси. И виной тому — глобальное потепление.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Кора извлекает метан из атмосферы
Исследователи из Бирмингемского университета решили посмотреть, как распределяется выделение метана по всей высоте дерева. Оказалось, что на участках основания деревьев в основном выделяли небольшое количество метана. Но начиная с высоты 130 см и выше деревья поглощают больше метана из атмосферы, чем выделяют.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Золото, калифорний, антиводород
Многие считают золото самым дорогим металлом. Сегодня его грамм стоит более 6700 рублей. Дорого конечно, но это сущие копейки по сравнению с калифорнием-252. Его 1 г стоит 27 млн долларов. Так что самый дорогой металл в мире — калифорний. Но откуда такая несусветная цена?
(«ХиЖ» 2024, №9)
Безопасная замена фентанилу
Исследовательская группа из Майнцского университета им. Иоганна Гутенберга, кажется, нашла возможное альтернативное обезболивающее. Им оказался анихиназолин B, который выделили из морского гриба Aspergillus nidulans.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Наука и техника на марше
В машиностроении сейчас наблюдается оживление. И то, о чем пойдет речь в этой заметке, это лишь малая толика новинок в области специального транспорта, который так необходим нам для освоения гигантских территорий нашей страны.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Пишут, что...
…даже низкие концентрации яда крошечного книжного скорпиона размером 1–7 мм (Chelifer cancroides) убивают устойчивый больничный микроб золотистый стафилококк…
…скрученные углеродные нанотрубки могут накапливать в три раза больше энергии на единицу массы, чем современные литий-ионные аккумуляторы…
…созданы первые в истории атомные фильмы, показывающие, как атомы перестраиваются внутри квантового материала при переходе от изолятора к металлу…
(«ХиЖ» 2024, №9)
Синоптик
Письмо в почте засветилось глубокой ночью. Громушин одним глазом глянул на экран. Бабуля. Не спит. У нее сейчас раннее утро — по ее часам на Медее. Купола-поселки там рассыпаны вокруг шахт и разрезов. Здесь каждый друг друга знает. Холодно, конечно, но люди ко всему привыкают и к месту тоже, даже стихи про ледяную Медею пишут: «Я сейчас от тебя далеко, на Медее буран третий год...
(«ХиЖ» 2024, №9)
Спрячем СО2 в кирпич
Что делать с бетоном из снесенных домов? Можно закопать, например, в виде щебня для дорог. Правда, дорога выйдет не очень, хуже, чем из гранитного щебня. А можно подумать и использовать на благо борьбы с потеплением. Именно такой способ предложил профессор Токийского университета Маруяма Иппей.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Киборги среди нас
Создатели нейрокомпьютерного интерфейса творят чудеса, стремительно приближая эру придуманных фантастами кибернетических организмов, созданных из человека и вычислительной машины. Очередной шаг: парализованному человеку дали возможность говорить.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Морошка
— Помада, девочки, помада! Помада, девочки!..
— Пиво, сигареты… Пиво, сигареты…
— Семачки-семачки, вода-вода, чипсы-чипсы…
— Огурчики малосольные берем, мальчики! Картошечка вареная! Картошечка, огурчики малосольные!..
Антон спустился на платформу. Попытался протолкнуться сквозь толпу обступивших вагон теток.
— А морошки нету? Морошка у кого?..
(«ХиЖ» 2024, №9)
О несуразностях в музыке и о музыке без несуразностей
Судя по всему, в способах формализации музыки очень много идущих из прошлого несуразностей, которые заставляют мучаться тех, кто пытается освоить музыкальную грамоту. Автор, специалист по системам управления и искусственному интеллекту, рассказывает о том, что это за несуразности и как было бы просто осваивать музыку, если бы их не было.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Щавель: много видов, хороших и похожих
Лечебным свойствам щавеля посвящено много статей, и читать их утомительно, потому что они представляют собой длинные перечни видов и содержащихся в каждом биологически активных веществ. Мы эти данные обобщим и если где-то погрешим против точности, то совсем немного.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Железная бабочка
Открытая в позапрошлом веке (16) Психея остается, пожалуй, самым загадочным астероидом в Солнечной системе. Происхождение и строение этого небесного куска металлической руды неизвестно. Год назад к нему стартовал небольшой космический аппарат. Миссия NASA Psyche доберется до Психеи в 2029 году. Что же намереваются выяснить астрофизики с помощью наблюдения за астероидом с его орбиты?
(«ХиЖ» 2024, №9)
Бег капли
По мере изучения эффекта сверхгидрофобности стали выясняться интересные детали. В принципе, капля как материальный объект не может совсем уж без трения перемещаться по поверхности. Рассчитать силу трения нетрудно. И трение, вычисленное по формулам, никак не зависит от скорости движения капли. Однако опыт показывает: зависит! Если скорость становится выше значения 2 мм в секунду, сила трения начинает расти и быстро становится в сотни раз выше. В чем же дело?
(«ХиЖ» 2024, №9)
Видимые невидимки
Борьба с подделками весьма важна для нефтяной промышленности. Нефть и нефтепродукты — это, как правило, жидкости. Поэтому удобно смешивать разные продукты и даже выдавать одни сорта нефти за другие. Персонаж кинофильма «Джентльмены удачи» работал на бензоколонке и разбавлял бензин ослиной мочой. Но это мелочь — всего одна бензоколонка. В реальности потоки продукции значительно больше, а значит — и больше прибыль. Вот и играют люди, связавшие свою судьбу с нефтью, в эту азартную игру: одни придумывают способы защиты своей продукции, другие пытаются разгадать и взломать защиту. Попутно эта борьба способствует развитию науки.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Интеллект у растений есть!
Мозга у растений нет, это мы знаем точно, а вот есть ли у них интеллект? Этот вопрос интересует многих ученых. Применительно к взаимодействию с травоядными насекомыми интеллект растений должен проявляться как способность адекватно среагировать на появление вредителей. А как на них реагировать? Защищаться надо, потому что убежать растение не может. А защищаются они по-разному.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Фальшивый заяц: место на столе
Для потребления еды будущего надо сначала создать человека будущего. Иначе мечтания биотехнологов могут превратиться в красивую, но бесполезную иллюстрацию для глянцевого журнала.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Инновационный завтрак
Биотехнологии инновационных продуктов питания переживают бум. В этой статье мы соберем идеальный завтрак будущего: генноотредактированный кофе, веганский яичный белок из грибов и белковая добавка, сделанная бактериями из воздуха, острые томаты и неострые листья горчицы.
(«ХиЖ» 2024, №9)
ИИ распознает эмоции спортсменов
В печати появилась первая работа, посвященная распознаванию сильных эмоций у спортсменов в условиях игрового поединка. Исследователи записали видеоролики с 15 теннисистами, обращая особое внимание на язык тела при выигрыше или проигрыше одного очка. После обучения на этих данных новый алгоритм научился ассоциировать движения с различными состояниями аффекта. Нейросеть с точностью до 68,9 % выявляла сильные эмоции на корте. Авторы уверены, что их исследование найдет применение в методике спортивных тренировок, а также в здравоохранении, образовании, сфере обслуживания, даже при организации безопасного дорожного движения.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Язык тела и эмоции
Ученые создали научные методы и программное обеспечение для измерения различных характеристик движений человека, выражающего эмоции. В экспериментах участвовала танцовщица, которая в своих миниатюрах выражала такие эмоции, как гнев, умиротворение, страх, счастье, грусть и пр. Ее костюм оснастили 17 чувствительными датчиками, которые позволяли извлекать 12 параметров движения. Данные применили для обучения специализированного алгоритма искусственного интеллекта. Программа находится в свободном доступе на агрегаторах Zenodo и GitHub.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Баланс данных и правил
Ученые разработали способ оценить относительную ценность правил и данных при машинном обучении систем искусственного интеллекта. Исследователи нашли метод расчета, который позволяет выяснить вклад каждого отдельного правила в точность результатов ИИ, а также количественно оценить влияние объема данных на их ценность. Ученые также проанализировали взаимодействие между различными правилами, а также продемонстрировали потенциал метода на примере оптимизации ИИ для решения уравнений со многими переменными и для предсказания результатов хроматографических экспериментов.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Насколько креативен ChatGPT?
Сейчас в мире модно изучать способности к творчеству больших языковых моделей искусственного интеллекта, в частности, знаменитого ChatGPT. В новом исследовании с участием его и 151 добровольца психологи изучали прохождение трех различных тестов на креативность. Свою научную работу экспериментаторы сопроводили оговорками о том, что они не оценивали уместность ответов чат-бота. Результаты тестов заставили ученых задуматься, адекватно ли их опыты оценивают творческое мышление.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Новая платформа для биокомпьютеров
По некоторым характеристикам компьютеры превосходят человеческий мозг, но кпд их намного ниже. В результате многолетних исследований ученые предложили новую электронную базу искусственного интеллекта, которая устраняет этот недостаток. Она основана на двумерных полевых туннельных транзисторах, которые изготовлены из дихалькогенидов переходных металлов. С их помощью в экспериментах с нейроморфными вычислениями ученым удалось снизить энергопотребление в 100 раз. Это революционное достижение.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Идеи превращаются…
Мы продолжаем серию публикаций, посвященных сопоставлению научно-технических идей, высказанных когда-либо в научной фантастике, и современных их реализаций. В этом номере А. Речкин ищет истоки таких концепций, как миниатюрные элементы питания, изменение климата с помощью аэрозолей и применение искусственного интеллекта в политике и перевоспитании преступников.
(«ХиЖ» 2024, №9)
Естественная ложь искусственного интеллекта
Современные нейросети научились обманывать. Манипулировать людьми умеют даже те системы, которых разработчики обучали быть честными. Поэтому разговор пойдет о том, какой бывает такая ложь, какие риски она несет и как ее предотвратить.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Мамонты с острова Врангеля
Остров Врангеля открыл в 1707 году путешественник Иван Львов. А в конце XX века на острове нашли останки мамонтов. Их анализ показал, что эти мамонты дольше всего задержались на Земле. Но почему же они все-таки исчезли?
(«ХиЖ» 2024, №8)
Зачем светятся светлячки?
Зачем светятся светлячки теплыми летними ночами? Они же становятся хорошо видны хищникам. Этот вопрос волнует и биологов, которые предположили, что своим свечением эти жуки предупреждали хищников, что они ядовиты. Интересно, что эту гипотезу никто не проверял, пока недавно за нее не взялись ученые из Университета Вестлейк в Китае.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Температурный портрет
Давно известно, что внутренняя температура человеческого тела снижается с возрастом. А как насчет температуры лица? Зависит ли она от возраста?
(«ХиЖ» 2024, №8)
Спутники дырявят озоновый слой
Давайте поговорим сегодня о спутниках. Никто не отрицает, что пользы от них очень много. Связь, навигация, интернет, метеорология, наблюдения из космоса с научными целями — все это крайне важно. Но, как и любая рукотворная технология, спутники имеют и побочные эффекты, которые надо учитывать.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Муравьиная хирургия
В муравьиных колониях работает своя система здравоохранения. Это ученые выяснили давно. Но оказалось, что в муравьиных царствах есть и неотложная медицинская помощь раненым.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Пишут, что...
…ИИ различает хлорид натрия и хлорид калия, рассматривая следы от высохших крошечных капель водных растворов этих солей…
…у курящих людей 50+ когнитивные показатели за 10 лет снизились на 85% больше, чем у некурящих…
…потеря среды обитания влияет на разнообразие пчел сильнее, чем повышенное воздействие пестицидов…
(«ХиЖ» 2024, №8)
Резекция
— Молодой человек! Бахилы!
Тимошин уже успел подняться в холл и сейчас оглянулся на гардеробщицу с ужасом. Но делать нечего, пришлось идти назад ко входу мимо автомата с ужасным сладким кофе и нашаривать в кармане мелочь, а папку в это время держать локтем. Наконец робот проглотил монетку и послушно напылил ему бахилы...
(«ХиЖ» 2024, №8)
Озоновое ожирение
Приземный озон — такой же бич цивилизации, как оксид азота или летучая ароматика, испускаемые выхлопной трубой автомобиля. Для здоровья приземный озон совсем не полезен. Недавно китайские исследователи нашли еще один поражающий фактор этой субстанции: детское ожирение.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Безопасность на хозрасчете
Как ни борются с разговорами по телефону за рулем автомобиля, ничто не помогает. Соответственно растут убытки страховщиков, поэтому они тратят миллиарды долларов на улучшение безопасности вождения. В частности, ставят в смартфон застрахованного приложение, следящее за его стилем вождения. А за чем в первую очередь надо следить? Ответ дает эксперимент, поставленный американскими учеными.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Тайна старой лаборатории
В укромном месте на окраине Энского района закрытого города Кулички-13 располагался когда-то один непростой научно-исследовательский центр. Изначально отпочковавшись от Пулковской обсерватории, он неоднократно реорганизовывался, под разными вывесками менял адреса, пока не получил гриф чрезвычайно большой секретности и не осел в новом наукограде…
(«ХиЖ» 2024, №8)
Второе открытие Америки
«Самая лучшая одежда для путешественника — это костюм врача» — так ответил на вопрос студентов о том, как лучше одеваться в путешествии, барон Фридрих Вильгельм Генрих Александр фон Гумбольдт. Весь ученый мир считает его не только последним в истории ученым-энциклопедистом, но и основателем целых наук, в том числе и современной научной географии. Правда, его баронский титул, а также первые три из четырех имен, как правило, не упоминаются. За всю свою жизнь не было случая, чтобы кто-нибудь, услышав, что лекцию будет читать Александр Гумбольдт, стал бы спрашивать — а кто это такой?
(«ХиЖ» 2024, №8)
Белокопытник, похожий на лопух
Семейство Сложноцветные богато лекарственными растениями. В этом номере мы вспомним о белокопытнике: в июле закончили заготавливать листья, в сентябре начнется сбор корневищ.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Алмазы в графене
Российские ученые упрочнили графен, вырастив в нем алмазные наноструктуры. Для этого графеновые пленки облучали пучком ионов ксенона высоких энергией. Резкий нагрев материала приводил к возникновению ударных волн, которые создавали локальные условия для роста нанокристаллов алмаза. Новый материал легок и способен проводить электрический ток, как графен. Вместе с тем он прочен, как алмаз. Исследователи считают его перспективным для наноэлектроники и других приложений.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Электронный композит из нефтяных отходов
Специалисты Томского политехнического университета разработали метод создания двухслойных углерод-полимерных композитов для электроники с помощью лазера. Ученые также исследовали механизм их образования, свойства и возможные применения. Материалы представляют собой продукт переработки тяжелых углеводородных отходов, асфальтенов. Эти высокомолекулярные соединения содержатся в природных битумах, мазутах, смолах и прочих нефтяных остатках. В качестве подложки можно использовать различные материалы, в том числе стекло, полимеры, металлы и керамику. Экологически чистая технология не требует сложных процессов или применения сильных кислот и щелочей.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Солнечные элементы нового поколения
Коллоидные точки на основе перовскита галогенида свинца — перспективный фотоактивный материал для солнечных батарей. Однако органические квантовые точки не показывают высокой эффективности из-за кристаллических и поверхностных дефектов, хотя и имеют приемлемую полосу поглощения солнечного света. Проблему решили корейские ученые, которые разработалb инновационный метод обмена лигандов. Он позволил синтезировать перовскитные квантовые точки с хорошо контролируемыми дефектами, а затем получить из них качественный фотоактивный слой солнечных батарей с рекордной эффективностью преобразования энергии света.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Ткань изолирует звук
Сегодня от шума не спасают даже толстые стены домов, но они не всегда обязательны. Междисциплинарная группа ученых и инженеров разработала подавляющую шумы ткань, которую можно использовать для создания тихих пространств. Вшитое в обычные ткани пьезоэлектрическое волокно может служить и поглотителем, и динамиком. Колебания такой ткани описывают классические уравнения для тонкой пластинки. Эксперименты позволили выяснить, как механические свойства материала и размер его пор влияют на эффективность генерации звука. Новая ткань открывает возможности для управления звуком в самых разных областях человеческой деятельности.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Детектор ядерной структуры
Традиционные методы анализа электромагнитного излучения ядер пока ограничены по чувствительности, поэтому группа японских физиков предложила использовать для него астрономический прибор. Это камера Комптона с чувствительным полупроводниковым датчиком на основе теллурида кадмия, которая обладает высокой пространственной точностью. Для оценки работы камеры физики провели эксперименты с ядрами 56Fe. Они показали, что прибор позволяет уверенно фиксировать изменения в ядерной структуре и значительно снижает неточность при определении спина и четности квантовых состояний в редких атомных ядрах. Камера открывает широкие перспективы для изучения структур редких радиоактивных ядер, включая экзотические и нестабильные.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Новая звезда в Северной Короне
В сентябре надо смотреть на звездное небо. Зачем? Чтобы увидеть появление Новой, имеется в виду новой звезды.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Рассказ летчика. Из романа Исмаила Кадаре «Суровая зима»
Роман повествует о конфликте между СССР и Албанией, который закончился разрывом дипломатических отношений в 1961 году. Главный герой романа албанский журналист Бесник Струга в качестве переводчика принимает участие во встрече руководителей коммунистических партий в Москве в 1960 году. После официальной части советское руководство устроило гостям банкет. Во время банкета к Беснику подсел пьяный советский генерал-летчик и начал свою исповедь, в середине которой Бесник понял, что рассказываемая история имеет и второй смысл.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Гениальность: генетика и педагогика
Комбинация этих слов неизбежно ассоциируется с именем выдающегося генетика Владимира Павловича Эфроимсона (1908–1989). В эпоху перестройки его книги и статьи, посвященные острым и социально важным проблемам генетики человека, пользовались большой популярностью среди пока еще советской интеллигенции. Сегодня интерес к этому предмету почти угас, хотя актуальность проблем, рассматриваемых Эфроимсоном, никуда не делась. Однако со временем многое проясняется, становится более понятным. Поэтому мы решили вернуться к этой теме спустя почти сорок лет и проанализировать взгляды В.П. Эфроимсона с позиций нынешнего времени.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Рождение тяжелых элементов
Короткие всплески гамма-излучения отражают формирование новых звезд, возникающих при слиянии нейтронной звезды с такой же звездой или с черной дырой. Международная группа ученых исследовала необычные черты всплеска GRB230307A 2023 года, который не вписывается в прежние схемы явлений. На спектрах космического телескопа имени Джеймса Уэбба астрономам удалось обнаружить эмиссионную спектральную линию 2,15 мкм и интерпретировать ее как след теллура с атомным весом 130, одного из самых редких элементов на Земле. Ранее это предполагали теоретики, считающие процесс быстрого захвата нейтронов ключевым в нуклеосинтезе тяжелых элементов во Вселенной.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Гигантский взрыв в соседней галактике
С целью уточнения цикла образования звезд астрофизики с высоким разрешением наблюдали галактику NGC 4383 в близком к Млечному пути скоплении Девы. Они обнаружили у галактики отток газа толщиной 20000 световых лет. Масса газа в потоке, состоящем из отдельных глыб, превышает 50 миллионов солнечных масс. Спектры позволили выделить в нем кислород, азот, серу и другие химические элементы. Соотношения величин их эмиссионных линий заставляет предполагать, что возбужденное состояние газа вызвано фотоионизацией. Содержание кислорода говорит о смешивании между газом, выброшенным взрывом и увлекаемым из окружающей галактику среды.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Полярный климат времен динозавров
Середина мелового периода около 90 млн. лет назад была его самым жарким отрезком. При изучении формации Нанушук этого времени на Аляске ученые объединили климатологию, геологию и палеонтологию динозавров. Исследование позволило представить, как может выглядеть экосистема высоких широт на более теплой, чем сейчас планете. Оно показало, что двуногие растительноядные динозавры были самыми многочисленными (59%). За ними следовали четвероногие растительноядные (17%), ранние птицы (15%) и нелетающие, в основном плотоядные двуногие динозавры (9%). Анализ изотопов углерода в образцах древесины позволил установить, что за год в регионе выпадало около 140 см осадков. Климат Аляски был подобен современному в Майами.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Черные дыры и ранние галактики
Самые дальние галактики, которые по теории Большого взрыва родились на раннем этапе развития Вселенной, в телескоп Джеймс Уэбб выглядят гораздо ярче, чем предсказывают модели их образования. Они обнаруживают необычно большое количество молодых звезд и сверхмассивных черных дыр. Астрофизики полагают, что черные дыры и галактики сосуществовали уже в течение ста миллионов лет после Большого взрыва. Хотя галактики и формировались при распаде гигантских газовых облаков по общепринятой схеме, но внутри содержали зародыши черных дыр. Исследование переворачивает классические представления галактической астрономии.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Потепление, кислород, вымирание
Некоторые ученые считают, что из-за нынешнего глобального потепления океан постепенно теряет способность поглощать кислород из атмосферы. Как он при этом будет перераспределяться с глубиной пока непонятно. Чтобы это выяснить исследователи изучили палеоцен-эоценовый термический максимум, случившийся 56 миллионов лет назад и связанный с массовым вымиранием глубоководных океанических организмов. Для этого анализировали характеристики фораминифер, окаменелые останки которых миллионы лет хранятся в донных отложениях. Оказалось, что в период древнего потепления кислорода в тропическом океане было не меньше, а больше.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Идеи превращаются…
Мы продолжаем серию публикаций, посвященных сопоставлению научно-технических идей, высказанных когда-либо в научной фантастике, и современных их реализаций. В этом номере А. Речкин ищет в романах фантастов первые упоминания телескопа с жидкостным зеркалом, космического лифта и ядерного реактора на Луне.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Вместо жиров
Количество потребляемых жиров надо уменьшать, но как? Просто их удалить из пищевых продуктов не получится, потому что обезжиренная еда теряет привычные свойства: вязкость, текстуру, внешний вид и вкус наконец. От пищи, которую никто не хочет есть, пользы никакой. А многие блюда без жира просто не приготовить. Поэтому жиры надо чем-то заменить. Теоретически идеальный заменитель жира обладает всеми его полезными свойствами, но не содержит насыщенных жирных кислот и холестерина, и совсем хорошо, когда в нем нет калорий. Идеального жирозаменителя пока не придумали, но вообще их много, хороших и не очень.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Пища в ХХI веке: химия или биология?
Прошло 60 лет после программного выступления Президента АН СССР А.Н. Несмеянова по вопросу создания синтетической пищи. За это время пища, сделанная из химического сырья, совершила стремительный взлет, а потом страшное падение. Сейчас же она превратилась в то, что экономисты называют нишевым продуктом, рассчитанным на узкую группу людей: вегетарианцев и борцов за стабилизацию климата. Именно климатическая повестка дает ей шанс расширить свою нишу.
(«ХиЖ» 2024, №8)
Пища, какой мы ее видим в будущем
Тема синтетической пищи чрезвычайно актуальна, как, впрочем, и 60 лет назад. Тогда именно с этой темой выступил на IX Менделеевском съезде в Киеве выдающийся химик, академик А.Н. Несмеянов, его соавтором был кандидат химических наук М.В. Беликов. На основе того доклада была подготовлена статья для «Химии и жизни» (1965 №7-8), которую мы публикуем с сокращениями. Она предваряет рассказ о том, что же сегодня происходит в мире с синтетической пищей и насколько сбылись предсказания академика А.Н. Несмеянова.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Почему исчез шерстистый носорог
Почему шерстистые носороги исчезли в конце последнего ледникового периода, который начался около 115–110 тысяч лет назад и закончился около 11,7–11,6 тысячи лет назад? Что случилось с рогатыми мохнатыми гигантами?
(«ХиЖ» 2024, №7)
Хмельные панели и льняной бетон
Если бы строительная отрасль была государством, она была бы третьим по величине источником выбросов CO2 в мире после США и Китая. Но проблему можно решить, если строить дома из возобновляемого растительного сырья — без выбросов углекислого газа и отходов.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Круговорот воды в природе
Вода на Земле испаряется, попадает в атмосферу в виде водяного пара и снова выпадает в виде осадков. Этот бесперебойный механизм — основа и источник жизни на Земле. Но когда появился на Земле этот удивительный круговорот?
(«ХиЖ» 2024, №7)
Слоны тоже называют друг друга по имени
У людей со слонами общего больше, чем мы думаем. Оба вида млекопитающих считаются социальными и общительными существами, которые общаются с помощью жестов, запахов, прикосновений и звуков. Теперь мы знаем, что эти звуки могут быть именами.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Кофеин делает муравьев умнее
Говорят, чашка кофе не только бодрит, но и заставляет мозги лучше работать. Но теперь можно утверждать, что такое воздействие, стимулирующее мозг, кофеин оказывает не только на людей, но и на насекомых.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Активированный уголь против СО2
Давно известно, что активированный уголь — прекрасный адсорбент. Однако обычный активированный уголь не улавливает СО2 из воздуха. Ученые из Кембриджского университета предположили, что его можно модифицировать, добавляя другие вещества, которые пробудят в угле способность к адсорбции углекислого газа.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Бактерии против парникового эффекта
Некоторые почвенные бактерии перерабатывают азотные удобрения и производят закись азота, которая затем улетает в атмосферу. Что с этим делать? Нужно поселить в почву бактерии, которые будут эту закись азота съедать прямо здесь, на месте ее производства. Ученые нашли такие бактерии — Cloacibacterium CB-01.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Пишут, что...
…у морских блох Talitrus saltator, впадающих в спячку, повышается концентрация внеклеточного магния (Mg2+), служащего им наркотическим средством…
…создали минимальную синтетическую клетку, которая подчиняется внешнему химическому сигналу и меняет свою форму…
…создали новый цементный композит в 17 раз более устойчивый к растрескиванию и в 19 раз более способный растягиваться и деформироваться без разрушения по сравнению со стандартным цементом…
(«ХиЖ» 2024, №7)
Билет до Литтл-Уэста
К вокзальной кассе подошел высокий, симпатичный парень. Но чем-то очень расстроенный.
— Куда вам билет? — вежливо спросил кассир.
— Да куда угодно! — махнул рукой парень. — Хоть в Чикаго! Лишь бы подальше отсюда.
— Чем же вам так не угодил наш славный город? — удивился кассир...
(«ХиЖ» 2024, №7)
Водоросли в нос
Многие годы исследователи, рассказывая о целевой доставке лекарств, полагаются на системы самого организма, считая своей задачей освободить препарат в тот момент, когда он окажется в должном месте. Например, в среде с определенной кислотностью. Или прицепится с помощью антитела к клетке поврежденной ткани. А вот инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего, решили равномерно распределить противораковый препарат в легких с помощью биоробота.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Печать дома
Опытами по трехмерной печати одноэтажных домов из бетона уже никого не удивишь. А из древесины? А многоэтажных? Так пока что никто не делает, но американские инженеры сумели напечатать на 3D-принтере плиту перекрытия из полилактида и древесной муки.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Веня-трубач
Утром видео с единственной уцелевшей камеры будут показывать в новостях, но вот что происходит здесь и сейчас: небо линялое, как крыло сизаря; тень выныривает из-за куста, мутным пятном перетекает по лужайке, подбирается к Ротонде; к мраморной шишке тянутся руки с долотом; шишка есть на каждом столбике, но лишь на этой уникальное украшение; долото подрубает шишку, осколки брызжут в стороны…
(«ХиЖ» 2024, №7)
Наука от Папы Римского Бенедикта XIV
В 2025 году исполняется 350 лет со дня рождения выдающегося организатора образования и науки Просперо Ламбертини (1675—1758). Он занимал не просто высокий, но, прямо скажем, высочайший пост. С 1743 по 1758 год он был римским папой и правил под именем Бенедикт XIV.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Пижма — крепкий середнячок
В июле зацветает пижма. Благодаря корневищам она размножается вегетативным путем и образует заросли — высокие и ароматные. Пахучие растения всегда употребляли как специю в кулинарии и ароматическую добавку в косметике, и пижма не исключение. И наконец, она еще и ярко-желтая. Не заметить такое растение невозможно, и как же о нем не написать! Род пижма (Tanacetum) включает более 200 видов, широко распространенных в умеренной зоне Северного полушария. Некоторые виды даже попали в официальную фармакопею разных стран.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Парадоксы диплодока
Диплодок — знаковая фигура мезозоя. И хотя этот ящер (благодаря многочисленным ископаемым остаткам) наиболее изучен из числа динозавров, много удивительных загадок он еще таит.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Отношение к жизни и прокрастинация
Психологи давно изучают процесс, который ведет к отсрочке начала или завершения выполнения задачи. Новое исследование психологов выясняет качества склонных откладывать людей. В трех экспериментальных сериях исследователи изучали, как испытуемые учитывают разные факторы и приходят к балансу при принятии решений. Отсрочка имеет и положительную сторону, так как помогает человеку быть реалистом.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Связь морали и песенных предпочтений
Музыка и песни универсальным языком выражают эмоции, чувства и убеждения, которые связаны с ценностями человека. Детали этой связи проясняет новое исследование с помощью ИИ, в обучении которого использовали статистические данные полутора тысяч молодых людей. В социальной сети Facebook они прошли психометрические тесты на предмет открытости, экстраверсии, доброжелательности, невротизма и обязательности. Респонденты также предоставили демографическую данные себе и информацию о любимых исполнителях.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Механизм долговременной памяти
Обычно млекопитающие и человек активно воспринимают мир в течение нескольких мгновений, а затем делают небольшую паузу, чтобы мозг в это время смог переоценить реальность. Долговременно он запоминает лишь часть впечатлений дня, поэтому в последнее время нейрофизиологи утвердились в мысли, что консолидация памяти происходит во время сна. Новое исследование инвазивными методами на мышах проясняет, как в режиме бодрствования мозг выбирает моменты, которые будут отмечены как важные и останутся в памяти до тех пор, пока сон не сделает их постоянными.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Страх меняет предпочтения женщин
При принятии решений большинство людей выбирают быстрое вознаграждение за них, даже если поздний приз значительно привлекательней. Эмоции и пол могут сильно влиять на такой выбор, но детали явления пока непонятны. Научная группа из трех итальянок изучила, как страх и радость влияют на принятие решений людьми разных полов. В эксперименте было 308 участников, их них 63% женщин и 37% мужчин. Ученые дамы предполагают, что различное действие страха связано либо с различиями полов в эволюционных стратегиях безопасности, либо с различными способами регуляции эмоций в стрессовых ситуациях.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Когда появляется сознание?
Дискуссию о сознательном возрасте начал журнал Trends in Cognitive Sciences. Некоторые ученые утверждают, что сознание возникает рано, с последнего триместра беременности. Для решения проблемы профессора Бирмингемского университета предложили усовершенствованный аналитико-статистический подход. Они предлагают разграничить широкий спектр обсуждаемых маркеров сознания, которые проявляются на раннем и позднем этапах развития ребенка. Для ответа на вопрос заголовка придется провести их статистическую группировку.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Сны с бактериями
Несмотря на прогресс медицины, люди обременены всевозможными недугами. И в развитии почти любого из них — от астмы и болезней сердца до диабета и ожирения — не обошлось без живущих в человеческом организме бактерий, в первую очередь кишечной микробиоты. Ее изменения связывают даже с психическими заболеваниями: расстройствами аутического спектра, депрессией и шизофренией. Однако те же самые болезни возникают при нарушениях сна: недосыпании, частых пробуждениях, постоянном перемещении между часовыми поясами. Значит ли это, что кишечные бактерии связаны и со сном тоже? Да, значит.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Постоянная ругань в соцсетях
Социальные сети появились три десятилетия назад и сильно изменились с тех пор. Чтобы изучить токсичные взаимодействия в виртуальных сообществах, ученые анализировали данные восьми социальных сетей. Алгоритмы отсмотрели более 500 миллионов комментариев, сделанных за 34 года. Токсичное общение характерно для пользователей независимо от платформы, темы обсуждения, даже десятилетия, в котором происходило общение. Однако, вопреки опыту реального общения, токсичность не удерживает пользователей от продолжения обсуждения или спора. Исследования показывают постоянство негатива, как естественного компонента общения и неотъемлемой черты природы человека.
(«ХиЖ» 2024, №7)
ИИ разрабатывает лекарства
Передовые методы создания новых синтетических лекарств с нужными свойствами трудоемки и дороги. Как здесь помогут нейросети продемонстрировали ученые, которые в своем ИИ впервые объединили две передовые нейросетевые технологии. Их ИИ способен по заданному изначально белку предлагать эффективно обезоруживающие его вещества. Опыты показали, что новый метод не уступает распространенным способам поиска препаратов. Авторы исследования считают, что их ИИ может значительно удешевить и ускорить выбор будущих препаратов для лечения многих заболеваний.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Нейросети и открытия в нейрофизиологии
В нейронауках столько экспериментальных данных, что специалисты нередко фокусируют внимание на узких областях. Группа нейрофизиологов задалась вопросом о том, как использовать большие языковые модели для исследований. Авторы пришли к выводу, что нейросети будут «открывать те истины, которые человек не может найти сам», поэтому даже предлагают финансировать и публиковать в ведущих журналах результаты работ ИИ. При этом традиционная модель основанных на гипотезах исследований остается ключевой. Проблема, которую пытаются запрятать под яркий ковер ИИ, состоит в отсутствии новых научных парадигм.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Эмоции не скрыть — система Кима
Даже самый проницательный человек может ошибаться, когда пытается прочитать чувства другого по выражению его лица. Корейские ученые разработали систему для автоматического распознавания человеческих чувств и эмоций в режиме реального времени с помощью алгоритма ИИ. Сенсор интерфейса работает на явлении трибоэлектричества, датчиком которого служит растягивающаяся и прозрачная маска на лице. Ученые испытали систему в среде виртуальной реальности, где ИИ играла роль цифрового консьержа, охраняющего доступ к цифровым системам оказания услуг.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Как управлять сотней разных роботов?
Ответом на этот вопрос стало исследование, проведенное в США на грант Агентства перспективных оборонных исследований. Ученые разработали структуру сети роботов и объединили в единую систему наработки по тактике роя, обеспечения его автономности, коммуникациям с ним, оценке виртуальных сред и пр. Во время полевых испытаний на армейских полигонах разворачивали сети из 250 автономных транспортных средств. Уровень нагрузки командиров роев медики оценивали с помощью набора физиологических датчиков.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Идеи превращаются…
Мы продолжаем серию публикаций, посвященных сопоставлению научно-технических идей, высказанных когда-либо в научной фантастике, и современных их реализаций. В этом номере А. Речкин ищет истоки генеративного ИИ в романе Джонатана Свифта и прототип трехногого робота SpaceHopper в романе Артура Кларка.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Тонущие города
Покой человечества все чаще нарушают тревожные сообщения о новых данных наук о Земле. Одно из таких — открытие непрерывного оседания почвы под крупными и прибрежными городами мира. Попробуем разобраться в том, насколько универсален и страшен этот процесс.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Неуловимая сверхпроводимость
Строгих доказательств наличия высокотемпературной сверхпроводимости у органических веществ нет. Однако и нет строгих доказательств обратного: поставленные опыты допускают обе интерпретации.
(«ХиЖ» 2024, №7)
На пути шелкопряда
Шестидесятые годы — вершина века. Это видно и из первых номеров журнала «Химия и жизнь», которые представляют фонтан интересных и отчасти фантастических идей. Одна из них — организовать изготовление нового материала так, чтобы он сам собой собирался из исходных компонентов и обретал нужные свойства. Словом — чтобы технолог мог воспроизвести работу гусеницы шелкопряда, которая непринужденно плетет шелковую нить прочнее стали. Эта идея не теряет актуальности до сих пор: про самосборку, самоорганизацию материи, происходящей по воле человека, обязательно рассказывают на каждой значительной научной конференции по материаловедению. А как обстоит дело на практике? Об этом с нашим корреспондентом С.М. Комаровым беседовал кандидат химических наук Андрей Владимирович Сыбачин, Химфак МГУ имени М.В. Ломоносова.
(«ХиЖ» 2024, №7)
Изучение «памяти» макромолекул: путь к управлению структурой полимеров
60 лет назад в Академии наук СССР был издан приказ об организации научно-популярного журнала «Химия и жизнь». Мы продолжаем публиковать в каждом выпуске этого юбилейного для нас года одну из статей прошлых лет. В этом номере повторяем статью С.Я. Френкеля из июньского номера 1965 года.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Мухи напротив камеры
Ученые изучили работу крыльев мушки Drosophila melanogaster, используя высокоскоростные камеры. Исследователи смогли одновременно наблюдать за движением крыльев и суставных косточек, а также за мышечной активностью. Проанализировать весь массив данных помог искусственный интеллект, который выявил соответствующие паттерны активности суставов и мышц.
(«ХиЖ» , №)
Мозг против Альцгеймера?
Поскольку население стареет, а продолжительность жизни растет, исследователи предполагали, что количество пострадавших от Альцгеймера будет продолжать расти. Но оказалось — нет! Анализ показывает, что процент населения, заболевшего болезнью Альцгеймера, уменьшается. Почему? Разгадку надо искать в самом мозге.
(«ХиЖ» , №)
Желтки против пожелтения
Пробы красочного слоя, взятые с картин художников эпохи Возрождения, показали, что в них помимо пигментов и масла присутствуют еще и небольшие следы белка, который мог попасть в краску вместе с желтком. Действительно точно известно, что Леонардо да Винчи добавлял в краску яичные желтки. Но зачем такая гибридная краска?
(«ХиЖ» 2024, №6)
Споры против полиуретана
Ученые создали биоразлагаемый материал с помощью почвенных штаммов бактерии Bacillus subtilis, способных разрушать термополиуретан. Решение очень простое — подмешать бактерии к полимерам. Причем не сами бактерии, а их споры, которые остаются неактивными и нечувствительными долгое время, пока не встретятся с почвой и не проснутся.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Бактериофаги против дезодорантов
Метагеномный анализ кожной флоры позволил найти главного злоумышленника, виновного в резком запахе пота — это бактерии Staphylococcus hominis. Но можно ли от них избавиться, не убивая другие кожные бактерии? Исследователи предложили логичное решение — использовать вирус, поражающий именно S. hominis. И подобрали кандидата на эту роль.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стратегия и приглянулась голландским исследователям, которые искали управу на трипсов.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Этанол против гриппа
Во время пандемии ковида в соцсетях распространилось видео, на котором наш соотечественник демонстрировал свой метод лечения ковида — ингаляцию парами этанола. Но тогда над ним посмеялись и отмахнулись. Похоже — зря. Японские исследователи усматривают в этом прорыв в профилактике и лечении инфекционных заболеваний и предотвращении пандемий.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Пишут, что...
…за последнее десятилетие плотность тихоокеанских устриц Magallana gigas в двух заливах Южной Калифорнии увеличилась в 32 раза, что совпадает с летним повышением температуры морской воды на 2–4°C…
…пластырь с микроиглами против алопеции, который помещают на кожу головы, выделяет лечебные вещества, регулирующие местный иммунитет, и останавливает аутоиммунную реакцию, тем самым помогая волосам расти заново…
…разработан новый процесс, который преобразует CO2 в муравьиную кислоту; пилотная установка мощностью 100 кг в сутки будет запущена к 2025 году…
(«ХиЖ» 2024, №6)
Чертов прогресс!
Караван из восьми ногошлепов двигался по дну ущелья. Робот-носильщик — две ноги, пять видеокамер, гироскоп и емкость для груза. Апгрейд из скорострельного пулемета и мощного ИИ превращал его в серьезную силу. Серегин отряд ногошлепов мог перебросить полтонны запрещенки через границу, а мог разгромить селение или пограничную заставу. Стрелять по людям вшитые в ИИ блокировки не позволяли, но ведь можно все сломать и не трогая людей...
(«ХиЖ» 2024, №6)
Берег пирамид
Пирамиды Египта — символ вечности посреди пустыни. Там же расположена Долина храмов, и многие энтузиасты задаются вопросом — как сюда притащили огромные каменные глыбы, все эти величественные обелиски, циклопические колонны, если их вырубали гораздо выше по течению Нила? Ларчик сумели открыть американские и египетские геофизики.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Ямы ясного неба
Турбулентности, или воздушные ямы, — дело обычное, они вызваны восходящими потоками воздуха или завихрениями атмосферных фронтов. Однако из-за нагрева планеты набирают мощность невидимые даже радару ямы ясного неба, их причина — резкое различие направления и скорости ветров на близких высотах.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Время проектов
С большой долей вероятности засуха в Монголии и прилегающих регионах есть следствие того, что Центральноазиатский антициклон обрел небывалую силу. Его дыхание теперь ощущают не только Монголия и Средняя Азия, но и все территории Евразии. Ведь, расширяясь до Уральских гор, этот антициклон блокирует естественное движение воздушных масс с запада на восток; точнее, западные ветры сохраняются, но они обтекают блокирующий антициклон, создавая местами меридиональный перенос воздушных масс. Есть ли возможность отрегулировать климат, снизить мощность антициклона, обеспечить беспрепятственный проход воздушных масс с запада на восток и так покончить с азиатской засухой? Да, выход есть, причем сулящий колоссальную выгоду всей Азии от Каспия до Байкала, от Пекина до Салехарда: поднять обводненность всего региона, резко увеличив размеры внутренних морей.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Мечта
Экраны озарились слепяще-белым, потом почернели. Затихло щелканье радиометров.
— Взяли! — ликующе крикнул бортинженер Фалин. — Взяли световой барьер!
— И у какой мы сейчас звезды? — поинтересовался бортврач Славин.
— Всё еще около нашей, — с досадой ответил штурман Кондратьев. — Светомесяц от Солнца.
— Так был ли переход?
— Был, Женя! — продолжал шумно радоваться Фалин. — Был! Только маленький...
(«ХиЖ» 2024, №6)
Тысячелистник — солдатская трава
Целебные травы гордятся давностью своего медицинского служения: об одной писали еще три тысячи лет назад, о другой — все пять. Пожалуй, всем им даст фору тысячелистник обыкновенный Achillea millefolium. Это одно из самых используемых растений как в народной, так и официальной медицине, и пора уже о нем сказать несколько слов.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Как упрочняют лёд
В
предыдущей статье рассматривались общие свойства и применения льда, а в этой статье сосредоточимся на его конструкционных применениях. Конструкционные материалы — твердые тела, к которым приложены внешние силы и которые, несмотря на это, обеспечивают целостность и устойчивость конструкции. В чем плюсы льда, мы уже сказали, но есть у него и минусы: недостаточная прочность, склонность к хрупкому разрушению и текучесть.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Почему собака виляет хвостом?
Если спросить человека, какое животное виляет хвостом, большинство ответит, что собака. (Что ответит меньшинство, сказать сложно, но меньшинство непременно должно быть). Но почему именно собака? И почему виляет? На эти вопросы пока нет ответа.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Планетный зоопарк
Число подтвержденных планет у других звезд перевалило за пять тысяч. В отличие от планет нашего Солнца они настолько разнообразны, что астрофизики иногда затрудняются в их систематике. Тем не менее планетология сегодня переживает период своего расцвета, который, без сомнения, приведет к радикальным изменениям в ней.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Ледяные панцири небесных тел
Температура замерзания воды и таяния льда падает с давлением. Это приводит к выравниванию рельефа льда, погруженного в воду. Ученые изучили это явление под шельфовым ледником Росса в Антарктиде с помощью специализированного робота, а затем применили новые знания к ледяным спутникам Юпитера и Сатурна. Для них астрофизики составили карту возможных толщин ледяных оболочек, рассчитали точки замерзания воды при различных давлениях и солености и оценили температуру подледных океанов. Исследователи надеются, что космические миссии ближайших десятилетий проверят их выводы.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Метан на Юконе
Геологи считают, что метан образуется в недрах земли — содержащие углерод отложения доисторической морской биоты, торфа и другой органики разлагаются микроорганизмами без доступа кислорода. Есть метан и в талой воде, которая вытекает из-под ледников в горах. Недавно оказалось, что его количество в Юконе на порядки превышает фоновые значения. При этом концентрация во льду и талой воде ниже той, что существует у края ледника. Ученые предполагают существование ранее неизвестных источников газа, доступ к которым затруднен. Находка свидетельствует о присутствия метана под многими ледниками мира, что может изменить наши представления о круговороте углерода на планете.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Планеты солнцеподобной звезды
Астрономы обнаружили две совершенно разные экзопланеты у звезды HD88986, близкого к нам светила больше Солнца, но с такой же температурой поверхности. На расстоянии в десятки а.е. от звезды находится крупная планета массой на порядок больше массы Юпитера. Рядом с ней, на орбите радиусом 0,6 а.е. — другая маленькая и холодная планета в 2,5 земных радиуса и массой около полутора десятков земных. Ученые сделали заключение о неизменности ее химического состава. Они считают, что маленький Нептун между орбитами Меркурия и Венеры в будущем может стать прародителем планет типа Земли.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Шесть субнептунов в резонансе
С помощью телескопов TESS и CHEOPS ученые обнаружили у звезды HD110067 удивительную планетную систему. Все ее шесть планет радиусами в два-три земных обращаются в резонансах друг с другом. Астрофизики рассчитали гравитационные взаимодействия между планетами, что позволило определить основные характеристики очень редкой системы. У половины из них удалось измерить массы. Ученые работают над выяснением состава планетных атмосфер. Гармоничная связь периодов заставляет предполагать, что архитектура системы не менялась с момента рождения.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Древнее озеро Марса
С орбиты Красной планеты можно увидеть ее рельеф и выявить отложения различных пород, но трудно понять их геологическую историю. Марсоход Perseverance с семью научными приборами с 2021 года собирает материал поверхности Марса и анализирует ее строение и состав у кратера Джезеро в десятки километров размером. С мая по декабрь 2022 года ровер съезжал со дна кратера на прилежащую к нему дельту реки с осадочными отложениями. Астрофизики смогли судить о залегании слоев местного грунта, их структуре и составе до глубины 20 метров. Ученые выяснили геологическую историю местности с озерными отложениями. Образцы грунта и горных пород будут доставлены на Землю.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Идеи превращаются…
Мы продолжаем серию публикаций, посвященных сопоставлению научно-технических идей, высказанных когда-либо в научной фантастике, и современных их реализаций. В этом номере речь пойдет о космических станциях, лунном вездеходе и роботизированной обуви Moonwalkers.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Российское антитело против болезни Бехтерева
«Прошел регистрацию оригинальный российский препарат против болезни Бехтерева — первый в мире и первый в своем классе, способный остановить развитие болезни Бехтерева, которая пока считается неизлечимой», — пишут СМИ. Это оригинальный российский препарат, не копия зарубежной разработки. И это инновационный препарат на основе моноклонального антитела, для создания которого нужно было установить причины заболевания на молекулярном уровне. Что за препарат, как он работает, зачем нужно антитело, подавляющее иммунный ответ, — разбираемся вместе с читателями.
(«ХиЖ» 2024, №6)
В поисках лекарства от старости
В этой статье мы расскажем историю открытия-закрытия чудо-препарата «Гравидан», которым лечили едва ли не все болезни, включая старость. Ее воссоздал Роман Алексеевич Фандо, директор Института истории естествознания и техники имени С.И. Вавилова РАН. Он перерыл горы архивных материалов и первоисточников, чтобы восстановить подробную историю гравидана — такой, какой она была. Результаты своего исследования Роман Алексеевич опубликовал в журнале «Вопросы истории естествознания и техники». А мы предлагаем вам краткий пересказ этого объемного труда.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Первый полупроводник из графена
Монослой атомов углерода, графен, делают стабильным самые прочные из известных химических связей. Однако у него нет запрещенной энергетической зоны для носителей заряда свойственной полупроводникам. После 20 лет работы ученые создали первый графеновый полупроводник, совместимый с традиционными технологиями кремниевой микроэлектроники. При испарении кремния с кристаллов SiC их поверхность кристаллизуется в графен, поэтому исследователи смогли с помощью температурной модификации получить его моноатомный слой на плоских гранях карбида кремния. Новый полупроводник обладает в 10 раз большей подвижностью электронов, чем кремний. Они движутся в нем с очень низким сопротивлением, что повышает быстродействие электроники.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Продолжение таблицы Менделеева
Новые лабораторно синтезированные химические элементы крайне нестабильны — самые тяжелые распадаются за несколько секунд. В начале года журнал Nature Reviews Physics опубликовал обзор международной группы экспертов в области теоретической и экспериментальной физики и химии сверхтяжелых элементов. Статья суммирует основные проблемы их синтеза и рассматривает возможный предел периодической системы с учетом данных искусственного синтеза и космических исследований. Авторы обсуждают предположение, что такие атомы принципиально отличаются от более легких, что ведет к отклонениям от известных физикам закономерностей.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Пять тяжелых изотопов
Солнце постоянно производит легкие химические элементы. Тяжелые элементы рождаются в энергонасыщенных условиях слияния нейтронных звезд, Международная группа ученых во главе с Олегом Тарасовым синтезировала пять новых тяжелых изотопов на уникальной установке FRIB в Мичигане. Это тулий-182, тулий-183, иттербий-186, иттербий-187 и лютеций-190. Для их создания физики направили пучок ионов платины с энергией в 186 МэВ на углеродную мишень. Теперь экзотические изотопы можно получать в массовых количествах и проводить с ними эксперименты. Ученые намерены уточнить модели ядер и выяснить в деталях, как образуются тяжелые элементы в звездах.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Новый солнечный элемент
Каждый год лучи Солнца доставляют на Землю энергию на три порядка превышающую потребности человечества. Пока на мировом рынке доминируют кремниевые солнечные батареи, однако их эффективность ограничена. Физики придумали, как повысить эффективность солнечных элементов из гидрогенизированного кремния с помощью пленки тетрацена. Его ненасыщенные химические связи с флуктуирующей энергией, которые возникают на границе пленки с подложкой, резко ускоряют перенос экситонов через этот раздел. Расчеты на суперкомпьютере показали высокую эффективность таких элементов.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Химические реакции на острие микроскопа
Сканирующий туннельный микроскоп c движущейся иглой можно использовать для химической модификации отдельных молекул. Исследователи научилась синтезировать радикалы с двумя неспаренными электронами и стереоизомеры дигидроазулена на поверхности гексабромзамещенного тринафтопропеллана, осажденного на подложки серебра. Режимы образования двух стереоизомеров и радикала регулирует ток через острие. Чтобы продемонстрировать воспроизводимость и управляемость структурной изомеризации, ученые нанесли на поверхность соединения закодированную фразу. Изомеризация нужна для создания углеродных наноструктур, получения новых квантовых материалов и магнитных молекул.
(«ХиЖ» 2024, №6)
Как вода связала азот
Превращать азот атмосферы в сложные соединения, да еще в нормальных условиях, умеют только азотфиксирующие бактерии. Человеку для этого нужны высокая температура и давление. Так было до окончания многолетней работы исследователей из России и КНР, которые научились с помощью обычной воды превращать атмосферный азот сразу в два биологически активных вещества: гидроксиламин NH2OH и нитроксил HNO. Это не чудо, а результат напряженного интеллектуального труда.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Маскировка, подсказанная цикадой
Тело цикады покрывают брохосомы. Эти структуры отлично поглощают свет, тем самым помогая ей маскироваться от животных, глаза которых видят в том числе и ультрафиолетовый свет. Используя 3D-принтер, исследователи создали искусственные аналоги брохосом и выяснили, что они действительно отражают на 80-94% меньше света.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Химия небес
Есть вещества, которые играют заметную роль в нашей жизни. Например — этиловый спирт. И, похоже, значение этилового спирта мы все же недооценивали. Как выяснили астрофизики, сфера его влияния — не только Земля, но и вся Вселенная.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Собаки все понимают?
Понимание речи — это не чисто человеческий навык. Если у вас есть собака, то вы точно знаете, что это очень умное животное. И кажется, что она понимает, о чем говорят люди. А ведь так и есть.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Исполины против микропластика
Ученых интересует, как ведет себя микропластик в разных средах и как от него защититься или избавиться. И тут пришла подмога, откуда не ждали. Руку помощи с узловатыми крючковатыми пальцами протянули нам дубы.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Светящаяся петуния
Что вы скажете по поводу петунии, чьи цветки светятся в темноте подобно светлячкам? Скажете — небывальщина? Нет. Такие петунии уже появились на рынке. И появились они благодаря российской биотехнологической компании «Планта».
(«ХиЖ» 2024, №5)
«Царица полей» против мышьяка
У кукурузы как кормовой культуры есть масса достоинств. Недавно ученые обнаружили у нее еще одно необычное свойство. И связано оно с мышьяком.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Живая музыка против консервированной
Музыка — это великолепный инструмент, который при умелом использовании позволяет нам перенастраивать свой мозг, регулировать состояние нервной системы, быстро переключиться и давать мозгу возможность отдохнуть. Но здесь возникает вопрос. Если слушать живую музыку в филармонии и ту же самую, только записанную на диске, — влияние на мозг будет одинаковым?
(«ХиЖ» 2024, №5)
Пишут, что...
…ИИ, пишущий по заданию текст или рисующий картинку, выделяет в сотни раз меньше диоксида углерода, чем люди, выполняющие те же задачи…
…дальний ультрафиолет (222 нм), безобидный для человека, обезвреживает в помещении больше 99% вирусов, передаваемых воздушно-капельным путем…
…недавно разработанный пластик из растительного сырья под воздействием солнечного света и морской воды выделяет в девять раз меньше микропластика, чем обычный пластик…
(«ХиЖ» 2024, №5)
Город — это где много домов
— Хочу место с видом на реку! — Дом был ветхим, щерился колючками черных досок. Полузаброшенный, он доживал свое на окраине. С одной стороны — заросли борщевика, с другой — высотки спальных районов. — Столько лет исправно стоял, служил городу. Теперь хочу покоя и красивых пейзажей...
(«ХиЖ» 2024, №5)
Упакуем пластик в бетон!
Профессор Багхбан из Норвежского университета наук и технологии предлагает использовать бетон в качестве хранилища переработанной резины из автомобильных покрышек и прочих отходов. Данный метод также позволит сократить потребление песка. Да-да, песка: оказывается, это совсем не бесконечный ресурс.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Будни цифровизации
Оказывается, оценки зависят не только от знаний ученика, но и от буквы, на которую начинается его фамилия. Измерения показали, что ученики с фамилиями начала алфавита получают на 0,3 балла выше, а конца — на 0,3 балла ниже, чем в среднем. В чем же причина?
(«ХиЖ» 2024, №5)
Игра для начинающих
Генеральный директор фабрики по производству развивающих игр и наборов для творчества дочитал жизнерадостную инструкцию, взглянул на свою подпись под текстом, смял листик и отбросил его. Хмуро проследил, как мятый комок упал и покатился в сторону мусорной корзины, а когда тот остановился, снова перевел взгляд на коробку, лежащую на столе. На крышке сверкала надпись: «НОВИНКА! Стань демиургом — создай свой мир», под ней поблескивали набранные мелким шрифтом слова: «Игра для начинающих»...
(«ХиЖ» 2024, №5)
Небо, свет и цвет
Почемучки уже в 3–5 лет задают вопросы типа «Почему в море вода соленая? Почему листья зеленые?» И конечно — «А почему небо синее?» А этот вопрос влечет за собой другой, куда более сложный — «Что такое цвет?»
(«ХиЖ» 2024, №5)
Языки меняют цвета
Глаз человека воспринимает миллион цветов, но слов в языке для них значительно меньше. Так для обозначения зеленого либо синего боливийские индейцы Чимане используют два взаимозаменяемых слова. Лингвисты задались вопросом, изменяются ли представления о цвете у живущих в Амазонии индейцев, если они владеют еще и испанским. Ученые выяснили, что билингвы классифицируют цвета, как испанцы. Однако индейцы не заимствуют испанские слова, теперь в их речи один из синонимов обозначает синий цвет, другой — зеленый. Билингвы становятся более точными и в описании таких цветов, как желтый и красный, оттенки которых язык Чимане классифицирует подробнее испанского. Это свидетельствует о гибкой адаптации языковых концепций. Ученые надеются повторить исследования на других языках, например гималайских.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Диагностика неявных травм мозга
При травмах головы от 70 до 90% из всех сотрясений относят к категории легких. Они остаются не диагностированными, так как не видны на рентгене и МРТ-изображениях. Их последствия могут длиться годами и увеличивать риск различных неврологических нарушений, в том числе депрессий и деменций. Ученые Гарварда пришли к выводу, что последствия травм вызваны невидимым воспалением мозга и диагностировали его с помощью иммунных клеток. К белым кровяным тельцам, макрофагам, которые проникают в мозг в ответ на воспаление, ученые прикрепили молекулы покрытого гидрогелевой оболочкой гадолиния, который способен генерировать сильный МРТ сигнал. Опыты на мышах и свиньях оказались удачными, а вещество не накапливалось в их почках. Доза гадолиния может быть в 1000 раз меньше, чем у современных контрастных агентов.
(«ХиЖ» 20241, №5)
Цветовое зрение органоидов глаза
Зеленые и красные колбочки, специализированные светочувствительные клетки, позволяют нам видеть миллионы цветов чего не могут собаки, кошки и другие млекопитающие. Ученые считали, что колбочки образуются случайно, клетки бессистемно выбирают цвет. Выращенные в пробирке органоиды сетчатки глаза впервые позволили выявить тонкие генетические различия в органоидах и проследить за изменением числа разных колбочек за 200 дней. Оказалось, что высокий уровень ретиноевой кислоты на ранних стадиях развития органоида связан с высокой долей зеленых колбочек, то есть производная от витамина А молекула определяла цвет специализации колбочки. Пропорции разных колбочек у людей очень разные. Ученые считают, что близки к выяснению механизмов дальтонизма, возрастной потери зрения и заболеваний, связанных с фоторецепторными клетками.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Универсальное свойство нейроволн
Человеческий мозг состоит из миллиардов нейронов, каждый из которых имеет свой собственный электрический режим работы. Группы нейронов с похожими паттернами генерируют электрические колебания, волны мозга, которые имеют различную частоту. Недавно ученые обнаружили универсальное явление — в самых верхних слоях нейронов коры преобладают быстрые гамма-волны, в нижних — более медленные колебания альфа- и бета-волн. Пока опыты включают записи электрической активности трех пациентов, которым для операции были вставлены электроды в мозг. Результаты подтверждают теорию, что анатомическая организация мозга помогает ему включать новую информацию, переносимую высокочастотными колебаниями, в уже существующие представления и память, поддерживаемые низкочастотными колебаниями.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Долговечный нейронный зонд
Запись активности групп нервных клеток в течение длительного времени необходима нейрофизиологам для изучения нейронных связей и цепей, создания новых методов лечения и интерфейсов мозг–компьютер. Междисциплинарная группа исследователей разработала мягкий мозговой имплантат с десятками датчиков. Биологически совместимое устройство способно в течение нескольких месяцев каждую миллисекунду регистрировать активность нервных клеток с разрешением до одного нейрона мозга. В физиологических растворах новые зонды более года показывали стабильные диэлектрические характеристики. На опытах с мышами датчики в течение нескольких месяцев записывали нейронную информацию головного и спинного мозга мышей без нарушения поведения животных.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Капуста
Русское слово «капуста» происходит от латинского caput, и мы об этом подсознательно помним, когда интересуемся у собеседника, что у него на плечах: голова или кочан. Как мозгозаменитель капуста себя не оправдывает, зато в качестве овоща она выше всяких похвал. Это одно из самых распространенных пищевых растений. В 1998 году Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО) признала капусту важным источником продовольствия во всем мире и включила ее в двадцатку лучших овощных культур, а в России она — вторая по важности после картофеля.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Молоко для взрослых
Млекопитающие потому так называются, что кормят своих детенышей молоком. Когда детеныши вырастают и переходят на другую пищу, фермент, необходимый для усвоения молока, у них за ненадобностью отключается. Только Homo sapiens продолжают и в зрелом возрасте пить молоко, а непереносимость лактозы (молочного сахара), абсолютно нормальная для всех взрослых млекопитающих, у человека считается заболеванием.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Гнездостроение как искусство компромисса
Большинство птиц выводят своих птенцов в гнездах. При строительстве гнезд птицы руководствуются инстинктами, которые определяет форму и размеры гнезда и отчасти выбор строительных материалов и технологий. Но если бы дело ограничивалось инстинктами, птицам пришлось бы несладко, потому что следование стереотипам в быстро меняющемся мире чрезвычайно осложняет жизнь. К счастью, птицы, как и другие животные, умеют приспосабливаться к новым условиям. Природные материалы они выбирают в зависимости от обстоятельств и вдобавок научились использовать при строительстве всякий мусор, оставленный человеком.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Ибупрофен: не только обезболивание
Ибупрофен занимает почетное место среди самых распространенных и доступных без рецепта анальгетиков и жаропонижающих препаратов. Он признан наиболее безопасным среди нестероидных противовоспалительных средств. В этой статье мы расскажем об истории создания ибупрофена, его полезных свойствах и побочных эффектах. А еще — о новых возможных применениях ибупрофена, не описанных в инструкции к препарату. В последние десятилетия появились данные, которые говорят о том, что он может быть полезен при онкологических и нейродегенеративных заболеваниях.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Охота на Девятую планету
Сегодня, когда после исключения Плутона в Солнечной системе осталось всего восемь планет, астрономы опять активно ищут неизвестную планету. По их расчетам, тело в пять-десять земных масс должно находиться на самой дальней орбите нашей звезды. Недавно оказалось, что эти предположения напрямую связаны с природой ньютоновской гравитации и существованием темной материи. Область поисков неуклонно сужается.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Чат-бот помогает писать научные обзоры
ChatGPT от фирмы OpenAI непрерывно завоевывает новые сферы применения. Разобраться в его преимуществах и недостатках при создании научного обзора решила группа американских медиков. Они использовали три разных подхода к подготовке начальных вариантов текстов — только люди, только чат-бот, совместно. На протяжении всего процесса ученые количественно оценивали преимущества и недостатки подходов, а также выясняли общее время, затраченное на работу. В текстах от ChatGPT до 70 % ссылок были неверны, а в его совместном творчестве с людьми содержался явный плагиат. Были и другие недостатки. Авторы отмечают, что плохо владеющие английским языком ученые могут использовать чат-бот для перевода и улучшения текста. Общий вывод в том, что при написании статей ChatGPT можно использовать лишь для помощи автору и только при тщательном контроле.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Искусственный интеллект имитирует сетчатку глаза
Одна из проблем протезов и искусственной сетчатки глаза, состоит в кодировании данных. Это оптимальное преобразование информации датчика в набор сигналов, которые прочитает нервная система. Данные обычно сжимают с помощью стандартных алгоритмов. Швейцарские исследователи применили для кодировки машинное обучение, смоделировав передачу данных с помощью двух обучаемых нейросетей, и успешно протестировали уменьшенные изображения на цифровом двойнике глаза и сетчатке мышиных глаз. Особенно хорошо алгоритм справился с поиском оптимальной контрастности изображений. Сейчас авторы исследуют применимость модели к зрению человека. Они также намерены адаптировать свой метод к слуховым протезам и протезам конечностей.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Классические компьютеры не уступают квантовым
Квантовые компьютеры пока несовершенны и склонны к потере информации, которую надо переводить в классическую форму, необходимую для дальнейших манипуляций. Названными недостатками не страдают классические компьютеры, часто используемые для повторения и проверки квантовых вычислений. Группа ученых создала методы вычислений, которые позволяют имитировать квантовые вычисления с много меньшими вычислительными ресурсами, чем прежде. Прорыв достигнут с помощью алгоритма, сохраняющего лишь часть информации, хранящейся в квантовом состоянии. Методы оказались более быстрыми и точными, чем вычисления на 127-кубитном квантовом процессоре фирмы IBM. Алгоритм может моделировать динамику квантовых физических явлений. Авторы уверены, что есть масса возможностей улучшить и классические, и квантовые вычисления, а классические компьютеры пока превосходят квантовые.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Роботы-насекомые, легкие и быстрые
На базе сплава с памятью группа инженеров создала универсальный микропривод для роботов и построила двух роботов: мини-жука и водомерку. Жук стал самым легким ползающим микророботом из известных, водомерка — самым легким роботом из движущихся по воде за счет ее поверхностного натяжения. Они способны перемещаться со скоростью в 6 мм/сек. Исследователи надеются точнее копировать движения реальных насекомых и разработать на приводе робота, передвигающегося по поверхности воды и под ней. Инженеры работают над применением крошечных батареек и каталитического горения как источников питания. Роботов планируют использовать для искусственного опыления, поисково-спасательных операций, мониторинга окружающей среды, микрохирургии и пр.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Робот с живыми мышцами
В сравнении с животными и человеком движения самых современных роботов неуклюжи. Поэтому их разработчики постоянно ведут исследования на стыке биологии и механики. Инженеры Токийского университета создали модель биогибридного робота с ногами из искусственных материалов и живых жгутов мышечной ткани, который имитирует человеческую походку и может работать в воде. При подаче на его мышцы электрического тока робот шагает со скоростью 5,4 мм/мин. Полный оборот он может совершить за несколько минут. Авторы надеются снабдить двуногого робота суставами и более толстыми мышцами, чтобы он смог совершать сложные и мощные движения.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Идеи превращаются…
Мы продолжаем серию публикаций, посвященных сопоставлению научно-технических идей, высказанных когда-либо в научной фантастике, и современных их реализаций. Причем от первых высказываний до воплощения в мире материальном проходило иногда относительно немного времени, а порой — век и более.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Цена декарбонизации
Сколь реально свести к нулю выбросы углекислого газа в промышленности? Есть ли для этого технологии? Во сколько все обойдется? Без ответа на такие вопросы декарбонизация оказывается замком, построенным на песке.
(«ХиЖ» 2024, №5)
Победа над фашизмом
60 лет назад в Академии наук СССР был издан приказ об организации научно-популярного журнала «Химия и жизнь». Мы продолжаем публиковать в каждом выпуске этого юбилейного для нас года одну из статей прошлых лет. В этом номере повторяем статью академика А.Е. Ферсмана «Война и стратегическое сырье» из серии «Победа над фашизмом» майского номера 1975 года.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Магнитная навигация муравьев
Пустынные муравьи Cataglyphis — настоящие асы навигации. В поисках пищи они удаляются по извилистым тропинкам на несколько сотен метров от своего подземного гнезда. Зато обратно бегут по прямой, срезая все углы и повороты, — как стрела. И безошибочно приходят к входу в свой подземный домик. Как это у них получается?
(«ХиЖ» 2024, №4)
Микробы делают чай вкуснее
Что влияет на количество теанина в чае? Этот вопрос исследовали китайские ученые. Они тщательно изучили и сравнили по содержанию теанина 17 сортов чая и выяснили, что все зависит от количества и активности азотфиксирущих бактерий, обитающих на корнях чайного куста.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Анатомия «Руанского собора»
В Музее изобразительных искусств имени Пушкина в Москве в феврале и марте прошла необычная выставка. Всего две картины Клода Моне — «Руанский собор в полдень» и «Руанский собор вечером». А рядом были представлены результаты физико-химического исследования этих двух картин. Выставка ярко демонстрировала союз науки и искусства.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Пирожное как источник топлива
На волне интереса к биотопливу появилась идея использовать невостребованные хлебобулочные изделия в качестве сырья для биотоплива. А почему бы и нет? Хлеб содержит много крахмала. Он легко расщепляется ферментами на молекулы сахара, которые затем дрожжи превращают в спирт. Именно так рассудили специалисты из научно-исследовательской и учебной винокурни Университета Хоэнхайма. И засучили рукава.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Универсальное противоядие
Ученые Исследовательского института Скриппса изучили нейротоксины, вырабатываемые многочисленными ядовитыми змеями и создали универсальное противоядие против ядов крайтов, тайпанов, кобр и мамбы.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Быстрая мода против долгой жизни
Быстрая мода сделала брендовую одежду доступной для всех. Она стоит дешево, зато и внешний вид теряет быстро, уже через несколько недель активной носки, и надо идти покупать новую. Но быстрая мода — это вредный бизнес, опасный для окружающей среды, а значит, и для нас с вами.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Пишут, что...
…космический телескоп Джеймс Уэбб, наблюдавший за окружающей средой двух молодых протозвезд, обнаружил на крошечных частичках ледяной пыли многочисленные сложные органические молекулы…
…газообразный водород из гидротермальных источников превращает природные железосодержащие минералы в металлическое железо на дне океана…
…в 2023 году концентрация CO2 в атмосфере продолжала расти по сравнению с предыдущим рекордным 2022 годом и теперь на 50% выше, чем доиндустриальный уровень…
(«ХиЖ» 2024, №4)
Какой-то мох в пробирке
Дверь была слегка перекошена, металл у замка носил следы грубого взлома и еще более грубых попыток ремонта, но датчик герметичности светился зеленым — нормально закрыли. В почтовом ящике валялись рекламные листовки, два пластиковых конверта и один казенный бланк с печатью, он открыл его — вода, дед не заплатил за воду месяц назад...
(«ХиЖ» 2024, №4)
Находки в мозгу
Антропологи уверены, что эволюция Homo sapience закончилась и принципиальных изменений в строении наших тел не ожидается. Однако изменения-то идут, но непонятно, закрепляются они генетически или это индивидуальная история, связанная с воздействием окружающей среды на конкретного человека. Возьмем такой жизненно важный орган, как мозг.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Поиск невидимого следа
Не видно следов внеземной жизни. Однако страдающее от одиночества человечество упорно ищет это невидимое. Например, исследователи из Свободного университета Берлина думают, что удачу принесет тщательное изучение ледяных частиц на Европе и Энцеладе.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Добрый доктор
В спокойные дни дежурная смена длится восемь часов. Я, однако, уже забыл, когда они были — спокойные. В последнее время все дни в клинике суетливые и насыщенные. По выражению Сашеньки, дежурной медсестры — критические. Сегодняшний — не исключение: новых пациентов санитары доставляют в приемный покой, прежде чем я успеваю управиться с предыдущими. Этому на вид лет двадцать пять — тридцать. Тощий, лохматый, глаза словно потухли, как у них у всех. Руки трясутся, правда, у него некритично: у большинства они ходуном ходят...
(«ХиЖ» 2024, №4)
Ошибка полковника Мюллера, или Похвальное слово Хлестакову
Литература — это не набор независимых друг от друга художественных произведений. На страницах своих книг писатели ведут внешне незримый спор друг с другом, взирая на одни и те же явления жизни с разных сторон и по-разному их оценивая. Поэтому-то в разных книгах разных писателей нередко появляется один и тот же персонаж, правда, обычно под разными именами. Разные авторы раскрывают этот персонаж с разных сторон. Описанный Н.В. Гоголем Иван Александрович Хлестаков воспринимается обычно лишь как объект осмеивания. Но Гоголь почему-то уделяет очень много внимания тому, как актер будет играть роль Хлестакова. Почему? Может быть, Н.В. Гоголь чувствует, что за душой у Ивана Александровича есть еще что-то, представляющее самостоятельный интерес, выходящий за пределы сюжета «Ревизора»? Для ответа на этот вопрос давайте вспомним о произведениях некоторых других писателей, сделавших Хлестакова (разумеется, под другим именем) героем своих творений.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Идеи превращаются…
Мы открываем серию публикаций, посвященных сопоставлению научно-технических идей, высказанных когда-либо в научной фантастике, и современных их реализаций. Причем от первых высказываний до воплощения в мире материальном проходило иногда относительно немного времени, а иногда век и более. Подобное сопоставление — прием не новый; почему мы заинтересовались этим методом сейчас? Вокруг нас бурлит «жизнь идей», она интересна сама по себе. А какие-то моменты могут оказаться и полезны. Однако для того, чтобы ее увидеть, надо знать и литературу, и множество конкретных фактов. Это требует работы, но, увидев примеры таких сопоставлений, мы станем внимательнее читать и тщательнее сопоставлять, и однажды этот процесс нам может очень пригодиться.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Морковь — дикая, но полезная
Уже скоро зацветет морковь, но большинство из нас не обратит на это внимания. Нас больше интересуют морковкины корни, они же корнеплоды. Максимального размера они достигают в первый год жизни, тогда их и собирают, и на этом жизнь растения кончается. А оно, между прочим, двухлетнее. На второй год из розетки листьев вырастает высокий, до метра цветонос, увенчанный зонтиком маленьких белых цветочков. На грядках мы этого цветения обычно не видим, если только морковь не выращивают на семена. Зато дикую морковь в первый год никто не дергает, потому что корни у нее белые, тощие, жесткие и горькие, и на второй — она цветет в полную силу. Дикая морковь — предок моркови культурной. Хоть она и невкусна, ее используют как лекарственное растение.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Хор мальчиков поет для девочек
Совместное музицирование требует сотрудничества, но не исключает конкуренции. Ритмически скоординированные группы самцов, чьи сигналы привлекательнее, чем у соседних групп, получают преимущество при групповом отборе. А при индивидуальном отборе победу обеспечивают энергичные мужские сигналы, которые выделяются на фоне группы.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Пора вставать
Школьник, тоскливо влачащийся утром на занятия и вваливающийся в класс сразу после звонка, — знакомая картина. А ложился бы он, голубчик, пораньше и пораньше вставал — был бы утром бодр и свеж и никуда не опаздывал. Ан нет, господа советчики, не так всё просто.
(«ХиЖ» 2024, №4)
Выживут ли уральские ледники?
На Урале есть ледники, но мы можем их потерять. Что происходит с уральскими ледниками, какие из них наиболее уязвимы и обратим ли процесс их деградации?
(«ХиЖ» 2024, №4)
Возвращение на Венеру
Человечество вновь обратило свой взгляд на Венеру. Она опять стала популярной с появлением новых игроков и активной конкуренции на космической арене. О целях новых миссий к Венере и о земных аналогах процессов на ней пойдет наш разговор.
(«ХиЖ» 2024, №4)
По следам рептилоидов
Шутку о том, что планетой управляют рептилоиды и, стало быть, люди, ищущие необычное, могут обнаружить их следы, часто употребляют на просторах блогосферы. А используют ее, когда встречаются с каким-то труднообъяснимым политическим явлением. Однако что будет, если всерьез поискать следы нечеловеческой цивилизации? Каким инструментарием располагает наука для этого?