Главная » 2016 » Декабрь » 14 » HI-TECH WEEKEND NEWS - ВЫПУСК № 22
21:15
HI-TECH WEEKEND NEWS - ВЫПУСК № 22

МОГЛА ЛИ ЗЕМЛЯ ОБРАЗОВАТЬСЯ УЖЕ С ЖИЗНЬЮ НА НЕЙ?

Если бы вы спросили профессионала в 1970-х годах — биолога, археолога или геолога — насколько стара жизнь на Земле, вы бы получили очень осторожный ответ «я не знаю». Мы знаем, что Земля была обитаема еще до появления млекопитающих, птиц, динозавров, рептилий, рыб, ракообразных и даже морских звезд и медуз — до кембрийского взрыва, который случился 500-600 миллионов лет назад. Мы знаем, что она была живой планетой, но доказательств этому у нас невероятно мало. Несмотря на то, что за полмиллиарда лет накопилась весьма внушительная ископаемая летопись, сам процесс образования ископаемых накладывает определенные ограничения на наши возможности заглянуть назад в прошлое. Обычно тела животных покрываются водой, а сверху — грунтовыми отложениями, и так образуются ископаемые, которые мы можем изучать. Ведь в противном случае Земля была бы усеяна трупами умерших тварей и гадов.

Но есть осадочная горная порода, в которой хранятся окаменелости. Однако если разместить слишком много слоев поверх ваших окаменелостей, сочетание давления и времени приведет к изменениям в этих породах, а значит, и в их содержимом. В породе, которая начинает меняться, окаменелости будут оставаться, только если порода изменится частично. В полностью преобразованных породах уже ничего не останется. Поэтому если бы вы спросили ученого, который изучает естественную историю Земли, 40 лет назад, насколько старая жизнь на Земле, он бы сказал вам, что один-два миллиарда лет — это уже точно, но может и больше — но доказать не получится.

В конце концов, мы не можем просто вернуться назад во времени и узнать, что тогда было; единственное, что у нас осталось с тех времен, это крошечные кусочки ископаемых. Земля сильно изменилась с тех пор. Если бы три миллиарда лет назад по нашей планете бродили гигантские фонарные столбы, которые пользуются сотовой связью, мы могли бы об этом никогда и не узнать.

И все же с 1970-х годов мы кое-что узнали: даже если самих окаменелостей больше нет, если их уже не разобрать, не различить, останки органического вещества оставляют особую сигнатуру в форме углерода. Это «углеродное датирование» можно использовать, измеряя соотношение углерода-14 и углерода -12 в организмах, поскольку обе формы углерода поглощаются органическим веществом, а углерод-14 рождается в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей и распадается с периодом примерно в 5700 лет. Пока вы живете, вы дышите и вдыхаете обе формы углерода; когда вы разлагаетесь, углерод-14 распадается и не заменяется новым углеродом-14. Следовательно, если бы вы могли измерить соотношение углерода-14 и углерода-12, вы могли бы выяснить — грубо, с погрешностью в несколько тысяч лет — как давно умер этот конкретный организм.

Радиоуглеродное датирование позволяет нам вернуться назад во времени на несколько сотен тысяч лет или около того, прежде чем содержание углерода-14 станет слишком низким, чтобы оставаться эффективным. Но есть и другая форма углерода, о которой мы еще не упоминали, и все в том же глотке воздуха: углерод-13, который, как и углерод-12, стабилен и содержание которого составляет примерно 1,1% от других форм углерода.

Живые организмы — насколько мы смогли выяснить — предпочитают углерод-12 углероду-13, поскольку метаболические ферменты реагируют с первым более эффективно. Если вы обнаружили древний источник углерода, богатый углеродом-12, а не -13, это хорошее свидетельство в пользу того, что перед вами останки древней формы жизни. Изучая графит, форму чистого углерода, отложившуюся в высокой степени метаморфизованных породах (циркон), мы смогли заглянуть много глубже барьера в 1-2 миллиарда лет и сместили появление жизни на Земле до точки в 3,8 миллиарда лет назад — то есть всего спустя 750 миллионов лет после образования Земли. Но в 2015 году мы превзошли сами себя.

Обнаружив месторождения графита в цирконах, которым 4,1 миллиарда лет, особенно богатые углеродом-12, теперь мы располагаем твердыми доказательствами того, что жизнь на Земле сопровождала планету на протяжении 90% ее истории, а может и дольше. В конце концов, если найти останки органического вещества в определенном месте — значит, органическая материя будет как минимум такой же старой, как и место ее погребения, а может и еще старше. Настолько старше, что можно было бы подумать, что Земля появилась вместе с жизнью.

Возможно, так и было.

Существует гипотеза, известная как гипотеза панспермии, и пока за нее будут горой стоять авторитетные люди, она будет в некоторой степени авторитетной. Видите ли, Земля родилась спустя более девяти миллиардов лет космической эволюции. Начинка, которая впоследствии легла в основу нашей планеты, до этого была другими поколениями звезд, которые стали планетарными туманностями, останками сверхновых и даже нейтронными звездами, щедро одарив нашу Вселенную тяжелыми элементами.

Во многих случаях эти тяжелые элементы были связаны вместе в чрезвычайно интересных молекулярных цепочках, которые мы сегодня считаем «истинно органической материей».

Когда на Землю попадают метеориты, вроде метеорита Мерчисон, мы можем проанализировать, что у них внутри. Мы находим всевозможные интересные органические молекулы, но самое интересное в них — это аминокислоты. Несмотря на то, что важную роль в процессах жизни на Земле играют порядка 20 аминокислот, в этом метеорите мы нашли около 100 уникальных аминокислот. Очевидно, ингредиенты жизни в изобилии присутствуют по всей Вселенной. Мы даже нашли аминокислоты на Луне, а это указывает, что кто бы ни принес аминокислоты на Землю, это произошло еще до формирования Луны, меньше чем 100 миллионов лет спустя после формирования Солнечной системы.

И если все ингредиенты на месте, может, и какая-нибудь примитивная форма жизни должна присутствовать при этом всем? Если у всей жизни на Земле есть универсальный общий предок, может ли во Вселенной существовать много форм ультрапримитивной жизни, один из видов которой лучше всего адаптировался к окружающей среде молодой Земли, выжил, расцвел, эволюционировал и превзошел другие? У нас недостаточно свидетельств, чтобы предпочесть эту гипотезу другим, но если мы продолжим отодвигать порог все дальше и дальше: 4,3 миллиарда лет назад, 4,4 миллиарда, 4,45 миллиарда… нам не останется ничего другого, как прийти к выводу, что Земля родилась «живой» в некотором смысле.

Возможно, гейзеры Энцелада, «черные курильщики» на спутнике Нептуна Тритоне или даже заснеженные хребты Плутона содержат эти примитивные формы жизни, и что именно бомбардировка кометами и другими объектами пояса Койпера принесла эти примитивные формы жизни к нам. Лучшее в этой теории то, что мы можем проверить ее, если решимся отправить миссию к этим мирам.


SPACEX ПРОВЕЛА ИСПЫТАНИЯ НОВОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Компания SpaceX Элона Маска провела первые испытания нового ракетного двигателя Raptor, который будет использоваться «для доставки людей на Марс» в рамках космических миссий после 2024 года. Испытания нового двигателя проводились на техасском предприятии McGregor, принадлежащем SpaceX. Задача испытаний заключалась в проверке способности конструкции создавать необходимый уровень тяги.


Согласно нескольким сообщениям Маска в «Твиттере», «производственный вариант двигателя Raptor будет способен поддерживать мощнейший импульс в течение 382 секунд и создавать тягу более чем в три раза больше нынешних возможностей двигателей ракет Falcon 9.

При наличии девяти двигателей на метановой основе новая ракета станет самой мощной из ныне используемых. Создаваемой ее двигателями тяги хватит даже для вывода на орбиту грузового аппарата Mars Colonial Transporter с сотней тонн полезной нагрузки, который собираются отправить к Красной планете. Согласно планам SpaceX, в 2018 году к Марсу будет отправлен непилотируемый космический аппарат (название придумают позже). А людей к Красной планете собираются доставить к 2024 году. Цель весьма амбициозная, особенно если учесть недавнюю неудачу при запуске.

Завтра Элон Маск собирается выступить с докладом «Переход людей к межпланетному виду» на Международной конференции астронавтики, которая будет проходить в Мексике. Ожидается, что на этой конференции Маск покажет дизайн грузового аппарата Mars Colonial Transporter, а также в деталях расскажет о планах по колонизации Красной планеты. Кроме того, в рамках доклада будут затронуты вопросы бюджета будущих космических миссий, роль государства, а также научного сообщества в их реализации.


ЗАМЕНЯТ ЛИ КРЕМНИЙ МАТЕРИАЛЫ, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ОДИН ЧИП ДЛЯ РАЗНЫХ ЗАДАЧ?

Учеными из Департамента энергетики Национальной лаборатории Ок-Ридж изучаются возможности наноматериалов, которые смогут лечь в основу усовершенствованных микропроцессоров, превосходящих современные кремниевые чипы. Исследование «Электронных материалов повышенного типа» показывает, что всего один кристалл комплексного оксида на микро- и наноуровне способен выполнять функции многокомпонентной электрической платы.


Подобные возможности проявляются благодаря необычным свойствам некоторых комплексных оксидов, называемых разделением фаз. По этой причине различные участки маленького фрагмента материала отличаются значительно различающимися электронными и магнитными свойствами.

Это означает, что каждый отдельный характеризующийся наноразмером участок комплексного оксидного материала способен вести себя подобно самоорганизующимся элементам микросхемы, что может позволить поддерживать новые многофункциональные типы компьютерных архитектур.

Исследователь Зак Вард (Zac Ward) отмечает, что всего в одном кусочке такого материала сосуществуют различные электронные и магнитные свойства. Интересно, что в процессе проведения исследования учеными были найдены такие фазы, которые могут позволить кусочкам материала выполнять роль элементов микросхемы. Это делает потенциально возможным использование данных элементов для создания «перезаписывающихся» микросхем.

Поскольку фазы относятся и к магнитному, и к электрическому полям, материал может контролироваться различными способами, что открывает возможность создания новых типов компьютерных чипов.

Это совершенно новый подход, меняющий представление об электронике, позволяющий не просто включать и отключать электрическое поле для определения битов, отмечает Вард. О результатах исследования не приходится говорить в терминах чистой производительности. Они представляются путем создания совершенно отличающихся от представленных сегодня многофункциональных архитектур, применение к которым различной внешней стимуляции может осуществляться всего на одном материале.

Не исключено, что в настоящее время лимит возможностей кремниевых чипов в компьютерной индустрии исчерпан или близок к тому. Проведенный Национальной лабораторией Ок-Ридж эксперимент показывает, что материалы со способностью к разделению фаз могут стать началом нового подхода — «один чип подходит для всего». В отличие от чипа, способного играть всего одну роль, многофункциональный чип способен работать с несколькими средствами ввода и вывода, применение которых зависит от потребностей конкретной задачи.

Обычно на компьютерной плате для получения доступа к различным внешним стимулам необходимо соединить вместе несколько различных компонентов. Главным отличием того подхода, который стал результатом проведенного исследования, является то, что учеными были найдены определенные комплексные материалы, которые уже как бы обладают необходимыми в микросхеме компонентами. Это способно сократить размеры электроники и ее потребности в энергии.

Исследователями были показаны свойства материала, названного LPCMO, но Вард дополнительно отмечает, что другие материалы с разделением фаз обладают отличающимися свойствами.

Проведенное исследование потенциально открывает возможность повышения производительности разрабатываемого для разных задач аппаратного обеспечения. Материалы со столь удивительными свойствами могут использоваться для создания архитектур, которые, возможно, когда-нибудь в будущем лягут в основу суперкомпьютеров, настольных ПК и смартфонов.


БИОХАКЕРЫ СОЗДАЛИ АНАЛОГ 600-ДОЛЛАРОВОГО УСТРОЙСТВА В 20 РАЗ ДЕШЕВЛЕ

В 2007 году фармацевтическая компания Mylan выпустила на рынок уникальную ручку-инжектор эпинефрина под названием EpiPen стоимостью в 100 долларов. Изобретение пользовалось огромной популярностью, а ввиду отсутствия конкуренции корпорация недавно решила резко увеличить стоимость продукта до 600 долларов. Но группа биохакеров из команды Four Thieves Vinegar решила проучить компанию и выпустила аналог устройства (без лекарства внутри). Причем сборка обойдется всего в 30 долларов.


Эпинефрин — это, по-простому, адреналин. Основной гормон мозгового вещества надпочечников, а также нейромедиатор. Используется пациентами для коррекции множества состояний, а также для экстренного спасения человеческих жизней путем инъекций в область сердца и внутримышечных и внутривенных уколов.

Возвращаясь к теме EpiPen, команда Four Thieves Vinega даже выложила видеоинструкцию, но прикреплять к записи мы ее не станем, так как настоятельно не советуем изготавливать подобные устройства «на коленке».

Стоит сказать, что компания Mylan даже и не планирует снижать цену, несмотря на возмущение со стороны пользователей и падения продаж инжекторов. Выпуск дженерика (препарата с такой же структурой, но иным названием) запланирован на 2018 год, и выпускать его будет прямой конкурент Mylan — корпорация Teva.

Представитель группы биохакеров объяснил, что многие пациенты просто не могут позволить купить себе EpiPen из-за очень высокой цены устройства, что и побудило их создать аналог и выложить инструкцию во Всемирную сеть. Также биохакеры утверждают, что будут проводить подобные акции и в будущем в случае, если фармацевтические компании «вновь начнут зарываться и наглеть».


СТЭНФОРДСКИМ УЧЁНЫМ УДАЛОСЬ ЗАКРЕПИТЬ КАМЕРУ НА СПИНЕ КИТА

Группе исследователей из Стэнфордского университета удалось разработать необычное устройство. С его помощью они планируют наблюдать за подводной жизнью китов, ведь устройство совершенно безболезненно крепится на спину млекопитающего при помощи присосок, не доставляя ему при этом никаких неудобств. Теперь учёные могут как бы сопровождать величественных животных во время их плавания и кормления, что ранее науке было недоступно в связи с отсутствием подобных технологий.


Первыми удостоены чести носить на спине стэнфордский прибор удостоились киты семейства полосатиковых (Balaenoptera), куда входят горбатый и синий кит. Учёным удалось застать животных в момент, когда они всплыли на поверхность в момент кормёжки, и при помощи шеста закрепить камеру на спине одного из них. Как вы знаете, питаются взрослые киты весьма хитроумным способом: они проглатывают целые косяки рыб вместе с морской водой, а затем отфильтрованную через цедильный аппарат воду сбрасывают обратно в окружающую среду.

«Процесс кормления китообразных значительно упрощается за счёт комплексного набора биомеханических и анатомических особенностей их организма. Киты способны заглатывать объёмы воды и пищи, значительно превышающие объём их собственного тела. Например, большой синий кит за один раз заглатывает объём воды, сопоставимый с большим бассейном или школьным автобусом, а происходит всё это за считанные секунды», — делится с журналистами соавтор исследования Джереми Гольдбоген.

Разумеется, учёных интересует не только процесс кормления. Киты способны нырять на глубину до 300 метров, при этом задерживая дыхание на 12 и более минут. И кто знает, что от учёных может скрывать настолько большая толща воды. Но теперь они смогут незаметно наблюдать за жизнью этих удивительных морских животных прямо в их естественной среде обитания.


«МАРСОТРЯСЕНИЯ» МОГЛИ ДАТЬ ТОЛЧОК К РАЗВИТИЮ ИНОПЛАНЕТНОЙ ЖИЗНИ

Люди и большинство животных, растений и грибов получают энергию в основном из химических реакций между кислородом и органическими соединениями, такими как сахара. Однако микробы полагаются на более широкий спектр различных реакций для получения энергии; например, реакции между кислородом и водородом помогают бактериям-гидрогенотрофам выживать глубоко в недрах Земли. Предыдущие исследования также позволили предположить, что такие реакции могли дать толчок к развитию первой жизни на Земле.


Давно выяснили, что когда горные породы разрушаются и измельчаются во время землетрясений на Земле, кремний в этих породах может вступать в реакцию с водой, генерируя водород. Ведущий автор исследования Шон Макмагон, геомикробиолог из Йельского университета, и его коллеги решили выяснить, могут ли марсотрясения генерировать достаточно водорода, чтобы поддержать каких-либо микробов, которые вполне могли бы жить на Красной планете.

Ученые исследовали специальные типы пород, которые создаются, когда горные породы смалываются во время землетрясений. Были проанализированы образцы из Шотландии, Канады, Южной Африки, островов Силли у берегов Англии и Внешних Гебрид Шотландии, которые показали, что они удерживают в сотни раз больше захваченного газообразного водорода, чем окружающие породы, которые не были рождены в такого рода помоле.

«Эти результаты весьма интересны и волнуют, поскольку мы вообще не думали, что найдем что-либо подобное», говорит Макмагон.

Ученые говорят, что водород в образцах, которые они проанализировали, был достаточно изобилен, чтобы поддержать развивающиеся гидрогенотрофы на Земле.

«Наши результаты делают вклад в более широкую картину того, как геологические процессы могут поддерживать жизнь микробов в экстремальных условиях», говорит Макмагон. «Мы думали, что на километровых глубинах под землей не так-то много пищи, но за последние несколько десятилетий ученые обнаружили, что у Земли там огромное количество биомассы, может быть до 20% от всей биомассы на планете».

Что касается того, как марсотрясения и вода могли скооперироваться для выработки водорода на Марсе, предыдущие исследования показали, что когда-то на поверхности Марса было полно жидкой воды. Также было подтверждено, что под землей на Красной планете до сих пор могут быть крупные резервы воды, на глубине 5 километров в среднем. Тем не менее на Марсе землетрясения случаются гораздо реже, чем на Земле, поскольку сегодня на Красной планете нет ни вулканизма, ни тектоники плит.

Тем не менее исследователи отмечают, что консервативные модели марсотрясений на основе данных NASA Mars Global Surveyor показывают, что в среднем Красная планета переживает такое событие 2 магнитуды каждые 34 дня и 7 магнитуды — каждые 4500 лет. Следовательно, марсотрясения могут в среднем генерировать порядка 11 тонн водорода в год по всему Марсу, а этого будет достаточно, чтобы спорадически поддерживать очаги микробной активности.

«Этот водород, наверное, мог бы поддерживать небольшие количества биомассы», говорит Макмагон. «Тем не менее это вписывается в разрастающуюся картину биосферы, которую мог бы поддерживать Марс. Если взглянуть на бактерий и других микроорганизмов на Земле, вы обнаружите, что некоторые из них могут оставаться в спящем состоянии невероятно долго, а затем просыпаться и воспроизводиться, после чего снова засыпать на очередные 10 000 лет или около того».

Макмагон отметил, что даже те породы, которым не хватает воды, по-видимому, могут генерировать газообразный водород во время землетрясений. Это говорит о том, что помол пород может высвобождать водород, который обычно химически связан с породами. Однако точный химический процесс еще предстоит выяснить.

В 2018 году миссия InSight начнет измерять сейсмическую активность на Марсе. Наличие актуальных данных о марсотрясениях покажет, насколько правы могут оказаться ученые.


«АЗБУКА ВКУСА» ЗАПУСТИЛА ОПЛАТУ ПО ОТПЕЧАТКАМ ПАЛЬЦЕВ

Российская сеть магазинов «Азбука вкуса» начала внедрять новый способ оплаты покупок. Теперь покупатели смогут рассчитаться за товары с помощью отпечатка пальцев, сообщает «Коммерсант» со ссылкой на гендиректора сети Владимира Садовина. Господин Садовин отметил, что проект уже запущен, в тестовом режиме биометрические платежи принимаются в московском магазине на Нахимовском проспекте. Партнёром программы выступает Сбербанк, но совершать оплату таким образом смогут все владельцы карт Visa и MasterCard.


«Оплата с помощью биометрии занимает несколько секунд, как и по карте, но при этом клиент экономит время на поиске карты в кармане или сумочке», — поясняет Садовин.

Подключиться к сервису довольно просто: нужно пройти быструю процедуру регистрации на кассе супермаркета, суть которой заключается в привязке двух отпечатков пальца к банковской карте. После этого можно будет рассчитываться за покупки с помощью нового способа, просто прикладывая палец к специальному терминалу со встроенным биометрическим сканером. Представители Сбербанка отмечают, что такая процедура не требует от покупателя никаких дополнительных данных вроде ввода ПИН-кода. При этом после регистрации биометрические данные клиентов не хранятся в банке и базе данных сети супермаркетов, а просто преобразуются в набор кодов с уникальным идентификатором.

После того, как тестовый режим завершится в конце 2016 года, руководство сети примет решение о внедрении нового способа оплаты во всех магазинах «Азбука вкуса». Эта сеть магазинов первой в России запустила биометрические платежи, конкуренты «Азбуки вкуса» вводить подобные новшества пока не планируют.


ВОЗДУШНЫМИ ИНТЕРНЕТ-ШАРАМИ PROJECT LOON УПРАВЛЯЕТ ИИ

Когда компания Google впервые представила свой проект Project Loon, ее «интернет-шары» использовали статичные алгоритмы для изменения высоты и стабилизации на определенном месте. Несмотря на новую и интересную технологию, она оказалась весьма ограниченной: Google не удавалось адаптироваться под неожиданно изменяющиеся погодные условия – частую практику для высоты в несколько километров над поверхностью Земли. Но сегодня Project Loon – это совсем иная история.


Команда проекта рассказала, что в настоящий момент они используют технологию искусственного интеллекта (а именно машинное обучение) для автоматического управления поведением воздушных шаров. Система позволяет последним гораздо дольше находиться в одной точке. Например, один из таких воздушных шаров в настоящий момент плавает в перуанской стратосфере вот уже в течение 98 дней, автоматически адаптируясь под изменения скорости ветра, которые в ином случае его бы уже давно сдули.

Как сообщает портал Wired, теперь алгоритмы содержат огромный объем информации. Система время от времени ее считывает и выбирает оптимальный путь и настройки для продолжения выполнения поставленной задачи. В одном случае, например, воздушный шар временно и самостоятельно отправился в небо над Тихим океаном, чтобы поймать нужные потоки ветра. Система поняла, что имеющийся в настоящий момент поток недостаточен для поддержания полета. Более того, новые используемые алгоритмы позволяют шарам не только адаптироваться, но и делать некоторые предположения о том, что случится, если выбрать тот или иной маршрут. Тот же шар над Перу за 14-недельный полет самостоятельно совершил 20 000 различных изменений в выбираемой высоте.

Планируемое внедрении ИИ во все шары проекта Project Loon позволит им не только дольше сохранять то положение, в котором они будут находиться для наиболее эффективной раздачи интернета, но и помогут Google сократить стоимость и расширить охват.


РЕВОЛЮЦИЯ В ЛЕЧЕНИИ ОНКОЛОГИИ, КОТОРУЮ МЫ ПРОПУСТИЛИ?

Онкологические заболевания ежегодно уносят сотни тысяч человеческих жизней, лекарства для борьбы с опухолевыми заболеваниями действуют, как правило, по одному и тому же принципу: убивают все клетки и ткани организма без разбора. Так сказать, «бей своих, чтобы чужие боялись». Наверняка, если спросить любого из вас о том, как же лечить раковые заболевания, большинство (даже медики) ответят: химиотерапия, облучение и… все. Возможно, кто-то вспомнит о разработке в сфере таргетированной доставки лекарств. Но что, если я вам скажу, что есть и другие методы? Гораздо более действенные. Новые и безопасные? Это практически революция в лечении онкологии. И она уже началась.


Как уже было сказано выше, обычная химиотерапия оказывает системное влияние на весь организм человека, уничтожая как больные клетки, так и здоровые. Химиотерапия является стандартом в лечении большинства форм онкозаболеваний, но мы разберем методы гораздо более действенные. Итак, начнем!

1. Биологические препараты

Этот вид противоопухолевых средств действует точечно, убивая лишь генетически измененные раком клетки. К примеру, препарат, Зельбораф блокирует серин-треонин киназу, кодирующуюся геном BRAF. Ген BRAF же отвечает за развитие меланомы. Таким образом, все клетки, в генетическом наборе которых присутствует данный ген, будут уничтожены, на остальные структуры препарат попросту не подействует!

2. Иммунологические препараты

Данный вид терапевтических средств воздействует на иммунную систему человека, «обучая» ее борьбе с онкозаболеваниями. Дело в том, что (только сейчас без паники!) в нашем организме раковые клетки образуются с завидной регулярностью, но они уничтожаются иммунной системой, которая не позволяет таким клеткам делиться. В тот момент, когда случается сбой и появляется клетка, которая не «определяется» иммунной системой как чужеродная, и запускается опухолевый процесс. Иммунологические препараты воздействуют на систему иммунитета таким образом, что «упущенный» вид опухолей вновь начинает восприниматься как чужеродный. Таким образом препарат лишь подстегивает наш организм самостоятельно убивать опухолевые образования.

Одним из таких препаратов, который уже сейчас используется в лечении рака, является препарат Опдиво.

3. Персональные генетические исследования

Такие исследования включают в себя анализ ткани опухоли и отвечают на целый ряд вопросов: наличие определенных мутаций в структуре опухоли, позволяющие предоставить эффективное лечение определенным биологическим препаратом, влияние разных видов химиотерапии на конкретную опухоль (примерно то же самое, что определение чувствительности бактерий к антибиотикам), влияние иммунологических и биологических препаратов на опухоль. «Так в чем же здесь революция?» — спросите вы. Суть в том, что данные исследования персонифицированы – они дают ответы по лечению конкретного вида рака конкретного пациента, а значит, и можно выбрать препарат, который будет максимально действенен для данного больного. То есть – сразу подобрать наиболее эффективное лекарство и его дозировку, не тратя долгие месяцы.

Ну что ж, как видно, медицина не стоит на месте, а многие новые веяния мы попросту упускаем из виду. Уже сейчас все перечисленные методы работают. И еще больше разрабатывается и проходят клинические испытания, так что, вполне возможно, что не далек тот день, когда человечество сможет победить болезни, которые сегодня считаются неизлечимыми. Будьте здоровы!


ОБОЙТИ ЗАКОН МУРА ПОМОЖЕТ ТЕОРИЯ ХАОСА

Соучредитель компании Intel Гордон Мур верил, что число транзисторов на интегральных схемах должно каждые год-два увеличиваться в два раза. Что интересно, этот неофициальный наказ, который впоследствии был назван законом Мура, соблюдался с 1965 по 2015 год, пока производители чипов не начали сталкиваться с проблемами уменьшения размеров транзисторов и одновременного повышения мощности. Тем не менее исследователи из Университета штата Северной Каролины (США) считают, что нам необязательно пытаться сделать транзисторы меньше, чтобы сделать чипы мощнее.


Ученые предлагают использовать базовые принципы так называемой теории хаоса, которая позволит решить проблему закона Мура, то есть вопрос, который не может решить даже сама Intel.

Ведущий исследователь Бенам Киа говорит, что «мы достигли физических ограничений в вопросах размера транзисторов». Даже если вы ни разу не смотрели ни одной из презентаций компании Intel, то наверняка читали в СМИ о том, что достижение стандартов очередного производственного процесса становится все сложнее и сложнее. Преодолеть размер технологического процесса в 14 нм (размер тех самых транзисторов в чипах) оказалось не так легко, как хотелось бы. Поэтому Intel даже пришлось несколько раз отложить переход к 10-нм техпроцессу. Видимо, чтобы оставить хотя бы какой-то задел на будущее. Но Киа и его команда считают, что наша озабоченность размером транзисторов затмила ключевой факт о том, как на самом деле производятся современные чипы.

В обычном компьютерном чипе имеется набор из нескольких интегральных схем и транзисторов, и при этом каждый элемент разработан с учетом выполнения определённой функции. Представьте себе фабрику (процессор), на которой каждый сотрудник с калькулятором (транзистор) ежедневно занимается одной и той же задачей – проведением расчетов. Первые процессы содержали всего несколько сотрудников, но прогресс развивался, сами калькуляторы вместе с сотрудниками уменьшились в размерах, и теперь под одной крышей фабрики (размеры которой не поменялись) могут ютиться гораздо больше таких сотрудников. Но при этом каждый из этих сотрудников по-прежнему время от времени выполняет один бит операции вычислений.

При такой ситуации большое число сотрудников попросту бездействуют, не реализуя тот количественный потенциал, который был заложен в эту фабрику. Как объясняет Киа, новый предлагаемый его командой дизайн чипов использует «теорию хаоса» — собственную нелинейность системы, — которая позволяет запрограммировать отдельные цепи транзисторов на выполнение разных задач.

«В нашем метафоричном сравнении ваша фабрика перестанет нанимать больше сотрудников и вместо этого заставит имеющихся работников выполнять множественные вычисления. Другими словами, тот же набор (число) доступных транзисторов/сотрудников сможет выполнять больше работы/вычислений. И что интересно, такой принцип не так сложно интегрировать, как может показаться на первый взгляд».

Несмотря на то, что команда из Университета штата Северной Каролины понимает, что их идея носит в настоящий момент лишь теоретический характер, создание программируемых транзисторных цепей на самом деле не является очень сложной задачей. Исследователи считают, что реконфигурируемые чипы можно производить практически на том же оборудовании, которое Intel в настоящий момент использует на своих производственных линиях при сборке процессоров. Единственной проблемой сейчас, по мнению исследователей, является отсутствие материалов, позволяющих создавать на их базе рабочие чипы с техпроцессом ниже 5 нм. Однако и над этой проблемой соответствующие ученые уже работают.


ВРЕМЯ СУЩЕСТВУЕТ ЛИШЬ В НАШИХ ГОЛОВАХ

Прошлое. Настоящее. Будущее. Для физики это все одно и то же. Однако для вас, меня и всех остальных время движется только в одном направлении: от ожиданий к опыту и воспоминаниям. Эта линейность носит название оси времени (иногда называют стрелой времени), и некоторые физики считают, что движется она в одном направлении только для человека и других видов, способных воспринимать ее движение только таким образом.


Вопрос оси времени разбирается учеными уже довольно давно. И основной его аспект заключен не в том, существует ли время вообще, а в том, в каком направлении это время движется на самом деле. Многие физики считают, что время проявляется тогда, когда достаточное количество крошечных элементарных частиц, индивидуально управляемых довольно странными законами квантовой механики, начинают между собой взаимодействовать и проявлять поведение, которое можно объяснить уже с помощью классических законов физики. Однако на страницах свежего номера немецкого журнала Annalen der physic (тот самый журнал, на страницах которого была опубликована серия статей Эйнштейна об общей и специальной теориях относительности) два ученых заявляют, что гравитация не обладает достаточной силой для того, чтобы абсолютно все объекты Вселенной следовали принципу направления оси времени прошлое — настоящее — будущее. Вместо этого ученые считают, что саму ось времени создают сторонние наблюдатели.

Одна из основных современных проблем физики заключается в подстроении квантовой механики к классической. В квантовой механике частицы могут обладать суперпозициями. Например, один электрон может существовать сразу в двух местах одновременно и выяснить, где какой, нельзя до тех пор, пока не проведешь наблюдение. Здесь основным аспектом является вероятность. Выяснить расположение можно только экспериментальным путем.

Однако правила резко меняются, если электроны начинают взаимодействовать с другими объектами, например, с атомами воздуха, или в составе частиц пыли и вообще всех видов вещества. Здесь в силу вступают правила классической механики, а важнейшим фактором взаимодействия этих частиц становится гравитация.

«Позиция электрона, каждого атома управляется вероятностью», — говорит Ясунори Номура, физик Калифорнийского университета в Беркли.

Но как только они начинают взаимодействовать с более крупными частицами или становятся частью объекта, например, бейсбольного мяча, то все эти индивидуальные вероятности их позиции смешиваются, а шансы нахождения всех этих электронов в суперпозиции уменьшаются. Поэтому вы никогда не увидите, как один и тот же бейсбольный мяч сможет находиться в двух местах сразу – в перчатке кэтчера и вылетающим за пределы игрового поля.

Момент, когда физика элементарных частиц сталкивается (сливается) с классической механикой, называется декогеренцией. С точки зрения физики это происходит тогда, когда направление течения времени становится математически значимым. Многие физики считают, что ось времени как раз и происходит из декогеренции.

Наиболее известной теорией, объясняющей принцип декогеренции является уравнение Уиллера — Девитта. Теория появилась в 1965 году, когда физику Джону Уиллеру пришлось надолго задержаться в аэропорту Северной Каролины (США). Чтобы «убить время», он попросил своего коллегу Брюса Девитта его встретить. Двое ученых встретились и, как это обычно и бывает, начали вести разговор о различных теориях и «играться с цифрами». В какой-то момент оба пришли к уравнению, которое, по мнению Уиллера (так как Девитт был более скептичен в этом вопросе), является швом между квантовой и классической механиками.

Теория получилась неидеальной. Однако она оказалась очень важной для физики. Многие ученые согласились с тем, что она является важным инструментом в понимании всех странностей процесса декогеренции и так называемой квантовой гравитации.

Несмотря на то, что в уравнение не включена переменная времени (в физике время измеряется переходом одного объекта из одного места в другое или сменой его состояния), оно создает основу для связывания всего во Вселенной.

Тем не менее в новой научной статье двое ученых говорят о том, что в уравнении Уиллера — Девитта гравитация влияет на время слишком медленно, чтобы ее можно было принять в качестве универсальной оси времени.

«Если посмотреть на примеры и провести расчеты, то окажется, что уравнение не объясняет, как появляется направленность времени», — говорит Роберт Ланза, биолог, эрудит и соавтор статьи. (Ланза является сторонником биоцентризма – теории, согласно которой биологическая жизнь создаёт окружающую нас реальность, время и вселенную — то есть жизнь создаёт вселенную, а не наоборот).

Ученый объясняет это тем, что квантовые частицы должны сохранять свойства своих суперпозиций до того момента, пока их не захватит гравитация. Если гравитация окажется слишком слабой для поддержания взаимодействия между частицами при их декогеренции в нечто более крупное, то и заставить частицы двигаться в одном и том же направлении она будет неспособна при любых раскладах.

Если математика не может решить этого вопроса, то ответ может заключаться в наблюдателе. То есть в нас самих. Время движется именно так, как оно движется, потому что мы, люди, изначально биологически, неврологически и философски «запрограммированы» на восприятие времени именно таким образом. Это как кот Шредингера на макроуровне. Вполне возможно, что дальний край Вселенной движется из будущего в прошлое, а не наоборот. Вполне возможно, что при взгляде в телескопы время переходит из этого состояния и приобретает более понятное для нас направление «прошлого — будущего».

«В своих работах по теории относительности Эйнштейн показал, что время относительно наблюдателя», — говорит Ланза.

«Наша работа развивает эту мысль и говорит о том, что на самом деле время создает сам наблюдатель».

Назвать эту теорию новой, конечно же, нельзя. Итальянский физик Карло Ровелли еще в прошлом году опубликовал статью об этом в крупнейшей открытой научной веб-библиотеке ArXiv.org. Противоречий в ней тоже хватает. Например, Номура говорит, что пока непонятно, как выяснить — является ли понятие «время наблюдателя» реальным.

«Ответ будет зависеть от того, может ли концепт (понятие) времени быть определен математическим методом без включения наблюдателей в систему», — говорит ученый.

Авторы статьи утверждают, что нет никакой возможности исключить наблюдателя из любого уравнения, так как эти уравнения по умолчанию выводятся и анализируются людьми.

Номура также замечает, что авторы теорий не учитывали тот факт, что вся Вселенная существует в так называемом переходном состоянии «пространства-времени».

«Когда мы говорим о пространстве-времени, мы говорим об уже декогерированной системе».

Конечно же, Намура не стал говорить о том, что другие ученые совершенно неправы и что физика по-прежнему остается неполноценной, незавершенной и неполной наукой (и, что интересно, поспорить с этим сложно), но он отметил, что совершенно не согласен с выводами, которые были сделаны этими учеными. По его мнению, как и само время, все интерпретации в физике относительны.


АВСТРАЛИЙСКИЕ ФИЗИКИ СУМЕЛИ ЗАМОРОЗИТЬ ЛУЧ СВЕТА

Совсем недавно мы писали о совместной разработке российских и японских физиков по замедлению света. Но их австралийским коллегам удалось продвинуться еще дальше. Они смогли «заморозить» световой пучок. Отчет о проведенном исследовании опубликован в свежем номере журнала Nature Physics.


Австралийским физикам удалось создать особую «ловушку» для света, направив пучок инфракрасного лазера на облако атомов сверхнизкой температуры.

Ведущий автор исследования Джесс Эверетт говорит:

«Очевидно, нам удалось поймать свет в ловушку. Атомы поглощают часть света, однако значительная доля фотонов оказывается «заморожена» внутри облака. Управление движением света важно для создания квантовых компьютеров. Оптические квантовые вычисления — пока дело далекого будущего, однако наш успешный эксперимент по остановке света позволил сильно продвинуться вперед».

Также исследователи пояснили, что фотоны света движутся в вакууме со скоростью 300 тысяч километров в секунду, однако атомы, охлажденные до крайне низкой температуры, притягивают к себе фотоны и мешают их движению. Благодаря такому способу, свет замирает в пространстве, перестает двигаться.

Новую технологию можно объединить с коммуникационными системами, значительно повысив их эффективность, что еще больше приблизит человечество к созданию квантового компьютера.


NASA ОБНАРУЖИЛО БОЛЬШЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ НАЛИЧИЯ ГЕЙЗЕРОВ НА ЕВРОПЕ

Аэрокосмическое агентство NASA обнаружило больше доказательств того, что из-под поверхности Европы, одного из многих спутников Юпитера, время от времени извергаются водяные гейзеры. Новые данные подтверждают информацию наблюдений космического телескопа «Хаббл» 2012 года (которая была опубликована лишь в конце 2013 года) и могут очередной раз указывать на то, что под ледяной поверхностью спутника может скрываться огромный океан.


Новая исследовательская команда проводила наблюдение за Европой и ее транзитом перед Юпитером в течение 15 месяцев начиная с декабря 2013 года. Во время трех таких транзитных проходов ученые отметили рядом с южным полюсом спутника мощные выбросы какого-то вещества, похожего на водяной пар. Уилльям Спаркс, руководитель группы ученых из Института исследований космоса с помощью космического телескопа (STScI), проводивших наблюдение, назвал это открытие «статистически выдающимся».

«Мы не заявляем, что у нас есть доказательства наличия водяных гейзеров на Европе, но результаты наших наблюдений подталкивают нас на мысли о том, что такая активность на спутнике действительно присутствует», — заявил Спаркс.

NASA уже находило доказательства наличия воды в Солнечной системе, но прямые доказательства наличия гейзеров относятся только к Энцеладу – спутнику Сатурна. Ученые давно предполагали, что Европа может скрывать подледный океан, но первые свидетельства этого предположения были получены только в 2012 году. В тот год сразу несколько научных команд из NASA заметили над поверхностью южного полюса спутника полярное сияние. Полярное сияние, в свою очередь, как правило, вызывается взаимодействием заряженных частиц с атмосферой. Мы часто становимся свидетелем такого события на Земле. Вызывается оно частицами солнечного ветра. Однако свечение над Европой — это совсем иной случай. Причиной сияния являются водород и кислород – заявляют ученые. Но такой неявной связи было недостаточно для того, чтобы подтвердить существование водяных гейзеров.

Снимки трех разных наблюдений, проведенных командой Спаркса

Команда Спаркса смогла обнаружить более очевидные доказательства в поддержку этого предположения. Ученые использовали телескоп «Хаббл» для измерения атмосферных показателей в момент прохождения Европы перед Юпитером. Аналогичный метод используется астрономами для определения атмосферного состава экзопланет. Наличие в этом случае большого и яркого объекта на заднем плане (роль которого исполняет Юпитер) упрощает задачу по изучению границ более компактного объекта спереди (коим выступала Европа).

На полученных с «Хаббла» снимках команда Спаркса обнаружила нечто, что могло указывать на наличие гейзеров на Европе. Этими индикаторами оказались темные пятна, появлявшиеся в том же самом южном полярном регионе Европы через каждые несколько месяцев. Наличие таких пятен может говорить о том, что поверхность Европы трескается под мощной гравитацией Юпитера. При появлении очередного разлома трещина иногда оказывается настолько глубокой, что через нее в атмосферу может вырываться вода скрывающегося под поверхностью океана. Ученые подсчитали, что высота этих выбросов достигает 200 километров над поверхностью Европы. К аналогичным выводам ученые пришли еще в 2012 году.

На левом снимке, сделанном командой Спаркса, наблюдаются водные выбросы. На правом снимке – данные о полярных сияниях из информации о наблюдениях 2012 года

В NASA считают, что запасов воды в подледном океане Европы может быть гораздо больше, чем во всех океанах Земли. И эта вода отлично подходит для развития жизненных форм. Правда, напрямую выяснить это представляется чрезвычайно сложной задачей, так как сперва придется пробиться через очень толстый слой поверхностного льда спутника. Наличие же гейзеров на Европе, в свою очередь, открывает новые перспективы в изучении спутника без необходимости бурить его ледяную корку в несколько сотен километров (точную толщину льда Европы никто не знает).

У NASA уже имеется план отправки нового космического аппарата Europa Clipper к спутнику Юпитера в 2020-х годах. В агентстве говорят, что задача «Клиппера» будет состоять не просто в попытке пролететь через эти водяные гейзеры и собрать нужную информацию о химическом составе, как это было в случае с космическим аппаратом «Кассини» и Энцеладом. Вместо этого NASA рассматривает возможность высадки аппарата на поверхность Европы, а также наличие второго орбитального аппарата над поверхностью (который будет летать еще ближе к поверхности, чем сам «Клиппер»). В этом случае агентство сможет получить более полные данные для исследования и поиска возможной жизни на спутнике.

Но так как до миссии «Клиппер» еще довольно далеко, наблюдения можно пока делать и с Земли. Команда Спаркса уже приступила к новой работе. Правда, ученый указывает на то, что, как и предыдущая команда 2012 года, они уже достигли пределов возможности 26-летнего космического телескопа «Хаббл». Поэтому более детальных доказательств наличия водяных гейзеров на Европе, возможно, придется подождать до запуска преемника «Хаббла» — Космического телескопа имени Джемса Уэбба, который отправится в космос в 2018 году.


НОВОЕ ЛЕКАРСТВО ОТ ОБЛЫСЕНИЯ ДЕЙСТВУЕТ НА КЛЕТОЧНОМ УРОВНЕ

Ученые из Медицинского центра при Колумбийском университете (Columbia University Medical Center) совсем недавно провели клинические испытания нового препарата от облысения, который может быть интересен более чем 70 процентам мужчин, а по статистике, примерно такое количество представителей сильного пола подвержены развитию этого процесса. В чем же его уникальность? Оно восстанавливает даже утраченный волосяной покров!


В ходе клинических испытаний препарата ученые отобрали группу из 12 мужчин, страдающих алопецией (облысением). Пациенты принимали новый препарат на основе JAK-киназы. Эксперимент продолжался 6 месяцев, а результаты превзошли все ожидания!

У 75% пациентов восстановилось практически 90% утраченного ранее волосяного покрова.

Глава исследовательской группы доктор Джулиан Макей-Уигган отмечает, что «ингибитор JAK-киназы – первое эффективное средство в борьбе с очаговой алопецией. Впрочем, у нового средства есть и недостатки – после прекращения его приема волосы вновь начинали выпадать, хотя и не в такой степени, как до курса».

Но это еще не все! Другая группа ученых испытала несколько иной по составу ингибитор JAK-киназы. И он тоже показал хорошие результаты, хоть и в меньшей степени. Улучшение наблюдалось у 32% больных, а волосяной покров восстановился более чем на 50%.

Стоит добавить, что оба препарата хорошо переносились пациентами и практически не вызывали побочных эффектов. Единственное заметное осложнение – незначительное снижение иммунитета.

В завершение хочется сказать, что применение препаратов на основе JAK-киназы уже получило одобрение от ведущих фармакологических ассоциаций.

Разрешается использование пресс-релизов, новостей и других информационных материалов, предназначенных для общественного пользования, с целью информирования общественности, при условии указания веб-портала «Zentrix» в качестве источника информации.
Автор материала:
Гость
Логин на сайте: Гость
Группа: Гости
Статус:
Зарегистрирован дней:
День рождения:
О материале:
Дата добавления материала: 14.12.2016 в 21:15
Материал просмотрен: 418 раз
Категория материала: HI-TECH
К материалу оставлено: 0 комментариев
Рейтинг материала 0
Вы находитесь на этой странице

секунд!
Всего комментариев: 0
  • Комментарии через сайт

    avatar

  • Комментарии через ВК

  • Комментарии через Facebook