Первые открытия 2019 года

Не успел начаться год, как научное сообщество уже радует нас своими новыми отрытиями – от важных шагов к пониманию природы шизофрении до вдохновляющих успехов в развитии искуственного интеллекта. Перед вами наша подборка самых интересных научных достижений начала 2019 года.

Первые открытия 2019 годаВлияние гаджетов на психическое состояние подростков

Психологи из Оксфордского университета проанализировали большой объем данных с информацией о жизни и здоровье подростков, чтобы выяснить, каким образом время, проведенное за использованием гаджетов, связано с психическим состоянием молодежи.

Был использован статистический метод анализа на основе кривой спецификаций, при котором проанализированы данные более 355 тысяч человек. Исследователи выяснили, что частое и систематическое использование технологий позволяет объяснить лишь 0,4 процента различий в показателях психического здоровья подростков. Примерно таким же образом на психоэмоциональное состояние молодежи влияет потребление картофеля и молока или ношение очков.

Параметрами, которые в большей степени негативно влияют на психическое самочувствие подростков, оказались курение сигарет, драки и буллинг, а среди положительных факторов ученые установили достаточное количество сна, регулярный завтрак и потребление овощей и фруктов.

Статья с результатами исследования опубликована в Nature Human Behaviour.

Гены, ответственные за развитие шизофрении

Недавно мы писали о завершении масштабного британского проекта «100 000 Genomes Project», который был направлен на выявление общих генетических черт, лежащих в основе ряда форм рака и редких наследственных заболеваний. Проект обошелся налогоплательщикам более чем в 300 миллионов фунтов, и вот его первые плоды.

Ученые из Университетского колледжа Лондона на примере масштабной выборки данных продемонстрировали, что генетические варианты четырех генов через NMDA-рецептор способны вызывать симптомы шизофрении.

Профессор Дэвид Кертис из Университетского колледжа Лондона уверен, что должны существовать генетические варианты, которые тем или иным образом снижают активность NMDA-рецептора и повышают риск развития болезни.

Таким образом сделан еще один важный шаг для лечения самого распространенного тяжелого психического заболевания – шизофрении.

Первые открытия 2019 годаНовый способ повысить кпд термоядерных реакторов

Ядерный синтез – это технология, которая может произвести революцию в процессе получения чистой энергии без радиоактивных отходов. Самый перспективный проект, реализуемый в настоящее время, — это ITER, Международный экспериментальный термоядерный реактор (International Thermonuclear Experimental Reactor), строящийся сейчас на юге Франции. Но при реализации ядерного синтеза существует ряд технологических проблем: иногда он довольно непродуктивен, поскольку частицы с высокой энергией могут иногда выходить из экспериментальных реакторов, делая процесс менее эффективным.

Плазма в экспериментальных термоядерных реакторах может генерировать волны, которые распространяются вокруг частиц с высокой энергией, при этом частицы выводят за пределы реактора, забирая с собой часть энергии, необходимой для реакции синтеза.

В новом исследовании, опубликованном в Physics of Plasmas, американские ученые описывают компьютерные симуляции, которые могут отслеживать и предсказывать эти волны, предоставляя физикам новые возможности для их предотвращения и удержания частиц. Исследователи надеются, что их работа поможет в создании ITER, несмотря на то, что для этого потребуется существенно расширить моделирование.

Новые механизмы работы памяти

Исследователи из Бирмингемского университета под руководством Хуана Линде-Доминго провели серию экспериментов, в которых показали, что во время извлечения воспоминаний об объекте определенные его свойства (например, детали внешнего вида) извлекаются из памяти не в том порядке, в котором они туда попали. Было обнаружено, что при воспроизведении воспоминаний они извлекаются из человеческой памяти в обратном порядке. (Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.)

Авторы работы показали, что формирование и извлечение воспоминаний — противоположные в плане определения деталей процессы: если запоминание больше напоминает конструктор или сборку пазла, в котором все детали встают на место по порядку, то его извлечение, или вспоминание, — это разборка конструктора.

В будущем ученые также планируют проверить, являются ли такие механизмы универсальными: в частности, действуют ли они для более сложного формирования воспоминаний о сложных цепочках событий. Но в любом случае мы еще немного приблизились к пониманию механики работы человеческой памяти, что в перспективе позволит нам строить более эффективные модели для освоения новых языков, и запоминанию любой другой произвольной информации.

Первые открытия 2019 годаЭффективная защита от насекомых

Венгерские и шведские исследователи под руководством Габора Хорвата из Будапештского университета предположили, что полоски и пятна, которыми украшают себя африканцы или австралийцы, служат для отпугивания кровососущих насекомых.

Чтобы проверить свои гипотезы, ученые провели ряд экспериментов с тремя манекенами. Первый был темнокожим, второй — со светлой кожей, а третий — с темной кожей и белыми узорами.

Было установлено, что темнокожий манекен собрал 72%, светлокожий — 18,5 %, а темнокожий с узорами — 9,5 % насекомых.

Представители многих племен, живущих в Африке, Австралии, Северной Америке или Новой Гвинее, часто наносят на тело белые, желтые или бежевые полосы или пятна. Исследователи выдвинули гипотезу, что первоначально рисунки могли служить в качестве камуфляжа или для терморегуляции, а социальный контекст появился позднее.

По мнению авторов, полученные результаты показывают, что узоры, которыми раскрашивают себя темнокожие жители разных континентов, действительно отпугивают слепней.

Несмотря на то, что причины, по которым насекомые избегают зебровой окраски, пока не нашли исчерпывающего объяснения, на основании работы уже сегодня можно выстраивать эффективные стратегии по борьбе с одним из страшнейших заболеваний, уносящим ежегодно тысячи жизней, – малярией.

Проснувшаяся черная дыра

Группа исследователей под руководством Бенни Трахтенброта из Швейцарской высшей технической школы Цюриха обнаружили неожиданно пробудившуюся сверхмассивную черную дыру, которая увеличила яркость галактики, в которой она находится, примерно на 50 процентов всего лишь за два месяца. По мнению астрофизиков, это свидетельствует о резком ускорении поглощения окружающего газа. С чем именно связано столь внезапная активация объекта, исследователи пока объяснить не могут.

Трахтенброт предполагает, что его команде удалось обнаружить новый способ «питания» черных дыр.

Остается сожалеть, что Стивен Хокинг, которого не стало в прошлом году, об этом открытии уже никогда не узнает.

В своих работах выдающийся британский астрофизик предсказывал, что материя все же может «убегать» из черной дыры, что, как мы видим, находит себе постепенное подтверждение уже после его смерти.

Первые открытия 2019 годаКольца Сатурна являются ровесниками динозавров

Одна из наиболее обсуждаемых проблем в планетологии – возраст колец Сатурна, похоже, решена.

Проанализировав данные аппарата «Кассини», собранные в ходе миссии, астрономы смогли дать новые оценки массы и возраста колец Сатурна, которые, как оказалось, гораздо моложе, чем считалось ранее. В статье, опубликованной в журнале Science, говорится, что их возраст может составлять от 10 до 100 миллионов лет.

Благодаря «Кассини» исследователи смогли получить новые детальные данные о Сатурне и его огромных кольцах, о лунах Сатурна, где могла возникнуть внеземная жизнь, а также о необычных шестиугольных штормах, бушующих на газовой планете.

Первые открытия 2019 годаНапечатанный на 3d-принтере кристалл оказался прочнее стали

Одной из наиважнейших задач в материаловедении явлется создание легких материалов, которые не уступали бы по прочности сплавам металлов и сталям.

И вот британские ученые смогли напечатать на 3D-принтере из стали и пластика метаматериалы, чья макроструктура аналогична кристаллическим решеткам сплавов и сталей после процедуры повышения их прочности, которая обычно используется в металлургии.

Были смоделированы и напечатаны конструкции из повторяющихся ячеек сложной кристаллоподобной архитектуры, которые повторяли кристаллические решетки разных сплавов и сортов стали, но с ячейками размером несколько миллиметров.

Опыты продемонстрировали, что поведение созданных материалов сходно с поведением кристаллических решеток, вследствие чего они оказываются на несколько порядков прочнее. Статья опубликована в январском номере журнала Nature.

С помощью технологии, предложенной британскими учеными, становится возможным создавать материалы с заданными параметрами, такими как прочность, масса и эластичность, что можно использовать для строительства значительно более крупных инженерных конструкций, чем мы способны сооружать на сегодняшний день.

Искусственный интеллект научили обходить патенты

Польские исследователи модифицировали программу Chematica, которая применяется в целях планирования путей синтеза, для нахождения таких путей синтеза, которые не нарушают существующие патенты на медицинские препараты.

Это стало возможным благодаря применению техники ретросинтетического анализа и «блокировке» ключевых химических связей, описываемых в патентах. Иными словами, нейронная самообучающаяся сеть находит такие варианты построения молекулярных цепей, которые сохраняют свойства лекарства, но не идентичны запатентованным образцам. В качестве примера исследователи уже нашли альтернативные пути синтеза для трех популярных препаратов.

Трудно вообразить, чтобы подобную логику не применили и по отношению к другим типам патентов в различных областях науки и техники — к примеру, в материаловедении.

Синтетическая биология d burlutskiy КУДА ЛЕТИТ ТЕСЛА? d burlutskiy ЗАШУМЕТЬ ДО ИНСУЛЬТА d burlutskiy Оптические иллюзии d burlutskiy КОГНИТИВНЫЕ ИЛЛЮЗИИ d burlutskiy

 

 

 

 

 

 

Дмитрий Бурлуцкий

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *