qwrtru

(содержание ролика)

00:21 СМИ: Из суток надо вычесть секунду

01:12 Кора Земли

01:59 Виктор Горшков

02:18 Премия РАН и фонды

03:38 История измерения времени

05:15 Вращение Земли как эталон времени

07:50 Неравномерности вращения Земли

09:26 Лазерная локация Луны

10:27 Расхождение атомного времени и астрономического

12:40 Замедление Земли

14:00 Как это сказывается на атмосферу?

16:16 На сколько земная ось смещается по поверхности за год?

Содержание ролика:

01:23 Микропластик научились разлагать на воду и углекислый газ

04:05 Ученые впервые синтезировали бактериофаг

06:55 Ученые впервые увидели зарождение кристалла

09:24 Создано универсальное антитело против коронавируса

10:22 Дубайские полисмены впервые поймали убийцу по "отпечатку памяти"

12:27 Первая в мире пересадка обеих рук

(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе. Короткая текстовая версия ниже)

Микропластик научились разлагать на воду и углекислый газ

Микропластик это частицы размером около нескольких десятков микрометров. Они натерлись из обычных пластиковых отходов и проникают сквозь промышленные системы фильтрации без особого труда. Его нашли даже в Антарктиде и в воздухе над океанами.

Некоторые промышленные фильтры еще и дробят микропластик еще сильнее, а потом выпускают это всё в водоёмы. Поэтому для очистки воды вместо фильтров ученые попробовали использовать силу тока.

Всё просто, воду можно очистить при помощи окисления. Работали с полистиролом, а это, как известно, полимер, состоящий из углерода и водорода. Он в общем случае не особо вреден, а некоторые насекомые даже поедают его без последствий, но в любом случае это лишний элемент в питьевой воде и наших желудках.

Не будем пытать вас тем, как ученые обнаружили оптимальный рецепт, просто расскажем, как сделать установку, которая будет прямо на ваших глазах очищать воду от взвеси полистирола, а точнее разлагать его на углекислый газ и воду.

Для начала приготовьте суспензию из воды и микрочастичек полистирола, 25 микрометров в диаметре будет самое то, 100 миллиграммов на литр для эксперимента. Затем добавьте электролит - самый лучший это сульфат натрия - Na2SO4, нужно три сотых моль на литр. Продается в мешках. Теперь нужны анод и катод - наши электроды для пропускания тока, учтите, что лучше всего ток в 9 ампер. На аноде будут образовываться активные радикалы, которые и начнут окислять полистирол до воды и СО2, а сульфат-ионы из электролита еще и добавят окисления. Лучший материал для анода - это допированный, или даже уместнее будет сказать легированный, бором алмаз. Если вдруг не нашли, чуть хуже будет работать оксид иридия. Можно взять вот такие титановые электроды с покрытием из него. За 6 часов электролиза 89% микрочастиц буквально растворились, и это очень хороший результат. Специально проверили, ситуация с фильтрами, дробящими пластик на еще более мелкие частицы, не повторилась - все просканировали - частицы на самом деле исчезли, а не уменьшились. В общем, можно в промышленность внедрять.

Ученые впервые синтезировали бактериофаг

Тема с устойчивыми к антибиотикам бактериями важная, причем настолько, что ВОЗ отдает ей один из высших приоритетов. Поэтому модернизация бактериофагов притягательна для ученых. Но что лучше всего поддается модернизации как не искусственные объекты? Португальские ученые тоже так решили и создали первый в мире синтетический бактериофаг.

Собственноручно сконструированный геном легче модифицировать и собирать по модульному принципу. Тренировались на природном фаге PE3, который умеет поражать синегнойную палочку в 7 случаях из 28. Его геном состоит из 43 тысяч нуклеотидных оснований, и, скорее всего, в нем есть 55 участков, кодирующих белки. 30 белков понятных, а 25 не очень-то. Ученые решили удалить эти участки вслепую, и по изменению функционала фага понять, что же удалять было нельзя. Кодирующие участки в количестве 30 штук, которые прозрачны, понятны и необходимы - оставили.

При помощи дрожжевых культур ученые синтезировали бактериофагов с облегченным геномом и опробовали их на синегнойной палочке. Синтетические фаги с удаленной второй группой участков, заразили те же штаммы палочки, что и природный фаг, не растеряли убийственных свойств и даже размножались так же хорошо. С удаленной первой группой и сразу двумя группами фаги работали гораздо хуже, но все равно были достаточно жизнеспособными. Потом фагов опробовали на насекомых, инфицированных супербактерией, и терапевтический эффект был ощутим.

Конечно же, довольно быстро возникали мутантные особи бактерий, устойчивых к фагам, но мы помним, что универсальной защиты у бактерий скорее всего нет, и они вполне могут стать уязвимыми для обычных антибиотиков. Так что первая синтетическая немного подрезанная (до 48%) функционирующая почти-что жизнь создана.

Ученые впервые увидели зарождение кристалла

Мы знаем, как растут кристаллы и хорошенько изучили процесс образования упорядоченной трехмерной решетки из газов, растворов или аморфных состояний веществ. Но как зарождается кристалл, мы знаем только в теории и никогда не видели этого процесса. Во-первых, как путь в тысячу лиг начинается с одного шага, так и кристалл зарождается с одной молекулы, к которой присоединяется вторая-третья, и так далее слоями, и в каком месте начнется это случайное самозарождение, спровоцированное какой-нибудь пылинкой - предсказать невозможно. А во-вторых, на это случайное место нужно навести чувствительную оптику с разрешением на уровне опять же молекулы или атома.

Ученые из Токио смогли заснять появление зародыша кристалла соли на видео при помощи просвечивающего электронного микроскопа, с атомным разрешением.

Чтобы точно знать место зарождения, его ограничили конической нанотрубкой, почти целиком входящей в поле зрения микроскопа. В неё залили раствор поваренной соли, Натрий Хлор, а затем высушили его вакуумом. После высыхания хаотически расположенные молекулы соли в узком конце трубки спонтанно собирались в зародыши кристалла, росли и из-за своего размера вытеснялись в более широкую часть трубки (подробнее смотрите в видео).

Видно, что молекулы изначально находились в неупорядоченном состоянии, которое сменилось полуупорядоченным. Из полуупорядоченного, так сказать, предзародышевого состояния у молекул было два выхода - распасться или пойти по пути фазового перехода, кристаллизоваться и сформировать зародыш. Кубические кристаллы из десятков молекул натрий хлор. И, кстати, частота зарождения и распада отвечала нормальному распределению.

В общем, подтверждены аспекты теории - предварительное полуупорядоченное состояние молекул и случайность, стохастичность, процесса. В дальнейшем ученые хотят добраться до углерода и изучить полиморфизм при образовании кристаллов графита и алмазов. А вообще - это полезные знания и для электроники, и для фармацевтики.

Универсальное антитело против коронавируса

Медики сообщают, что сотворили универсальное антитело, которое сможет защитить не только от ковид-19, но и от его мутаций, родственников и знакомых.

Мутации вируса заставляют задуматься о том, насколько эффективны вакцины, и подталкивают к разработке антител широкого спектра действия. Дело в том, что вакцины чаще всего целятся на те участки вируса, которыми он прикрепляется к клетке. Это RBD - region binding domain. Вот он и меняется так, что вирус потом не распознать. Одно из таких антител - ADG-2 - оказалось способным соединяться с тремя десятками вариаций SARS-СoV-2, у которых RBD весьма различаются. Да и даже к вирусам родственных семейств. Вот такие антитела широкого профиля, как ADG-2, вполне могут стать основой для универсальных вакцин.

Дубайские полисмены впервые поймали убийцу по "отпечатку памяти"

Смысл такой - шло расследование убийства на одном из складов, и было несколько подозреваемых, среди тех, кто на этом складе работал. К обычным допросам добавили необычный метод, чем-то схожий с обработкой главного героя Заводного апельсина.

Им показывали кадры с места преступления, связанные с ним или очень похожие на него, а иногда показывали орудие убийства, похожие на него предметы или какие-то другие улики. А вместо передачи в мозг сигналов их считывали при помощи электроэнцефалографии. И если на конкретных кадрах, имеющих непосредственное отношение к делу, активность мозга изменялась, то вероятнее всего этот человек видит их не впервые и вообще убийца.

И такой человек с пиками мозговой активности на особых кадрах нашелся среди подозреваемых. Ему предъявили сей факт, и под впечатлением от доблести полиции и особых кибертехнологий тот не стал отпираться.

Конечно, технологию отпечатка памяти обкатывали целый год до этого, но в реальном деле дубайские полисмены применили её впервые. Волна, которую регистрировали при помощи электродов в надеваемой шапочке - это P300, так называемый вызванный потенциал P300, он связан с узнаванием различных предметов, людей или ощущений.

Вообще, это довольно старый метод, его в помощь к основным методам использует полиция Индии, он применялся в штатах в 1999 году против одного серийного убийцы - Джея Би Грайндера. Но интересен сейчас он прежде всего тем, как скоро он войдет в общепринятую практику, и насколько просто такие волны можно будет подделать. Причем с обеих сторон. Есть история использования - по ссылке в описании.

Первая в мире пересадка обеих рук

Еще стоит обратить внимание на первую в мире пересадку обеих верхних конечностей исландскому электрику, потерявшему два десятка лет назад обе руки и плечи из-за сильного удара током, 11 тысяч вольт. Он пролежал три года в коме, потом подсел на наркотики, а потом понял, что надо брать судьбу в свои… в общем стали искать донора. И через много лет его нашли. За 14 часов несколько бригад хирургов, 50 человек, трансплантировали обе руки и плечи. Пока не ясно, как прошла операция, подвижность еще предстоит оценить. А реабилитация займет три года.

Содержание ролика:

01:25 10. Найден таинственный источник быстрых радиовсплесков

02:30 9. Первые победы CRISPR над болезнями

04:53 8. Птицы умнее, чем мы думали

05:25 7. Найдена древнейшая картина, изображающая охоту

06:38 6. Ученые высказываются за диверсификацию

07:29 5. Уточнение прогнозов по глобальному потеплению

09:01 4. ИИ раскрывает структуру белков

10:10 3. Нонпрогрессоры паркуют ВИЧ на штрафстоянках

11:47 2.Сверхпроводимость при комнатной температуре

12:56 1. Инъекции надежды

16:11 Лучшая новость прошлого выпуска

(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе. Короткая текстовая версия ниже)

10. Найден таинственный источник быстрых радиовсплесков

Первое открытие связано с источником быстрых радиовсплесков, или fast radio bursts.

На протяжении 13 лет природа этих невероятно мощных, но коротких радиоимпульсов из далеких галактик оставалась неизвестной. Хотя во время активности источник мог извергнуть в космическое пространство столько энергии, сколько Солнце излучает за десятки тысяч лет. Теперь же стало ясно, что этим источником являются магнетары, т.е. нейтронные звезды, обладающие самым мощным магнитным полем во всей Вселенной. В апреле FRB был засечен внутри Млечного пути, поэтому мощнейшие наземные и орбитальные телескопы тут же были направлены в сторону всплесков и смогли лоцировать известный магнетар (SGR 1935+2154), поливающий все вокруг рентгеновским и гамма излучением. Паззл сложился. Не совсем ясно, правда, как магнетары производят быстрые радиовсплески. Возможно, источник находится рядом с поверхностью и зависит от хаотичных изменений линий магнитного поля.

А возможно всплески зарождаются в облаках заряженных частиц от воздействия ударных волн. Узнаем позже.

9. Первые победы CRISPR над болезнями

С тех пор как на генетическую сцену в 2012 году ворвался метод генетического редактирования CRISPR-CAS. С тех пор произошел расцвет в редактировании растений и животных, вспыхнул этический пожар с первыми отредактированными детьми и даже была вручена заслуженная Нобелевская премия. Но в этом году впервые были излечены пациенты с наследственными заболеваниями крови. Это бета-талассемия, приводящая к низкому уровню гемоглобина, и серповидно-клеточная анемия, изменяющая форму эритроцитов и провоцирующая закупорку сосудов и инфаркты. Медики при помощи CRISPR изменили стволовые клетки костного мозга, чтобы они продолжили производили фетальный гемоглобин, который обычно работает у человека только в утробе. Затем уничтожили костный мозг пациентов при помощи химиотерапии и вернули отредактированные стволовые клетки, которые должны были начать производить нормальные клетки крови. Мы рассказывали об этой процедуре в 2019 году. Но тогда результат лечения был не ясен. И вот в 2020м, через 17 месяцев, стало ясно, что метод сработал на сразу нескольких пациентах, и им больше не нужно переливание крови и болевые приступы исчезли. Вот только стоит процедура миллион долларов. Пока что.

8. Птицы умнее, чем мы думали

Мозг птиц редко превышает по размерам грецкий орех. Но исследования этого года показали, что передний мозг птиц весьма напоминает кору головного мозга млекопитающих, а точнее неокортекс человека. А это, кстати, источник нашего недюжинного ума. Кто похвалит человечество, если не само себя? Наш неокортекс организован в 6 слоев и пронизан вертикальными волокнам, так что нейроны сообщаются и вертикально и горизонтально - вот причина сложного мышления. А у птиц не предполагали чего-то более сложного, чем обычные комочки нервных клеток. Но благодаря 3-Д изображению мозга в поляризованном свете выяснилось, что в их мозге нервы соединены как горизонтально, как в неокортексе, так и вертикально, напоминая вертикальные волокна человеческого мозга, что позволяет птицам проявлять выдающиеся умственные способности. А еще одна работа показала, что вороны используют свой собственный опыт при принятии решений, они осознают то, что они видят и делают. Это признак сенсорного сознания. Возможно. это означает, что подобие самосознания присутствовало и у нашего последнего общего предка 320 миллионов лет назад.

Когда сам обладаешь полным сознанием, сложно представить, каково это - не обладать сознанием вообще. Хотя иногда это можно воспринять как дар свыше. А вообще, теорий на эту тему много - наиболее актуальные в сферах исследования искусственного интеллекта.

7. Найдена древнейшая картина, изображающая охоту

Более 40 тысяч лет назад на индонезийском острове Сулавеси

доисторический Пабло Пикассо забрался в пещеру и нарисовал целую серию изображений фантастических охотников с головами животных, загоняющих диких кабанов и буйволов. Нашли этот шедевр в 2017-ом, но всего год назад смогли оценить возраст этих рисунков. Они оказались самыми древними образными изображениями, сделанными современными людьми. Особенность рисунков именно в охотниках, в их животных чертах. Хотя они держат копья или веревки у них вместо лиц морды и даже есть хвост и клюв. В общем, это могли быть люди, носящие ритуальные маски, а могли быть даже мифические существа, такие как фигурки человеко-львов 35-тысячелетней давности, найденные в германских Альпах. По красителю урановым методом смогли определить возраст этой находки - 44 тысячи лет.

Абстрактные изображения находили и более древние. 65 тысяч лет. Но это изображение - фигуративное, образное, изображающее фигуры людей и животных. До этого нужно было еще додуматься. И тысячи лет беречь от коммунальщиков.

6. Ученые высказываются за диверсификацию

Внимание к равным правам чернокожих ученых и борьбе против расовой дискриминации.

Это проявляется в дискуссиях об их проблемах, запуске соответствующих хештегов в соцсетях, создании коммьюнити вокруг чернокожих и вообще цветных ученых. Одна из персон года по версии Нэйча - Чанда Прескод-Вайнштейн - выделена не только за ее успехи в работах по темной материи, но и за противостояние расизму в науке. Напомню, что в позапрошлом году подобным образом выделялась проблема харрасмента женщин в академической науке.

Тоже хештеги запускали. В этом году эта история неразрывно связана с движением Black Lives Matter. Найти же какую-то статистику по доле негров-ученых в России мне не удалось. Но, кажется, основные проблемы нашей науки лежат не в этой плоскости.

5. Уточнение прогнозов по глобальному потеплению

Климатологи собирались по этому вопросу еще 40 лет назад в Массачусетсе. Они пытались ответить на простой вопрос - насколько горячей станет Земля, если люди не прекратят эмиссию парниковых газов.

Точности тогда они не достигли. Если концентрация атмосферного СО2 удвоится по сравнению с доиндустриальной эпохой, то планета нагреется от 1,5 до 4,5 градусов. И вот уточнение этих границ заняло десятилетия. Например, вклад внесли модели облаков высокого разрешения, составленные при помощи спутников, показывающие, как облака в зависимости от толщины, местоположения, состава могут усилить потепление или снизить его. Неприятным оказался

эффект, при котором потепление истончает низкие облака, блокирующие солнечное излучение. Изучение же палеотемператур и уровня СО2 по ледовым и океаническим кернам показало, что парниковые газы могли провоцировать и предыдущие эпизоды потеплений. В сочетании с данными, что Земля нагрелась на 1,1 градуса с доиндустриальной эпохи, это дает вилку при ответе на тот самый вопрос - что Земля нагреется от 2,6 до 3,9 градусов.

Достаточно для того, чтобы затопить множество прибрежных регионов и переселить миллионы человек. Посчитайте сами, удвоение концентрации СО2с доиндустриальной эпохи - это 560 частей на миллион. Сейчас же мы имеем 420. Прогноз может сбыться уже в 2060-м.

4. ИИ раскрывает структуру белков

50 лет ученые не могли разгадать одну из самых сложных загадок: как предсказать точную 3Д форму, которую принимает цепочка аминокислот, складываясь в белок.

Искусственный интеллект пришел на выручку, предсказывая структуры белков так же аккуратно, как если бы их анализировали во время лабораторных работ и экспериментов при помощи крио-электронной микроскопии или рентгеноструктурной кристаллографии. В лабораториях так закартографировали аж 170 тысяч белков. Но их-то 200 миллионов… А некоторые белки содержат тысячи аминокислотных остатков. Вручную очень дорого и долго. Кстати, т.к. форма белка определяет его биохимические свойства, то ИИ может раскрывать механизмы заболеваний, разрабатывать лекарства или даже создавать растения, устойчивые к жаре.

Программа называется АльфаФолд и разработана она весьма известной компанией ДипМайнд. АльфаГо, например, оттуда же. И точность у нее просто поразительная. Кто-то даже говорит, что проблема предсказания структуры белков уже решена.

3. Нонпрогрессоры паркуют ВИЧ на штрафстоянках

У ВИЧ, как у любого ретровируса, есть мерзенькое свойство, помогающее уклоняться от атак. Он интегрирует генетический материал в хромосомы человека, создавая тайнички, в которых он может переждать нападение иммунной системы и антиретровирусных препаратов.

Клетка использует геном для создания белков, в процессе транскрипции клеточной ДНК производятся и копии вируса, который до этого интегрировался в ДНК клетки. Но дьявол кроется в деталях. В этом году исследования 64 вич-положительных людей, которые годами жили без антиретровирусной терапии, выявили интересную связь с тем, где именно в ДНК вирус хоронился. Сразу скажем, пока что это не приведет к открытию лекарства, но может подсказать, как жить без лечения. Таких людей называют нонпрогрессорами или элитными контроллерами, их примерно полпроцента. Их ВИЧ не развивается в СПИД годами. Дело в том, что у них ВИЧ в 45% случаев интегрирует свою ДНК в генную пустыню, участки ДНК, с которых редко считывается информация для транскрипции. У остальных людей в пустыню попадают примерно 18% вирусного генома.

Случайности не случайны, ученые считают, что иммунная система нонпрогрессоров как-то вычищает ретровирусы из популярных участков ДНК. Или уничтожает зараженные клетки. Узнать бы как, да натренировать иммунные системы остальных людей. Кстати, у одной женщины произошло полное самоизлечение. В ее организме вообще не осталось зараженных клеток.

2.Сверхпроводимость при комнатной температуре

Десятилетиями ученые искали материалы, способные проводить электричество при комнатной температуре без сопротивления. Ну и в общем-то первый найден в этом году - соединение углерода и водорода с примесями серы.

Правда, давление для него требуется примерно как в центре Земли. Поэтому поиск сверхпроводников, работающих в нормальных условиях, продолжается, и когда завершится - технологии изменятся кардинально. Некий золотой рассвет сверхпроводников наблюдался в 80х, когда обнаружили, что купраты - соединения меди, становятся сверхпроводящими при температуре жидкого азота. Это позволило создать такие вещи как МРТ и магниты для ускорителей элементарных частиц. Новый виток развития сейчас инициируется физикой высоких давлений. Небольшие порции материалов сжимаются между гранями алмазов в так называемой алмазной наковальне до давлений в миллионы раз превышающие атмосферное.

Ах да, сверхпроводимость пропадает, когда давление снижается, но это можно как-то скорректировать, наверное. Алмазы же, рожденные в глубинах Земли, не теряют своих свойств.

1. Инъекции надежды

Итак, сейчас мы подходим к прорыву года. И это достаточно противоречивый пункт в нашем выпуске, потому что, если подходить к нюансам, то мнений будет как у юристов. А там, как известно - два юриста, три мнения. Но в общем и целом консолидироваться вполне можно.

Пока значительная часть нашей жизни в 2020 была поставлена на паузу, прогресс в биомедицине скакал как горный козёл. Не одна, не две, а множество вакцин от коронавируса успешно выступили в клинических испытаниях на людях. Всего через 11 месяцев с момента

секвенирования генома вируса вакцинация стартовала в Эмиратах, Великобритании, штатах и России. Две вакцины на основе мРНК - от Модерны и Биоэнтек и Файзер, а также аденовирусная от центра Гамалеи, несущая на себе гены шипов вируса, - показали эффективность примерно в 95%, но и другие подходы, например, использование инактивированного коронавируса или другие аденовирусные вакцины тоже обладают потенциалом, уже 8 вакцин одобрены в различной степени. Никогда ранее столько конкурентов не работали в таком тесном сотрудничестве, и никогда ранее государства, бизнес и научные учреждения не вливали столько денег и человеческих сил в разработку вакцины. Но несмотря на выдающиеся результаты с вакциной, пандемия нанесла и ощутимый урон - и коммуникациям, и доверию в обществе из-за дезинформации и провокаций, да и жизней унесла более 1,6 миллиона. Вакцины это не панацея, путь в будущее определяется еще одной не менее важной переменной - нашим поведением.

Неудивительно, что и журнал Nature людьми года назвал - из 10 целых 7 персон, связанных с борьбой против коронавируса.

Среди них Тедрос Аданом Гебреисус — генеральный директор Всемирной организации здравоохранения. Гонзало Мораторио — вирусолог, разработавший тест и национальную программу в Уругвае, благодаря которым у них всего лишь 87 жертв.

Катрин Янсен — глава разработки в Файзер, завершившая за 210 дней производственный цикл вплоть до подтверждения безопасности и эффективности вакцины.

Жанг Йонгжен — ученый, чья команда первыми запостила РНК вируса в интернет.

11 января, несмотря на запреты властей Китая, Ли Ланхуан — эпидемиолог, которая постановила закрыть 11-миллионный Ухань 23 января.

Джакинда Ардерн — премьер Новой Зеландии, внедрившая такой локдаун, что в пятимиллионном государстве до сих пор не более 2 тысяч заболевших и 25 смертей.

Энтони Фаучи — признанный народным доктором в штатах.

В России также основные научные достижения года вращаются вокруг наших вакцин — Центр Гамалеи, гамковидвак, и центр Вектор, эпиваккорона. На подходе вакцина и от центра имени Чумакова, и в интернете уже шутят, что ее нужно назвать ЧуВак. А почему бы и нет.

Содержание ролика:

00:36 Квантовое будущее

03:29 Вскрыли капсулу с астероида Рюгу

05:21 Наночастицы могут стать новыми антибиотиками

06:43 Парализованный покормил себя сам роборуками

13:11 Китайцы осваивают управление погодой

(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе. Короткая текстовая версия ниже)

Лучшей новостью предыдущего выпуска стала новость про то, что Китай получил убедительное квантовое преимущество на фотонном компьютере.

200 секунд решалась задача бозонного семплинга на фотонном компьютере против потенциальных 2,5 миллиардов лет, которые заняло бы решение этой задачи на обычном кремниевом суперкомпьютере. Напомню, что на данный момент существуют 4 разные физические платформы, на которых возможно создание квантовых компьютеров. Фотонная, сверхпроводниковая, на которой был построен гугловский Sycamore на 53 сверхпроводящих кубита и другие компьютеры вроде D-wave, атомная, работа с которой идет в Гарварде, и ионная, скажем в Университете штата Мэриленд.

В общем-то в квантовой гонке участвует и Россия, причем работы ведутся по всем четырем платформам и в МИСиС, и в МФТИ, и в Бауманке, и в МГУ, и в других институтах. Были даже созданы прототипы квантовых компьютеров.

Вскрыли капсулу с астероида Рюгу

Тут недавно ХаябУса-2 вернулась их трехсотмиллионокилометрового путешествия к астероиду Рюгу и привезла новогодний подарок.

В контейнерах также содержится грунт и из подповерхностного слоя астероида, взятый после того, как Хаябуса организовала ударный кратер. Вы помните, что для этого пришлось устроить настоящий взрыв в открытом космосе. Пока что вскрыли только один, остальные на очереди. Все манипуляции с грунтом будут производиться в азотной, т.е. очень нейтральной атмосфере. До вскрытия первого контейнера, из капсулы стравили газ, который стал первым в истории газом, добытым с астероида. Самое интересное в этой истории, что грунта привезли целых 5,4 грамма. А это раз в 50 больше, чем планировалось изначально. Да, вся миссия должна была привезти на землю одну десятую грамма грунта. Половина грунта будет разделена между Японией, НАСА и другими организациями, а половина законсервирована до того момента, когда у нас появятся более совершенные технологии для исследований физических свойств и состава. Ну а ХаябУса-2 отправился на новое задание, теперь его целью стал астероид 1998 KY26, надо думать, ему еще придумают более звучное название.

Парализованный покормил себя сам роборуками

Немного Киберпанка 2077 в реальной жизни. Роберт Хмелевски, человек с квадриплегией, а так называют частичный или полный паралич всех четырех конечностей, и вживленными в мозг электродами. А точнее с 6 массивами из электродов, которые ему имплантировали примерно 2 года назад в Балтиморе. С тех пор он учился управлять механическими руками, этакими внешними протезами, и даже получал от них обратную связь в виде ощущений прямо в мозг. Управление строилось на считывании сигналов с моторной коры головного мозга, а ощущения передавались в виде сигналов на сенсорную кору головного мозга. Вот так выглядел процесс управления роборуками, на это ушел примерно год. Последним перформансом стало самостоятельное поедание пирожного Робертом, при этот он сам при помощи своего мозга контролировал две руки с ножом и вилкой, производил ими точные движения. Все действия озвучивались приятным голосом робота. Сигналы считываются в виде импульсов нейронов, а затем обрабатываются при помощи нейросетей и особых алгоритмов.

Китайцы осваивают управление погодой

Китай заявил, что к 2025 году особая система активного воздействия на гидрометеорологические процессы будет влиять более чем на половину страны. По-русски это значит, что Китай будет управлять погодой. Для этого будут запущены, а точнее продолжены исследования и разработки в этой области. А к 35 году Китай рассчитывает выйти в мировые лидеры или даже обогнать имеющихся.

Мировое сообщество несколько насторожилось, Индия особенно, а агентство Блумберг даже выпустило анализ ситуации. В нем говорится, что Китай уже обладает самой развитой системой по управлению погодой. С 15 года им удается бороться с градом и вызывать осадки на огромных территориях юго-западных провинций. По некоторым подсчетам распыление йодида серебра в облаках позволяет увеличить количество осадков на 5 сантиметров во время засух. Доставляют его с помощью снарядов из зениток.

Немного отличается от разгона облаков перед парадом. Но сходство есть, при разгоне облаков облака отправляются в близлежащие регионы, т.е. наблюдается влияние на другие территории. В случае засева облаков для орошения территорий одной страны неизбежно будет наблюдаться воздействие, климатическое, на другие страны

Содержание ролика:

00:36 Роль серотонина

02:54 ПРОСТО Фестиваль науки и техники

03:57 Китай заявил о новом квантовом превосходстве

07:05 Созданное человеком превысило всю биомассу планеты

09:18 Зачем большие панды покрывают себя конским навозом?

11:32 Опубликованы результаты испытаний вакцин от коронавируса

(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе. Короткая текстовая версия ниже)

Китай заявил о новом квантовом превосходстве

Под квантовым превосходством понимается сейчас способность квантового компьютера выполнить задачи, недоступные классическому кремниевому компьютеру, по крайней мере за вменяемое время.

При помощи квантового фотонного компьютера в Китае решили за несколько минут демонстрационную задачу, на которую суперкомпьютеру понадобились бы, говорят, пара миллиардов лет. Причем задача имеет практическое применение в теории графов, квантовой химии и машинном обучении.  Называется эта задача - бозонный сэмплинг и она про вероятностное распределение множества бозонов.

Китайский квантовый компьютер работает на фотонах с использованием интерферометров. Дизайн эксперимента очень сложный и дорогой. Но суть такая: фотоны своими состояниями и поляризацией кодировали информацию о бозонах. А затем им позволили интерферировать, а распределение фотонов, зафиксированное через фотодетекторы, дало представление о решении задачи распределения бозонов.

Всё. 200 секунд. Насколько это меньше 2,5 миллиардов лет, можете посчитать сами (10 в 14). Это первый случай достижения квантового … преимущества на фотонном компьютере. Но тут есть и засада - этот компьютер не программируемый. Ну то есть к иным практическим задачам его не приспособить. Пока. В конце концов фотонная платформа стартовала позже сверхпроводящей.

Созданное человеком превысило всю биомассу планеты

Мы живем в эпохе голоцен. Это геологическая эпоха, продолжающаяся вот уже 11 тысяч лет. Но уже при нашей жизни она может официально смениться на новую - антропоцен. Эпоху, которая определяется воздействием человека на природу, превалирующим воздействием. По факту она может наступить даже раньше нашей жизни: это парадокс случится, если ученые придут к консенсусу, тогда они могут поставить дату начала антропоцена на 1950 год. И одной из причин для такой смены может стать тот факт, что все, что человек насоздавал, по массе превысило то, что он не насоздавал - всю иную жизнь на Земле, биосферу: деревья, планктон, грибы даже. И это без отходов еще. Пара примеров: масса всего пластика превышает массу всех животных, включая человека, в два раза, а масса строений и сооружений превысила массу всех деревьев и кустарников и составила более триллиона тонн. Мы говорим про сухую, то есть обезвоженную массу.

Каждую неделю на каждого человека добавляется примерно столько же товаров, сооружений, асфальта, бетона, да даже сельскохозяйственных животных, и вообще твердой массы, сколько весит он сам. Это 30 миллиардов тонн в год. Каждые 20 лет объем производимой человечеством массы удваивается. В самом начале 20го века произведенное нами составляло лишь 3% от массы биосферы. Ну а во-вторых, что происходит с дикой живой массой вы догадаетесь сами. Не зря ученые считают, что сейчас идет шестое крупнейшее вымирание - голоценовое. В общем, сейчас сухая масса биосферы и произведенного человеком уравновесились на отметке примерно в 1,1 триллиона тонн.

А мокрую или сырую массу биосферы, которая в два раза больше, мы обойдем году этак к 2037-му, создав море полезного и бесполезного. Интересно, без какой части из этого триллиона тонн мы бы спокойно обошлись? Будет интересно ваше мнение.

Зачем большие панды покрывают себя конским навозом?

Большие панды или, как их еще называют, бамбуковые медведи периодически катаются в кучах лошадиного навоза, вдобавок хорошенько размазывая его по своей шкуре.

Ученые стали наблюдать и подметили некоторые закономерности. Во-первых, этот ритуал панды совершали в холодные месяцы, когда температура падала ниже 15 градусов. Во-вторых, навоз должен был быть свежим. Не старше 10 дней. После этих наблюдений ученые поняли, что дело в веществах кариофиллен и оксид кариофиллена, которые содержаться в свежем навозе.

Для эксперимента мышей натерли кариофилленом и оставли на холоде. Ненатертые мыши сбиваются в кучи и дрожат. А натертые спокойно разгуливают по клетке.

Таким образом вещества из конского навоза притупляют чувство холода. Пандам не становится теплее, но чувствительность терморецепторов кожи снижается и можно обмануть свой организм. Чувство, разумеется, абсолютно ложное, а в случае с людьми привело бы ко множеству злоупотреблений и даже обморожений. Кажется, я теперь знаю, что некоторые люди наносят на щиколотки и поясницу зимой.

Опубликованы результаты испытаний вакцин от коронавируса

Наконец-то опубликованы результаты третьих фаз клинических испытаний по двум вакцинам от АстраЗенека и от Файзер.

АстроЗенека сделала вакцину по подобию российского Спутника V. Это аденовирусная вакцина, но только на основе обезьяньего аденовируса. В нескольких ветвях испытаний приняли участие почти 24 тысячи человек. Уколов для полноценной защиты требуется 2. В разных группах эффективность была очень разной, от 55 до 90% в зависимости от симптомов и дозы. Но среднюю определили как примерно 70%. Наблюдались серьезные побочные эффекты, но в целом вакцина признана безопасной. В отличие от АстраЗенеки вакцину от Файзер уже одобрили для массового применения в нескольких странах. Напомню, что файзеровская вакцина разработана на основе мРНК. В нескольких группах, общей численностью 44 тысячи человек, испытания показали опять же разную эффективность, но ниже 75% она не опускалась. Такой показатель был у онкобольных. Средняя же эффективность на уровне 95%. Опять же, несмотря на некоторые серьезные побочки, вакцину признали безопасной. К тому же она, вероятнее всего, защищает от тяжелого течения болезни.

Заболеванием у обеих компаний считалось наличие положительного теста на ковид + один из симптомов - кашель, температура, одышка или потеря обоняния. Что происходило, если были симптомы, но не было положительного теста, или наоборот:

Файзер не включали в статистику, поэтому защита от болезни как бы есть, но защита от распространения вируса как бы непонятна. У АстраЗенеки с этим лучше, защита в таких случаях не падала ниже 55%.

Интересно, что вакцина АстраЗенеки даже при одной дозе дает защиту в 64%, а Файзер только в 52%. Но, ВОЗ считает, что минимально допустимый уровень эффективности - 50%. Так что, как знать, возможно для ускорения процесса где-то решат обойтись одной дозой.

Содержание ролика:

00:41 Как использовать способ противодействия агрессивному раку

02:33 Ученые сделали генератор случайных чисел на ДНК

05:25 Удобный способ переработки многослойного пластика

08:02 Неправильная регенерация у аллигаторов

09:59 Ученые выяснили риск переломов у вегетарианцев и мясоедов

(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе. Короткая текстовая версия ниже)

Генетическое воздействие на рак

Модифицированные липидные частицы собирали из элементов обновленной амино липидной библиотеки. Наночастицы впрыскивают в ложе опухоли, затем они распределяются по ней и обнаруживают только целевые раковые клетки при помощи прикрепленных к поверхности наночастиц антител, настроенных на конкретный типа рака. Потом начинка проникает внутрь клеток, и запускается режим генетического редактирования, точнее экстерминатуса. Эффективность метода in vivo достигала 80%.

Еще крайне важно, чтобы иммунная система человека не отторгала нуклеазу КАС9, элемента системы генетического редактирования, в конце концов она имеет бактериальное происхождение.

Генератор случайных чисел на ДНК

Впервые для получения истинной случайности использовали не физический, а биохимический метод.

Он основывается на синтезе молекулы ДНК. Исследователи задали 64 позиции для строительных блоков - нуклеотидов, а, как известно, их 4 - Аденин, Цитозин, Гуанин и Тимин, и позволили им складываться случайным образом. Таких случайных молекул получили аж 3 квадриллиона штук. Высушенную ДНК секвенировали и анализировали на предмет однородности в распределении нуклеотидов, не всю, а только 5 миллионов молекул. Не все было идеально, например содержание гуанина убывало, а тимина возрастало при движении от начала к концу цепочки. Поэтому пришлось проводить некоторую постобработку, чтобы избавиться от таких вредных зависимостей.

Как использовать такую цепочку? - Считаем, что аденин и цитозин это 0, а гуанин и тимин - это 1. Пожалуйста, двоичный код, кодирующий число. Из 5 миллионов молекул получилось 12 мегабайт данных.

Уже к этому коду применяли обработку с помощью алгоритма Фон Неймана и отбрасывали неподходящие числа, а затем оставшиеся проверяли на

случайность при помощи 15 статистических тестов. Их вероятностное распределение было превосходным. Этот метод уже сейчас позволяет генерировать истинно случайные числа со скоростью выше 200 гигабит в секунду.

И не забываем, что ДНК занимает малый объем, легко транспортируется и уже достаточно недорого читается. Весь объем в одной пробирке.

Удобный способ переработки многослойного пластика

Химики нашли способ разделять полимеры промышленного пластика - слои полиэтилена, полиэтилентерефталата и винилового спирта.

Единственное, ученые опробовали способ пока что только на одном виде многослойного пластика. Основной итог такой: полученные полимеры химически не отличались от тех, из которых многослойная пленка производилась изначально. Новую упаковку из них, правда, еще не попробовали сделать, но это есть в планах у ученых.

Алгоритм сепарации примерно следующий: полиэтилен растворяется при кипячении в толуоле всего при 110 градусах на протяжении четырех часов, а виниловый спирт растворяется при контакте с диметилсульфоксидом при еще меньшей температуре и меньшем времени. Полиэтилентерефталату от этих манипуляций ни холодно, ни жарко. Он остается в гордом одиночестве, что и требовалось.

Таким образом более 95% полимеров удавалось вернуть в первоначальный вид. Экономика процесса тоже просчитана. Около 4 тысяч тонн в год это минимум для рентабельности, в таком случае цена переработанных полимеров снизится до стоимости произведенных на заводе с нуля.

Неправильная регенерация у аллигаторов

Умение отбросить хвост называется автотомИя, а отращивание утраченного органа называется репаративной регенерацией.

Такую регенерацию у аллигаторов, да и крокодилов вообще, отмечали и ранее, но хорошенько изучили только сейчас на примере миссисипского аллигатора, в каком-то смысле современника динозавров. Это бронированные красавцы, в среднем достигающие 3,5 метров. Но исследования проводились на молоди, длина которой была чуть более метра.

Вот только восстановленный хвост совсем не такой, как его предшественник. Да, он отрастал до 23 сантиметров, это почти 20% длины их тела, но внутри он был как плохая подделка.

При восстановлении все признаки заживления раны и регенерации налицо, общая структура тоже совпадает - есть сосуды, нервы. Но если погрузиться в детали.... Скелетных мышц нет, вместо них соединительная ткань, сходная с рубцовой. Вместо нормальных позвонков - несегментированная хрящевая трубка. Чешуйки на хвосте расположены более плотно, к тому же без щитков.  Такое неправильное восстановление называется атипичной репаративной регенерацией. В целом, это интересно - ведь аллигаторы достаточно крупные высшие позвоночные, сохранившие способность к восстановлению.

Ученые выяснили риск переломов у вегетарианцев и мясоедов

Есть исследования, что вегетарианство благотворно влияет на здоровье в некоторых аспектах, например рак кишечника, диабет и сердечно-сосудистые встречаются у вегетарианцев реже. Правда, в случае с раком есть и противоположные исследования, так что… А вот новое исследование сопоставило пищевые привычки и риск поломать кости.

На протяжении 18 лет под наблюдением были 55 тысяч человек. Подтвердилось, что у веганов риск перелома в целом на 43% выше, чем у мясоедов, но в основном это касалось тех, кто не принимал пищевые добавки. Речь идет кальции и белке.

У вегетарианцев тоже наблюдались существенные риски но в основном при возрасте выше 50 лет, а у веганов в любом возрасте. Причем среди них самые рисковые группы это люди с низким индексом массы тела и низкой физической активностью, и еще женщины после менопаузы.

Наиболее критичная разница в рисках была при переломах бедра. Для веганов риск был более, чем в два раза выше. Да и вегетарианцы и рыбоеды здесь тоже более уязвимы по сравнению с мясоедами.

К этому исследованию тоже есть существенные вопросы. Причина переломов не указывалась и в основном обследовали белых британок (среди 55 тысяч человек три четверти были женщины). Поэтому, к мужчинам небританцам полноценно применить это затруднительно. Выдохнули.

Содержание ролика:

01:03 Директор или учитель?

01:18 Как понять, стоит ли отдавать ребенка в топовую математическую школу?

03:07 Двоечник — вина школы? Распределяющая шляпа

05:41 Дистанционное образование

06:41 Что делать, если в твоем городе нет хорошего учителя по математике?

08:36 Можно ли дистанционно учиться у учителей Лицея 239?

09:29 Какие нешкольные задачи приходится решать директору?

10:45 Есть будущее у частных школ? Нехватка государственных школ в стране.

12:09 Школа «безграмотного профана» Грефа

13:38 За или против ЕГЭ?

16:26 Что плохого в ЕГЭ?

17:51 Какие предметы убрать из школьной программы?

18:53 Зачем химия в школьной программе?

21:42 Нужно ли учителю педагогическое образование?

23:07 Любимая задача по математике

24:12 Почему нужна именно математика?

27:28 Математическое образование как национальная идея