Исследователи из Астраханского государственного технического университета работают над созданием фотонных элементов коммутации для фотонных компьютеров. С помощью гиперболических метаматериалов и анизотропных материалов они планируют добиться заметных технологических сдвигов, на основе которых фотонные компьютеры получат заметное преимущество над существующими электронными.

Астраханские исследователи взялись за создание фотонных элементов коммутации, основанных на новых материалах - в частности, гиперболических метаматериалах и управляемых анизотропных материалах. Это искусственные материалы, отличающиеся от обычных тем, что коэффициент преломления в них отрицательный. С отрицательным коэффициентом преломления заметно меняются свойства распространяющихся в таких материалах потоков светового излучения. В частности, ими становится возможным гибко управлять, переключая среду метаматериала так, что поток излучения то будет проходить через определенную точку, то сможет огибать ее. Кроме того, фазовые и групповые скорости световых волн в таких материалах разнонаправлены. Все это позволяет увеличить пространственное разнесение оптических сигналов и поднять объем передаваемой информации.

До сих пор гиперболические метаматериалы и управляемые анизотропные материалы применялись в системах связи и обработки информации независимо друг от друга. Ученые из АГТУ впервые предложили использовать материалы именно в таком сочетании, что позволило добиться максимальной гибкости в управлении потоками фотонов. На этой основе ими весной этого года получен патент на фотонную коммуникационную ячейку.

Ученые из Института физической химии и электрохимии РАН создали структуру, которая может играть роль своеобразного "тормоза" для наномашин, реагируя на изменения кислотно-щелочного баланса. Инструкции по его сборке были опубликованы в New Journal of Chemistry.
"Почему интересно управлять такой молекулярной машиной, меняя кислотность среды? Во-первых, это принцип живой природы. Обратимое образование водородных связей может запускать тот или иной процесс в организме, поэтому возможность создания молекулярных машин и переключателей на их основе очень привлекательна для нас", - заявила Юлия Горбунова из Института физической химии и электрохимии РАН в Москве.

Нобелевская премия по химии в 2016 году была присуждена за создание и развитие наномашин - атомных конструкций, похожих по своему устройству и принципам работы на обычные моторы, помпы и другие механические устройства. Например, в 2011 году нобелевский лауреат Бен Феринга создал своеобразный "наномобиль", способный ехать по прямой линии и поворачивать направо и налево, используя в качестве источника энергии иглу электронного микроскопа.

Две главные проблемы таких машин заключаются в том, что ученые пока не придумали, как можно заставить подобные наноструктуры двигаться самостоятельно внутри организма или других сред, используя "подручные" источники энергии, и как заставить их путешествовать в нужном направлении. Без решения этих проблем восстание наномашин нам не грозит, так как такие устройства будут оставаться любопытными, но бесполезными нано-игрушками.

Как передает пресс-служба РНФ, российские ученые создали еще один критически важный компонент подобных наноавтомобилей - тормоз, мешающий им двигаться при его "включении", экспериментируя с молекулами, которые меняют свою форму и структуру при изменении условий окружающей среды.

Химики из Москвы и университета Страсбурга (Франция) обнаружили, что подобным свойством обладает цепочка из двух кольцеобразных органических молекул, которые ученые называют порфиринами. Порфирины - ключевой компонент хлорофилла, гемоглобина и многих ферментов в организме человека. Они также стали одним из самых популярных материалов для создания движущихся компонентов "моторов" наномашин из-за того, что их цепочки могут свободно менять форму и вращаться вдоль молекулярной "оси", соединяющей их одиночные молекулы.

Российские ученые заметили, что подобный молекулярный "шарнир" можно превратить в тормоз, объединив подобную цепочку с особой молекулой-"ручкой", представляющую собой соединение двух молекул серной кислоты и двух бензольных колец.

Эта молекула, как объясняют ученые, может формировать достаточно прочные водородные связи с порфиринами, вероятность образования которых зависит от кислотности среды, в которой они находятся. Благодаря этому подобная цепочка может вращаться и двигаться в щелочной и нейтральной среде, а при повышении кислотности возникают водородные связи и тормоз "включается", блокируя движения "шарнира".

Что интересно, включение тормоза сопровождается изменением цвета материала, что можно использовать для создания "умных" молекулярных машин, лекарств и других систем, способных реагировать на внешние сигналы. Как отмечает Горбунова, подобным образом можно управлять поведением не только порфиринов, но и других материалов, более интересных для инженеров и разработчиков нанороботов.

Исследователи из Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения РАН с помощью летающей лаборатории обнаружили устойчивое, многолетнее повышение концентрации СО2 над территорией Западной Сибири, юго-западнее Новосибирска. Причины всплеска пока неясны - концентрация здесь явно выше, чем во всех прилегающих районах. Происходящее может указывать на какие-то дополнительные и до сих пор неизвестные источники углекислого газа, а также на нелинейный характер его распространения в атмосфере.

До 2004 года, в летние месяцы концентрация углекислого газа в атмосфере не увеличивалась, но с 2005 года начался ее рост в нижних слоях. Причем шел он намного быстрее, чем в мировой атмосфере в целом. Концентрация СО2 там увеличивалась на 1,9 части на миллион в год (всего в атмосфере примерно 400 частей СО2 на миллион частей воздуха). Для высоты в 500 метров рост оказался особенно стремительным - 2,5 части на миллион в год. В остальном мире темпы роста, как правило, не превышали 1,5−1,8 части на миллион в год. В последние же годы "сибирский" прирост достигает 4 частей на миллион в год.

Исследователи провели целый ряд сверок - смотрели на объем выбросов антропогенного СО2 в России, на площадь лесных пожаров, даже на засухи и болезни лесов. Однако общие выбросы, в силу застоя в экономике, не растут уже давно, пожары год от года имеют те же площади, лесовосстановление стабилизировалось, засухи стали чуть реже, болезни лесов остаются на одном и том же уровне. Поэтому пока нет даже гипотезы о том, почему с 2005 года в Сибири начался резкий рост концентрации углекислого газа. По всей видимости, есть какие-то неучтенные факторы и источники, которые теперь ученым предстоит найти.

Сотрудники Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН и Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино) совместно с бразильским коллегой исследовали, как влияет на бактерий вида Rhodospirillum rubrum воздействие слабых комбинированных магнитных полей. Они выяснили, что в таких условиях обмен веществ в клетках этих организмов ускоряется. Полученные сведения позволят лучше понять, как живые организмы реагируют на электромагнитное излучение.

Бактерий подвергали действию двух магнитных полей с одинаковой напряженностью 46,80 мкТл - геомагнитного и переменного электромагнитного. Поля имели частоту вращения 807 и 38,3 Гц соответственно, то есть совпадали с циклотронными частотами фосфора и ионов железа Fe3+. Фосфор встречается в соединениях, обеспечивающих клетку энергией, главное из них - аденозинтрифосфат (АТФ). Ионы Fe3+ образуют магниточувствительные включения в клетках бактерий и других живых существ. Теоретически магнитные поля влияют на организмы главным образом потому, что они влияют на фосфор и железо, входящие в состав критически важных для жизни молекул. Поэтому их нужно было "заставить вибрировать", чтобы прицельно посмотреть, какое влияние оказывают магнитные поля на ключевые процессы в клетках.

Авторы проводили две серии экспериментов. В одной на Rhodospirillum rubrumтри дня воздействовали комбинированными магнитными полями в темноте и бескислородной атмосфере, когда фиксировать азот из воздуха они не могли и единственным источником электронов для них служили соединения азота. Во второй серии бактерий в течение того же времени подвергали аналогичному воздействию на свету. В этом случае микроорганизмы могли фотосинтезировать. Активность обмена веществ определяли по концентрации нитратов и Fe3+. Кроме экспериментальных групп микроорганизмов были и две контрольные. На них воздействовали только геомагнитным полем, в котором обитатели Земли находятся постоянно.

И в темноте, и на свету Rhodospirillum rubrum, подвергшиеся действию комбинированных магнитных полей, поглощали больше ионов железа из питательной среды, чем бактерии соответствующей контрольной группы. А лишенные возможности фотосинтезировать и поглощать кислород микроорганизмы использовали больше нитратов, если к ним применяли не только геомагнитное, но и переменное электромагнитное поле. Это означает, что в клетках микроорганизмов под действием комбинированных магнитных полей возникали магниточувствительные включения, а обмен веществ ускорялся. Включения можно было увидеть на ультратонких срезах бактериальных клеток с помощью трансмиссионной электронной микроскопии.

Авторы делают из собственной работы очень общие выводы. Они пишут, что воздействие комбинированных слабых магнитных полей изменяет активность процессов обмена веществ в клетках микроорганизмов. Какие конкретно ферменты при этом затрагиваются, пока непонятно.

Весной 2017 года японский исследовательский институт Mitsubishi выбрал консорциум нескольких научных подразделений "Росатома" для изготовления высокочувствительного нейтронного детектора, пригодного для работы в экстремальных условиях высокого гамма-излучения. Новый детектор начнет поиск загрязнений на Фукусиме осенью этого года.

Весной 2017 года для выполнения первого этапа работ японский исследовательский институт Mitsubishi выбрал возглавляемый "РосРАО" консорциум из нескольких научных предприятий Росатома. За последние годы в России были разработаны нейтронные счетчики размерами меньше спичечного коробка и с расстоянием уверенного дистанционного применения до 60 метров.

Для проверки их работы были использованы образцы смеси расплавленного ядерного топлива и бетона известные как кориум. Их взяли из аварийного энергоблока № 4 Чернобыльской АЭС. Образцы этого вещества хранятся в петербургском Радиевом институте им. В.Г. Хлопина.

Как показали испытания, созданный российскими специалистами нейтронный детектор может успешно работать при уровне гамма-излучения до 1000 грей в час и даже выше. 1 грей - это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения в 1 джоуль. Доза облучения выше 10 грей в час смертельна для человека, и уже при сотнях грей в час подавляющее большинство неэкранированной электроники перестает работать. Другая важная особенность прибора - малый размер. Новый детектор может проходить в отверстия от 100 до 130 миллиметров, потому что его диаметр составляет всего 20 миллиметров, а длина - 40 миллиметров. До сих пор устойчивые к радиации дозиметры имели заметно большие габариты, что не давало использовать их на "Фукусиме-1" - размеры проломов в бетонных стенах и большое количество обломков в загрязненной зоне станции исключали их свободное перемещение внутри нее с помощью роботов.

На самой АЭС "Фукусима-1" нейтронные детекторы из России появятся в конце 2018 года. Созданная ими система измерений будет накапливать полученные результаты в базу данных, а также строить трехмерные карты плотности мощности гамма-излучения и нейтронного излучения. Таким образом будут найдены точные места скопления радиоактивных топливных фрагментов, которые впоследствии предстоит извлечь при разборке аварийных энергоблоков японской АЭС. Предполагается, что эта работа займет многие годы.

Сотрудники Института биофизики клетки РАН (Пущино) исследовали влияние гормона тимуса (вилочковой железы) - тимулина - на активность различных типов клеток иммунной системы мышей с хроническим воспалением. Оказалось, что и свободный, и связанный с наночастицами из полибутилцианоакрилата тимулин снижает у таких грызунов число клеток, погибающих путем апоптоза, а также интенсивность лихорадки и образования провоспалительных цитокинов.

В исследовании использовали самцов лабораторных мышей-альбиносов линии BALB/c возрастом от 8 до 10 недель. В течение восьми дней им раз в сутки вводили все возрастающие дозы липополисахаридов с поверхности клеток кишечной палочки Escherichia coli. Эти вещества вызывают в организме мышей воспалительную реакцию, так как в норме их присутствие сигнализирует о заражении бактериями. На первый и пятый день инъекций липополисахаридов грызунам также вводили тимулин в одной из двух форм - свободной или прикрепленной к наночастицам из полибутилцианоакрилата. Всего было пять групп животных: контроль (ничего не вводили), воспаление (делали только инъекции липополисахаридов), воспаление + свободный тимулин, воспаление + наночастицы с тимулином, наночастицы (полисахариды и тимулин не вводили).

У всех грызунов ежедневно измеряли температуру тела в заднем проходе, чтобы оценить интенсивность воспалительных реакций и наличие лихорадки. После восьми дней эксперимента мышей умерщвляли и доставали из них головной мозг, а также брали кровь. В тканях мозга прежде всего учитывали содержание мелатонина и серотонина. В крови определяли уровни провоспалительных цитокинов и активность иммунных клеток различных типов, а также отмечали долю лимфоцитов, погибших в результате апоптоза. Кроме того, ученые вели подсчет клеток в селезенке. Этот параметр важен, так как данный орган производит антитела и этим во многом определяет эффективность работы иммунной системы.

У всех мышей после инъекций липополисахаридов кишечной палочки повышалась температура тела. Однако введение тимулина в любой форме понижало ее до нормальной. Эффект двух вариантов этого гормона был сходным, но сильнее проявлялся в группе, которой вводили тимулин, связанный с наночастицами. Интенсивность воспалительных реакций и связанных с ними сигнальных путей, а также выработка соответствующих цитокинов у таких животных были понижены по сравнению с контролем. "Пустые" наночастицы не давали такого эффекта. Также введение тимулина приводило к тому, что меньший процент лимфоцитов подвергался апоптозу из-за воспаления и клеток в селезенке оставалось больше. Наконец, мыши, получавшие гормон параллельно с липополисахаридами кишечной палочки, сохраняли уровни серотонина и мелатонина в мозге близкими к нормальным, а грызуны, которым не предлагали тимулин, - нет.

Таким образом, применение тимулина при хроническом воспалении, вызванным характерными для бактерий веществами, снижает его интенсивность и поддерживает функционирование иммунной системы, а также головного мозга. Гормон действует эффективнее, если он связан с наночастицами из полибутилцианоакрилата.

Российские молекулярные биологи разработали новую технологию ввода в клетки генной терапии, изучив, как миниатюрные жировые капсулы взаимодействуют с нитями ДНК. Рецепт по сборке наношприца опубликован в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.

Ученые пытаются создать трансгенных животных и вылечить врожденные болезни, для чего применяют несколько довольно небезопасных способов ввода в клетки новой ДНК - либо при помощи сверхтонких игл, которыми протыкают яйцеклетку, либо за счет ретровирусов, чью "боевую" часть заменяют полезным генетическим кодом.

Такие операции могут привести к фатальным последствиям из-за банального повреждения оболочки клетки при неудачном вводе иглы или развития иммунологической реакции на вирус.

И то и другое - не препятствие для опытов в лабораториях, но весьма затрудняет перенос результатов экспериментов в медицинскую практику. Поэтому биологи, инженеры и биотехнологи активно ищут методы прямого ввода ДНК, не приводящие к гибели или повреждению клетки.

Группа молекулярных биологов под руководством Олеси Колосковой из московского Института иммунологии ФМБА нашла решение этой проблемы, изучая липосомы - микроскопические шарики жидкости, окруженные броней из жировых молекул, которые постепенно распадаются при попадании в организм.

Как считают ученые, эти структуры можно использовать для доставки лекарств в определенные ткани и органы, для борьбы с раком и другими болезнями - за счет того, что некоторые типы липосом способны проникать внутрь клеток и распадаться уже там. Это позволяет их содержимому избегать внимания иммунных клеток и проникать во все "уголки" организма.

Колоскова и ее коллеги отмечают, что ученые давно пытаются приспособить липосомы для безопасного редактирования ДНК, однако первые попытки осуществить эту идею обнаружили странную проблему: эффективность работы липосом падала при повышении концентрации обрывков ДНК выше определенной отметки.

Эта аномалия мешала использовать липосомы в качестве своеобразных шприцов для ввода генной терапии. Российские ученые попытались справиться с проблемой, наблюдая, как взаимодействуют начинка и оболочка наночастиц и как они ведут себя внутри заражаемых клеток.

Для этого ученые ввели в липосомы и клетки набор светящихся молекул. Это позволило наблюдать за движением наночастиц и за тем, как жертвы взаимодействуют с их содержимым.

Как оказалось, молекулы РНК и ДНК соединялись со стенками липосом, когда их становилось слишком много, и эти связи не распадались после того, как наночастица разваливалась на части, а лизосомы (клеточные "уборщики") начинали воспринимать нити генетического кода как мусор и уничтожали их.

Все это говорит о том, что липосомы нельзя бездумно начинять ДНК - есть идеальное количество нитей, при котором их КПД будет максимальным. Как надеются авторы статьи, подготовленные ими рецепты по сборке наночастиц помогут быстрее проникнуть в научные лаборатории и медицинскую практику. Исследования проводились в рамках гранта Российского научного фонда в соответствии с Президентской программой исследовательских проектов.

Группа исследователей при участии Сергея Худаева из Института почвоведения и агрохимии Сибирского отделения РАН установила, какое влияние оказывает на земли их превращение в пастбища. Оказалось, что после этого их биопродуктивность растет, отчего количество "органического" углерода в почве также увеличивается. В итоге бактерии и грибы в больших масштабах окисляют этот углерод, что обогащает атмосферу Земли СО2 - главным парниковым газом на нашей планете.

Авторы собрали данные по 836 районам планеты, где поблизости друг от друга находились естественные леса или посевы, а также участки со сходной почвой, но недавно превращенные в пастбища. Для оценки биопродуктивности земель использовались данные спутниковых наблюдений, в том числе индекс площади листьев, оценивающий биопродуктивность растений по изменениям спектра (упрощенно - цвета) растительности в данной зоне.

Оказалось, что превращение как пашни, так и леса в пастбища заметно повышает общую биопродуктивность территории. Среди возможных причин этого - воздействие травоядных животных, вносящих в почву ряд веществ с навозом. Кроме этого, исследование показало, что уровень биопродуктивности напрямую связан с температурой и влажностью в том или ином регионе. Учет этого фактора продемонстрировал, что более ранние оценки уровня выброса СО2 тропическими пастбищами были заметно завышены - на величину до 56 процентов.

Авторы отдельно отмечают, что превращение лесных или пахотных земель в пастбище для организованного выпаса скота поднимает биопродуктивность еще больше, чем превращение пашни или леса в степь. Это означает, что активное сведение лесов, идущее в Бразилии с целью получения новых пастбищ, является особенно опасным для углеродного баланса на планете.

Исследователи из Сибирского отделения РАН совместно с зарубежными коллегами изучили факторы, влияющие на разложение органики в тающей вечной мерзлоте. Оказалось, что углерод из нее не обязательно высвобождается бактериями и грибами в виде СО2. Если в мерзлоте содержится достаточно минеральных компонентов, углерод остается связанным. Это означает, что идущее таяние вечной мерзлоты может и не привести к резкому росту содержания главного парникового газа в атмосфере.

Авторы новой работы взяли образцы почв из 27 мерзлотных районов арктической части Сибири. Затем фрагмент каждого образца они подвергли фракционированию - обработке в центрифуге, после которой отбирается наиболее тяжелая часть из нижней части фракционируемого материала. Такая тяжелая фракция мерзлотных почв во многом состояла из минерал-органических комплексов, в которых кроме углерода содержались также гидроокиси железа и алюминия. Далее как тяжелую фракцию, так и обычные образцы мерзлоты нагревали без доступа воздуха и света в лабораторных условиях: половину каждой из групп при +5 градусах по Цельсию, половину - при +15 градусах по Цельсию. Длительность нагрева во всех случаях была равна 175 суткам.

Оказалось, что процент углерода, связанного минералами в тяжелой фракции мерзлоты, составлял 70±9 процентов, а для обычной, нефракционированной мерзлоты - 63±1 процент. Это значит, что основная масса углерода оставалась недоступна для бактерий и грибов, которые могли бы разложить органические остатки и ввести углерод в виде парникового газа обратно в атмосферу, из которой его когда-то взяли древние растения, останки которых и образовали углеродсодержащую составляющую мерзлотных почв.

Из проведенных экспериментов следует, что основная часть углерода из вечной мерзлоты останется связанной в ней даже в случае ее полного таяния. Таким образом, размер проблемы таяния вечной мерзлоты для стабильности климата не следует переоценивать - оно не приведет к резкому выбросу СО2 в атмосферу и не усугубит проблему устойчивости земного климата.

Сотрудники Научно-исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи совместно с коллегами из Испании установили, откуда происходят вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ-1), встречающиеся в крови московских ВИЧ-инфицированных. Помимо обычных для территорий бывшего Советского Союза вариантов этого вируса медики нашли у москвичей португало-испанский (иберийский) вариант ВИЧ подтипа G. По словам авторов исследования, он выявлен в России впервые.

В рамках этой работы ученые проанализировали последовательность нуклеотидов в РНК, соответствующей гену обратной транскриптазы (ревертазы - фермента, обеспечивающего увеличение копий генов вируса и в конечном счете его белков) у 62 ВИЧ-инфицированных, посещавших Федеральный научно-методический центр по профилактике и борьбе со СПИДом (Москва) в 2015 и 2016 годах. У всех участников исследования инфекция была выявлена максимум за пять лет до взятия крови для анализа РНК ревертазы ВИЧ. Никто из них тогда не принимал антиретровирусные препараты.

"Прочтя" гены ревертазы вирусов из крови испытуемых, ученые выявили, что все вирусы иммунодефицита у обследованных москвичей относятся к пяти группам: подтип, А с территорий бывшего Советского Союза (A FSU), подтип B, подтип G, рекомбинанты ("помеси") двух подтипов и рекомбинантный вариант CRF01_AE.

Все упомянутые варианты вируса иммунодефицита и ранее регистрировали в Москве. Однако исследование выявило и новую, до этого не замеченную в столице группу. Все четыре случая заражения ВИЧ подтипа G (6,5 процента от общего числа испытуемых), выявленные в ходе исследования, были вызваны одним и тем же вариантом вируса, происходящим из Испании и Португалии и названным иберийским. Среди инфицированных им были только мужчины. Двое получили его при половых контактах с женщинами, двое - с мужчинами. Иберийский вариант ВИЧ подтипа G по последовательности нуклеотидов в РНК гена ревертазы крайне близок к вирусам иммунодефицита, которыми в последнее время часто заражаются в Дании.

Авторы статьи отмечают, что они первые, кто выявил присутствие иберийского варианта ВИЧ подтипа G в России. Однако в августе 2017 их коллеги из других российских учреждений, специализирующихся на изучении ВИЧ, выступили в Лиссабоне на 22-м Международном симпозиуме биоинформатиков по вопросам эволюции вирусов и молекулярной эпидемиологии с докладом, где было показано: часть случаев ВИЧ-инфекции вирусами подтипа G среди россиян вызвана его вариантом, распространенным в Дании.

Команда ученых из Национального университета США по исследованию рака говорят, что лечение пока экспериментальное, но в будущем может преобразить то, как вообще в мире лечат рак.

У Джуди был рак груди в терминальной стадии, который быстро распространялся - для лечения сандартными методами было слишком поздно.

В печени Джуди были опухоли размером с теннисный мяч, во всем ее теле были метастазы.

"Через неделю [после прохождения терапии] я начала что-то чувствовать. Я чувствовала, как опухоль в моей груди уменьшается", - рассказывает она.

"Еще через неделю или две она исчезла полностью".

Джуди вспоминает, как ей впервые после процедуры показали томографический снимок: все медицинские сотрудники "чуть ли не прыгали от радости", рассказывает она.

Тогда ей впервые сказали, что ее скорее всего вылечат.

Сегодня Джуди проводит дни в дальних походах и катается на морском каяке. Недавно на закончила пятинедельную поездку по Флориде.

Живое лекарство

Новую технологию называют "живым лекарством". Препарат делают из собственных клеток пациента в одном из ведущих мировых центров по изучению рака.

"Мы говорим о самом персонализированном виде лечения, который только можно представить", - говорит глава отдела хирургии университета доктор Стивен Розенберг.

Технология по-прежнему экспериментальная и перед тем, как начать применять ее более широко, необходимо обширное тестирование, но вот как она работает: сначала нужно изучить врага.

Опухоль каждого пациента исследуют на генетическом уровне, чтобы определить те мутации, благодаря которым можно сделать рак "видимым" для имунной системы человека.

В случае Джуди в ее опухоли были идентифицированы 62 генетических аномалии, четыре из которых ученые смогли использовать, чтобы атаковать опухоль.

Следующий этап - охота. Имунная система пациента уже атакует рак, но проигрывает. Поэтому врачи анализируют лейкоциты в крови пациента и выделяют среди них те, которые способны бороться с раком.

Затем в лаборатории в огромных количествах создаются похожие белые клетки.

В организм 49-летней Джуди было закачано около 90 миллиардов таких клеток.

Полностью с исследованием можно ознакомиться в журнале Nature.

Ученые из МГУ и Института этнологии и антропологии РАН совместно с зарубежными коллегами установили связь физической силы с формой лица среди масаев - африканского скотоводческого племени, ведущего традиционный образ жизни. Оказалось, что чем шире лицо, тем в среднем выше физическая сила его обладателя. Причиной этого является влияние тестостерона на развитие костей черепа.

Авторы работы использовали стандартный динамометр российского производства, чтобы оценить силу хвата руки у 185 мужчин и 120 женщин-масаев, живущих в заповеднике Нгоронгоро (Северная Танзания). Все 305 человек были разделены на две группы - 20−29 лет и 30−50 лет. Также у всех них были сделаны фотографии лиц. При этом по фотографиям их распределили уже на три группы - с узкой средней частью лица, со средней по ширине центральной частью лица, и наиболее широколицых. В итоге выяснилось, что среди мужчин разница в силе хвата руки варьируется куда больше, чем среди женщин (отдельные мужчины показывали результаты в разы выше мужской нормы, среди женщин такого не было).

Кроме того, оказалось, что чем шире было лицо, шире и ниже лоб, чем больше было расстояние между углами глаз, а также чем шире был нос и полнее губы - тем большую силу хвата демонстрировал их обладатель в каждой из половозрастных групп. Причиной такой корреляции, ранее отмечавшейся и среди европейцев, авторы работы считают влияние ключевого мужского полового гормона - тестостерона.

Тестостерон в подростковом периоде способствует росту вширь скуловых костей, челюстей, подбородка, увеличению надбровных валиков и удлинению нижней части лица. Напротив, влияние женского гормона эстрогена ведет к более грацильным лицевым формам - высоким бровям (практически без валиков), менее массивным челюстям и более тонким губам.

Также ранее было обнаружено, что мужчины с более высоким содержанием тестостерона гораздо активнее борются за повышение своего социального статуса. Возможно, это является одной из причин того, почему женщины, которым показывают лица незнакомцев, чаще предпочитают фото тех, у кого лицо в его средней части шире, а губы - полнее. Такие признаки должны указывать на высокое количество тестостерона в крови, что повышает биологическую ценность партнера.

Сотрудники Воронежского государственного университета и Воронежского государственного медицинского университета при помощи коллег из Австралии выяснили, какие вещества появляются в слюне людей, заболевших кариесом. Также они разработали биоматериал, идентичный по составу эмали здоровых зубов. 

Чтобы научиться как можно раньше диагностировать растворение неорганических веществ в твердых тканях зубов, российские исследователи проанализировали, как меняется состав слюны по мере развития кариеса. Образцы этой жидкости они собирали у людей с множественным кариесом, при котором разрушение эмали идет сразу на нескольких зубах. В качестве контроля использовали слюну здоровых добровольцев. Соотношение органических и неорганических компонентов в слюне в обоих случаях измерили методом инфракрасной спектромикроскопии с источником синхротронного излучения. В его роли выступил Австралийский синхротрон, расположенный в Клейтоне (пригород Мельбурна). По инфракрасному спектру слюны авторы определили, какие вещества находятся в этой субстанции, а также какова их концентрация.

Ученые выяснили, что по мере развития кариеса у человека доля органических веществ в его слюне растет, а доля неорганических (минеральных) - падает. У тех, чья зубная эмаль начала разрушаться, в слюне повышалось содержание тиоцианатов (солей тиоциановой кислоты, HNCS), сложных эфиров, липидов и углеводов. Тиоцианаты - это неорганические вещества, выделяемые в результате ответной реакции организма на кариозный процесс. Сложные эфиры, липиды и углеводы, чье содержание в слюне выросло из-за кариеса, относятся к органическим веществам. Их молекулы включают в себя карбоксильные группы, чье присутствие повышает кислотность среды и ускоряет разрушение эмали. Таким образом, выявлять у индивида наличие кариеса на ранних стадиях можно по отклонению состава его слюны от такового у заведомо здорового человека.

Также авторы статьи изучили изменения состава эмали в динамике. На основе этой информации они восстановили точное соотношение компонентов твердых тканей здорового зуба и создали материал аналогичного состава. Используя его, можно будет восстанавливать структуру зубов, находящихся на ранних стадиях кариеса.

Физики из РАН разработали новый тип оптоволокна, который можно использовать в качестве базового материала для создания ярких и компактных инфракрасных лазеров. "Рецепт" по его производству был опубликован вJournal of Selected Topics in Quantum Electronics.

"Волоконные лазеры генерируют в определенных областях длин волн, и область длин волн 1,6-1,8 микрометров оставалась почти неосвоенной. Совместно с Институтом химии высокочистых веществ РАН, мы создали новый тип волокна для лазеров, генерирующих в новых спектральных диапазонах, недоступных для волоконных лазеров с редкоземельными ионами", - заявил Сергей Фирстов из Научного центра волоконной оптики РАН в Москве.

Оптическое волокно представляет собой нити из пластика или стекла, способные проводить не электричество, как обычные металлические провода, а пучки света. Как правило, его нити состоят из двух слоев - светопроводного сердечника и окружающей его оболочки из другого прозрачного материала, который обладает чуть меньшим индексом преломления, чем сердцевина.

Благодаря этому оптоволокно может захватывать и заставлять двигаться свет в четко заданном направлении, препятствуя его "побегу" во внешнюю среду через стенки нити. У всех типов оптоволокна, созданных за последние полвека, есть несколько общих проблем, которые ученые пока не смогли решить полностью.

В последние годы, как рассказывают Фирстов и его коллеги, инженеры начали использовать оптоволокно не только для передачи информации, но и в качестве рабочего тела для так называемых волоконных лазеров. Благодаря этому длина таких лазеров может достигать несколько километров, но при этом они могут умещаться внутри небольшой коробочки и иметь огромную мощность.

Для того, чтобы превратить обычное оптоволокно в лазер, необходимо закрыть его с двух сторон полупрозрачными зеркалами и "засеять" сам материал атомами различных редкоземельных элементов, которые будут взаимодействовать с закачиваемым в него светом и превращать его в импульсы лазерного излучения нужной длины и мощности.

Проблема заключается в том, что каждый тип подобных присадок может порождать импульсы только на строго определенных длинах волн. До настоящего времени, как отмечает Фирстов, у ученых не было материала, который бы позволял порождать лазерные импульсы в ближней части инфракрасного спектра, интересной с точки зрения разработки систем передачи и обработки данных.

Российские ученые обнаружили, что подобный лазер можно создать, используя кварцевое оптоволокно, в который были добавлены два других соединения - оксид германия и висмут. Их комбинация, как обнаружили физики, "сдвигает" спектр вырабатываемого лазерного излучения в сторону ближней части ИК-диапазона, если качество волокна достаточно высокое.

Первые прототипы лазера, созданного на базе этого волокна, могут вырабатывать пучки ИК-излучения с длиной волны в 1,7 микрометра. При этом они достигают мощности в несколько ватт и КПД в 30%. По словам физиков, пока их разработка не имеет зарубежных аналогов. Исследование проводилось при поддержке и по гранту Российского научного фонда.

РИА Новости ria.ru/science/20180508/1520133343.html

МОСКВА, 1 июн - РИА Новости. Генетики нашли в человеческой ДНК уникальный ген NOTCH2NL, отвечающий за необыкновенно большие размеры нашего мозга и уникальную структуру коры больших полушарий. Его описание было опубликовано в двух статьях в журнале  Cell.

"Две главных черты человека - большие размеры мозга и замедленное развитие нервной системы внутри утробы матери. Теперь нам удалось раскрыть молекулярные механизмы развития и той, и другой особенности Homo sapiens, которые, как оказалось, включаются на самых ранних стадиях развития мозга", - заявил Дэвид Хаусслер (David Haussler) из университета Калифорнии в Санта-Крузе (США).

Геномы человека и шимпанзе совпадают на 99 процентов, однако наши нервные системы развиваются совершенно по-разному и страдают от разных проблем в старости. Эти различия мешают ученым использовать приматов для изучения болезней человека и выяснить, как он приобрел способность членораздельно говорить и мыслить.

За последние годы исследователи открыли несколько сотен генов, отвечающих за развитие мозга и отличающиеся по структуре в геномах человека и шимпанзе. Однако им так и не удавалось найти те участки ДНК, которые отвечали за необычайно крупные, по сравнению с остальным телом, размеры нашего мозга. Многие нейрофизиологи и генетики подозревают, что причина разительного отличия двух видов кроется не столько в структуре генов, сколько в различиях в их активности в разных частях мозга.

Хаусслер и его коллеги смогли найти этот, как они выражаются, "Святой Грааль эволюции мозга человека", изучая структуру разных генов на первой хромосоме человека, удаление которых очень часто приводит к развитию микроцефалии, а удвоение или повреждение - к макроцефалии или тяжелым формам аутизма.

В этом участке генетического кода, как объясняют ученые, находится набор генов из семейства NOTCH2, отвечающих за развитие "заготовок" нейронов и формирование будущих тканей мозга в зародыше млекопитающих. Их структура почти не отличается в ДНК всех приматов и они, как недавно показали ученые из России, работают одинаковым образом при развитии зародыша.

Наблюдая за активностью этих участков ДНК в культурах стволовых клеток, Хаусслер и его коллеги заметили одну простую вещь, которую почему-то упустили все остальные научные коллективы. Оказалось, что в человеческих клетках работает "лишний" ген, который отсутствует или не работает в заготовках нейронов шимпанзе, горилл и других приматов.

Изучив его структуру, специалисты пришли к выводу, что ген NOTCH2NL появился в ДНК наших предков примерно три-четыре миллиона лет назад в результате серии "удачных" ошибок при копировании первой хромосомы. Первая ошибка привела к тому, что один из генов семейства NOTCH2 был частично скопирован и встроен в ДНК первых Homo. Это превратило его в "мусорный" псевдоген, не игравший никакой роли в работе организма.

Вторая ошибка "починила" его поврежденные части, в результате чего в геноме протолюдей появился новый участок ДНК, радикально поменявший программу развития нервной системы, который был затем еще несколько раз скопирован в ходе последующей эволюции. Как показали опыты ученых на стволовых клетках, удаление NOTCH2NL приводит к тому, что заготовки нервных клеток начинают быстрее "взрослеть" и реже делиться.

"Одна стволовая клетка, участвующая в росте мозга, может дать жизнь двум нейронам или еще одной заготовке и одной нервной клетке. NOTCH2NL заставляет их выбирать второй вариант, что позволило нашему мозгу вырасти в объеме. Как часто происходит в истории эволюции, небольшое изменение в работе стволовых клеток привело к очень большим последствиям", - заключают эксперты.

Исследование климатических изменений стоимостью 17 миллионов долларов США было отменено из-за климатических изменений.

Команда ученых из Университета Манитобы и четырех других вузов была в самом разгаре первого этапа 4-годичного исследования того, как климатические изменения влияют на территории около Гудзонова залива, сообщил университет в своем заявлении. Исследование под названием BaySys началось в апреле 2018 года, когда ученые отправились в плавание на исследовательском ледоколе "Амундсен" канадской береговой охраны.

Из-за повысившейся температуры в Арктике опасные глыбы льда достигают территорий южнее, чем обычно. "Амундсен" из-за его ледокольных способностей постоянно был вынужден отправляться на помощь в спасательных операциях вдоль северного побережья Ньюфаундленда. В итоге исследование пришлось отменить.

"Учитывая сложные ледовые условия и возросший спрос на поисково-спасательные операции и ледовое сопровождение, мы решили отменить операцию BaySys, - заявил д-р Дэвид Барбен, главный ученый экспедиции BaySys. - Вторая неделя задержки означала, что цели нашего исследования просто невозможно было достигнуть, не подвергаясь опасности".

Барбер и его команда подтвердили, что большая часть льда, который они видели вблизи побережья Ньюфаундленда, действительно была из Арктики.

Ученые из России, Казахстана и Швейцарии обнаружили новый эффективный фильтр ультрафиолета. Оказалось, что если взять кинуренин - аминокислоту, которая предохраняет от солнца человеческие глаза - и немного ее модифицировать, получится новое вещество, которое защищает от ультрафиолета еще лучше.

Химики из Новосибирска, Женевы и Астаны уже давно изучают оптические свойства кинуренина. В своей новой работе они решили модифицировать это вещество, получив из него соответствующий карбоксикетоалкен -молекулу, которая очень похожа на кинуренин, но имеет двойную связь углерод-углерод. Синтезировать карбоксикетоалкен из кинуренина можно в одну стадию, отщепив амино-группу и атом водорода.

Оказалось, что новое вещество не уступает исходному кинуренину в поглощении ультрафиолета и заметно превосходит его в скорости рассеивания. Механизм рассеивания такой же - неадиабатический (с выделением тепла) переход электрона из возбужденного высокоэнергетического состояния в исходное. А вот скорость перехода у карбоксикетоалкена гораздо выше. Например, в воде этот процесс занимает всего 0,9 пикосекунд - в 40 раз быстрее, чем у кинуренина.

Кроме того, в отличие от кинуренина, новое вещество не нуждается для "сбрасывании" энергии в помощи растворителя, точнее, его водородных связей, которые могут помочь электрону вернуться в исходное состояние. Карбоксикетоалкен показывает высокие скорости рассеивания в разных растворителях (кинуренин - только в "водородных" растворителях - воде и спирте). Причина такого хорошего рассеивания - в структуре карбоксикетоалкена. Из-за двойной связи его молекула более плоская в возбужденном состоянии, что сближает энергетические уровни возбужденного и исходного состояния и упрощает переход между ними.

Авторы считают, что новый УФ-фильтр ждет большое будущее как в косметологии и медицине, так и в различных технологиях.

Ученые из МГУ им. М.В. Ломоносова совместно с рядом зарубежных коллег предложили новый способ обнаружения гравитационных волн особо низкой частоты. С его помощью, полагают исследователи, можно будет обнаружить в триста раз больше слияний черных дыр средних и малых масс. 

Начиная с 2016 года крупный лазерный интерферометр LIGO обнаружил более десятка гравитационных волн от слияний черных дыр и нейтронных звезд. Устроен LIGO следующим образом: из центральной точки выкопаны два туннеля (плеча), каждый длиной четыре километра. В обоих туннелях создан искусственный вакуум (удален весь воздух), а на их концах подвешены на тонких стеклянных нитях специальные огромные полупрозрачные зеркала. В центральной точке физики поставили светоделитель. На него с определенной периодичностью подается лазерный импульс. Светоделитель расщепляет его и отправляет одновременно два луча-копии по обоим туннелям. Лучи попадают в зеркала, отражаются и возвращаются обратно к светоделителю.

Вернувшиеся лучи в обычных условиях должны накладываться друг на друга и взаимно подавляться. Если же через интерферометр пройдет гравитационная волна, то реальная длина одного из его плеч изменится. Это не увидеть, приложив к нему линейку, потому что линейку от волны тоже "сожмет" (гравиволна сжимает само пространство-время вместе со всем, что в нем находится). Но, поскольку второе плечо при этом растянет, отраженный от второго зеркала луч вернется к светоделителю не одновременно с первым. В итоге гашения наложением не будет - часть света просочится через светоделитель обратно и сработает установленный за ним фотодетектор.

Авторы новой работы предлагают существенно модифицировать работу подобных интерферометров, определяющих прохождения гравиволн. В их схеме сам интерферометр остается практически неизменным, однако лазерный луч, входящий в него, теперь состоит из поляризованных фотонов. Причем его луч содержит фотоны, "закрученные" как по часовой, так и против часовой стрелки. В остальном интерферометр работает точно так же, однако за счет того, что гравитационная волна меняет поляризацию фотонов в более близком к источнику такой волны плече интерферометра, его чувствительность значительно возрастает.

Согласно расчетам, для слияния черных дыр массой от 100 до 1000 солнечных чувствительность системы повысится примерно в 300 раз. Учитывая, что наиболее сложным является как раз обнаружение гравиволн от таких не очень массивных черных дыр, новая схема повысит чувствительность детекторов типа LIGO настолько, что они будут обнаруживать не несколько гравиволн в год, а в десятки и сотни раз больше.

Обнаружение гравиволн крайне важно для астрономии и астрофизики. Черные дыры и нейтронные звезды очень мало излучают, поэтому наблюдать их слияние в электромагнитных волнах сложно. Зато гравиволны при таких слияниях образуются всегда и могут дать ученым немало ценной информации как о самих черных дырах, так и о процессе их слияния.

"Святой источник" выпустил к ЧМ-2018 бутылку воды в форме футбольного мяча, но вмешались законы физики: на солнце, едва удалось избежать пожара.

Первые пострадавшие купили новинку и поставили на пол в офисе. Когда в окна конторы заглянуло солнце, около бутыли появился заметный дымок, запахло паленым ламинатом. Оказалось, что сфокусировавшись через наполненный водой пластиковый шар, световой пучок быстро прожигает все, куда падает.

В редакции сначала решили, что это фейк или происки конкурентов IDS Borjomi - производителя воды. Потому был назначен эксперимент. Необходимая бутылка "Святого источника" обнаружилась в "Лэнде" на Владимирском. Чтобы ненароком не спалить редакцию на улице Зодчего Росси, практический тест мы провели на мостовой набережной Фонтанки. И вот чудеса: меньше минуты - и уже горит бумага, еще чуть-чуть - вспыхивает спичечный коробок. Это отчетливо видно на видео. Очевидно, что для запуска процесса без участия человека нужны лишь яркое солнце и случайность.

Все знают, что любые прозрачные бутылки с жидкостью на солнце лучше не оставлять. Однако опрошенные "Фонтанкой" эксперты-физики отметили, что именно выбранная производителем форма наиболее огнеопасна - по сути, это идеальная линза, описанная в школьном курсе физики.

"Конечно, форма влияет. Вы лупу-то держали в руке в детстве? Сферическая линза идеальна. А обычная бутылка - это половинка от неё, цилиндрическая линза, - отметил Виктор Карасев, преподаватель кафедры общей физики СПбГУ. - Как утверждал Плутарх, Архимед при помощью линз и солнца поджег римский флот, который осадил Сиракузы. Все эти явления описывает наука - геометрическая оптика, которой 2000 лет".

"Если сравнивать сферу и цилиндр, то обычная цилиндрическая бутылка фокусирует свет только в одной плоскости. А сферическая линза - в двух плоскостях, и аккумулирует большее количество энергии", - добавляет физик-популяризатор Артем Коржиманов.

Интересно, что при обилии параметров, которыми простая пластиковая бутылка должна обладать, чтобы ее сертифицировало государство, форма никак не регламентируется. Представитель компании-производителя пластиковой тары "ПЭТ-Индустрия СПб" Лев Касимов поясняет, что регламентируется только материал бутыли.

"А форма может быть самой разной, - говорит Касимов. - Просто шарообразные бутылки редко встречаются, так как они неудобны при транспортировке - занимают очень много места".

Мы решили предупредить об опасных свойствах футбольной бутылки производителя - написали на горячую линию IDS Borjomi и отправили официальный запрос в компанию, попросив уточнить объемы производства лимитированной серии "Святого источника".

PR-менеджер компании Наталья Заславская точное число выпущенных "огненных бутылок" раскрывать не стала. Заметила только, что их продукт, выпущенный в упаковке шарообразного формата, соответствует всем принятым международным и отечественным нормам и стандартам. И производитель гарантирует его качество и безопасность при соблюдении рекомендуемых условий хранения. "На каждой этикетке мы указываем: "Хранить в сухом затемненном проветриваемом помещении при температуре от +2 до +25 градусов Цельсия"", - пояснила Заславская.

Изготовитель сувенирной бутыли ООО "Мегапак" из подмосковного Видного на запрос "Фонтанки" не ответил. Зато сопредседатель Союза потребителей РФ Анатолий Голов пообещал со своей стороны поставить в курс событий Роспотребнадзор.

Илья Казаков, "Фонтанка.ру"

P. S. "Фонтанка" просит не считать эту публикацию разжиганием.

Но "Фонтанке" не привыкать к экспериментам с огнем. Например, ровно два года назад мы нашли производителя творога, чей продукт неожиданно горел. Подробнее читайте в материале "Пока горит творог"

Устройство обладает способностью поднимать и перемещать небольшие предметы, сгибаясь в суставе, передает РИА Новости. Мускулы робота сокращаются, когда на них подается электрический ток.

Материалом для мускулов робота стали тонкие гидрогелевые пластинки, покрытые молодыми мышечными клетками крыс, из которых развивается поперечнополосатая мышечная ткань.

Срок жизни искусственного мускула составляет не больше недели и работать он способен только в воде.

Группа исследователей, включающая Андрея Евтеева из МГУ им. М.В. Ломоносова, подвергла анализу более раннюю работу команды антрополога Соледада де Асеведо, посвященную адаптации различных популяций Homo sapiens и неандертальцев к проживанию в холодных условиях. Новая статья подвергает критике как методы, так и выводы де Асеведо. Соответствующая статья опубликован в Proceedings of the National Academy of Sciences.

В исследовании группы де Асеведо разбирались параметры средней части черепа 12 человек, живущих в Аргентине и при этом происходящих из Китая, Японии и Кореи. Согласно выводам этой более ранней работы, в краниофасциальной области черепа (кости лица) этих выходцев из Азии существуют черты приспособления к холодному климату, в том числе и увеличенный объем воздушных полостей, через которые воздух поступает в организм.

Новое исследование разбирает результаты группы де Асеведо с обоснованно критических позиций. Во-первых, справедливо указывается, что климат Кореи, Японии и основной части Китая невозможно охарактеризовать как "холодный". В большинстве регионов этих стран он, наоборот, довольно теплый. Во-вторых, параметры краниофасциальной морфологии этих азиатов показывают сильное сходство с морфологией аналогичных областей у выходцев из Южной и Западной Европы (например, европейских мигрантов в Аргентину). Это крайне странно, поскольку из литературы общеизвестно, что лицевые части черепа у этих двух групп должны заметно отличаться.

Наконец, разбития особенностей морфологии лицевой части черепа по возрасту и полу в работе де Асеведо нет. При этом из 12 изученных лиц для компьютерного моделирования движения воздуха по носовой части дыхательных путей выбраны в итоге только двое, но не указано, по каким именно критериям и есть ли у них какие-то отличия по морфологии лицевой части черепа от остальных 10 человек.

Далее группа де Асеведо смоделировала движение воздуха через носовые пути неандертальцев, взяв за основу для них носовые пути выходцев из Юго-Западной Европы. Это также вызывает критику команды Евтеева. Задается вопрос о том, почему за основу был взят именно европеец, а не азиат (неандертальские гены есть и у тех, и у других) и насколько отличались бы результаты исследования, если бы выбор "первоосновы" для моделирования носовых путей неандертальцев был сделан в сторону азиатов.

В новой работе отмечается, что часть ее авторов ранее предпринимала свои попытки воссоздания мягких тканей носовой части дыхательных путей неандертальцев. Они также пришли к выводу, что краниофасциальная область черепа неандертальцев имеет заметные адаптации к холодному климату. Однако заключения такого рода были сделаны на основании анализа ограниченного количества черепов и нуждаются в дополнительном подтверждении. Использование же неоднозначных, нестрогих методик, как в работе группы де Асеведо, делает подобные результаты крайне ненадежными.

Физики из Швейцарии впервые в истории науки сумели разделить воду на две разные жидкости, состоящие из двух типов молекул воды. Подробности этого процесса отражены в статье, которая опубликована в издании Nature Communications.

"Мы показали, что реакции с участием параводы идут на 25% быстрее, чем с ортоводой, что связано с тем, как спин ядра атомов водорода влияет на вращение всей молекулы. Это очень важно, так как без полного контроля и понимания того, как ведут себя молекулы во время реакций, мы не сможем раскрыть механизмы, которые управляют их ходом", - отметил Штефан Виллич из Университета Базеля.

Как известно, пространственная структура и некоторые физические свойства молекул воды зависят от спина атомов водорода. Если у обоих атомов он одинаковый, то такая молекула называется параводой. Если они противоположны, то ортоводой. Пока неизвестно, в чем состоят точные различия между ними, но в 2002 году российские ученые показали, что ортовода конденсируется хуже, чем паравода.

Прямое превращение одной формы воды в другую запрещены законами квантовой механики, поэтому в любом стакане с жидкостью должны одновременно присутствовать обособленные группы как пара-, так и ортоводы. Между тем первые же опыты показали, что разделить их невозможно, так как некоторые взаимодействия между молекулами воды порой заставляют их менять спин атомов водорода.

Швейцарские ученые впервые смогли решить эту задачу, охладив воду до температуры, близкой к абсолютному нулю, и заставив молекулы пара- и ортоводы разделиться на две группы, которые не соприкасаются друг с другом. Физики сумели проследить за тем, как обе формы влаги взаимодействуют с диазенилием, и раскрыть свойств пара- и ортоводы. Например, оказалось, что паравода гораздо быстрее вступала в реакции с молекулами N2H. Это свидетельствует о существенных различиях в их поведении и в других химических взаимодействиях.

Физики надеются, что дальнейшие эксперименты с "чистыми" версиями воды помогут выявить иные различия между ними и понять, почему пропорции пара- и ортоводы на Земле отличаются от тех значений, которые вычислены для других звездных систем. А это, в свою очередь, может раскрыть тайну формирования нашей планеты и зарождения на ней жизни.

Сотрудники Научно-исследовательского института фундаментальной и клинической иммунологии и Детской городской клинической больницы № 1 проверили безопасность экспериментального метода борьбы с тяжелыми формами детского церебрального паралича. Они показали, что введение пациентам дошкольного возраста собственных М2-макрофагов в полость между двумя оболочками спинного мозга не вызывает серьезных побочных эффектов и улучшает работу их нервной системы.

В данный момент разрабатываются клеточные методы улучшения состояния больных детским церебральным параличом. Один из таких методов - введение в пространство между спинным мозгом и его оболочками макрофагов.

В испытаниях приняли участие 57 детей со средним возрастом 4 года - 33 мальчика и 24 девочки. Все они имели тяжелые формы детского церебрального паралича. Им вводили в субарахноидальное пространство(полость между двумя оболочками спинного мозга, заполненная спинномозговой жидкостью; аналогичное пространство есть и вокруг головного мозга) их собственные М2-макрофаги - в среднем 11,2 миллиона клеток.

Долгосрочное исследование показало, что инъекции макрофагов в спинномозговую жидкость детям, больным ДЦП, не приводят к тяжелым последствиям для здоровья. При этом в этой жидкости, питающей нервную ткань, повышается содержание BDNF - нейротрофического фактора мозга. Это вещество стимулирует и поддерживает рост нейронов и связей между ними. Такое действие BDNF и М2-макрофагов благоприятно отразилось на состоянии нервной системы пациентов: их когнитивные способности улучшились, судороги у тех, у кого они были, стали возникать реже, а количество и тяжесть неврологических нарушений снизилась.

Таким образом, инъекции М2-макрофагов в пространство между оболочками спинного мозга оказались безопасными для детей с тяжелыми формами ДЦП. Следующая стадия клинических исследований этого способа терапии детского церебрального паралича поможет уточнить степень его эффективности.

В английском языке есть выражение dumpster fire, "пожар в мусорном баке". Это, во-первых, просто широкомасштабная катастрофа, а во-вторых, какая-то очень сложная ситуация, с которой никто особенно не хочет связываться и которая ухудшается даже тогда, когда, кажется, дальше уже некуда. Буквальный, а не фигуральный горящий мусор очень хорошо подходит под это определение, особенно когда он горит не на поверхности свалки, а под ней.

В толще свалок Уэст-Лейк и Бриджтон в штате Миссури последние восемь лет горит мусор. Очаг пожара постепенно подбирается к особенно интересному участку - месту, где хранятся радиоактивные отходы Манхэттенского проекта. Идти до него огню осталось 365 метров.

Коробки из-под пиццы, подгузники и прочий мусор полыхают на глубине от 12 до 40 метров. Подповерхностные пожары на подобных свалках - ужасно противная штука: для них даже не всегда нужно чье-то неосторожное обращение с огнем. Горючий материал в толще может самовоспламеняться, когда туда попадает кислород из воздуха, а реакции разложения мусора создают необходимое тепло (свалки Уэст-Лейк и Бриджтон местами нагреваются до 120 °C).

Потушить такие пожары очень трудно - в этом они похожи на пожары в угольных шахтах или торфяные пожары, чуть не задушившие европейскую часть России в 2010 году. Если вы вздумаете тушить подповерхностный пожар на свалке водой, то, во-первых, ее потребуется очень много, а во-вторых, потоки воды обязательно вынесут в окрестные водоемы все опасное, что есть на свалке. Поэтому тушат их обычно, в буквальном смысле перекрывая пожару кислород (что сделать не так просто, особенно для большого по площади возгорания). Иногда пожар удается сдержать, просто ограничив ему доступ к топливу: на свалках роют огромные траншеи, отделяя уже горящий участок от остальной массы мусора.

Не тушить эти пожары при этом нельзя: мало того что они очень плохо пахнут и часто дымят вредными соединениями - сам пожар в тяжелых случаях может повредить искусственное ложе свалки, которое удерживает всю гадость на ней от попадания в грунтовые воды.

Есть много родителей, которые рожали второго ребенка для того, чтобы спасти первого. Потому что если у ребенка начинался рак крови, то его могли спасти стволовые клетки, которые надо было где-то найти, похожие. Если клетки были непохожими, то они отторгались. И когда было невозможно найти эти клетки, когда они не приживались (чужеродные), то иногда родители шли на то, чтобы родить второго ребенка. Собирали стволовые клетки второго ребенка и ими лечили первого. Понятно, что это все равно были не свои клетки, что существовала какая-то вероятность отторжения. Но носители все равно хотя бы были близкими родственниками.

Поэтому нужно обязательно сохранять стволовые клетки при рождении ребенка. Понятно, что сейчас стволовые клетки спасают только от гематологических заболеваний. Не дай Бог, что они вообще когда-то понадобятся. Но медицина не стоит на месте. Сейчас идет очень много интересных работ о том, как собственные стволовые клетки могут лечить и заболевания сердца (например, восстанавливают мышцы миокарда), помогают восстановить зубы.

Через 18 лет, на которые вы положите стволовые клетки своего ребенка на хранение, уже придумают, как что-нибудь куда-нибудь ввести, и человек станет быстрее бегать, считать, кубик Рубика собирать за 5 секунд, а не за 13. Есть только один шанс в жизни, когда можно забрать стволовые клетки. Они действительно лечат от онкологических заболеваний крови. И сейчас проводятся исследования о других заболеваниях. Поэтому рекомендуется родителям их собирать, если есть такая возможность.

Ребенку при этом не больно: из пуповины собирается эта кровь. Уже все акушерки обучены, как это делается. Есть специальная система в родильных залах, где эта кровь собирается, и дальше она транспортируется в банк, хранилище. Вот это хранилище, кстати, одно есть в Москве: стоят огромные контейнеры с огромным температурным минусом (-180°). Вот там материал хранится. Он там может храниться практически вечно, если не разморозится. Но сейчас договоры заключаются только на 18 лет. Потому что через 18 лет ребенок уже станет владельцем своих клеток.

Международная группа исследователей, среди которых были ученые из НИУ ВШЭ, выяснила насколько жители России склонны покупать генетически модифицированную пищу. Как выяснилось, лишь беднейшие слои населения готовы к таким покупкам и лишь при условии, что такая пища будет заметно дешевле обычной (на сегодняшний день такое условие на практике не выполняется).

Исследователи провели опрос 300 жителей города Пермь - крупного российского областного центра. Участники опроса имели средний возраст 35,2 года. 79,67 процента из них заявили, что не хотят покупать хлеб, частично полученный из ГМ-культур даже если он будет дешевле обычного на величину до 50 процентов. 12,00 процентов утверждали, что купят ГМ-хлеб даже если он будет стоит столько же, сколько обычный, а 8,33 процента - если он будет дешевле обычного на величину до 50 процентов. Кроме того, опрос касался предпочтений пермяков в отношении импортной и отечественной еды. 84,33 процента из них заявили, что предпочитают продукты питания отечественного производства.

Интересно, что пол или достаток не был фактором, который серьезно влиял на ответы респондентов. Это, в сочетании с отсутствием воздержавшихся от конкретных ответов, ставит вопрос о том, насколько тщательно авторы исследования контролировали первичный сбор данных. Как правило, в опросах по столь неоднозначным вопросам всегда есть те, кто воздерживается от ответов в силу недостаточной информированности - и то, что среди 300 опрошенных их не нашлось, выглядит сравнительно странным.

Исследование имеет ряд ограничений, затрудняющих его интерпретацию в качестве точного настроения потребителей по всей России. Во-первых, 300 человек - это весьма небольшая выборка, результаты которой трудно распространить даже на крупный регион. Во-вторых, Пермь - это хотя и крупный, но провинциальный город. Россия же, как страна, характеризуется чрезмерным скоплением населения в Москве и Санкт-Петербурге - городах, где живет каждый седьмой гражданин нашего государства. Широко известно, что взгляды жителей этих городов, в особенности Москвы, отличаются от взглядов жителей провинции. Вероятно, это относится и к вопросам отношения к ГМО.

Ученые из Кубанского государственного университета совместно с коллегами из Института мембран в Монпелье (Франция) выяснили механизм разрушения анионных мембран в процессе очистки вина. Оказалось, что самый большой вред мембранам наносят содержащиеся в вине полифенолы и полисахариды. В то же время короткие (до 10 часов) "погружения" в вино могут улучшить некоторые характеристики мембран.

Российские и французские ученые решили проверить, насколько стабильны ионообменные мембраны в процессе электродиализа вин. В экспериментах они использовали анионообменные (то есть задерживающие анионы - отрицательно заряженные ионы) мембраны и три вида красного сухого вина - мурведр, сирах и гренаш. Мембраны помещали в вино на 3, 10 и 72 часа.

Оказалось, что разрушение мембраны шло в несколько этапов. Первыми в атаку шли маленькие молекулы антоцианов, которые растягивали поры мембраны. В увеличенные поры проникали более крупные молекулы танинов и некоторых белков. На этой стадии поры еще увеличивались, мембрана становилась толще, ее проводимость падала. Затем в дело вступала "тяжелая артиллерия": полисахариды и полифенолы - эти вещества наносили мембранам наибольший вред. Полифенолы содержат ароматические фрагменты - кольца из шести атомов углерода. Такие же фрагменты есть и у материала мембран, взаимодействие между ними прочно привязывало молекулы к мембране. Суммарное действие перечисленных веществ сильно снижало ионообменную емкость и проводимость мембран. Заметной разницы между сортами вина авторы не отметили - все они портили мембраны примерно одинаково.

Однако параллельно выяснилось, что кратковременное 10-часовое "погружение" в вино мембран в какой-то степени улучшило их работу. Например, повысилась их электроконвекция и скорость массопереноса (движение влаги в капиллярно-пористой системе). Вероятно, небольшое количество компонентов вина на поверхности мембраны улучшало ее "контактные" свойства.

Ученые из Нью-Йорка создали эмбрионы, состоящие из клеток курицы и человека. Исследователи надеются, что это позволит им лучше изучить, как из клеток формируется плод. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

В начале ХХ века у рыб и земноводных были открыты специальные клетки-организаторы, которые играют решающую роль в раннем формировании структур организма. При пересадке этих клеток от одного эмбриона к другому они стимулируют у второго эмбриона развитие еще одной хорды и нервной системы, включая спинной и головной мозг. Впоследствии подобные клетки были открыты и у других видов животных. Однако из-за этических принципов невозможно было выяснить, есть ли такие клетки у человека - эксперименты с человеческими эмбрионами запрещены после 14 дней развития, а клетки-организаторы начинают работать после этого срока.

Исследователи из Рокфеллеровского университета создали человеческие эмбрионы из стволовых клеток, а затем пересадили человеческие эмбриональные клетки в эмбрион курицы. Это привело к формированию второго позвоночника и нервной системы, что доказало - у людей тоже существуют клетки-организаторы.

Ученые рассчитывают, что возможность экспериментировать с человеческими клетками-организаторами позволит им узнать больше о ранних патологиях развития, приводящих к выкидышам, а также подробнее изучить возможности применения стволовых клеток. Следующим шагом станет изучение того, как именно работают клетки-организаторы.

МОСКВА, 28 мая - РИА Новости. Ведущие астрономы и лингвисты планируют разработать своеобразный "всеобщий язык" человечества, максимально адаптированный для понимания возможными представителями внеземного разума. О первых шагах в сторону его создания они рассказали на конференции METI в Лос-Анджелесе.

"Ной Хомски часто говорил, что если бы на Землю попал марсианин, то он бы подумал, что мы говорим на разных диалектах одного и того же языка. Причина для этого проста - все земные языки имеют общую структуру и единую историю. Возникает вопрос - если пришельцы говорят, то будет ли похож их язык на наши наречия?", - заявил Дуг Вакоч (Dough Vakoch), президент программы Active SETI.

На протяжении более чем половины столетия астрономы из Института поиска внеземных цивилизаций SETI в США и их коллеги по всему миру пытаются найти жизнь за пределами Земли, слушая радиосигналы, поступающие из различных уголков галактики. Пока разумную или неразумную жизнь обнаружить не удалось, но эта задача, по оценкам представителей НАСА и SETI, может быть решена очень скоро - в ближайшие 10-20 лет.

За все 56 лет работы астрономам SETI не удалось найти однозначных следов внеземных цивилизаций за одним небольшим и противоречивым исключением. На эту роль претендует так называемый "сигнал Wow!", пойманный радиотелескопом "Большое ухо" в 1977 году. В последующие годы астрономам не удалось повторно найти источник этого сигнала в созвездии Стрельца, что заставило ученых считать его отражением радиоволн с Земли от кусков космического мусора.

Постоянные неудачи на этом направлении побудили Вакоча, одного из участников SETI, попытаться решить эту проблему "методом от противного" и организовать проект METI, или Active SETI. В его рамках ученые планируют подготовить и отправить в космос специальные сообщения о том, где находится Земля, что собой представляют люди и как до нас можно добраться, ориентируясь по звездам и другим объектам Галактики.

Отсутствие успеха и в рамках SETI, и в рамках METI заставило Вакоча и его единомышленников задуматься о двух вещах - понимаем ли мы сами то, что мы ищем, и понимают ли наши сигналы инопланетяне? Звуки человеческой речи и наши радиосигналы могут выглядеть полной бессмыслицей для них, на которую они просто не будут обращать внимания, считая их "шумом космоса".

На минувших выходных в Лос-Анджелесе прошла встреча Вакоча, других участников METI и ведущих лингвистов мира, на которой ученые обсудили возможность совместной кооперации между астрономами, лингвистами и математиками в создании универсального языка общения, понятного потенциальным инопланетянам, и в расшифровке их посланий.

Попытки создать подобные языки, как отметили Вакоч и его коллеги, осуществлялись и раньше, однако все подобные конструкции имеют один общий недостаток - они недостаточно "понятны" даже для остальных людей. Как правило, абстрактные концепции, такие как число пи или свойства геометрических фигур, не вызывали проблем при "расшифровке" языка, однако более сложные идеи и их приложение к реальности оставались недоступными для добровольцев.

Эта проблема, как считает Хомски и многие другие лингвисты, участвовавшие в этом собрании, является полностью преодолимой - как пошутил знаменитый ученый, "марсианский язык, в целом, не должен особо отличаться от всеобщего языка людей". Проблема заключается в том, что лингвисты пока не нашли достаточно "общую" идею для его создания.

Ее можно найти двумя способами - анализируя законы физики, общие и для нас, и для пришельцев, и путем сосредоточения усилий и мнений гораздо большего числа людей, чем несколько десятков ученых.

Как считает Шери Уэллс-Дженсен (Sheri Wells-Jensen), лингвист из университета Боулинг-Грин в Огайо (США), в ближайшее время METI должен запустить масштабный "сетевой" проект, в рамках которого пользователи интернета помогут ученым подобрать оптимальную "формулу" для создания такого языка.