Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #21

• Началась сборка экспериментального термоядерного реактора ITER.
• Сладкая газировка вредит мозгу?
• Вертикальные фермы повысят урожайность пшеницы в 600 раз.
• Ученые обнаружили "органы" у бактерии.
• Ученые выяснили, зачем наша кожа покрывается мурашками.
• Новое открытие показало, как прячутся черные дыры.

Новости одной строкой

• Физики уточнили возраст Вселенной до 12,6 млрд лет. В этом исследователям помогло уточнение постоянной (или константы) Хаббла, которая используется в расчетах.
• Ученые подтвердили способность собак вынюхивать коронавирус. После недели обучения собаки смогли правильно определить наличие или отсутствие коронавируса в 94% случаев.
• "Прогресс МС-15" установил новый рекорд скорости полета к МКС. С момента запуска корабля до его стыковки с Международной космической станцией прошло чуть более 3-х часов.
• США обвинили Россию в создании истребителя спутников.
• Ракета-носитель "Ангара" получит водородный двигатель.
• Ученые создали "солнцезащитный крем" для космоса – средство защиты от опасной радиации.
• Редкий металл технеций научились дешево получать в России. Специалистам удалось отыскать недорогой и несложный метод синтеза радиоактивного металла.
• В костях викингов нашли вирус натуральной оспы, убивший миллионы людей в Европе
• МТС получила первую в России лицензию на 5G.
• Турбовентиляторный авиадвигатель ПД-14 успешно прошел технологическую установку на опытный самолет МС-21−310.
• До середины августа на небосклоне можно увидеть метеоритный дождь Персеиды. Как правило, он происходит примерно между 17 июля и 24 августа, а его пик в 2020 году придется на ночи с 11 на 12 августа и с 12 на 13 августа.
• "Роскачество" советует почаще моргать на работе. Сеансы работы за компьютером офисным работникам необходимо чередовать с прогулками, зарядкой и физическими упражнениями.

Сделай прямо сейчас!

Научная среда

Началась сборка экспериментального термоядерного реактора ITER

Состоялась официальная церемония начала сборки экспериментального термоядерного реактора ITER, в которой приняли участие президент Франции Эммануэль Макрон и главы правительств стран-партнеров ITER. Ожидается, что первая плазма в ITER будет получена в декабре 2025 года, а в 2035 году начнутся эксперименты с дейтерий-тритиевой плазмой.

Проект международного экспериментального термоядерного реактора ITER стартовал в 1992 году, в настоящий момент в нем участвуют Китай, Европейский Союз, Индия, Япония, Российская Федерация, Южная Корея, Казахстан и США. Его главная цель заключается в демонстрации возможности коммерческого использования энергетического реактора, в котором идут реакции синтеза более тяжелых элементов из более легких, и решении целого ряда физических и технологических проблем, которые возникают при создании подобной электростанции.

ITER считается одной из сложнейших физических установок, которые когда-либо создавались человеком, общая масса реактора оценивается в 23 тысячи тонн, а сам он занимает огромное здание. Строительство началось в 2007 году в исследовательском центре Кадараш на юге Франции, а в конце мая 2020 года в завершенную шахту реактора начали устанавливать основание криостата, общей массой 1250 тонн, что можно считать отправной точкой процесса создания самого реактора.

Полную версию материала читайте по ссылке.

https://youtu.be/2Y2CBJIp2j8

Вертикальные фермы повысят урожайность пшеницы в 600 раз

Выращивая пшеницу на вертикальных фермах в строго контролируемых условиях, можно повысить ее урожайность в несколько сотен раз по сравнению с традиционным земледелием. Если разместить контейнеры с этим злаком в десять слоев, то выход зерна увеличится в 600 раз, а если в сто — то уже в шесть тысяч. Из-за своей дороговизны такой подход вряд ли сможет на равных конкурировать с выращиванием пшеницы в открытом грунте. Однако он отлично подойдет для регионов, где климат плохо подходит для этой культуры.

Авторы задали для своей модели круглосуточное интенсивное освещение, а также высокую концентрацию углекислого газа (1 200 промилле) и бесперебойную передачу питательных веществ. Учитывая, что при таких параметрах среды пшеница может дать пять урожаев в год, ее урожайность составит 114 тонн на гектар. Дополнительные усилия, например создание сортов, приспособленных для закрытых помещений, теоретически могут повысить эту цифру до 194 тонн. Это намного превышает известные показатели сбора пшеницы в любом регионе мира.

При выращивании растений в теплицах часто прибегают к методике вертикальных ферм, то есть размещают лотки друг над другом для более эффективного использования площадей. Если применить этот подход к пшенице, то конструкция из десяти слоев (каждый толщиной в метр) позволит ежегодно получать 1940 тонн пшеницы с гектара. Это в 600 раз больше средних показателей по миру. Такая система достаточно легко масштабируется: например, 100 слоев обеспечат уже 19 400 тон урожая с гектара в год.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Сладкая газировка вредит мозгу?

Согласитесь, как иногда хочется зайти в магазин, взять бутылку сладкой и мелодично шипящей колы (неважно, какой) и устроить своим рецепторам сладкий шок. Между тем два исследования, опубликованных в 2017 году с разницей в месяц в разных крупных изданиях, гласят, что избыток сахара, особенно фруктозы, в сладких напитках может повредить ваш мозг. Ученые, используя данные Фрамингемского исследования сердца (Framingham Heart Study, FHS), обнаружили, что люди, которые часто пьют сладкие напитки, имеют более слабую память, сниженный общий объем мозга и заметно меньший размер гиппокампа – области, важной для обучения и памяти.

Довольно трудно измерить общее потребление сахара в рационе, поэтому мы использовали сладкие напитки в качестве посредника.

Хотя ученые учитывали возраст, факт курения, качество питания и другие важные факторы, они не могли полностью контролировать такие факторы, как диабет, который мог развиваться в процессе исследования и вносить свои поправки в риски по слабоумию.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Межнейронные "скелеты" помогают усваивать информацию во сне

Американские исследователи выяснили, что для эффективной перезаписи воспоминаний из кратковременной памяти в долговременную во сне необходимо, чтобы менялись не только нейронные связи, но и пространство вокруг самих нервных клеток.

Нервные клетки в мозге не «плавают» свободно в межклеточном веществе, а лежат в неких «скелетах» – так называемых околонейронных сетях (Perineuronal Nets, PNNs), которые представляют собой часть внеклеточного матрикса. Эти скелеты, довольно плотные по структуре, ранее считались абсолютно стабильными. Однако недавно появились работы, которые показывали, что при обучении и формировании новых межнейронных контактов – синапсов – околонейронные сети тоже перестраиваются, создавая более "комфортные" для этого условия.

Авторы нынешней работы из Медицинского центра Университета Миссисипи предположили, что раз при получении нового опыта сети меняются, значит, они должны трансформироваться и во сне, когда мозг работает над сохранением полученных за день опыта и информации. И на животных моделях исследователи подтвердили свои догадки.

Таким образом, авторы предполагают, что они нашли ключ к изменяющейся во время сна синаптической пластичности и доказали, что эта пластичность соотносится с околонейронными сетями, перестройку которых регулирует микроглия при помощи протеазы катепсина-S. Фактически, они пришли к выводу, что микроглиальные клетки управляют консолидацией памяти во время сна.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Красным на этой микрофотографии показаны околонейронные сети, зеленым – нейрон.

GitHub захоронил в подземельях Арктики 21 терабайт данных

Компания GitHub поместила в убежище, расположенное в бывшей угольной шахте Шпицбергена, катушки с терабайтами данных на случай возможной катастрофы. В современной сетевой среде бытует мнение, что полностью удалить информацию из Интернета невозможно. Однако на практике многие коллекции мировых знаний оказываются чрезвычайно уязвимы, и любой случайный блэкаут или стихийное бедствие могут лишить человечество весьма ценных информационных ресурсов. Чтобы предотвратить подобную катастрофу, GitHub заархивировал 21 ТБ общедоступных данных с открытым исходным кодом и буквально похоронил их в недрах арктического хранилища – там они могут оставаться в безопасности столетиями.

Полную версию материала читайте по ссылке.

https://youtu.be/fzI9FNjXQ0o

Новое открытие показало, как прячутся черные дыры

Команда исследователей во главе с Эрини Ламбридес из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе (штат Мэриленд, США) обнаружила 28 сверхмассивных черных дыр на расстоянии 5 миллиардов световых лет, которые маскировались под другие космические объекты. Сделано это было с помощью трех телескопов – рентгеновской обсерватории "Чандра", а также космических телескопов "Хаббл" и "Spitzer".

При помощи нового способа идентификации мы обнаружили множество затененных сверхмассивных черных дыр, которые в ходе более ранних наблюдений были приняты за другие объекты. Мы хотели бы заявить, что это мы их нашли, но эти гигантские черные дыры были там все время – их просто неправильно идентифицировали.

Окружающий объекты «кокон» высокой плотности, состоящий из газа и пыли, блокирует часть рентгеновских лучей, а реальное излучение говорит о том, что наблюдаемый объект не что иное, как сверхмассивная черная дыра.

Результаты этого исследования важны для теоретических моделей, предсказывающих, сколько черных дыр существует во Вселенной, как быстро они могут расти, а также что и как может их скрывать от исследователей.

Полную версию материала читайте по ссылке.

В Ленобласти найдены шведские редуты времен Северной войны

Ученые из лаборатории археологии, исторической социологии и культурного наследия имени профессора Г. С. Лебедева СПбГУ исследуют место, где произошло одно из сражений Северной войны. Результатом работ может стать комплексная реконструкция поля битвы при Криворучье.

Археологи СПбГУ обнаружили два редких шведских бастионных редута времен Северной войны на южном побережье Финского залива. Сооружения зафиксированы на северо-восточной оконечности Сойкинского полуострова (Кингисеппский район Ленинградской области) – мысе Колгомпя.

Земляные редуты состоят из внутренней площадки, земляного вала с бруствером (насыпью) и рва. Длина каждой стороны южного укрепления составляет около 59 метров, что соответствует 200 шведским футам (на период конца XVII века эта единица измерения равнялась 29,69 сантиметра). Северный редут сильно разрушен – от него сохранился только восточный угол с участками внутренней площадки, вала и рва.

Обнаруженные нами редуты были созданы для того, чтобы защитить эвакуацию корпуса, они прикрывали единственный проход на оконечность мыса. Укрепления обороняли части из перевербованных шведами пленных саксонцев. Вообще, Любекер сильно намучился с ними в ходе кампании – значительная часть из них дезертировала и сдалась русским. Но, прикрывая посадку на корабли, они проявили себя героически – из двух батальонов в плен попало немногим более сотни человек, они стояли до последнего.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Ученые обнаружили "органы" у бактерии

Согласно исследованию ученых из Университета Макгилла, у бактерий есть свои «внутренние органы», так называемые органеллы. Ранее считалось, что у бактерий они отсутствуют. Эти открытые у бактерий органеллы участвуют в экспрессии генов.

Отдельные клетки содержат особенные компартменты – органеллы. У сложных клеток может быть много различных органелл, и они удерживаются вместе мембраной. Но ранее мембрана никогда не была обнаружена у бактерий и поэтому считалось, что органелл у них нет.

Это открытие, по словам его авторов, может лечь в основу создания нового поколения антибиотиков.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Ученые выяснили, зачем наша кожа покрывается мурашками

Мурашки на коже – это странная физиологическая реакция, вызывающая споры в научной среде уже не первое десятилетие. Однако ученые из Гарварда уверяют, что обнаружили точную биологическую причину этой реакции.

В результате исследования обнаружилось, что клетки, которые провоцируют появление мурашек, также играют ключевую роль в регуляции стволовых клеток, восстанавливающих волосы и волосяные фолликулы в случае их повреждения. Во время длительного воздействия низких температур этот эффект только усиливался, что позволило ученым прийти к единому мнению. Они полагают, что мурашки – это кратковременная мера, с помощью которой организм пытается стимулировать рост новых волос, чтобы в дальнейшем нам было сложнее замерзнуть.

Это своего рода двойная мера: с одной стороны, мурашки позволяют быстрее согреться, стимулируя приток крови; с другой — помогают стволовым клеткам узнать, что пора запускать механизм ускоренного роста волос.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Названы сроки разработки нового "ядерного поезда"

Ракетные войска стратегического назначения смогут получить новый боевой железнодорожный ракетный комплекс «Баргузин» в течение ближайших трех-пяти лет – если соответствующее решение примет военное руководство России.

По своим характеристикам «Баргузин» значительно превосходит своего советского предшественника – БЖРК «Молодец», вооруженного «слишком тяжелой ракетой», которая не помещалась в обычный вагон, что являлось серьезным демаскирующим фактором. «Баргузин», благодаря «облегченной» ракете, которая входит в обычный вагон, может производить пуск на любом участке железной дороги. Советский боевой железнодорожный ракетный комплекс с ракетой «Молодец» был снят с вооружения в 2005 году по договору СНВ-2.

Пришедший ему на смену СНВ-3 не запрещает создание новых ракетных комплексов такого типа. "Баргузин" представляет собой состав, внешне неотличимый от обычного товарного поезда. В его вагонах устанавливаются три межконтинентальные баллистические ракеты с 30 боеголовками мощностью 550 килотонн каждая. Кроме того, на борту размещены командные пункты, технологические и технические системы, средства связи и размещен личный состав.

В случае угрозы ядерного нападения БЖРК выходят на маршруты патрулирования и сливаются с потоком других железнодорожных составов. После приказа о боевом применении поезд останавливается и готовится начать атаку. Створки на крышах трех вагонов разъезжаются в стороны, а спрятанные внутри механизмы приводят в вертикальное положение пусковые контейнеры ракет. В течение нескольких минут происходит запуск.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Камера тоньше человеческого волоса сканирует сосуды изнутри

Австралийско-немецкая команда разработала самую маленькую в мире камеру, толщиной с человеческий волос. Она способна перемещаться по кровеносным сосудам, предлагая беспрецедентные возможности для 3D-сканирования тела с микроскопическим разрешением.

Для создания этого миниатюрного эндоскопа команда использовала тонкое оптоволокно диаметром менее полумиллиметра (включая защитную оболочку). Исследователи прибегли к технологии 3D-микропечати, чтобы напечатать в волокно крошечную линзу с боковым диаметром менее 0,13 мм – настолько малую, что ее нельзя увидеть невооруженным глазом.

Получившуюся конструкцию подключили к сканеру оптической когерентной томографии (ОКТ) в качестве гибкого зонда. OКT – это технология 3D-чувствительного сканирования, обычно используемая для картирования сетчатки в оптометрии и офтальмологии. Она использует ближний инфракрасный свет для проникновения в ткани, измеряя волновые помехи между опорным и зондирующим лучами и создавая трехмерные изображения живой ткани. Такие томографы позволяют заглянуть внутрь тела, не прибегая к скальпелю.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Эволюционное древо зеленых растений усложняется

Прочтение ядерного генома микроскопической океанской водоросли празинодермы привело ученых к выводу, что эта водоросль принадлежит к особой эволюционной ветви. Раньше считалось, что группа зеленых растений (Viridiplantae) состоит всего из двух больших ветвей: хлорофит («зеленых водорослей») и стрептофит, которые раньше назывались харофитами и к которым относятся наземные растения. Но празинодерма, похоже, принадлежит к третьей ветви, идущей от самого корня древа зеленых растений.

До сих пор все кандидаты на роль такой ветви "не выдерживали экзамена": молекулярная филогенетика в конце концов все же относила их к одной из двух больших подгрупп (например, мезостигмовые водоросли, которые оказались-таки базальными стрептофитами). В лучшем случае положение таких кандидатов оставалось спорным.

Но вот сейчас международная группа китайских, датских, бельгийских, канадских и южноафриканских исследователей сообщает, что удалось полностью прочитать ядерный геном одноклеточной морской водоросли, которая называется Prasinoderma coloniale. Эта водоросль относится к пикоэукариотам – очень мелким одноклеточным эукариотам, размеры которых сравнимы с бактериальными. Пикоэукариот много в океанском планктоне. Геном у празинодермы, как и следовало ожидать, оказался маленьким – всего 25,3 мегабазы.

В целом вопрос о том, насколько полно празинодермофиты отображают облик общего предка зеленых растений, остается открытым. Например, у этого общего предка наверняка были жгутики (как у упоминавшихся выше мезостигмовых водорослей, см. Mesostigma), а вот празинодерма жгутики потеряла. Да и геном у нее маловат. На архаичные черты тут, как всегда и бывает, наслоилась специализация – в данном случае в сторону превращения в пикопланктон, которому присущ четкий комплекс признаков: крайне мелкий размер, утрата самостоятельной подвижности, маленький геном, позволяющий быстро размножаться.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Лекарство из средневековой книги поможет в создании антибиотиков

Bald’s Leechbook (или Medicinale Anglicum) – это средневековая медицинская книга, которая хранится в национальной библиотеке Великобритании. Предположительно она была написана IX веке и существует всего в одном экземпляре. Ученые из Уорикского университета выяснили, что медицинский рецепт из книги эффективен против пяти штаммов бактерий, вызывающих биопленочные инфекции. Это может стать ключом к поиску новых способов борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями.

Фирменная мазь для глаз из книги Bald's Leechbook – это смесь лука, чеснока, вина и желчных солей, которая, как обнаружили исследователи, эффективна против различных бактерий. Ученые смогли выделить целый ряд бактерий, связанных с боевыми, респираторными, кожными инфекциями, а также с инфекциями медицинских изделий и хирургическими ранами, и такими заболеваниями, как фарингит, тонзиллит, скарлатина, ревматизм и постстрептококковый гломерулонефрит, которые могут быть «побеждены» с помощью этого лекарства.

По мнению команды, антибактериальный эффект оказывают не отдельные ингредиенты, а их комбинация. Чеснок хорошо известен своими антибактериальными свойствами, но он не эффективен против биопленок, поэтому другие ингредиенты должны играть определенную роль в этом процессе.

Полную версию материала читайте по ссылке.

В Москве построят первый в РФ цифровой небоскреб

Новый офисный комплекс iCity в деловом центре "Москва-Сити" на Шмитовском проезде столицы будет состоять из двух корпусов высотой 257 и 141 метр. Цифровой небоскреб iCity станет первым в России проектом, в котором комплексно реализованы принципы фиджитализации – это модный нынче тренд, который обозначает объединение физического (physics) с цифровым (digital). При строительстве офисного центра будет применен «умный» подход, который подразумевает сочетание интеллектуальных инженерных систем, полной автоматизации и энергоэффективности здания.

В частности, в бизнес-центре планируется организовать биометрический доступ, посетителей будут встречать роботы, в здании установят антивирусные инженерные системы, а резиденты комплекса получат доступ ко всем сервисам через мобильное приложение. Офисный комплекс iCity будет состоять из двух разновысотных зданий: 61-этажной Time Tower и 34-этажной Space Tower. На фасадах башен предусмотрены террасы для отдыха сотрудников офисов.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Научные видео

https://www.youtube.com/watch?v=lQJWSmPMk6g https://www.youtube.com/watch?v=cRhZEziRBME https://www.youtube.com/watch?v=ztiAlx-hlxA

Основные источники:

• neuronovosti.ru
• popmech.ru
• nplus1.ru
• elementy.ru

Спасибо за внимание, и помните, что никогда не поздно "Учиться, учиться и еще раз учиться!"

Прошлый выпуск рубрики:

• Генномодифицированный природный фермент эффективно разбирает пластик на кирпичики.
• Доказано, что художник Рафаэль умер не от сифилиса, а из-за болезни, похожей на новую коронавирусную инфекцию.
• Губчатый металл с керамическими сферами не поддался болгарке и дрели.
• Обнаружены рыбы, чья кожа поглощает 99,95% света.
• "МиГ" и "Сухой" совместно сделают истребитель шестого поколения.
• ЛСД притупляет страх.

Источник