Новости Науки

[Ardens]

Сделан первый шаг в технологии реплицирования материи. Прямо как в научной фантастике…

Кто из нас не желал получить нужную вещь здесь и сейчас?
Прямо вот так, не выходя из дома, подойти к некоему прибору, задать нужную программу и реплицировать себе нужный предмет, одежду или даже еду.

Самое интересное, что подобные процессы физически возможны: нечто подобное происходит внутри звёзд, когда во время термоядерных реакций синтезируются новые химические элементы вплоть до железа. Элементы тяжелее железа также синтезируются звёздами, но при их катастрофическом изменении на последней стадии развития.Если синтез гелия из атомов изотопа водорода, дейтерия и трития идёт с выделением энергии, то синтез химических элементов тяжелее железа идёт с поглощением энергии. Поэтому тяжёлые элементы синтезируются преимущественно в процессе взрыва звёзд, когда давление позволяет преодолеть кулоновский барьер между атомами, температура позволяет атомам двигаться столь быстро, что возможны компоновки десятков протонов и нейтронов в один атом, а энергия, которую поглощают атомы на единицу объёма в процессе синтеза, является избыточной.

Уже умирающая звезда вспыхивает с новой силой, которая превосходит её собственную светимость в миллионы раз. Поэтому такой такой процесс и получил название – сверхновая звезда.
Результатом вспышек сверхновых звёзд явилось всё разнообразие химических элементов, из которых состоим мы и всё наше окружение.
Для подобного синтеза химических элементов требуется изначальный ресурс в виде атомов водорода и свободной энергии.
Следовательно, имея эти два ресурса в должном количестве, можно будет синтезировать любой нужный нам химически элемент.
Есть ещё более фантастическая технология реплицирования материи, которая берёт своё начало из идеи эквивалентности массы и энергии – это синтез материи непосредственно из энергии.
Так, один килограмм вещества (неважно, из каких атомов оно состоит) потенциально эквивалентен количеству энергии, выделяемой при взрыве 43-мегатонной термоядерной бомбы.

Например, наше Солнце каждую секунду излучат столько энергии, сколько потенциально содержит в себе 1 миллион тонн вещества. Таким образом, чтобы «синтезировать» ещё одну планету Земля, понадобится примерно 190 миллионов лет активности Солнца.

Насколько это фантастично? Человечество в 2020 году потребило приблизительно 595 ЭДж энергии. Согласно формуле Эйнштейна "E=mc²", такое количество энергии содержится в 3310 кг вещества.
Цивилизация первого типа по шкале Кардашёва потенциально будет использовать энергии в год столько, сколько содержат 1754,5 тонн вещества. Это всё ещё довольно мало для внедрения технологии в каждый дом.
Шкала Кардашёва — метод измерения технологического развития цивилизации, основанный на количестве энергии, которое цивилизация может использовать для своих нужд.
Цивилизация второго типа будет потреблять энергии существенно больше. 8 миллиардов человек будут потреблять такое количество энергии, эквивалент массы которой равен 2193 тонны в год на каждого жителя. Вот тут уже распространение технологии реплицирования материи из энергии имеет практический для жителей смысл.

• Более подробно о цивилизациях по шкале Кардашёва я писал в статье "Когда человечество станет цивилизацией ПЕРВОГО типа по Шкале Кардашёва?".

Но есть нюанс. Даже если бы прямо сейчас существовала подобная технология, она была бы энергетически неподъёмной для человечества ещё очень долго.
Согласно прогнозам, в случае отсутствия глобальных катастроф и прочих неприятностей подобного рода, человечество достигнет энергопотребления цивилизации первого типа только к 2246 году, а второго типа - к 3071 году…
Однако основы технологии реплицирования материи из энергии закладываются уже сегодня.

С помощью современной физики мы сегодня открываем те эффекты, которые могут быть практически реализованы только через 500 и более лет (согласно сегодняшним оценкам).

Технология создания материи из энергии уже получила практическое подтверждение, хотя теоретическое изложение было впервые обосновано Грегори Брейтом и Джоном А. Уилером ещё в 1934 году.
Так называемый "процесс Брейта — Уилера" является самой базовой и простейшей реакцией, где свет (энергия фотонов) превращается в вещество (материю с массой покоя).

Фотон - это нейтральный квант электромагнитного поля, который не имеет своей античастицы (антифотона) и является чистой энергией. Два высокоэнергетических фотона способны породить материю в виде электрона и позитрона.

Частицы в нашей вселенной рождаются преимущественно попарно: одна частица материи и одна - антиматерии. Так же и в ходе реакции Брейта — Уилера столкновение двух фотонов рождает пару «электрон-позитрон». Так как обе частицы обладают массой и рождаются вследствие взаимодействия чистой энергии фотонов, то и сам единичный фотон должен обладать огромной энергией, смещая длину волны далеко в гамма-спектр.
Но вот беда: создавать гамма-лазеры человечество пока не умеет, поэтому сама генерация вынужденного излучения в гамма-диапазоне ещё не осуществлена. Но это не единственная проблема. Свет обладает поляризацией, и разнополяризованный свет не взаимодействует друг с другом. Для взаимодействия фотонов, особенно в процессе Брейта — Уилера, нужна сверхточная фокусировка, которая опять-таки сложно достижима. Все эти факторы ограничивают учёных в проведении прямого эксперимента по наблюдению процесса Брейта — Уилера.
Нелинейный процесс Брейта–Уилера (или многофотонный процесс Брейта–Уилера) - это создание пары "электрон-позитрон" при распаде высокоэнергетического фотона (гамма-фотона), взаимодействующего с сильным электромагнитным полем, таким как лазер.


Но есть лазейка. Нам необязательно оперировать исключительно энергией. Для репликации материи можно использовать собственно материю. Например, электрон, помещённый в мощное когерентное электромагнитное поле (лазер), будет с ним взаимодействовать, обмениваясь энергией, и излучать гамма-кванты, которые, в свою очередь, при совпадении поляризации с лазером будут порождать пары «электрон-позитрон».
Подобные пары обычно сразу аннигилируют, превращаясь обратно в гамма-кванты. Но их можно разделить с помочью мощного импульсного электромагнитного поля, что позволит в ходе этого процесса создавать как материю, так и антиматерию.
Получается, что при помощи одного электрона и сверхмощного лазера можно реплицировать материю. Причём процесс репликации будет расти в геометрической прогрессии, а плотность конечного вещества на единицу объёма превзойдёт плотность атомов в металле в десятки раз.
Конечно, и этого делать мы пока не умеем. Нам не хватает мощности лазерных комплексов (нужно примерно в 10 тысяч раз больше…).
Лазерный петаваттный комплекс “Фемта - Луч”, расположенный во Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики. Этот комплекс является одним из самых мощных в мире, на нём также изучается механика процесса Брейта — Уилера. Сегодня самый мощный в мире лазерный комплекс (5,4 петаватта) находится в Китае.



Подобный процесс - вовсе не фантастика. Ещё в 1997 году был зафиксирован первый случай, когда свет превратился в материю.
Американские исследователи из Стэнфордского центра линейных ускорителей (SLAC) смогли сделать это, хотя и немного по-другому. В эксперименте SLAC использовались электроны для первичного создания высокоэнергетических фотонов, которые затем подвергались многократным столкновениям в одной камере, в результате чего происходило образование электронов и позитронов. В ходе этих столкновений и были зафиксированы первые события превращения света в материю. Этот метод - косвенный и является многофотонным процессом Брейта-Уилера, который демонстрирует, что подобное превращение энергии в материю физически возможно.
В 2012 году учёные задумались о создании фотонного коллайдера для прямого изучения процесса Брейта — Уилера. Правда нынешние технологии не позволяют сфокусировать требуемую энергическую мощность на пучок фотонов. Но в перспективе такое возможно, это дело ближайших 30-50 лет, что относительно недалёкое для нас будущее.
А пока физики придумывают разные обходные пути для прямого изучения процесса Брейта-Уилера.
Так, недавно материя из света была получена путём ускорения ионов золота до 99,995% от скорости света в Брукхейвенской национальной лаборатории в США. У ионов, разогнанных до подобных скоростей, появляется собственное электромагнитное поле. Правда электромагнитное поле состоит не из реальных, а виртуальных фотонов, но это не мешает им влиять на всю систему.

Например. магнитное поле постоянного магнита статично, оно состоит из виртуальных фотонов. Точнее, взаимодействие виртуальных фотонов (которые самопроизвольно рождаются/исчезают в вакууме) с веществом магнита проявляет себя в виде постоянного магнитного поля.

Так вот, ионы золота, пролетая в непосредственной близости друг от друга, "соприкасаются" электромагнитными полями, что приводит к их взаимодействию в виде рождения пары "электрон-позитрон". Скорости, близкие к световой, помогают продлить период взаимодействия виртуальных фотонов, ведь на очень малый промежуток времени виртуальный фотон становится реальным, беря энергию для своего образования прямо из вакуума (это, кстати, нарушает закон сохранения энергии). А став реальным фотоном, он может провзаимодействовать с таким же фотоном. Это и зафиксировали исследователи.

Закон сохранения энергии нарушается на ничтожно малый промежуток времени, пока фотон существует в нашем реальном мире. Далее он снова становится виртуальным, возвращая энергию обратно в вакуум, и так бесконечно долго.

Между тем, в 2018 году в CERN на Большом Адронном Коллайдере впервые увидели, как столкновение фотонов порождает W-бозоны - одни из самых тяжёлых элементарных частиц. Именно эти бозоны и являются переносчиками слабого взаимодействия - фундаментальной силы в природе. Так что из света можно получать не только электроны и позитроны.


Вот так сегодня учёные делают первые шаги в технологии, которая будет обыденной для наших потомков через 500-1000 лет.








https://zen.yandex.ru/media/dbk/sdelan-pervyi-shag-v-tehnologii-replicirovaniia-materii-priamo-kak-v-nauchnoi-fantastike-6122876661e786779bca2a0e

[Swark]

Фантом электрона
Главную элементарную частицу придумали, а не открыли

[Consta]

Друзья! Над археологическим наследием нашей страны нависла новая серьёзная угроза и нужна помощь всех, кто считает важным его сохранение. Вот как об этом пишет наш друг и коллега, археолог Павел Колосницын.

"Дело в том, что сейчас существует важный механизм защиты археологических памятников – историко-культурная экспертиза земель, подвергаемых разрушающему воздействию (то есть территорий, отводимых под застройку, добычу полезных ископаемых и т. д.). В ходе такой экспертизы проводятся археологические исследования, позволяющие обнаружить неизвестные археологические памятники. По всей России ежегодно в ходе экспертиз находят сотни неизвестных ранее памятников – стоянок эпохи каменного века, средневековых поселений, селищ, могильников, которые потом ставятся на охрану. Но не все довольны таким порядком - некоторым гораздо удобнее объявить, что на данной территории памятники отсутствуют и после этого строить и рыть карьеры, не заботясь о культурном наследии.

Сейчас в Госдуму, без каких либо обсуждений, внесён законопроект, который предполагает передать региональным властям полномочия разделения всех земель на три категории: территории, где есть известные памятники археологии, где они могут быть и где их точно нет.

Казалось бы, идея здравая, но беда в том, что механизм разделения категорий земель не прописан, а его финансирование не предусмотрено. Поэтому появляется серьёзный риск того, что региональные власти, вынужденные выбирать между сохранностью археологического наследия и реализацией инвестиционного проекта, будут более лояльны к инвесторам – сроки горят, смета составлена, проект важный, а тут ещё какая-то экспертиза, после которой придётся корректировать проект или выделять средства на охранные раскопки и ждать пока археологи всё раскопают.

Региональные органы охраны культурного наследия, в свою очередь, прямо зависимы от региональных властей. Поэтому очень высок риск того, что в случае необходимости земельные участки будут просто объявлять свободными от археологических памятников, без всякой экспертизы. Просто для удобства и экономии. В результате мы потеряем множество археологических памятников и огромный пласт информации о прошлом".

Завтра, 11 декабря в 11-00 по московскому времени состоится инициированное Институтом археологии и этнографии СО РАН коллективное обсуждение сложившейся ситуации. Если вас волнует судьба российских археологических памятников - не пропустите трансляцию: https://youtu.be/xfAcS8-B7NM

Что еще можно сделать? Перейти по ссылке на Федеральный портал законопроектов и отметить отрицательное отношение к законопроекту (нажав иконку "красный палец вниз"), а также оставить свои комментарии в разделе «Ваши предложения» https://regulation.gov.ru/projects?fbclid=IwAR2Fm5pSI..

Потребуется войти в систему через «Госуслуги» или зарегистрироваться, указав имя и email и подтвердив регистрацию перейдя по ссылке в электронном письме.
В комментариях важно указать, что закон фактически отменяет обязательную историко-культурную экспертизу, что приведёт к уничтожению неизвестных на данный момент памятников археологии и предоставляет широкие возможности для коррупции.

В 2019 году уже была попытка провести подобный закон. Но благодаря общественному возмущению и сопротивлению профессионального сообщества его удалось отклонить. Так что шанс есть.

[Swark]

https://hi-news.ru/science/astrofizi...eto-takoe.html

Астрофизики обнаружили «мосты» из темной материи. Что это такое? - Наши Лучики.

[Swark]

https://focus.ua/technologies/501139...alaktike-video

Джет черной дыры похож на вытянутую спираль ДНК (в тексте видео с зумом этого объекта), но это же наш Луч, символ которого Кадуцей, что теперь и доказано.

[Consta]

ЯРКИЕ СОБЫТИЯ 2021. ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ

Сложные два года пандемии беспрецедентно стимулировали развитие наук и интерес к новым знаниям. В последний год ученые признавали: «Неизвестно, сколько времени понадобилось бы? на достижение нынешних результатов в «мирное» время». Более яркие результаты заметны в медицине и биотехнологиях. Космическая отрасль, несмотря на непростое время, тоже получила интересные данные. Новые знания отмечают и в различных гуманитарных науках.

Что нового узнали ученые гуманитарных областей за 2021-й год – об этом в материале «Научной России».

Психология пандемии

Летом ученые и чиновники в России ставили задачу – привить 60-70 процентов населения к осени. Этого сделать не удалось даже к середине декабря: по информации Яндекс статистики во второй половине месяца за полторы-две недели до Нового года вакцинировано чуть больше сорока процентов россиян.

Почему так вышло – на этот вопрос отвечают ученые на стыке психологии и социологии. В частности, исследования показывают, какие защитные психологические механизмы сформировались у россиян, чего ждут люди от вакцинации и пандемии.

Например, выросла ценность семьи, личных контактов, друзей. Стала важнее эмоциональная поддержка. В то же время снижается доверие к миру, людям и социальным институтам. Усиливается поляризация и население становится жестче в оценках.

«Мы наблюдаем размывание середины, которая раньше могла сомневаться, допускать и одну, и другую точки зрения. Мы видим, что общество поляризовано даже по тем вопросам, которые к пандемии не имеют прямого отношения.

Эта жесткость в оценках и более простая картина мира, в которой мы нуждаемся, испытывая тревогу перед трудноконтролируемой угрозой, усиливает и популизм. Для него характерно противопоставление народа и власти. Интрига в том, что разные группы общества ждут от государства разного: для кого-то важна экономическая поддержка, кто-то считает, что государство должно перестать вмешиваться в нашу жизнь и снять ограничения, другие, наоборот, думают, что требуется более жесткий подход. Но, в конечном счете, оказывается, что власть не права, недорабатывает. Сейчас такие настроения особенно заметны», – так говорит доктор психологических наук, профессор РАН Тимофей Нестик.

Психологи отмечают, что вакцинация – это сложная проблема во всем мире. В такой ситуации нужны не общие, обезличивающие решения, а адресные, подходящие отдельным группам людей. Кто-то ждет от вакцинации дополнительного подтверждения безопасности вакцин. Кому-то важна свобода выбора, в том числе возможность решать, какой вакциной прививаться. Есть группа людей, ориентированная на авторитет – для них важно, как ведут себя уважаемые и известные люди. Каждая из таких групп требует своего подхода, чтобы уровень вакцинированного населения стал решающим для остановки пандемии.

Удаленная педагогика

В педагогических кругах в последние два года появился термин «поколение карантина». Об этом рассказывала президент Российской академии образования Ольга Васильева во время Общего собрания членов РАН.

В целом система образования и существующий уровень педагогических знаний справились со сложной ситуацией, пусть и с трудностями. Пандемия поставила перед педагогическими науками новые задачи и подала импульс к развитию. В частности, возникла необходимость адаптировать проверочные работы под возможные нештатные ситуации, в том числе условия карантина, определить систему индивидуальной поддержки учеников, решить проблему технической оснащенности.

Педагоги заметили, что у школьников выросли проблемы психологического порядка. Так данные говорят, что 20% детей при дистанционном образовании испытывают выросшие уровни депрессии, а у 14% растет уровень тревоги. В то же время и сами педагоги начали больше уставать в условиях удаленного обучения, по сравнению с традиционной схемой.

Гнездиловский всадник



Один из важнейших объектов археологических раскопок 2021 года – могильник Гнездилово под Суздалем. В этом году археологи работали над остатками кургана с могильной ямой, где обнаружили погребение всадника. По предварительным данным, погребение датируется концом Х – началом XI века.

С останками обнаружили пару стремян, подпружную пряжку, которую использовали для крепления седла, удила и боевой топорик – это редкая находка. Погребения с оружием и снаряжением нечасто практиковались в древнерусских могильниках: похоронные обряды на Руси не были ориентированы на демонстрацию статуса через захоронение оружия и конского снаряжения в могилы.

Гнездиловский всадник, которого обнаружили в этом году, – первая находка захоронения с подобным снаряжением за последние 170 лет. Современные методы археологии и антропологии могут подробнее рассказать о погребальных обрядах древней Руси и при удачном стечении обстоятельств дать информацию о самом погребенном.

Раскопки на трассе Таврида



На культуру населения Юго-Западного Крыма в первом тысячелетии сильно влияла Римская империя и Византия – такие выводы сделали ученые, проанализировав материалы, которые археологи нашли во время раскопок перед строительством автотрассы «Таврида» и в Южном пригороде Херсонеса. Ювелирные изделия, керамическая и стеклянная посуда, оружие и снаряжение, монеты и предметы быта представили на сентябрьской выставке в Государственном музее-заповеднике «Херсонес Таврический».

«Мы подходим к археологическому освещению важной темы мировой истории: темы взаимодействия античного мира и его варварского окружения», – отмечал вице-президент РАН, директор Института археологии РАН Николай Макаров.

Раскопки при строительстве трассы «Таврида» начались в 2017 году и стали крупнейшими в археологической истории Крыма: ученые исследовали почти 300-километровый участок будущей трассы. Во время работ археологи изучили более 90 памятников от эпохи мезолита до XIX века. Результаты раскопок еще анализируют, но уже понятно, что они дали уникальные сведения для понимания истории Юго-Западного Крыма I тысячелетия.

Юбилей русского гения

А еще в 2021 году исполнилось 200 лет со дня рождения великого русского писателя Федора Михайловича Достоевского. Важную для филологов, литературоведов и в целом знакомых с русской классикой людей тему отметили на заседании Президиума Российской академии наук в конце октября. Роли Ф.М. Достоевского в истории России и изучению его творчества посвятили отдельный день в Академии наук, а мы предлагаем посмотреть интервью с директором Института мировой литературы им. А.М. Горького РАН, доктором филологических наук, членом-корреспондентом РАН Вадимом Полонским. Это интервью и другие материалы, посвященные событиям в мире российских гуманитарных наук 2021 года, смотрите по ссылкам ниже.

[Swark]

В центре Млечного Пути обнаружили тысячи загадочных нитей

Астрономы США обнаружили в центре галактики нити из высокоэнергетических электронов

Изображение: Northwestern University

Астрономы Северо-Западного университета США выявили около тысячи загадочных нитевых структур, протянувшихся на 150 световых лет, в центре Млечного Пути. Об открытии сообщается в статье, опубликованной в репозитории препринтов arXiv.

Впервые нити были обнаружены в начале 1980-х годов в ходе радиоволновых наблюдений галактики. Ученые выяснили, что эти структуры, которые образуют кластеры, состоят из высокоэнергетических электронов, порождающих вращающееся магнитное поле, однако их происхождение оставалось неизвестным. Новые наблюдения выявили в десять раз больше нитей, чем было найдено до этого, что позволило провести статистический анализ.

Ученые выяснили, что структуры могут быть связаны с прошлой активностью центральной сверхмассивной черной дыры Млечного Пути, а не со вспышками сверхновых. Однако еще одна странность нитей заключается в том, что они находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, примерно равном расстоянию от Солнца до Земли. Кроме того, неизвестно, что именно разгоняет электроны до скорости, близкой к скорости света.

[was]

Сообщение от Ardens

Сделан первый шаг в технологии реплицирования материи. Прямо как в научной фантастике…

Кто из нас не желал получить нужную вещь здесь и сейчас?
Прямо вот так, не выходя из дома, подойти к некоему прибору, задать нужную программу и реплицировать себе нужный предмет, одежду или даже еду.

К. Устинов в книге "Свита Спасения":

83. Чертежи проекта «Колокол», переданные «Аненербе» Блюмкиным, заключали в себе аппарат умножения, или клонирования, предметов и живых существ на основе привлечения всеначальной энергии. Феномены, которые производились Шри Сатья Саи Бабой, в «Колоколе» осуществлялись механически, без различия материалов или живых существ. Это могли быть как атомные бомбы или золото, так и люди. Предполагают, что сам фюрер был клонирован в нескольких копиях. Причем при воздействии «Колокола» передается вся генетическая память, все привычки и накопления, кроме духовной части. То есть происходит создание биороботов, не отличимых от людей.
Один из механизмов, который был прообразом «Колокола», хранился в дарохранительнице и сокровищнице Поталы, дворца Далай-Ламы в Лхасе, столице Тибета. Блюмкину показали много чудесного и непонятного и позволили ему снять копии с чертежей в виде фотопленок, которые он впоследствии привез в советскую Россию. Но все это осталось невостребованным. Ни одно из ведомств не заинтересовалось фантастическими проектами летающих дисков, машины времени и системы воспроизводства предметов. И Блюмкин продал их Германии за сумму в три с половиной миллиона рублей.

[Consta]

600 ТЫСЯЧ ЛЕТ

Специалисты Арктического и антарктического научно-исследовательского института на антарктической станции Восток успешно подняли с глубины 3453 метра ледяной керн возрастом 567 тысяч лет. В следующем году учёные рассчитывают получить из нижних слоев ледника образцы возрастом более 1 миллиона лет.



а время экспедиции из скважины 5Г-5 учёными добыто 133,63 метра керна. Цель проекта – прохождение ледяного слоя на глубине до 3610 метров, содержащего лёд возрастом до 1,2 млн лет, – может быть достигнута уже в следующей экспедиции. Завершение бурения намечено на январь-февраль 2023 года.

«Ледяной купол над озером Восток содержит уникальные данные о процессах, происходивших на Земле на протяжении нескольких миллионов лет. По ледяным кернам можно точно реконструировать температурный режим, оценить солнечную и вулканическую активность, плотность и газовый состав атмосферы, определить содержание парниковых газов. Мы сможем сделать выводы о биологических, исторических и даже экономических изменениях в жизни нашей цивилизации. Но главное, мы сможем выстроить модели будущих возможных климатических колебаний на планете, которые лягут в основу исследований важнейших отраслей науки и экономики», – рассказал директор Арктического и антарктического научно-исследовательского института Александр Макаров.



Озеро Восток – одно из крупнейших озер на Земле, открытое в конце ХХ века в Антарктиде. Озеро расположено в районе российской антарктической станции Восток, в честь которой оно получило свое название.

На протяжении нескольких миллионов лет экосистема озера Восток изолирована от внешнего воздействия под толщей льда на глубине около 4 километров. На сегодняшний день это самое малоизученное место на планете. Предполагаемая площадь подледникового пресноводного водоема – около 16 тысяч квадратных км, глубина – более 1200*метров.

В январе 1970 года сотрудники Арктического и антарктического научно-исследовательского института и Горного института начали бурение первой глубокой скважины [1Г – первая глубокая] на станции Восток. В 1990 году начался проект по бурению пятой по счёту глубокой скважины [5Г]. Первое вскрытие озера Восток состоялось 5 февраля 2012 года на глубине 3769,3 метра.

*

Источник информации и фото:*Медиагруппа ААНИИ

[Consta]

ЭКСПЕРИМЕНТЫ С «ЖИВЫМ СВЕТОМ» МЕДУЗ


Учёные изучили обелин – этот фотопротеин может использоваться для создания биолюминесцентных тест-систем.

Исследовали обелин сотрудники Сибирского федерального университета вместе с коллегами из Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН и учеными Шанхайского технического университета. Авторы работы, опубликованной на портале Wiley Online Library, рассматривали обелин, активированный не природным субстратом, а его синтетическим аналогом.



Фотопротеины — это биолюминесцентные белки. В ходе химической реакции они могут излучать свет. В природе фотопротеины встречаются во многих морских организмах, например, в светящихся морских гидроидных полипах. Эти подводные жители образуют большие колонии и ведут хищный образ жизни.

Жизнь гидроидных полипов состоит из чередования двух поколений. Одно поколение, полипоидное, ведет сидячий образ жизни и размножается только бесполым способом, производя посредством почкования полипов и медуз. Второе поколение – медуз – отрывается от колоний полипов и переходят к свободному подвижному образу жизни.

Фотопротеин обелин используют как внутриклеточные маркеры для мониторинга клеточных процессов, так как он излучает яркий свет при добавлении ионов кальция. Также обелин применяется в тестовых системах для иммуноферментного анализа, который позволяет диагностировать заболевания, вызванные бактериальными клетками, вирусами, грибками, простейшими микроорганизмами и паразитами.

Направленное изменение свойств фотопротеинов позволит расширить спектр их применения. Ткани живых организмов плохо пропускают синий цвет и хорошо пропускают красный. Но природные фотопротеины светятся именно синим цветом, поэтому, чтобы эффективно использовать фотопротеины для визуализации внутренних процессов в тканях, лучше добиться, чтобы их свечение было сдвинуто в красную область спектра.

Можно химически модифицировать молекулу субстрата, чтобы в результате свечение белка получалось жёлтым или красным. Изменить цвет излучения на более красный способен целентеразин-v – химический аналог природного субстрата биолюминесценции фотопротеинов – целентеразина. Однако фотопротеины, активированные этим аналогом, светятся очень слабо, что значительно снижает их практический потенциал. Причины низкой эффективности работы фотопротеинов с целентеразином-v выяснила группа учёных, в которую вошли эксперты СФУ.

«Используя методы кристаллографии и рентгеноструктурного анализа, нашей научной группе совместно с коллегами из Китая удалось решить трёхмерную пространственную структуру обелина, активированного целентеразином-v (обелина-v). Это позволило увидеть, как и в какой форме новый субстрат встроился в активный центр белка, и удостовериться, что структура белка не нарушена, – рассказала соавтор исследования, доцент кафедры биофизики и базовой кафедры биотехнологии СФУ, старший научный сотрудник Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН Елена Еремеева».

Исследователи детально охарактеризовали биолюминесцентные и флуоресцентные свойства обелина-v и рассмотрели их связь со структурной организацией белка. Сравнение структуры обелина-v со структурой обелина, активированного обычным целентеразином, позволило выявить отличия между двумя вариантами белков и понять причины низкой эффективности биолюминесценции обелина-v.

*

Автор Диана Энгельгардт

[Consta]

СТАРТУЕТ МЕЖДУНАРОДНЫЙ МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ «ЛОМОНОСОВ — 2022»


12 апреля, в День космонавтики, в Интеллектуальном центре - Фундаментальной библиотеке МГУ ректор МГУ Виктор Садовничий дал старт работе XVIII Международного молодежного научного форума «Ломоносов — 2022».

Ректор МГУ Виктор Садовничий: «Проходящий по инициативе Московского университета ежегодный форум «Ломоносов» — это крупнейшая в мире площадка для молодых ученых и исследователей, представителей нового поколения научных школ, университетских научных команд, всех, кто связывает свой завтрашний день с познанием мира. Для десятков и сотен тысяч молодых ученых форум «Ломоносов» — это возможность высказаться, найти единомышленников, сопоставить свои научные достижения с результатами коллег из других университетов и стран. Форум является точкой притяжения огромной аудитории, открывает новые возможности для научной кооперации, формулирует новые идеи для исследований, создает уникальную среду взаимодействия тех, кто уже делает науку сегодня и определит ее лицо завтра».




«В Московском университете научная молодежь находится на острие научного прогресса, занимается самыми актуальными научными проблемами, участвует в решении задачи импортозамещения. На базе Долины МГУ — Инновационного научно-технологического центра МГУ «Воробьевы горы» — с участием молодых ученых сегодня активно формируются команды стартапов. Совсем недавно были объявлены компании-резиденты первой очереди научно-технологической долины МГУ — инновационного ядра будущего Московского университета», — подчеркнул ректор Виктор Садовничий.

В рамках форума также запланирована работа традиционной Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», которая началась 11 апреля и продолжится до 22 апреля. Уже в 29 раз она пройдет в смешанном формате по 42 секциям, отражающим все основные направления современной науки.

Международный молодежный научный форум «Ломоносов» и ежегодная конференция «Ломоносов» направлены на развитие творческой активности молодых ученых, привлечение их к решению актуальных задач современной науки, укрепление единого международного научно-образовательного пространства и установление контактов между будущими коллегами.

В форуме «Ломоносов-2022» принимают участие 14 тысяч молодых ученых России и других стран. Форум пройдет на 9 региональных площадках в рамках научно-образовательного консорциума «Вернадский», а также во всех филиалах МГУ и университете МГУ-ППИ в Шэньчжэне. В торжественной церемонии открытия приняли участие 800 человек в актовом зале и 13 тысяч в формате онлайн.

В программе форума запланированы работа научно-популярного лектория форума «Ломоносов», международный конкурс инновационных проектов и стартапов «Потенциал будущего», конференция «Образование в условиях стремительно меняющегося мира», Международный конгресс молодых ученых. Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

[Consta]

СПАСУТ ЛИ НАС ТИХОХОДКИ ОТ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ?

Ученые Сектора молекулярной генетики клетки Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований изучают, как действует особый белок тихоходок, который защищает этих уникальных существ от радиации, на модельные организмы — плодовую мушку и культуру клеток человека. В перспективе такие исследования могут помочь в разработке эффективных методов защиты живых организмов, в том числе человека, от ионизирующего излучения.



Тихоходки — это микроскопические, не более 1,5 мм, беспозвоночные животные, которые смогли заселить практически все биомы на Земле, в том числе те, которые принято считать экстремальными для выживания. Эти животные в состоянии анабиоза могут выживать как минимум 30 лет без пищи и воды (более длительные эксперименты пока не проводились). Их сопротивляемость радиации — радиорезистентность — рекордная среди всех живых организмов на Земле: некоторые виды тихоходок выдерживают дозу ионизирующего излучения до 10000 грей. Для сравнения, смертельная доза излучения для человека всего 3-5 грей. Именно поэтому тихоходки стали модельным организмом для изучения возможностей живых организмов сопротивляться радиации.

Прорыв в исследованиях тихоходок произошел в 2016 г., когда японскими учеными был расшифрован геном самого радиорезистентного вида тихоходок Ramazzottius varieornatus. В ходе сравнения генома этих тихоходок со всеми уже известными геномами других организмов был обнаружен уникальный белок, который назвали Damage suppressor, или сокращенно Dsup.

В Объединенном институте ядерных исследований уже ведутся работы по изучению влияния радиации, и особенно космического излучения, на когнитивные функции и морфологические особенности живых организмов. Результаты неутешительные — это влияние разрушительно, и это уже поставило под вопрос возможность дальних космических полетов. Надежда на изучение функций Dsup, что в перспективе может дать нам способ снизить пагубные последствия радиации. Возможно, этот белок позволит повысить уровень радиорезистентности организма, или защитить окружающие опухоль ткани при радиотерапии, или выступить в качестве ДНК-протектора при длительной криоконсервации биологических материалов. Ученые ЛЯП ОИЯИ изучают механизмы действия белка Dsup, чтобы оценить перспективы его использования для повышения радиорезистентности многоклеточных сложных организмов. Посвященный этой тематике научный проект стартовал в институте в январе прошлого года. До этого подобное исследование проводилось лишь на культуре клеток человека HEK293 в Японии с использованием рентгеновских лучей.

В качестве исследуемых объектов ученые ЛЯП ОИЯИ выбрали плодовых мушек Drosophila melanogaster и культуру клеток человека HEK293 — человеческую эмбриональную почку. Благодаря исследованиям, проведенным в Японии, последовательность гена, который кодирует белок Dsup, уже была известна, и специалисты ЛЯП произвели его химический синтез. После этого ген был полностью секвенирован и оптимизирован под используемый объект. “В Лаборатории была совершена микроинъекция раствора, содержащего нужную ДНК, в эмбрионы дрозофил, — рассказывает начальник сектора молекулярной генетики клетки ЛЯП ОИЯИ Елена Кравченко. — Из эмбрионов выросли взрослые особи с необходимой генетической вставкой, которая теперь передается следующим поколениям”. После такой процедуры специалисты получают огромную популяцию плодовых мушек со встроенным геном Dsup, с которого в каждой клетке организма синтезируется белок Dsup.

Чтобы понять, как новые линии дрозофил переносят радиацию, образцы были облучены гамма-квантами с энергией 1-10 МэВ в дозе 500 грей на ускорителе Микротрон МТ-25 в Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ. И результаты показали увеличение радиорезистентности у особей с встроенным в ДНК белком Dsup (изображение 1).

Клетки HEK293 облучались на Фазотроне ЛЯП протонами в дозе 4 Гр с энергией 150 МэВ. Как видно на изображении 2, выживаемость клеток, экспрессирующих Dsup, значительно выше, чем у клеток контрольной линии.

Таким образом, ученые ОИЯИ смогли доказать, что белок Dsup работает в ДНК и плодовых мушек, и в культуре клеток человека HEK293, то есть обладает универсальностью. Исследование также показало, что радиорезистентность повышается при воздействии разных видов излучения.

Однако остается немаловажный вопрос — как этот белок влияет на другие системы организма. Для этого специалисты ЛЯП ОИЯИ выполнили транскриптомный анализ, то есть, по сути, проверили активность всех генов, вовлеченных во все биологические процессы дрозофилы.

Выяснилось, что больше 1000 генов, вовлеченных в важнейшие процессы организма, изменили свою активность. Например, снизилась активность генов, вовлеченных в организацию хроматина, регуляцию транскрипции, функционирование нервной системы и т.д., т.е. снизилась активность процессов, связанных с “обслуживанием” ДНК и считыванием информации с нее. Это значит, что необходимо найти способ избежать подобных негативных последствий использования Dsup. По словам специалистов ЛЯП ОИЯИ, в проведенных экспериментах этот ген работает постоянно с очень высокой активностью, в течение всей жизни особи. Поэтому возможным решением проблемы может стать функция включения и выключения этого гена. Для этого возможно настроить работу гена Dsup таким образом, чтобы он включался и выключался при добавлении определенного вещества и работал только в нужное время, например, во время космического полета. Проверка этой гипотезы — одна из следующих целей научной команды этого исследования.

Научная группа проекта также работает над определением структуры белка Dsup, чтобы детально понять механизм его действия. Эта задача потребовала синтезировать Dsup в больших количествах, что заняло у коллаборации ученых ЛЯП и ЛНФ несколько месяцев. В результате специалистам удалось приблизиться к пониманию вторичной структуры (трехмерной формы локальных сегментов белков) Dsup с помощью таких методов, как малоугловое рентгеновское рассеяние SAXS (исследования велись в ЛНФ ОИЯИ, российском МФТИ и ESRF, Гренобль, Франция), малоугловое нейтронное рассеяние SANS, динамическое рассеяние света DLS (ЛНФ ОИЯИ). Так, установлен размер белка (примерно 200 на 66 ангстрем). Также доказано, что он не глобулярный (т.е. полипептидные цепи не свернуты в глобулы), и для него показано присутствие вторичной структуры.

Для уточнения вторичной структуры Dsup ученым будет необходимо провести измерения с помощью методов кругового дихроизма, DLS и SAXS в нативных и денатурирующих условиях, когда проверяется нарушение структуры под действием различных факторов. Такие эксперименты уже запланированы на 2023 год с использованием установок ЛНФ ОИЯИ (XEUSS 3.0) и МФТИ (J-1100 CD Spectrometer). Еще одной задачей на следующий год станет оценка метаболической активности и индукции апоптоза (программируемая клеточная гибель) в клетках культуры человека HEK293, экспрессирующих Dsup, а также определение уровня клеточного кислорода.

*

Информация и фото предоставлены пресс-службой Объединенного института ядерных исследований

[Consta]

УЧЕНЫЕ ФИЦ БИОТЕХНОЛОГИИ РАН ОПРЕДЕЛИЛИ, КАКИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ ЛУЧШЕ ВСЕГО ОЧИЩАЮТ СТОЧНЫЕ ВОДЫ ГОРОДА МОСКВЫ

Сотрудники ФИЦ Биотехнологии РАН определили группы микроорганизмов, населяющих активный ил девяти крупных очистных сооружений Москвы и обеспечивающих стадию биологической очистки сточных вод. Очистные установки используют разные методики, а потому и составы популяции микробов на них отличались, равно как и эффективность. Результаты работы, опубликованной в журнале Scientific Reports, помогут разработать рекомендации для подбора оптимального подхода к очистке воды и обогащения активного ила определенными штаммами.




Вода, которая используется в быту, сельском хозяйстве и на различных предприятиях, неизбежно загрязняется, и возвращать ее в таком виде в природу опасно как для экологии, так и для людей, которые так или иначе ее используют и даже просто находятся рядом. Именно поэтому все сточные воды, поступающие в городскую канализацию, проходят многоступенчатую очистку: механическую, биологическую, физико-химическую и дезинфекционную.

Биологическая обработка происходит при помощи микроорганизмов в составе так называемого активного ила и предполагает удаление органических веществ и биогенных элементов — углерода, азота и фосфора. Микробы используют компоненты сточных вод для получения энергии и постройки своих клеток, заодно превращая их в безвредные или менее опасные соединения.

«В зависимости от того, что содержится в среде, какова температура и технология обработки, а также загруженность очистного сооружения, в активном иле будут преобладать те или иные группы микроорганизмов. Поскольку ряд штаммов нельзя культивировать в условиях лаборатории, мы многого не знаем о том, кто помогает нам очищать сточные воды. Это очень важно как для подбора оптимальных технологий очистки сточных вод, так и для оценки эффективности работы очистных сооружений», — рассказывает научный сотрудник центра метагеномики и инженерии микробных сообществ ФИЦ Биотехнологии РАН Шахжахон Бегматов.

Сотрудники Института биоинженерии имени К.Г. Скрябина и Института микробиологии имени С.Н. Виноградского, входящих в состав ФИЦ Биотехнологии РАН (Москва), в ходе выполнения проекта Российского научного фонда (№*21-64-00019) отобрали пробы активного ила из девяти крупнейших очистных сооружений Москвы и проанализировали гены 16S рРНК их микробных обитателей. Благодаря особенностям своей структуры этот фрагмент ДНК используется для определения систематического и эволюционного положения микроорганизма. В данной работе авторы сосредоточились на принадлежности микробов к разным таксономическим и физиологическим группам, чтобы понять, как различные подходы к очистке влияют на популяцию активного ила, а тот — на эффективность процесса. Хотя в целом микробное население разных очистных сооружений было схоже, обнаружились и отличия, обусловленные используемыми на очистных установках методами.

Анализ показал, что лучше всего работала технология, разработанная в Кейптаунском университете, суть которой заключается в определенном чередовании кислородных и бескислородных условий, что обеспечивает эффективное удаление микроорганизмами органики, углерода, азота и фосфора. Как и ожидали авторы, основу популяции на установках с такой методикой составляли нитрифицирующие, денитрифицирующие и фосфат-аккумулирующие бактерии, с которыми другие штаммы не очень уживаются — им нужны особые условия среды.

Очистка методом нитрификации-денитрификации эффективно удаляла только органику и азот — соответственно, в иле были обнаружены микроорганизмы - нитрификаторы и денитрификаторы. Вместе с тем фосфат-аккумуляторов было мало, и фосфор оставался в системе; легко расщепляемую органику успешно перерабатывали гетеротрофы.

Худшие результаты эффективности очистки от органики и аммиака показали очистные установки, где применялась традиционная аэробная система. Здесь не получили большого распространения обитатели бескислородных областей, однако из-за неидеального обеспечения реакторов кислородом (возможно, плохого перемешивания) внутри комков отходов все же образовывались анаэробные участки. Здесь начинали действовать «поедающие» органику денитрификаторы, способные переработать лишь часть азотсодержащих соединений.

Также ученые проверили, насколько микробиомы активного ила московских очистных сооружений схожи с описанными в других странах. Оказалось, что они не похожи на европейские или иные группы и образуют отдельный кластер на «глобальном дереве». Вероятно, составы микробиомов в большей степени обусловлены характеристиками сточных вод, которые определяются экологическими, экономическими и культурными особенностями каждого конкретного города, чем особенностями используемой технологии очистки. Например, в Москве цены на воду для использования в быту относительно низки, можно не экономить, и в канализацию поступают довольно разбавленные растворы органики, а потому ее концентрация оказывается ниже, чем в других крупных городах мира.

«Результаты нашей работы помогут улучшить технологии очистки сточных вод с учетом особенностей региона. Мы надеемся, что наша работа способствует пересмотру подходов на конкретных очистных сооружениях и их замене на более эффективные и безопасные для природы и людей», — подводит итог научный сотрудник центра метагеномики и инженерии микробных сообществ Шахжахон Бегматов.

*

Информация и фото предоставлены пресс-службой ФИЦ Биотехнологии РАН Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

[Consta]

ВИКИНГИ ЖИЛИ В СЕВЕРНОЙ АМЕРИКЕ 1001 ГОД НАЗАД

Последние исследования показали, что викинги населяли Северную Америку ровно 1001 год назад. Исследования проводились в знаменитом памятнике Л’Анс-о-Медоуз на севере Ньюфаундленда (Канада). Как учёным удалось это определить, узнай из публикации…👇🏻




Дендрохронологическая датировка показывает, что деревянные предметы, ранее найденные на археологических раскопках в северной части полуострова Ньюфаундленд, были сделаны из деревьев, срубленных в 1021 году. Это самая древняя точная дата нахождения европейцев в Америке и единственная до прибытия туда Христофора Колумба в 1492 году. Исследование проводили геологи Марго Куйтемс, Майкл Ди и их коллеги, которые сообщили о результатах исследования в журнале Nature.

Исследователи предположили, что норвежские викинги построили поселение и жили в нём на месте под названием Л’Анс-о-Медоуз (L'Anse aux Meadows) примерно 1000 лет назад. Ранние попытки более точно датировать поселение, которое включало три жилища и другие постройки из дерева и дерна (ныне поселение является историческим памятником ЮНЕСКО), не увенчались успехом. Доказательства возможного второго поселения викингов на Ньюфаундленде около 1000 лет назад также остаются не до конца подтверждёнными.

Новое исследование было сосредоточено на четырёх деревянных предметах, найденных в поселении Л’Анс-о-Медоуз, впервые раскопанное в 1960-х годах. Неясно, как использовались обнаруженные предметы, однако известно, что каждый из них был вырезан металлическими инструментами.

На трёх находках Куйтемс, Ди и их команда определили годовые кольца роста деревьев, в которых наблюдался характерный всплеск уровня радиоуглерода. Учёные датируют этот всплеск 993 годом, когда волна космических лучей от солнечной активности обрушилась на Землю и увеличила уровень радиоактивного углерода в атмосфере планеты.

Подсчёт годичных колец каждого деревянного предмета, начиная с кольца 993 года, дал тот же возраст — 1021 год.

Несмотря на точность, эта дата не отвечает, когда викинги впервые ступили на территорию Америки. Л’Анс-о-Медоуз вполне мог быть частью Винланда, региона на территории современной восточной Канады, который описан в исландских текстах 13-го века как заселённый викингами.

_______________________________

M. Kuitems et al. Evidence for European presence in the Americas in AD 1021. Nature. Published October 20, 2021. doi:10.1038/s41586-021-03972-8.

[was]

Сообщение от Swark

В центре Млечного Пути обнаружили тысячи загадочных нитей

К. Устинов в книге "Искусство сострадания":
"573. Космос наполнен ходами невидимыми, которые никакие телескопы не отслеживают, разве что иногда улавливая построения Великого Вселенского Человека. По аналогии с капиллярами, в пространстве существуют червячные ходы, или, как их называют в Ведах, Волосы Шивы, по которым энергия циркулирует особенно активно. Соединение миров, соединение земли и неба осуществляется через эти структуры. Они настолько микроскопичны, что, не имея границ, циркулируют, словно легкий ветер."

[Consta]

НОВАЯ ЭКО-БАТАРЕЯ НА ОСНОВЕ ВОДОРОСЛЕЙ ГОД ЗАРЯЖАЛА ПОРТАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО

Исследователи из Кембриджского университета (Великобритания) создали надежный и возобновляемый биологический фотоэлектрический элемент на основе цианобактерий. С его помощью они смогли непрерывно заряжать микропроцессор в течение года. Для этого понадобились только свет и вода, передает EurekAlert!. Подробно разработка описана в журнале Energy & Environmental Science.



Система – размером примерно с батарею типа АА — изготовлена ​​из обычных, недорогих и в значительной степени пригодных для повторного использования материалов. Она включает в себя водоросли Synechocystis, которые естественным образом собирают солнечную энергию с помощью фотосинтеза. Слабый электрический ток, который вырабатывается в процессе, затем взаимодействует с алюминиевым электродом и используется для питания микропроцессора.

Новое фотоэлектрическое устройство не разряжается так же, как, например, литий-ионная батарея, потому что оно постоянно использует свет в качестве источника энергии. И, несмотря на то что для фотосинтеза требуется свет, устройство может продолжать вырабатывать энергию даже в темное время суток. Еще одно преимущество: оно можно легко воспроизвести сотни тысяч раз для питания большого количества небольших устройств.

В эксперименте ученые применили элемент для питания Arm Cortex M0+ — микропроцессора, широко используемого в устройствах Интернета вещей. Интернет вещей — это обширная и растущая сеть электронных устройств, каждое из которых потребляет небольшое количество энергии. Эти устройства собирают и обмениваются данными в режиме реального времени через Интернет. Используя недорогие компьютерные чипы и беспроводные сети, многие миллиарды портативных гаджетов*являются частью этой сети — от умных часов до датчиков температуры на электростанциях.

Исследователи отмечают, что питать триллионы устройств Интернета вещей с помощью литий-ионных аккумуляторов было бы нецелесообразно: для этого потребуется в три раза больше лития, чем ежегодно производится в мире. А традиционные фотоэлектрические элементы изготавливаются из опасных материалов, оказывающих неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

[Фото: PAOLO BOMBELLI]

Автор Татьяна Матвеева
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

[Consta]

АКАДЕМИК АЛЕКСЕЙ РОЗАНОВ. ЖИЗНЬ НА ЗЕМЛЮ ПРИШЛА ИЗ КОСМОСА

Утверждение о том, что жизнь на Земле возникла в океане, знакомое нам из учебников по географии, еще в конце прошлого века поставили под сомнение ученые из Палеонтологического института РАН во главе с академиком Алексеем Юрьевичем Розановым. Ученый уверен: жизнь не зародилась на Земле, а была занесена из космоса во время самой крупной бомбардировки метеоритами и кометами около 4 млрд лет назад. Об этом свидетельствуют найденные в метеоритах микроорганизмы. О жизни бактерий в холодном космосе, значимости фундаментальной науки и бактериальной палеонтологии — интервью с А.Ю. Розановым.



Алексей Юрьевич Розанов — доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры палеонтологии МГУ, академик РАН.

— Расскажите, как вы пришли в геологию? Чем вас привлекла эта наука?

— Так сложилось, что в моей большой семье было 11 геологов. Кто-то занимался полезными ископаемыми, кто-то исследовал нефть, кто-то изучал уран и т.д. Будучи школьником, я впервые попал в экспедицию. Это было в 1946 г., сразу после войны. Наш путь лежал из Москвы далеко-далеко в Домодедово, где, конечно, в те годы не было никакого аэропорта. И нам как раз предстояло найти место для строительства аэродрома. Так, на небольшой машинке Willys MB, на которых обычно разъезжали офицеры в армии, я в компании моего отца и трех других ученых отправился в первую экспедицию. Я увидел карьеры на берегу реки, рассматривал камни со следами живности. Так началось мое геологическое образование.

В следующий раз отец отправил меня со своими коллегами в экспедицию на Жигулевские горы, где планировали начать строительство Куйбышевской гидроэлектростанции. Я помогал собирать необходимые образцы. Стояла жуткая жара. И когда объявляли обеденный перерыв или просто перекур, я сразу падал и засыпал. В общем, геология с ранних лет была в моей жизни.

Но все же после окончания школы я собирался стать математиком. Больше всего меня привлекала геометрия. Когда я пришел в приемную комиссию МГУ на Моховой, мне сказали, что приема на эту специальность в этом году не будет. Я на них очень обиделся и отправился в соседнее здание, где тогда размещался Московский геологоразведочный институт. В те годы он считался вузом номер один в области геологии. Здесь преподавали самые крупные ученые-геологи. *

После обучения во МГРИ я попал в Геологический институт Академии наук СССР, где проработал 19 лет. А затем по приглашению директора Палеонтологического института Л.П. Татарина пришел работать в ПИН, где занимаюсь наукой по сей день. Но в силу неспокойного характера я продолжаю преподавать в МГУ, иногда читаю лекции в Государственном университете «Дубна». Помимо этого, я президент Всероссийского палеонтологического общества и председатель Межведомственного стратиграфического комитета, работающего в Санкт-Петербурге.

— Алексей Юрьевич, вы автор нового направления в науке — «бактериальной палеонтологии». Расскажите, что это за направление?

— На самом деле бактериальная палеонтология зародилась давно. Это направление посвящено исследованию ископаемых микроорганизмов размерами от 1 до 200 мкм. Первые попытки изучения ископаемых микроорганизмов предпринял известный геолог академик Н.И. Андрусов. Затем член-корреспондент АН СССР А.Г. Вологдин показал первые изображения организмов, исследуя породы Курской магнитной аномалии (КМА). Однако никто не отнесся к этому серьезно. Но самый главный вклад в формировании «бактериальной палеонтологии», конечно, внес В.И. Вернадский. Он считал, что никакие осадочные породы не образуются без участия бактерий. Так появились первые работы, в которых древние породы исследовались под световым микроскопом.



Через некоторое время мы с крупнейшим микробиологом академиком Г.А. Заварзиным решили легализовать это направление, поскольку почувствовали, что изучение органики с помощью электронного микроскопа откроет совершенно новый мир, о котором еще никто не знает. Так и произошло. Рассматривая разные породы, мы находили множество микроорганизмов. А круг интересов бактериальной палеонтологии постоянно расширялся. *

Например, сегодня коллеги из Санкт-Петербурга решили создать специальную программу по изучению древних толщ, которая будет полезна и с практической точки зрения, в частности для нефтяной геологии. Это позволит распознавать локализации нефтяных месторождений в древних толщах, залегающих очень глубоко.

В 1997 г. мы с Г.А. Заварзиным написали статью, опубликованную в «Вестнике Российской академии наук». Это событие ознаменовало «крещение» бактериальной палеонтологии. В те времена мне удалось получить для Палеонтологического института РАН несколько электронных микроскопов, поэтому доступ к технике у сотрудников института был абсолютно свободный в отличие от других организаций, где нужно было дожидаться своей очереди. Одна из моих сотрудниц каждые две недели приносила мне сотню снимков того, что она увидела в геологических породах.

В один прекрасный день ко мне пришел молодой сотрудник и предложил рассмотреть под микроскопом остатки Мурчисонского метеорита. Я посчитал, что это бессмысленное занятие. Однако он не сдался и все-таки изучил космический объект под микроскопом. Через какое-то время сотрудник принес мне фотографии — и мы увидели органику в метеорите.

Мы написали статью, но я подумал, что ни один журнал ее не примет. Целый год она лежала у меня на столе, пока однажды я не показал ее академику Н.П. Лаверову, в те годы вице-президенту Российской академии наук. Он уговорил главного редактора журнала «Геохимия» академика Э.М. Галимова опубликовать статью.

После публикации поднялся страшный гвалт, потому что примерно за полгода до этого Дэвид Маккей опубликовал в США результаты исследования органики, найденной в антарктическом метеорите с Марса. Статья была опубликована в Scientific American и других научных изданиях. А когда об этом доложили президенту США Биллу Клинтону, тот выделил $16 млрд для NASA на дальнейшие поиски внеземной жизни.*

Дэвид Маккей узнал о наших результатах и рассказал о них астробиологу Ричарду Гуверу из Центра космических полетов им. Маршалла в Хантсвилле. Он тут же приехал в Москву, и с этой встречи начались совместные работы, продолжавшиеся в течение 15 лет.

Так зародилась мощная международная команда, изучающая органику в космических объектах. А несколько лет назад к нам присоединились коллеги из Дубны. Вместе с сотрудниками сектора астробиологии лаборатории радиобиологии Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) мы изучали метеорит Оргей, считающийся осколком древней кометы.

Исследуя метеорит, мы обнаружили не просто живой организм или целые колонии микроорганизмов, в том числе зеленые водоросли, представителей эукариот, а даже нечто похожее на споры грибов.

— О чем может свидетельствовать наличие в метеоритах таких разных микроорганизмов?

— Метеориты, подобные Оргею, имеют кометное происхождение. В них содержится материал, который старше Земли. А это значит, что они жили на планете земельного типа и произошли не на Земле.



Панцирная амеба, найденная на сколах Оргея

— Тогда мы перейдем к самому главному вопросу. Вы предложили теорию о том, что жизнь появилась не на Земле и не в воде, а на суше благодаря тому, что был принесен материал извне. Как вы пришли к такому выводу?

— Да. Это несомненно так. Отмечу, что люди, которые занимаются происхождением жизни, уделяют много внимания изучению аминокислот, ДНК, РНК и т.д. Но современные теоретики строят свои концепции, не учитывая условия, которые существовали на планете. А это чистейшая геология.

В свое время академик А.И. Опарин предложил очень изящную теорию происхождения жизни. При этом главным условием возникновения жизни было наличие воды на Земле. Но океана-то не было. А как я догадался, что его не было? Потому что нет осадочных пород от момента зарождения Земли. Если бы Земля была покрыта водой, то обязательно образовались бы осадочные породы. Вода на Земле появилась значительно позже, после последней мощной метеоритной или кометной бомбардировки.

Другой важный аргумент состоит в том, что в самых древних осадочных породах земли обнаружены эукариоты, и это означает, что жизнь в более простых формах возникла значительно раньше, чем предполагалось.

Вернемся к бактериальной палеонтологии. Ее практический аспект состоит в исследовании крупнейшего и совершенно уникального Томторского редкометалльного месторождения. Здесь найдены редкие элементы, которые используются при создании композитных материалов и т.д. Для сравнения: обычное содержание редких элементов составляет десятые или сотые доли процента, в случае Томтора речь идет о нескольких процентах, а иногда и о десятке процентов. Бактериальная палеонтология показала, что это месторождение сформировали бактерии, обитавшие в мелководных, вероятно, пресноводных бассейнах.

— То есть микроорганизмы могут влиять даже на такие масштабные процессы?

— Конечно. Все осадочные породы так или иначе связаны с деятельностью бактерий. В этом В.И. Вернадский был абсолютно прав. Мы лишь подтвердили его выводы.

— А какие теории приняты сегодня научным сообществом?

— Научное сообщество все время выплескивает множество соображений, значительная часть которых абсолютно бесполезны. Но, как я неоднократно повторял, импортозамещение и попытки сделать не хуже, чем на Западе, — это игра в догонялки.

При этом существует область науки, без которой не будет движения вперед, — фундаментальная наука. Поэтому я призываю не мешать людям заниматься фундаментальными исследованиями. Нельзя заставлять ученых писать отчеты, оценивать их результаты в наукометрических показателях, что я считаю преступлением и против науки, и против собственной страны.

Конечно, в фундаментальной науке обязательно зарождаются идеи, ведущие к прогрессу, и те, которые не приносят результатов. Это неизбежно. Но, возможно, пройдет 50 лет, и окажется, что и среди отвергнутого было нечто важное и интересное.


Спора вероятно грибного происхождения, найденная на сколах Оргея

Как оценить, принесет ли фундаментальное знание какую-то пользу? Очень просто. Новое знание приводит к рождению новых парадигм. Это знание попадает в учебники, справочники и энциклопедии.

Важно то, что бактериальная палеонтология располагает к сотрудничеству и междисциплинарным исследованиям. Я не смогу назвать специальности, с которой у нас нет точек соприкосновения. И в целом, когда речь идет о фундаментальной науке, всегда можно найти огромную пользу от сотрудничества лингвистов с физиками или лингвистов с биологами и т.д. Этим и интересна фундаментальная наука. Обнаруживаются совершенно неожиданные вещи, которые могут быть пригодны и в других областях.

Нельзя забывать об общечеловеческих ценностях, формирующих и саму среду любого ученого. Скажем, если человек умен, но не читает никакой художественной литературы, ему будет трудно взаимодействовать с другими людьми, даже в собственной среде.

Междисциплинарные исследования существовали всегда. Вспомните древних мыслителей. Все они были удивительно широко образованы и реализовывали свой потенциал в разных областях. И, конечно, междисциплинарность позволяет работать с ведущими учеными из разных стран, что вносит значимый вклад в развитие мировой науки.


Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

[Восток]

Ученые МГУ разработали уникальный искусственный клапан сердца, не требующий вскрытия грудной клетки

Российские ученые вместе с зарубежными коллегами создали инновационный искусственный сердечный клапан для установки без вскрытия грудной клетки. От имеющихся аналогов его отличает уникальная технология. О ней в интервью «Научной России» рассказал один из разработчиков врач-кардиолог, член-корреспондент РАН, заместитель директора по научной работе Медицинского научно-образовательного центра МГУ им. М.В. Ломоносова Симон Мацкеплишвили.



Сегодня в мире существует несколько способов доставить в сердце искусственный клапаны, не вскрывая грудную клетку – через маленький разрез в районе сердца или бедренную артерию. Однако все они не лишены существенных недостатков, которые смогли преодолеть ученые МГУ в ходе совместной работы с коллегами из Кейптаунского университета (ЮАР), а также Австрии, Германии, Китая и США. В результате появилось совершенно уникальное устройство.

«Практически все его компоненты не имеют аналогов в мире, — говорит Симон Мацкеплишвили, – Каркас, разработанный на основе математического анализа и моделирования анатомии корня аорты и гидродинамики этой зоны; материал створок протеза из инновационного полимерного материала; система доставки клапана и раскрывающий его баллон уникальной спиральной конструкции; производство с использованием 3D-печати и многое другое».

Заслуживает внимание и технология установки, которая также прежде не использовалась еще нигде в мире. Статью о ней недавно опубликовал научный медицинский журнал Frontiers in Cardiovascular Medicine.



Прежде всего, новая форма каркаса и механизм заякоривания протеза позволяют устанавливать его не только пожилым пациентам с сужением аорты из-за патологических отложений кальция, но и молодежи с аортальной недостаточностью и пациентам с ревматическим поражением аортального клапана. Сегодня им вместо этого делают долгие и сложные операции на открытом сердце, говорит врач.

Выгодно отличается от аналогов и совершенно новый вид полиуретана, из которого сделан этот клапан. Другие протезы служат 10-15 лет, а его можно назвать практически вечным, поскольку он не чувствителен к влиянию агрессивной среды организма.

Также искусственный материал имеет более высокий параметр циклов открывания и закрывания клапана – 1 млрд, по сравнению с 250 млн у аналогов. И даже после этого он остается практически в первоначальном виде, его поверхность не растрескивается, а на концах створок не образуется бахрома.

«Это позволит кардинально снизить возрастные ограничения в сторону более молодых пациентов, которые сегодня чаще всего получают механические протезы клапанов сердца, требующие пожизненной терапии препаратами, разжижающими кровь, и контроля свертываемости крови не реже одного раза в месяц», – считает Симон Мацкеплишвили.

Кроме того, клапан имеет очень удобную систему доставки и установки в сердце. Процедуру с ним можно выполнять в обычной хирургической операционной, и для нее не требуется сложный, дорогой и не везде доступный кардиохирургический оперблок.

«Это значительно расширяет доступность такого вида медицинской помощи, в том числе для развивающихся стран, а также для регионов России, где пока нет мощной службы сердечно-сосудистой хирургии», – поясняет кардиолог.

И наконец, одно из важнейших преимуществ разработки – это практически неограниченное время для хирурга, чтобы спокойно и с максимальной точностью установить клапан в требуемую позицию. Все это достигается без риска для здоровья пациента, в отличие от других методов, где у врача очень мало времени, а сердце пациента подвергается искусственной сверхчастой электрической стимуляции левого желудочка, фактически означающей его временную механическую остановку.

Добиться этого удалось, благодаря уникальной спиралевидной форме баллона, необходимого для расширения клапана. Он имеет достаточно широкий внутренний просвет. Кроме того, его можно использовать вместе с любым существующим типом протеза. Поэтому такая технология намного безопаснее, и использовать ее можно у очень широкого круга пациентов с тяжелым поражением сердца, считает врач. Сама процедура при этом будет простой, эффектной, недорогой и доступной.

Уже сегодня разработчики готовы к активному использованию своей технологии во врачебной практике. Они считают ее поистине революционной для лечения клапанных пороков сердца.


https://pharmmedprom-ru.turbopages.o...rudnoi-kletki/

[Consta]

ОБЪЯВЛЕН ДЛИННЫЙ СПИСОК ПРЕМИИ «ПРОСВЕТИТЕЛЬ»-2022

Премия «Просветитель» объявила длинный список 2022 года — в него вошло 16 лучших научно-популярных книг, написанных на русском языке. Список опубликован 1 августа*на сайте премии.



В этом году оргкомитет принимал заявки на премию со всего мира, а также впервые рассматривал и те книги, которые увидели свет только в электронном формате. Всего на конкурс было прислано 220 научно-популярных изданий, из которых отборочный комитет был вынужден выбрать только 16 книг — против 25 в прошлом сезоне. На эту вынужденную меру пришлось пойти из-за переноса старта сезона. При этом качество заявок, поданных на соискание премии в этом году, было особенно высоким.

В лонг-лист XV премии «Просветитель» вошли:

1.

Елена Белова. Автостопом по мозгу. Когда вся вселенная у тебя в голове. — М.: Бомбора, 2022.

2.

Олег Будницкий. Другая Россия. Исследования по истории русской эмиграции. — М.: Новое литературное обозрение, 2021.

3.

Мария Бурас. Лингвисты, пришедшие с холода. — М.: АСТ: Редакция Елены Шубиной, 2022.

4.

Олег Воскобойников. 16 эссе об истории искусства. — М.: Издательский дом Высшей школы экономики, 2022.

5.

Андрей Десницкий. Библия. Что было «на самом деле»? (Танах / Ветхий Завет). — М.: Альпина нон-фикшн, 2022.

6.

Андрей Журавлев. Похождения видов. Вампироноги, паукохвосты и другие переходные формы в эволюции животных. — М.: Альпина нон-фикшн, 2022.

7.

Мария Кондратова. Невидимый страж. Как иммунитет защищает нас от внешних и внутренних угроз. — М.: Альпина нон-фикшн, 2022.

8.

Наталья Конрадова. Археология русского интернета. Телепатия, телемосты и другие техноутопии холодной войны. — М.: CORPUS, 2022.

9.

Михаил Майзульс. Воображаемый враг. Иноверцы в средневековой иконографии. — М.: Альпина нон-фикшн, 2022.

10.

Александр Марков, Елена Наймарк. Эволюция человека. В 3 кн. Кн. 3. Кости, гены и культура. — М: CORPUS, 2022.

11.

Алексей Семихатов. Все, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей. — М.: Альпина нон-фикшн, 2022.

12.

Владимир Согрин. Американская двухпартийность. От Джорджа Вашингтона до Джо Байдена. — М.: Весь мир, 2022.

13.

Галина Ульянова. Купчихи, дворянки, магнатки. Женщины-предпринимательницы в России XIX века. — М.: Новое литературное обозрение, 2021.

14.

Ольга Филатова. Облачно, возможны косатки. — М.: Альпина нон-фикшн, 2022.

15.

Михаил Фоминых. Пять литров красного. Что необходимо знать о крови, ее болезнях и лечении. — М.: Альпина Паблишер, 2022.

16.

Евгений Черешнев. Форма жизни №4. Как остаться человеком в эпоху расцвета искусственного интеллекта. — М.: Альпина Паблишер, 2022.

Короткий список премии «Просветитель» будет объявлен в октябре 2022 года. Лауреатов книжных премий «Просветитель» и «Просветитель.Перевод», а также победителя в новой номинации «ПолитПросвет» наградят 22 декабря, в годовщину смерти основателя премий Дмитрия Борисовича Зимина.

Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

[Consta]

Новости с археологических полей. (смотрите под ноги)

ДРЕВНЕРУССКАЯ ЗНАТЬ ИЗ «НЕВИДИМЫХ» МОГИЛЬНИКОВ ПОД СУЗДАЛЕМ

Экспедиция Института археологии РАН и Государственного исторического музея обнаружила под Суздалем ряд сохранившихся и частично разрушенных погребений XI века. Многолетняя распашка полностью сгладила курганы, некогда отмечавшие места погребений, и могильники X–XII веков в Суздальской округе стали «невидимыми»: сейчас они не выделяются на поверхности земли, и их можно найти лишь при помощи современных методов полевой археологии, ГИС и геофизических разведок. Редкие находки из погребений, среди которых – боевые топоры, монеты, коньки «мерянского» типа, «славянские» височные кольца и скандинавская подвеска, добавили новые детали к пониманию сложной культурной истории Суздальской земли в XI веке.*



«"Потерянные" некрополи сохранили яркие погребальные комплексы, характеризующие общество и культуру Северо-Восточной Руси в период ее становления. Они представляют собой важнейший источник новых данных об исторических процессах X–XI веков, результатом которых стали формирование Суздальского Ополья как центрального ядра Северо-Восточной Руси и возвышение Суздаля как ее политического центра», – сказал директор Института археологии РАН, академик Николай Макаров.

Исследования ведутся при поддержке Российского научного фонда.

Первые археологические исследования в Суздальском Ополье были проведены в середине XIX века, когда основатель Московского археологического общества Алексей Сергеевич Уваров начал раскопки курганов на реке Нерль. В течение 1851–1854 годов экспедиция под руководством Уварова изучила более семи тысяч курганных насыпей на территории Владимирской и Ярославской губерний и определила, что захоронения в курганах были совершены в X–XII веках. Дневниковые записи и карты экспедиции Уварова хранятся в Государственном историческом музее. Они остаются важным материалом для изучения суздальских древностей, но сами по себе не дают возможности отыскать средневековые могильники в изменившихся ландшафтах.

Попытки установить местоположение могильника возле села Гнездилово, где Уваров совершил первые яркие находки, предпринимались на протяжении XX века несколько раз. Но в современных ландшафтах возле Гнездилова нет никаких намеков на курганы. Найти могильник, не отмеченный никакими внешними признаками, удалось лишь в 2019 году благодаря использованию ГИС-технологий и методов геофизики.



Применение сложившейся в ходе работ последних лет методики поиска «невидимых» некрополей позволило осенью 2021 года найти некрополь Сельцо, где Уваров в 1851 году раскопал 9 из 10 видимых в тот момент курганных насыпей.

На планшете геофизической съемки, проведенной под руководством доцента кафедры геофизических исследований земной коры Геологического факультета МГУ им. М.В.*Ломоносова Игоря Модина, отчетливо видны около 40 округлых аномалий, которые могут соответствовать курганным площадкам. На одной из них просматривается крестообразная траншея – следы раскопок Уварова. Использование электротомографической разведки показало, что могильник Сельцо изначально представлял собой крупный некрополь с несколькими десятками курганов, значительная часть которых к моменту раскопок Уварова уже была распахана.

К настоящему времени на площадке некрополя обнаружено более 150 предметов из разрушенных погребений, среди которых – три боевых топора, византийская монета (милиарисий императора Василия II, 977–989 гг.), западноевропейская монета (денарий императора Оттона III, 983–1002 гг.), две восточные монеты. Найдены многочисленные детали мужских поясов (накладки, наконечники, пряжки), браслеты, перстни и подвески, входившие в состав женского убора, а также круглая ажурная подвеска с плетеным орнаментом, относящаяся к украшениям скандинавского круга.

Исследование могильника Гнездилово ведется в течение трех сезонов. Раскопки 2020–2021 годов показали, что некрополь представляет собой памятник с разными типами погребальных обрядов. Здесь отмечены остатки кремаций, помещенных на поверхности, ингумации под курганами и грунтовые могилы. Большинство из них сопровождались разнообразным погребальным инвентарем. Полевые работы в 2022 году добавили новый материал для понимания характера памятника.



В 2022 году на площадке могильника было заложено два раскопа. Они расположены у краев памятника – там, где можно было бы ожидать наиболее поздние захоронения. В обоих раскопах открыты погребения XI века, совершенные по обряду ингумации. Некоторые из них находились в больших могильных ямах со сложными внутримогильными конструкциями, для скрепления которых использовались железные гвозди. Погребальные площадки в некоторых случаях были окружены кольцевыми канавками. По крайней мере одна такая площадка представляет собой основание кургана, насыпь которого не сохранилась.

Археологи исследовали 10 могил, в большинстве из которых, судя по составу украшений (височные кольца, стеклянные бусы, подвески к ожерелью), были похоронены женщины. В состав погребального инвентаря входили также железные ножи и керамические сосуды, находившиеся в ногах погребенных.*

Особый интерес представляют два погребения. В первом была обнаружена массивная шумящая подвеска-конек «мерянского», или «владимирского» типа – характерное украшение поволжско-финского облика, выделяющееся своими размерами и качеством художественного исполнения. Археологи не находили подвески такого типа в погребальных комплексах Суздальского Ополья в течение последних десятилетий (несмотря на то что среди находок Уварова таких подвесок довольно много). В этом же погребении были обнаружены трехбусинные височные кольца, известные как элементы славянского женского костюма. Сочетание обоих украшений в одном погребении – весьма важная деталь для понимания культуры Суздальской земли в XI веке.

Второе погребение находилось в большой могильной яме, которая была окружена кольцевой канавкой и, вероятно, была перекрыта курганной насыпью. В могиле археологи обнаружили останки мужчины, у колена которого находился боевой топор.

«Погребения с оружием редки в древнерусских могильниках. Обычай помещать предметы вооружения в могилы не был широко распространен в Суздальской земле, поэтому каждое такое погребение – объект пристального внимания», – сообщила научный сотрудник Государственного исторического музея Анна Красникова.


В Гнездилове в 2020–2021 годах найдено уже шесть боевых топоров, причем четыре из них происходят из разрушенных могил, два находились в погребениях молодых мужчин. Находки боевых топоров в могильниках Сельцо и Гнездилово – свидетельства принадлежности части погребений военной элите, представителям местной знати или княжеским дружинникам, размещенным на поселениях Суздальского Ополья, в том числе ближайшей округе Суздаля. Владельцы этого оружия могли находиться в центре политических событий XI века, связанных с усилением княжеского контроля над землями Северо-Восточной Руси и борьбой различных ветвей князей Рюрикова дома за Суздаль.

*
Информация и фото предоставлены*пресс-службой Института археологии РАН Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)