Новини науки. 23 липня – 5 серпня
Доброго ранку!
Наукові новини з’являються майже щодня. Вони не знають ані вихідних, ані святкових днів. Єдина проблема – виокремити з великого масиву даних саме ті, які не тільки привертають увагу, а й можуть стати знаковими за деякий час. Будь-які інформаційні огляди – річ суб’єктивна, а тим більше огляди наукових новин. Отже, представляю широкому загалу свій суб’єктивний погляд на сучасний стан передової науки.
А почнемо сьогодні з новин, які безпосередньо стосується наукового майбутнього України – про успіхи наших школярів у міжнародних олімпіадах.
• Українські школярі здобули 4 медалі на олімпіаді з біології у Великій Британії
• Українські школярі вибороли 5 призових місць на міжнародній математичній олімпіаді
• Українські школярі виграли 9 нагород на двох міжнародних учнівських олімпіадах – з хімії та фізики
Археологія
• Аналіз ДНК дозволив знайти нащадків біблійного народу
Ще один із прикладів інтеграції наукових знань із різних галузей… Завдяки новітнім методам вилучення ДНК з окаменілих часток, яким більше 4000 років, генетики виявили нащадків жителів легендарного біблійного Ханаана, населення якого вважалося знищеним. Таким чином, з’явилися нові дані про давню історію народів Близького Сходу. Відзначається, що нове відкриття дозволить виявити інші сліди цього маловивченого біблійного народу, і розкрити поки невідомі деталі з їх історії.
Астрономія
• Вчені створили карту темної матерії Всесвіту
New map of Universe’s dark matter
Для цього було проведено дуже ретельне дослідження, в якому вчені зібрали дані про 26 млн галактик (!) За словами професора університетського коледжу в Лондоні Офера Лахава, карта дозволить побудувати більше припущень про устрій Всесвіту. Як бачимо, астрономія розвивається напрочуд швидко: ще недавно вчені лише обговорювали можливість і особливості існування чорної матерії, а сьогодні вже створено вселенську карту.
Фізика
• Вчені змусили краплі підніматися сходами
Proposition of stair climb of a drop using chemical wettability gradient
Досліджуючи змочуваність поверхні різних типів, вчені виявили ефект, коли поверхні із більшою змочуваністю «притягують» краплі рідини з силою, яка здатна переміщувати краплі у вертикальному напрямку. Виявлено закономірності переміщення крапель із різним об’ємом та різними характеристиками рідини. Практичне застосування виявленого ефекту поки що неясно, але є досвід використання подібних ефектів у охолодженні об’єктів, які входять до складу мікрокомп’ютерів.
• Вперше отримано спектр антиводню
Observation of the hyperfine spectrum of antihydrogen
Найперша проблема дослідження антиречовини – з нею дуже важко працювати, адже вона, стикаючись із речовиною, швидко піддається анігіляції. Тому найскладнішим у таких дослідженнях є побудова спеціальних пасток, що утримуватимуть антиречовину достатньо довгий час. Друга проблема, що розглядалась цим дослідженням – підтвердження теоретичних побудов. Так, теоретично спектри антиводню і водню повинні бути подібними один до одного. Вперше дослідникам вдалося не лише спостерігати спектр антиречовини, а й довести, що спектрально вона не відрізняється від речовини.
• Фундаментально новий тип Ефекту Ляйденфроста було відкрито на основі відео українського програміста
These bouncing balls on a hot pan led to a new physics discovery
Цікава історія про те, як побутовий експеримент на пательні одного українця надихнув фізика з Нідерландів зробити справжнє відкриття. Фізик розгледів на відео незвичні властивості матеріалу. На відміну від звичайних, гідрогелеві кульки на відео не припиняли стрибати з плином часу. Голландцю Вейтукайстісу та його колегам кортіло відтворили процес у лабораторних умовах. Вони встановили швидкісні камери та сфокусувались на моменті, коли кульки торкалися гарячої поверхні. Вони з’ясували, що у момент контакту на поверхні гідрогелевої кульки виникає струмінь пару, який змушує гель вібрувати та працювати як поршень, що підкидає кульки вгору.
На думку Вейтукайтіса, вони вперше побачили «фундаментально новий тип Ефекту Ляйденфроста». Це явище можна спостерігати коли рідина торкається поверхні, розігрітої значно вище температури кипіння рідини. У випадку гідрогелю еластичні краплі перетворились на такий собі паровий двигун. Дослідники прогнозують, що це відкриття можна буде застосувати у «м’якій» робототехніці, де потрібні надійні рушії, які могли б замінити жорсткі двигуни з поршнями.
Біологія
• Вчені виявили новий вид ропух у Північній Америці
A new cryptic toad species (Amphibia: Bufonidae: Bufo (Anaxyrus)) discovered in Northern Nevada
З першого погляду, не новина: якісь там жаби, у якійсь там Північній Америці. Спробую пояснити цінність цього відкриття. По-перше, жаб знайдено у найпосушливому місті планети – Неваді. Вже це руйнує стереотипи щодо нашого шкільного сприйняття амфібій. По-друге, цей новий вид відразу ж зафіксовано як рідкісний і такий, що потребує охорони. Але найголовніші висновки цієї знахідки стосуються популяційної екології та факту знаходження нових геномів. Яке значення мають дослідження нових геномів – далі у нашій стрічці.
• В Антарктиці знайшли мікроорганізми, які поїдають парникові гази
Methane-eating microbes may reduce release of gases as Antarctic ice sheets melt
Як і сподівалися вчені, мікроби, які було виявлено в Антарктиці, мають надзвичайні властивості. Так, мікроорганізми, які живуть під 800-метровим шаром антарктичного льоду в озері Вілланса і позбавлені можливості будувати свій метаболізм на базі сонячного світла і атмосферного кисню, змушені вдаватися до інших форм здобуття енергії. Зокрема, ці організми навчилися успішно переробляти парниковий газ – метан. У перспективі це може суттєво допомогти людству зберегти сприятливу для нас атмосферу планети.
• Науковці «видобули» з тютюну вакцину від катаральної лихоманки
Development of plant-produced protein body vaccine candidates for bluetongue virus
Команда вчених з університету Кейптауна (Південна Африка) розробила дві нові вакцини від вірусу катаральної лихоманки, які синтезують рослини. Катаральна лихоманка – це хвороба жуйних тварин, викликана серотипом вірусу лихоманки (BTV), що спричиняє серйозні спалахи в усьому світі. Обидві вакцини були успішно синтезовані в тютюні (Nicotiana benthamiana), використовуючи Agrobacterium-опосередковану експресію. Аналіз показав, що експресовані білки накопичуються всередині цитоплазми клітин рослини. Попередні дослідження щодо їх імуногенності показали, що вакцини викликали у мишей імунні реакції проти вірусу VP2.
Таким чином, людство зробило ще один крок у напрямку вироблення ефективних технологій подолання небезпечних хвороб.
Медицина
• Уточнено механізм керування процесами клітинного поділу
How human cells maintain the correct number of chromosomes
Коли мова заходить про клітинну біологію, дуже важко віднести новину до певної наукової галузі: це і біологія, і медицина, і генна інженерія, і технології. Ця новина, хоч і має ознаки суто теоретичної біології, має неабияке значення для подолання наслідків спадкових хвороб. Тому записав її в розділ «медицина».
Вчені розкрили важливу особливість механізму перерозподілу хромосом під час клітинного поділу. Висновки роботи дозволяють пояснити більшість випадків анеуплоїдії – явища, коли клітина містить кількість хромосом, не кратну гаплоїдній. У майбутньому це відкриття може допомогти у лікуванні пацієнтів з хворобами, пов’язаним із порушеннями хромосомного набору.
• Вчені змогли виростити клітини людської печінки у тілі миші
In situ expansion of engineered human liver tissue in a mouse model of chronic liver disease
Унікальність цієї новини полягає в тому, що зроблено черговий прорив у вирощуванні життєздатних тканин людського організму. До того ж, клітини печінки – найбільш вередливі після нервових. Тож людство стає дедалі ближчим до ефективної та якісної трансплантації тканин і органів.
• Вчені вперше «вирізали» ген смертельної хвороби
Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos
Група вчених зі США та Південної Кореї успішно видалила з ДНК людського ембріона ген, який призводить до розвитку гіпертрофічної кардіоміопатії. Це спадкове захворювання може призвести до раптової передчасної смерті. Ензим, здатний розрізати на шматки ДНК, отримав назву Cas9. Вчені виявили, що йому можна підсунути штучну РНК, і він проведе операцію з вирізання «поганого» гена. Понад те, ензим може не лише видаляти небажані ділянки, а й вставляти на їхнє місце нові.
Технологія дуже проста і, головне, дешева. Як правило потрібну РНК в ембріон доставляють за допомогою вірусу, а далі вже відбувається процес «ремонту».
• Вчені створили пластир, яким можна заклеїти «розбите» серце
Tough adhesives for diverse wet surfaces
Однією з головних проблем для хірургів в операційних залах і для військових у польових умовах є те, що всі існуючі методи зупинки кровотеч і ліквідації ран мають великі недоліки. Хіміки з Гарварда створили незвичайний клей, який липне до мокрих поверхонь і дозволяє склеювати практично будь-які тканини організму людини, в тому числі і пошкоджений серцевий м’яз. Вирішення цієї проблеми було знайдено вченими всередині сухопутного слимака, що живе в лісах і на полях Західної і Центральної Європи. Цей слимак виробляє особливу клейку субстанцію, яка не розчиняється у воді і добре прилипає навіть до поверхні мокрого листя.
• Вчені вперше дослідили мозок під час осяяння і зробили цікаві висновки
A Biological Theory of Consciousness May Be Within Reach
Ще одна більш-менш вдала спроба зрозуміти, що відбувається з клітинами мозку, коли з’являється інформація з глибин підсвідомості. Один із важливих висновків дослідження полягає в тому, що складну когнітивну діяльність можна розкласти на простіші процеси. А моменти і результати осяяння можна спрогнозувати з достатньо високим рівнем ймовірності.
Хімія
• Новий хімічний процес дозволить збільшити теплопровідність пластичних матеріалів
Heat-conducting plastic could lead to lighter electronics, cars
Попередні спроби покращити теплопровідність пластику за допомогою металічних або керамічних наповнювачів були невдалими. Новий підхід використовує хімічний процес, який розпушує і випрямляє закручені молекули пластика, що спрощує прохід теплової енергії. Цей технологічний процес дозволить розширити застосування пластичних матеріалів в транспортних засобах, світлодіодах, комп’ютерах. Такі матеріали зможуть значно здешевити сучасну продукцію і зробити деякі вироби більш легкими та енергоефективними. Цей винахід, зокрема, прямо стосується до якості і надійності електроавтівок.
Технології
• Компания Lenovo представила концепт гибкого планшета Folio в рамках Tech World 2017
Тут навіть нема що додати. Просто подивіться.
• У Китаї придумали виробництво дешевого 3D принтера SparkMaker. Зараз проводять збір коштів на його виготовлення
SparkMaker launches $129 desktop SLA 3D printer on Kickstarter, triples fundraising goal in hours
Ще не так давно 3D принтери були недосяжною цікавинкою. А вже сьогодні менш ніж за 4000 гривень можна придбати собі це чудо інженерної думки. Чекаємо нових технологічних проривів.
• Вченим вдалося отримати їжу з повітря
Scientists create artificial food from thin air
Людство все ближче просувається до виконання двох епохально важливих цілей: подолання голоду і подолання парникового ефекту. В лабораторії Технологічного університету Лаппеенранта (Фінляндія) розробили біореактор, який завдяки роботі бактерій може переробляти вуглекислий газ на органічний білок. Звичайно, таку їжу поки що споживатимуть тварини, але, але…
