Šiuolaikiniai mokslo ir technologijų pasiekimai. Naujas pirminis skaičius

Pasiekimai, kurie tikrai naudingi - pergalė prieš karščiavimą, nekenksmingi - rasti pentakvarkai, įdomūs - psichologija vis dar nėra mokslas, o tie, kurie verčia stipriai susimąstyti

Baigiasi dar vieni metai mūsų kelionėje į ateitį, kuri yra bauginanti ir viliojanti. Pagrindinis šio judėjimo variklis yra mokslas, bet kur tiksliai jis veda civilizaciją? Atsakymas tampa aiškesnis, jei apibendrinsime rezultatus, išryškinsime svarbiausius praėjusių metų mokslo proveržius, jų raidos perspektyvas ir jų autorius – mūsų terminologijoje „progresorius“. .

1. Nugalėta Ebola

Proveržis: Ebolos vakcina pasiteisino, o skiepijimo kampanija buvo veiksminga.

Progresoriai: Kanados visuomenės sveikatos agentūra ir farmacijos įmonė „Merck“.

Išsami informacija: Kur dingo Ebola? Šį klausimą Rusijos (o gal ir ne tik Rusijos) televizijos žiūrovai pradėjo kelti maždaug 2015 m. viduryje, kai naujienose nustojo rodytis pagrindinė pastarųjų kelių mėnesių „siaubo istorija“. Kai kurie netgi pasisakė sąmokslo teorijų dvasia: sako, kad išgąsdino mus informacija apie epidemiją, kad atitrauktų nuo kažko svarbesnio ir baisesnio, o kai atitraukė, nustojo gąsdinti. Tiesą sakant, viskas paprasčiau: būtent įpusėjus vasarai ligų protrūkių pradėjo mažėti – pradėjo veikti Kanados visuomenės sveikatos agentūros sukurta vakcina, kurią patobulino farmacijos kompanija „Merck“.

Epidemija, prasidėjusi 2014 m. kovą Gvinėjoje ir tapusi didžiausia nuo Ebolos viruso atradimo, paskatino tyrėjus, o darbas, kuris kitu atveju būtų užtrukęs dešimtmetį, buvo atliktas per 10 mėnesių. Vakcina buvo sukurta. 2015 metų balandį gydytojai paskiepijo pirmuosius žmones. Per tris mėnesius eksperimentui buvo atrinkta 100 Ebola užsikrėtusių žmonių, paskiepyti daugiau nei 2 tūkstančiai užsikrėtusiųjų artimųjų ir gentainių. Vėliau paaiškėjo, kad iš paskiepytų žmonių susirgo tik 16 žmonių. Skiepijimas buvo pradėtas sistemingai: kai tik identifikuojamas asmuo, užsikrėtęs Ebola, visi jo artimieji nedelsiant siunčiami „suleisti injekciją“.

Prieš prasidedant skiepų kampanijai gydytojai nuolat fiksuodavo naujus susirgimo atvejus. Po vakcinos atsiradimo Ebolos epidemija pradėjo palaipsniui slūgti.

Perspektyvos: Pasaulio sveikatos organizacija skaičiuoja, kad naujosios vakcinos veiksmingumas bus nuo 75 iki 100 procentų. Jei vaistas būtų sukurtas bent pusantrų metų anksčiau, tūkstančiai žmonių būtų išgelbėti: 2014–2015 metų epidemija nusinešė 11 315 gyvybių, dar daugiau nei 28 tūkstančiai sirgo, bet galėjo išgyventi. Per pirmąsias dvi 2015 metų gruodžio savaites Ebola nepasireiškė nė karto. Neįmanoma suskaičiuoti, kiek gyvybių ateityje padės išgelbėti vakcina, tačiau PSO atstovai jau dabar kalba, kad pirmą kartą per 40 metų keičiasi žaidimo taisyklės: dabar pranašumas yra žmogaus pusėje. o ne virusas.

2. Nuskridome į Plutoną

Proveržis:„New Horizons“ zondas pasiekė Plutoną ir surinko daugybę duomenų apie nykštukinę planetą ir jos palydovą Charoną.

Progresoriai: NASA, nors tiek pat esame skolingi Percivaliui Lowellui, kuris numatė Plutono egzistavimą, ir Cloud Tombaugh, kuris jį atrado.

Detalės: „New Horizons“ misija buvo pradėta dar 2006 m., kai Plutonas dar buvo laikomas visaverte planeta, o, pavyzdžiui, niekas nebuvo girdėjęs apie „Facebook“. Devynerius ilgus metus erdvėlaivis nuolat artėjo prie Plutono, dažniausiai likdamas žiemos miego režimu ir tik karts nuo karto pabusdamas pakoreguoti kursą ir nufotografuoti po ranka pasitaikiusius kosminius objektus. Turiu pasakyti, kad objektai susidūrė kaip tik tinkamai: vien Jupiterio debesys to verti. Ir skrisdama pro Io, „New Horizons“ padarė nuotraukų seriją, kurios atskleidė ugnikalnio pliūpsnius jo paviršiuje, kurie vėliau netgi buvo sujungti į visavertį vaizdo įrašą (pirmasis vaizdo įrašas apie ugnikalnio išsiveržimą už Žemės ribų!). Tačiau visa tai tebuvo pasiruošimas didžiulei sėkmei, kuri laukė tyrimo 2015 m. Buvo gautos spalvotos Plutono ir jo ištikimojo palydovo Charono nuotraukos. Netgi nuo astronomijos nutolę žmonės pradėjo kalbėti apie nuotraukas su „Plutono širdimi“ (azoto jūra).

Perspektyvos: Apskritai įrenginys Plutoną stebėjo 9 dienas, per kurias surinko apie 50 gigabitų informacijos. Dabar jis pamažu perduoda surinktus duomenis į Žemę. Kaip teigia NASA, perdavimas tęsis iki 2016 metų pabaigos, nes jo greitis neviršija 2000 bitų per sekundę. Gauta informacija leis mums patikrinti kai kurias hipotezes, pavyzdžiui, apie vandens buvimą po vandenyno ledu arba apie nykštukinės planetos atmosferos sudėtį. Tačiau tuo misija nesibaigs: 2019 metų sausio 1 dieną planuojamas tipiško Kuiperio juostos atstovo asteroido 2014 MU69 praskridimas. Galbūt pavyks rasti kitų vertų taikinių, į kuriuos bus išsiųstas zondas. Tačiau „New Horizons“ jau daug pasiekė. Paskutinį kartą žmonija nežinomos planetos vaizdų gavo 1989 metais – tuomet tai buvo Neptūnas. Ir Saulės sistemoje nebeliko neištirtų planetų.

3. Redaguoti žmogaus genai

Proveržis: CRISPR/Cas9 genomo redagavimo metodas buvo išbandytas su žmogaus genais ir patobulintas.

Progresoriai : Genetikos inžinieriai iš Kinijos ir JAV.

Išsami informacija: Praėjusiais metais buvo tęsiami proveržio eksperimentai su revoliuciniu ir paprastu genų redagavimo metodu CRISPR/Cas9, kuris suteikia galimybę specialių fermentų pagalba surasti norimą DNR atkarpą ir ją pakeisti išpjaunant ar pridedant genetinės programos kodo eilutes. Skandalingiausias buvo Kinijos bioinžinierių eksperimentas, išbandęs šį metodą su iš pradžių negyvybingais žmogaus embrionais. Rezultatas nuvylė net pačius mokslininkus: iš 86 embrionų tik 28 pakaitiniam kompleksui pavyko susisiekti su norima DNR dalimi. Eksperimentas buvo kritikuojamas, įskaitant žurnalą „Nature“. Kritiškame straipsnyje mokslininkai buvo raginami nenaudoti metodo žmonėms dėl daugybės nepageidaujamų mutacijų ir nenuspėjamų pasekmių bei atkreipė dėmesį į tai, kad nesėkmės eksperimentuose meta šešėlį sėkmingiems bandymams gydyti atskirus organus naudojant šią sistemą. . Tačiau labai greitai amerikiečių mokslininkams pavyko padidinti CRISPR/Cas9 metodo efektyvumą dydžiu, sumažinant klaidų skaičių beveik iki nulio. Esame labai arti techninės galimybės redaguoti žmogaus genomą.

Perspektyvos: Aukščiausio lygio susitikime, skirtame redaguoti žmogaus genomą, mokslininkai nusprendė, kad dar neatėjo laikas redaguoti genus, kurie paveldimi iki vaiko gimimo. Šis laikinas draudimas netaikomas gydymui, kurio rezultatai nebus paveldimi. Jie visiškai neuždraudė „koreguoti“ žmogaus genomo, motyvuodami, kad visada atsiras tokių, kurie nuspręs pažeisti draudimą. Genų inžinerija turės patobulinti savo metodus, kad būtų galima redaguoti paveldėtus genus. Pirmajame etape tai leis išgydyti kai kurias ligas, kurias sukelia atskirų genų pokyčiai, o ilgainiui galbūt ir skirtingų „postžmogių“ variantų, eksperimentuojančių su savo genomu, atsiradimą.

4. Jie iškasė „pereinamąją nuorodą“

Proveržis: buvo išanalizuoti seniausių žmonių, vadinamų Homo naledi, palaikai – sprendžiant iš anatominės sandaros, tai ankstyviausi žmonių rasės atstovai, gyvenę prieš 2-3 milijonus metų ir teigiantys, kad yra „pereinamoji grandis“ tarp australopitecinų. beždžionės ir žmonės.

Progresoriai: Lee Bergeris ir su juo dirbantys paleoantropologai.

Išsami informacija: 2013 metais du speleologai siaurame Kylančios žvaigždės urvų sistemos tunelyje atrado praėjimą į nedidelę kamerą, kurios apačioje ilsėjosi sensacingi kaulai. Paleontologas Lee Bergeris surengė didelio masto ekspediciją į urvą, kuris dabar vadinamas Dinaledi. Tik patys liekniausi tyrinėtojai turėjo progą pamatyti paleontologui precedento neturintį turtą: urve jie aptiko vieną beveik pilną skeletą, puikiai išsilaikiusią ranką ir pėdą bei iš viso daugiau nei pusantro tūkstančio 15 žmonių skeletų fragmentų. skirtingos lyties ir amžiaus. Šio atradimo sensacingą pobūdį papildė paslapties dvelksmas. Į urvą vedė tik vienas tunelis, ilgas ir itin siauras, o geologai tvirtino, kad kito kelio niekada nebuvo. Mokslininkai nerado jokių žmogaus veiklos pėdsakų: vandens pernešimo, įrankių gamybos, ugnies, dėl kurių senovės žmonės galėtų naršyti po urvą. Bet kaip ir, svarbiausia, kodėl jie pateko per „skintą“ į šią ląstelę? Ar jie čiupinėjo savo kelią ieškodami prieglobsčio ar vietos, kur ramiai numirti, ar jų gentainiai oloje suorganizavo kažką panašaus į primityvias kapines, tempdami ten kūnus? Pasimatymų fosilijos galėtų padėti atsakyti į šį klausimą. Norėdami tai padaryti, mokslininkai turėjo ištirti nuosėdas ant kaulų, floros ir faunos sudėtį, vulkaninį tufą ar smėlį. Tačiau uždarame urve nieko to nebuvo, išskyrus akmens dulkes nuo sienų ir lubų, kurios aptiktus kaulus padengė 15 centimetrų storio sluoksniu. O pagrindinė naujiena buvo ta, kad mokslininkai atrado mokslui dar nežinomus protėvius, pavyzdžiui, australopitekus, kurių palaikai dažnai būdavo aptinkami šioje vietovėje.

Atlikus tyrimą, antropologų grupė aprašė naują mūsų protėvių rūšį – Homo naledi arba „žvaigždėžmogį“ („naledi“ iš Pietų Afrikos sesoto kalbos verčiama kaip „žvaigždė“). Iki šiol paskelbtuose dviejuose straipsniuose išsamiai aprašomos senovės žmonių rankų ir kojų ypatybės. Rankos struktūra rodo, kad Homo naledi gamino įrankius, buvo įgudę laipiotojai medžiais ir dėl kol kas nežinomos priežasties turėjo labai išvystytus nykščius. „Žvaigždžių žmogaus“ kojos pasirodė ilgos, o pėdos nedaug skyrėsi nuo šiuolaikinių, todėl jis buvo pritaikytas ilgiems bėgimams.

Perspektyvos: Tiksli vieta Homo naledi šeimos medyje dar nerasta, taip pat nenustatytas fosilijų amžius. Norėdami tai padaryti, mokslininkai turės radioaktyviosios anglies datą nustatyti kaulus ir toliau tirti Kylančios žvaigždės urvų sistemą.

5. Pagavo pentakvarką

Proveržis: Liepą fizikai paskelbė atradę naują dalelių klasę, kurios egzistavimą mokslininkai numatė prieš pusę amžiaus, bet negalėjo įrodyti – pentakvarkų.

Progresoriai: Straipsnyje, pasakojančiame apie pentakvarko atradimą, yra apie 700 autorių, o apskritai Didžiojo hadronų greitintuvo atradimų garbe dalijasi tūkstančiai jį sukūrusių ir dabar dirbančių žmonių.

Išsami informacija: Kvarkai yra pagrindinės dalelės, iš kurių susidaro dvi sudėtinių dalelių klasės: barionai (tai yra protonai ir neutronai, sudarantys atomo branduolį) ir mezonai. Barionai susideda iš trijų kvarkų, o mezonai – iš dviejų: kvarko ir antikvarko. Paprastai kvarkai nesudaro sudėtingų struktūrų – sudėjus kelis kvarkus jie nesusijungia, o iš karto suyra į mezonus ir barionus. Šiuolaikinė fizika dar negali paaiškinti, kodėl taip nutinka, nes teoriškai niekas netrukdo kvarkams jungtis į 4 ar 5 dalelių grupes: į tetra- arba pentakvarkus.

Tokių asociacijų galimybė buvo pagrįsta 1964 m., ir nuo to laiko fizikai atliko dešimtis eksperimentų, bandydami rasti daleles, susidedančias iš dviejų kvarkų ir dviejų antikvarkų (tetrakvarkų) ir keturių kvarkų ir vieno antikvarko (pentakvarkų). Iki pirmojo 2000-ųjų dešimtmečio pabaigos daugiau nei 10 mokslininkų grupių iš skirtingų šalių paskelbė teigiamus pentakvarkų paieškos rezultatus. Tačiau nė vienas iš šių rezultatų nebuvo patvirtintas didesniais eksperimentais. Pentakvarko paieška imta laikyti nedėkinga užduotimi ir pasmerkta nesėkmei.

Didžiojo hadronų greitintuvo atradimas buvo padarytas beveik atsitiktinai: fizikai tyrė lambda bariono irimą ir netikėtai pamatė pentakvarką. Atsižvelgdami į prastą pentakvarko reputaciją, fizikai labai rimtai ėmėsi aptiktos dalelės tyrimo – ilgą laiką matavo masę, parametrus ir kvantinius skaičius bei dar kartą tikrino rezultatus. Galų gale buvo gauti labai didelės statistinės reikšmės duomenys – oficialiai įrodytas naujos dalelių klasės egzistavimas.

Perspektyvos: Pentakvarkas yra ne šiaip nauja dalelė, o būdas sujungti kvarkus į daugiakomponentę tvarkingą struktūrą, apie kurios savybes dar mažai žinome. Didysis hadronų greitintuvas vienu metu aptiko du pentakvarkus, panašius į masę, o dabar fizikai bandys paaiškinti, kaip tai įmanoma. Tikriausiai bus galima atrasti įvairių rūšių pentakvarkų.

6. Pasirodė, kad dauguma psichologinių tyrimų yra nepatikimi.

Proveržis: Paaiškėjo, kad iš 100 psichologinių eksperimentų galima atgaminti tik 39 Gauti rezultatai turėtų lemti mokslo žinių gavimo proceso pokyčius.

Progresoriai: Bendradarbiavimas už atvirą mokslą, vadovaujamas Briano Nozeko.

Detalės: Rezultatų atkuriamumas yra viena iš pagrindinių mokslo savybių. Kokia prasmė sakyti, kad jums pavyko įvykdyti kontroliuojamą termobranduolinę reakciją, kurios metu pagaminta energija viršijo sunaudotą energiją, jei niekas negali pakartoti jūsų sėkmės? Galų gale, tai iš tikrųjų reikš, kad žmonija negavo nieko naujo, net jei esate teisus. Psichologinių tyrimų rezultatai dažnai žada gana daug ir skamba gana garsiai. Visiems kyla klausimas, ar, pavyzdžiui, vaikų ir suaugusiųjų baimės reakcija skiriasi. Tačiau paaiškėjo, kad patvirtinti tokių eksperimentų rezultatus nėra taip paprasta. Psichologai iš Collaboration for Open Science ketverius metus reprodukavo eksperimentus, paskelbtus pirmaujančiuose psichologijos žurnaluose, ir tyrimo rezultatai nuvylė. Pasak mokslininkų, jie sugebėjo atkurti tik 39 iš 100 straipsnių, ir tai nepaisant to, kad 97% originalių publikacijų deklaravo savo rezultato statistinį reikšmingumą. Na... Gali būti ir blogiau, ar ne?

Perspektyvos:Žinoma, iš pirmo žvilgsnio šis rezultatas visai neatrodo kaip proveržis moksle. Juk tai reiškia, kad psichologiniai eksperimentai dažniausiai atliekami neteisingai arba neteisingai vertinamas jų rezultatų patikimumas. Tačiau daug geriau, jei problema atpažįstama ir ištaisyta, nei tada, kai visi uoliai apsimeta, kad jos nėra. Čia praverčia „Collaboration for Open Science“ atliktas tyrimas. Mokslininkai, suprasdami, kad statistinis rezultatų reikšmingumas ne visada leidžia spręsti apie atradimo svarbą, sieks, kad tyrimo procesas būtų skaidresnis, o rezultatai – patikimesni. Galbūt netrukus patirsime visą mokslinę revoliuciją, kuri radikaliai pakeis psichologijos žinių gavimo būdą. O kartu, matai, labiau pasitikės psichologiniais eksperimentais.

7. Išskirtas naujo tipo antibiotikas

Proveržis: Liepos mėnesį žurnalas „Nature“ paskelbė straipsnį apie tai, kad pirmą kartą per 30 metų buvo atrasta nauja antibiotikų klasė – teksobaktinas.

Progresoriai: Antibiotiką „užaugino“ biologų komanda iš JAV, Vokietijos ir Didžiosios Britanijos.

Išsami informacija: Dauguma šiandien naudojamų antibiotikų buvo sukurti XX amžiaus šeštajame dešimtmetyje, ir nuo tada daugelis bakterijų sukūrė jiems atsparumą. Kai kurias pavojingas ligas, tokias kaip tuberkuliozė, kadaise slopino paprastas penicilinas. Tačiau dabar tuberkuliozė ir kitos pusiau pamirštos infekcijos gali vėl tapti masinėmis žudikėmis.

Paradoksas yra tai, kad iš dalies dėl to, kad bet kokie nauji antibiotikai praranda savo veiksmingumą, farmacijos įmonės nustojo investuoti į esamų vaistų modifikavimą ir naujų formų paieškas. Jie pasidavė, galima sakyti. Bakterijų atsparumo antibiotikams problema vadinama viena iš pagrindinių grėsmių žmonijai artimiausioje ateityje.

NovoBiotics Pharmaceuticals mokslininkai panaudojo visiškai naują antibiotikų gamybos metodą. Jie nesikreipė į žinomas padermes, kurias galima auginti laboratorijoje, o nusprendė naujo antibiotiko ieškoti pagrindiniame bakterijų šaltinyje – dirvožemyje. Mokslininkai sukūrė įrenginį, kurį galima nuleisti į žemę ir leidžiantį bakterijoms augti natūralioje aplinkoje. Medžiagos, kurias šios bakterijos išskirdavo per savo gyvavimo procesus, vėliau buvo išbandytos su pavojingomis ligomis užkrėstomis pelėmis. Viena iš šių medžiagų pasižymėjo ryškiomis antibiotinėmis savybėmis ir pasirodė esanti labai veiksminga prieš daugumą gramteigiamų bakterijų, kurios yra atsparios visiems kitiems antibiotikams. Tai naujo tipo antibiotikai.

Paprastai antibiotikai „sugadina“ bakterijų baltymus, o jie reaguoja prisitaikydami prie jų atakų pakeisdami baltymo struktūrą taip, kad jis tampa nejautrus antibiotikams. Tačiau rasta medžiaga pažeidžia tokius svarbius fermentus, atsakingus už bakterijų ląstelės sienelės konstrukciją, kad bet koks jų pasikeitimas yra mirtinas bakterijai. Su sąlyga, kad naujasis antibiotikas bus vartojamas labai atsargiai – tik tais atvejais, kai kiti vaistai yra bejėgiai, bakterijos sugebės jam sukurti atsparumą ne anksčiau kaip po 30-40 metų.

Perspektyvos: Naująjį vaistą bendrovė planuoja pateikti į rinką per penkerius metus ir tai bus išsigelbėjimas tiems, kurių šiuo metu nepavyksta išgydyti. Tačiau tai nėra pagrindinis mokslininkų pasiekimas: jų atrastas naujų antibiotikų paieškos metodas galbūt atvers naują antibiotikų kūrimo erą ir turėsime kuo atremti pasaulinių epidemijų, kurias sukelia mutavusių bakterijų, grėsmę.

8. Nusprendė atvėsinti planetą

Proveržis: Griežtai kalbant, tai ne mokslo pasiekimas, o diplomatinis ir viešas, bet moksliniu pagrindu ir labai svarbus. Gruodį JT šalys priėmė naują klimato susitarimą – Paryžiaus susitarimą. Anot jo, iki amžiaus pabaigos planeta neturėtų įšilti daugiau nei dviem laipsniais Celsijaus. Šalys įsipareigoja daryti viską, kad ši riba būtų sumažinta net iki pusantro laipsnio.

Progresoriai: Visos žmonijos atstovai – Paryžiaus susitarimą priėmė 195 pasaulio šalys.

Perspektyvos: Per pastaruosius 5000 metų Žemė įšilo tik 4-5°C, tačiau nuo 1980 iki 2020 metų planetos paviršiaus temperatūra kas dešimtmetį pakilo 0,25°C. Pagal JT pesimistinį scenarijų XXI amžiuje planeta sušils 2,6–4,8 °C, o tai paveiks milijardų žmonių gyvenimus. Tirpstantys ledynai, dėl kurių kils jūros lygis ir užtvindys salas bei žemynų pakrantes, sausros ir pasaulinės nelaimės – tai tik dalis numatytų pasekmių.

Pramonė ir energetika daugumoje pasaulio šalių priklauso nuo iškastinio kuro deginimo. Būtent šis procesas yra labiausiai atsakingas už šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, kuris, pasak daugumos mokslininkų, provokuoja visuotinį atšilimą. Atsisakyti iškastinio kuro dabar neįmanoma, tačiau pagal susitarimą JT šalys susitarė siekti laipsniško perėjimo prie ekonomikos be anglies. Energija bus naudojama efektyviau, šalys diegs naujas, aplinką tausojančias technologijas, naudos atsinaujinančius energijos šaltinius ir diversifikuos ekonomiką ten, kur jos pernelyg priklausomos nuo angliavandenilių kuro gamybos ir vartojimo. Kiekviena šalis savarankiškai nustato, kiek ji sugebės sumažinti išmetamų teršalų kiekį.

Konferencijos dalyviai Paryžiuje žinojo, kad tokios rimtos pertvarkos gali sukelti keblumų daugelio šalių – tiek angliavandenilių kuro tiekėjų, tiek aktyvių vartotojų – ekonomikai. Pažeidžiamiausios šalys kasmet gaus finansinę paramą iš kitų valstybių, įvairių tarptautinių organizacijų ir komercinio sektoriaus. Valstybės sukurs išmetamųjų teršalų rinką, įves naują mokestį ir skatins investicijas į naują energetiką ir pramonę.

Perspektyvos: Paryžiaus susitarimas yra teisiškai privalomas, tačiau dar nepasirašytas. Kad jis įsigaliotų, jį turi ratifikuoti mažiausiai 55 šalys. Šis procesas prasidės 2016 m. balandžio mėn. ir tęsis visus metus. Jei susitarimas bus pasirašytas ir šalys laikysis jame numatytų įsipareigojimų, žmonija turės daugiau galimybių išlaikyti planetą tokią, kokia ji buvo pastaruosius 5000 metų.

9. Sujungtos gyvūnų smegenys į veikiantį tinklą

Proveržis: Duke universiteto neuromokslininkai sujungė kelių žiurkių smegenis į tinklą ir privertė tinklą spręsti problemas.

Progresoriai: Miguelis Nicolesis ir jo laboratorijos darbuotojai.

Išsami informacija: Mokslininkai radikaliai pažvelgė į savitarpio supratimo problemą. Duke universiteto neurologai sujungė keturių suaugusių žiurkių smegenis, o gauta „smegenėlė“ išsprendė tokias gyvybiškai svarbias užduotis kaip vaizdų apdorojimas, informacijos saugojimas ir gavimas ir netgi orų prognozavimas. Tam tikra prasme buvo gautas savotiškas organinis kompiuteris, kurio produktyvumas viršijo atskirų smegenų produktyvumą. Deja, ką apie tai pagalvojo bandomosios žiurkės, nepranešama. Bet būtų įdomu sužinoti, ką reiškia turėti bendras smegenis keturiems...

Perspektyvos: Nicolesis tyrimai prisideda prie smegenų ir kompiuterio sąsajų bei sutrikusios motorinės funkcijos žmonių reabilitacijos metodų kūrimo, tačiau svarbiausia čia veikiau tai, kad buvo sukurtas precedentas praktiniam „Brainet“ įgyvendinimui. Be to, keturios nelaimingos žiurkės, surištos elektrodais, iš mokslinės fantastikos kategorijos perkeltos į perspektyvių technologinių projektų kategoriją „neuronetas“ - būsimas interneto analogas, kuriame žmonių, gyvūnų ir mašinų sąveika vykdoma naudojant neurokomunikacijas. Sunku net įsivaizduoti, kokį gyvenimą tai atneš žmonėms. Galbūt žmogus, susietas nerviniu tinklu su pasauliu, iš viso neturės atskiro „aš“, liks tik „Mes“, panašiai kaip garsiojoje Jevgenijaus Zamiatino distopijoje.

10. Atšaukė senėjimo procesą

Proveržis: Sukurtas metodas, leidžiantis žmogaus telomerus – chromosomų galines dalis pailginti net tūkstančiu nukleotidų, nuo kurių ilgio daugiausia priklauso mūsų organizmo senėjimo procesai.

Progresoriai: Stenfordo universiteto mokslininkų komanda, vadovaujama Helen Blau.

Išsami informacija: Sveikų ląstelių dauginimasis organizme vyksta jų dalijimosi būdu. Kiekvieno dalijimosi metu telomerų galai tampa mažesni. Jaunų žmonių telomerai prilygsta 8-10 tūkstančių nukleotidų ilgio. Mums augant ir senstant šios „dangteliai“ mažėja ir tam tikru momentu pasiekia „negrįžimo“ tašką – ląstelė nustoja dalytis ir galiausiai miršta. O laipsniška ląstelių žūtis, kartu su organizmo „šiukšlėjimu“, yra, kaip mano daugelis mokslininkų, pagrindinė senėjimo priežastis.

Organizmo senėjimo procesų priklausomybė nuo telomerų būklės buvo žinoma ir anksčiau, kaip ir tai, kad sveika gyvensena lėtina jų trumpėjimą, tačiau Stanfordo mokslininkai pasiūlė iš esmės kitokį metodą: įrodė, kad galima naudoti išorinę medicininę intervenciją. tiesiogiai padidina galines chromosomų dalis.

Pagrindinis naujosios technologijos įrankis buvo modifikuota RNR, turinti telomerazės atvirkštinės transkriptazės geną. Įvedus tokią RNR, ląstelės pradeda elgtis kaip jaunos ir aktyviai dalijasi. Tiesa, pailgėję telomerų galai su kiekvienu nauju dalijimusi vėl pradeda trumpėti.

Perspektyvos:Žmonės visada ieškojo atsakymo į klausimą „Kaip gyventi laimingai amžinai“. Ir jei laimė nėra tokia paprasta, tai dėka atliktų tyrimų rezultatų turime gerą galimybę gerokai pailginti savo dienas. Tęsiami tyrimai žada sėkmę kuriant vaistus, kurių reguliarus vartojimas padidins mūsų organizmą sudarančių ląstelių aktyvumą, o tai reiškia, kad turėsime keletą papildomų metų, kad rastume atsakymą į antrą klausimo dalį – apie laimė.

Pažangos vaisiai

10 technologijų, kurios įžengė į žmonių gyvenimus 2015 m

1.Hoverboard vietoj hoverboard

Visai kartai 2015-ieji, be kita ko, buvo metai, kai Marty McFly atvyko į „Atgal į ateitį“. Skirtingai nei filme, šiandieninėje realybėje skraidančių riedlenčių (tai yra, skraidančių riedlenčių) dar nematyti. Tačiau skraidančios lentos sparčiai tampa madingos. Kūrėjų teigimu, įrenginys, susidedantis iš horizontalios platformos pėdoms ir dviejų ratų, valdomų dviem elektros varikliais, veikia kaip žmogaus vestibiuliarinis aparatas: giroskopiniai jutikliai signalizuoja elektros varikliams suktis pirmyn arba atgal, kai svorio centras pasislenka. . į priekį) atitinkamai. Nors skraidinimo lentas vis dažniau naudoja įžymybės ir pažangių prietaisų mėgėjai, gali būti, kad šie įrenginiai greitai išstums paspirtukus ir riedučius. Vienintelis dalykas, kurį turi padaryti skraidyklės, yra tapti saugesniais.

2.Genetiškai modifikuoti gyvūnai

Praėję metai atnešė keletą svarbių pažangos laboratorijose sukurtų gyvūnų platinimo srityje. Didžiosios Britanijos kompanijos „Oxitec“ sukurti genetiškai modifikuoti uodai kaip priemonė kovoti su karščiavimu buvo paleisti Brazilijos mieste Piracicaba. Dirbtinė uodų patinėlių genų mutacija patelėms perduoda geną, kuris žudo jų palikuonis prieš brendimą. Ši priemonė turėtų smarkiai sumažinti karštligę nešiojančių uodų populiaciją.

Dar viena didelė naujiena buvo pirmojo GM gyvūno gamybos ir vartojimo patvirtinimas JAV. Tai buvo AquAdvantage lašiša su įterpta DNR, kuri turi įtakos žuvies augimui. Lašiša buvo laikoma vienodai saugia tiek žmonių sveikatai, tiek aplinkai.

3.Mažas, greitas, pigus kurjeris

Kalbame ne apie nykštukus, o apie dronus – mažus nuotoliniu būdu valdomus lėktuvus. Komerciniais tikslais naudojamų dronų skaičius 2015 m. Jau dabar jie pristato prekes klientams, stebi situaciją keliuose ir yra naudojami daugeliui kitų tikslų, kurių asortimentas tik plėsis: pavyzdžiui, dronai greitai perduos interneto signalą į atokiausius Žemės kampelius. Didžiausia Amerikos internetinė parduotuvė „Amazon“ artimiausiu metu žada, pasinaudodama nauja paslauga, iki 2,3 kg sveriančias prekes pristatyti per pusvalandį ir tik už 1 dolerį. O Japonijoje policija į dangų paleidžia tinklais aprūpintus dronus: bepiločių orlaivių tiek daug, kad reikia gaudyti potencialiai pavojingus.

4. Personalizuota realybė

2015 m. „Facebook“ suteikė vartotojams galimybę pažymėti žmonių, kurių naujienų sraute jie nenorėjo matyti, įrašus. Iki tol vartotojo naujienų srautas buvo pildomas visiškai automatiškai: kompiuteris išanalizavo jo simpatijų, komentarų ir peržiūrų istoriją, siekdamas nustatyti pageidavimus ir užpildyti kanalą informacija, kuri galėtų jį sudominti. Dabar aparatas taip pat analizuoja, kuriems leidiniams jūs sąmoningai teikiate pirmenybę arba neįtraukiate į savo sklaidos kanalą, kad turėtumėte tai daryti kuo mažiau. Tačiau galimybė savarankiškai dalyvauti formuojant naujienų srautą pagaliau pakeitė socialinio tinklo funkciją. Dabar tai ne tik svetainė, į kurią einate norėdami sužinoti, kas naujo jūsų draugų gyvenime, ir net ne norėdami sužinoti naujienas. Tai informacinė erdvė, kurioje sužinosite tiksliai ir tik tai, ką norite žinoti.

5.Internetas elektros lemputėms

Dirbtinio apšvietimo pasaulyje, kaip ir kitur gyvenime, vyksta skaitmeninė revoliucija ir bendras „internetizavimas“ - tik vietoj žmonių į tinklą jungiamos lempos. Apšvietimo technologijos susilieja su informacinėmis technologijomis dėl šviesos diodų (LED) – puslaidininkinio įtaiso, skleidžiančio šviesą, kai pro jį teka srovė. Šviesos diodai yra daug ekonomiškesni už kitas lemputes, tačiau patraukliausia jų savybė – galima valdyti jų parametrus. Sparčiai augančios išmaniojo apšvietimo rinkos pavyzdys yra „Philips Hue“, kurį galima lengvai valdyti išmaniuoju telefonu, keičiant spalvą, spalvų temperatūrą ir ryškumą arba nustatant skirtingus programos režimus – pavyzdžiui, anksti ryte programa nustato vėsų. šviesa, kuri skatina žmones dirbti, o vakare – šilta, maloni ir raminanti. O išoriniai jutikliai leidžia, pavyzdžiui, automatiškai reguliuoti apšvietimo lygį priklausomai nuo oro ir paros laiko. Šviesos diodų dėka vykstantys apšvietimo pokyčiai svarbūs ne tik kasdieniame gyvenime – pastaraisiais metais jie pradėti naudoti žemės ūkyje, kuris tampa vis mažiau „kaimiškas“ – pasėliai auginami patalpose su dirbtinai valdoma šviesa, kur kiekvienai, tarkime, salotų rūšiai, parenkami optimalūs šviesos spinduliavimo parametrai.

6.Robotų surinkimas namuose

Mikrokompiuteriai ir paruošti rinkiniai, skirti kurti savo elektroninius įrenginius, 2015 m. patyrė bumą. Populiarėjo ir kūrėjų bendruomenė – tai dabar jie vadina „naminiais žmonėmis“, kurie mėgsta gaminti „išmaniuosius“ įrenginius namuose, sau. Dabar kiekvienas gali sukurti savo robotą, paremtą programuojamu mini kompiuteriu, pvz., Galileo ar Edison, keliais jutikliais ir prijungtu prie pasaulinio tinklo – plečiasi konstravimo rinkinių asortimentas, mažėja komponentų kaina, tampa lengviau prijungti ir jas derinti, o mokomąją medžiagą galima rasti internete nemokamai. 2015 metais gigantai, tokie kaip „Intel“, IBM, „Microsoft“ ir „Amazon“, pasiūlė vartotojams „debesų“ infrastruktūrą, skirtą valdyti namuose pagamintus įrenginius, saugoti ir apdoroti sukurtus duomenis. Beje, iš tokių amatų gaunamų duomenų apdorojimas visame pasaulyje gali atverti naują „pasaulio skaitmeninimo“ ir įvairių duomenų bazių formavimo erą.

7. Kalbos barjerų laužymas

Sąveika tarp žmonių, kalbančių skirtingomis kalbomis, visada buvo didžiulė problema. Sunku net įsivaizduoti globalią pasaulio tvarką ir kultūrą be kalbos barjerų, bet panašu, kad planetos žmonės labai greitai pradės suprasti vieni kitus be vertėjo. 2015 m. „Skype“ pristatė angliškai, vokiškai ir prancūziškai kalbančių pašnekovų sinchroninio kalbos vertimo (ir SMS žinučių vertimo iš 50 pasaulio kalbų) paslaugą. Akivaizdu, kad tai tik revoliucijos automatinio sinchroninio vertimo pasaulyje pradžia – panašu, kad pagaliau atėjo laikas užbaigti Babelio bokštą.

8.Superkompiuteris kaip gydytojas

„Watson“ superkompiuterio kūrėja IBM pavasarį pristatė „IBM Watson Health“ debesų platformą. Paprasčiau tariant, Watson AI dabar gyvena debesyje ir naudojamas medicininiams duomenims analizuoti. Visų pirma tai padeda gydytojams tiksliau diagnozuoti ir parinkti gydymą. IBM jau yra sudariusi keletą sutarčių su pagrindiniais pasauliniais prekių ženklais, veikiančiais sveikatos priežiūros paslaugų srityje. Watsonas buvo apmokytas dirbti su dideliais kiekiais medicininių duomenų, kad šis dirbtinis intelektas galėtų remtis tyrėjų iš viso pasaulio patirtimi. Watsonas nuolat tobulėja, gauna naujų duomenų, padeda individualizuoti rekomendacijas pacientui ir klysta rečiau nei dvikojai gydytojai.

9.Vaikai iš trijų tėvų

JK vyriausybė vasario mėnesį patvirtino įstatymo pakeitimus, leidžiančius mitochondrijų donorystę, todėl JK tapo pirmąja šalimi, kurioje vaikai gali turėti trijų, o ne dviejų tėvų genus. Mitochondrijos yra mažytės, tačiau turi savo gyvos ląstelės genomo „akumuliatorius“. Maždaug 6500 vaikų per metus visame pasaulyje gimsta su mitochondrijų DNR defektais, kurie yra mirtini arba sukelia sunkų smegenų pažeidimą. Žmonių mitochondrijų DNR perduodama tik per motinos liniją, o mokslininkai išsiaiškino, kaip atsikratyti žalos persodinant mitochondrijas iš sveikos moters „in vitro pastojimo“ stadijoje. Prieš balsavimą Bendruomenių rūmuose vyko diskusijos daugiau nei dvi valandas, o pataisos šalininkų, vadovaujamų sveikatos apsaugos ministro, pozicija daugumai parlamentarų pasirodė įtikinamesnė nei bažnyčia ir kiti pataisos priešininkai.

10. Kompiuteriai įgijo regėjimą

Užfiksuoti vaizdą nuotraukoje ar vaizdo įraše nėra tas pats, kas „pamatyti“, tai yra „suprasti“, kas tiksliai ten pavaizduota. Mokyti mašinas matyti reiškia išmokyti jas įvardyti objektus, atpažinti žmones, suprasti santykius, emocijas, veiksmus ir ketinimus. Praėjusiais metais buvo žengtas didelis žingsnis šia linkme – dėl vadinamojo „gilaus mokymosi“ neuroninių tinklų metodų pradėjo atsirasti programos, galinčios atpažinti objektus, kartais net geriau nei žmonės, ir netgi sakiniais aprašyti, ką. jie matė nuotraukoje. Žinoma, tai dar nėra visavertė vizija – pavyzdžiui, kompiuteris negali įvertinti paveikslo grožio. Tačiau pamažu mašinos įgyja regėjimą. Netolimoje ateityje bus sukurtas mechanizmas informacijos paieškai naudojant raktinius žodžius daugybėje nuotraukų ir vaizdo įrašų internete. Žingsnis po žingsnio, ir nepastebėsime, kaip pasaulį suvoksime ne tik savo, bet ir kompiuterio akimis.

Iliustracijos autorinės teisės Reuters

Prasidėjo nauji metai, todėl BBC Rusijos tarnyba išrinko 10 ryškiausių mokslo ir technikos pasiekimų per pastaruosius 12 mėnesių.

1. Kelias į greitą genomo redagavimą buvo atidarytas

Iliustracijos autorinės teisės SPL Vaizdo antraštė Žmogaus DNR dabar galima greitai redaguoti, nors niekas dar nežino, prie ko tai gali lemti

Grupė Kinijos genetikų anksčiau šiais metais paskelbtame moksliniame leidinyje pranešė apie pirmąjį sėkmingą žmogaus embriono DNR redagavimo CRISPR metodu epizodą.

Vietos atrankos genomo redagavimo metodas, naudojant fermentą, atpažįstantį reikiamą DNR grandinės seką, remiantis papildomo RNR vadovo nurodymais, žada revoliucinius pokyčius daugelio ligų tyrime ir gydyme: nuo vėžio ir nepagydomų virusinių ligų iki paveldimų genetinių sutrikimų, tokių kaip pjautuvinė anemija ir Dauno sindromas.

Tačiau daugelis biologų ragina naudoti šį genų inžinerijos metodą itin atsargiai – dėl etinių priežasčių.

2. Autonominės maitinimo sistemos Powerwall

Iliustracijos autorinės teisės Reuters Vaizdo antraštė „Powerwall“ akumuliatorių sistema jau parduodama nuo 3000 USD

Amerikiečių kompanijos „Tesla Motors“ vadovas Elonas Muskas spaudos konferencijoje sakė, kad pradeda masinę galingų ličio jonų „Powerwall“ akumuliatorių gamybą, kurie galės sukaupti didelį krūvį ir palaipsniui, esant poreikiui, išleisti jį į tinklą.

Ši iki 10 kW/h galios sistema skirta naudoti privačiuose namuose ir mažose įmonėse.

Baterijas galima įkrauti iš saulės baterijų ir kitų maitinimo šaltinių.

Plačiai paplitęs šio įrenginio naudojimas gali visiškai pakeisti energijos paskirstymo mechanizmus ateityje. Akumuliatoriai jau gaminami ir naudojami garsiosiose Volta serijos elektromobiliuose.

3. Marse yra skysto vandens

Iliustracijos autorinės teisės SPL Vaizdo antraštė Daugėja įrodymų, kad vandenynai Marse egzistavo prieš 3,5 milijardo metų. Šis vanduo ledo pavidalu lieka paviršiniuose dirvožemio sluoksniuose.

Marsą tyrinėjantys mokslininkai teigė, kad tamsūs ruožai, kurie planetos paviršiuje atsiranda šiltesniais mėnesiais, gali susidaryti dėl periodiškų skysto vandens srautų.

NASA palydovinėse nuotraukose kalnų šlaituose matyti būdingi dryžiai, panašūs į druskos nuosėdas.

Kaip teigiama Džordžijos technologijos instituto mokslininkų, vadovaujamų astronomo Lujendros Oji, atliktame tyrime, paskelbtame žurnale Nature Geoscience, šie duomenys gali reikšti, kad Marse tam tikra forma vis dar gali egzistuoti gyvybė, nes vandens buvimas padidina tikimybę. apie primityvių jos formų – tarkim, mikrobų – egzistavimą.

4. Bioniniai lęšiai užbaigs kataraktą ir trumparegystę

Iliustracijos autorinės teisės Getty Vaizdo antraštė Nauji lęšiai leidžia greitai pakeisti akies židinio nuotolį ir pasiekti precedento neturintį regėjimo aštrumą

Kanados optometristas daktaras Garethas Webbas išrado naują bioninių lęšių sistemą, kuri leidžia žmogui pasiekti tris kartus didesnį nei įprastai regėjimo aštrumą.

Ocumetics Bionioc Lens sistema į akį implantuojama atliekant paprastą, neskausmingą chirurginę procedūrą, kuri trunka aštuonias minutes.

Objektyve įmontuota mažytė biomechaninė kamera leidžia židinio nuotolį keisti greičiau nei sveikos akies.

5. Neuronai, pagaminti iš polimerų

Vaizdo antraštė Polimeriniai neuronai lengvai įsišaknija smegenyse ir organizmas jų neatstumia

Švedų mokslininkai sukūrė pirmąjį pasaulyje dirbtinį neuroną, galintį visiškai imituoti žmogaus smegenų ląstelės funkcijas, įskaitant gebėjimą paversti cheminius signalus elektriniais impulsais ir perduoti juos į kitų tipų ląsteles.

Kol kas tokių prietaisų fiziniai matmenys yra dešimtis kartų didesni už tikrų žmogaus smegenų neuronų parametrus. Tačiau, kaip sakė tyrimo grupės vadovė Agneta Richter-Dahlfors iš Stokholmo Karolinskos instituto, artimiausiu metu sumažinti iki reikiamo dydžio visai įmanoma.

Tokių prietaisų perkėlimas į smegenis radikaliai pakeis neurologinių ligų, tokių kaip Parkinsono sindromas ir nugaros smegenų pažeidimai, gydymą.

6. Žingsnis link veikiančio branduolių sintezės reaktoriaus

Iliustracijos autorinės teisės AP Vaizdo antraštė Tri Alpha Energy reaktorius skiriasi nuo įprasto Tokamako dizaino tuo, kad yra protonų greitintuvai.

Kalifornijos kompanija Tri Alpha Energy, apie kurią iki šiol mažai kas girdėjo, pasiekė didelės sėkmės plazmoje 10 milijonų laipsnių Celsijaus temperatūroje.

Įmonės eksperimentinėje sintezės įrenginyje plazmai apriboti naudojami ne išoriniai magnetai, kaip tokamaksuose, o įkrautų dalelių pluoštai, kurie įšviečiami į plazmą ir sukuria aplink ją uždarą „narvą“. Mokslininkams pavyko pasiekti 5 milisekundžių plazmos uždarymo trukmę, o tai yra didžiausias proveržis sintezės tyrimų srityje.

7. Galima persodinti netikrus prisiminimus

Iliustracijos autorinės teisės SPL Vaizdo antraštė Pirmą kartą buvo galima aktyviai įsikišti į smegenų funkcionavimą asociacinės atminties formavimo lygiu.

Prancūzijos neurologai pirmieji į pelių smegenis implantavo netikrus prisiminimus.

Naudodami implantuotus elektrodus, kad tiesiogiai stimuliuotų ir fiksuotų neuronų veiklą, jie sukūrė asociatyvius ryšius miegančių gyvūnų galvose, kurie neišnykdavo pabudus ir turėjo įtakos jų elgesiui.

Karimas Benchenanas ir jo kolegos iš Nacionalinio mokslinių tyrimų centro Paryžiuje atliko eksperimentus su 40 pelių, implantuodami elektrodus į medialinį priekinių smegenų pluoštą, kuris kontroliuoja emocijas, susijusias su maistu ir atlygiu, taip pat į hipokampo CA1 sritį, kurioje yra mažiausiai trys skirtingi langelių tipai, koduojantys erdvinei orientacijai reikalingą informaciją.

8. Surado būdą, kaip iš mielių pasigaminti morfijų

Iliustracijos autorinės teisės Getty Vaizdo antraštė Morfinas dabar gali būti gaminamas pramoniniu būdu

Mokslininkai sukūrė būdą, kaip naudojant mieles cukrų paversti morfinu ir kitais panašiais skausmą malšinančiais vaistais.

Šiais laikais iš opijaus aguonų gaminami vaistai nuo skausmo.

Kadangi heroinas taip pat gaminamas iš morfijaus, mokslininkai perspėja, kad šis atradimas padės lengviau pasigaminti narkotikų namuose.

9. Plutono paviršius nusėtas giliais grioveliais

Iliustracijos autorinės teisės NASA Vaizdo antraštė Paaiškėjo, kad Plutono paviršius nepanašus į Saulės sistemos planetas

Šių metų liepą amerikiečių kosminis zondas „New Horizons“ pasiekė nykštukinės planetos Plutono ir jos palydovų sistemos, iš kurių didžiausias – Charonas, apylinkes. Atsiųstos nuotraukos tapo planetos mokslo sensacija ir atskleidė visiškai netikėtus planetos topografijos ypatumus ir jos formavimosi mechanizmą.

Plutone vyrauja reta atmosfera ir netgi sezonų kaita.

10. Trijų tėvų apvaisinimas dabar yra realybė.

Iliustracijos autorinės teisės SPL Vaizdo antraštė Mitochondrijų genetiniai defektai yra gana reti, tačiau dabar yra galimybė juos pašalinti

Didžiosios Britanijos parlamentas patvirtino įstatymo projektą, įteisinantį dirbtinį apvaisinimą naudojant trijų tėvų genetinę medžiagą.

Kai kurioms moterims yra defektų mitochondrijų genai, todėl gali gimti vaikai, sergantys sunkiomis genetinėmis ligomis – raumenų distrofija, širdies ydomis, neurologiniais sutrikimais. Naujasis metodas leidžia pakeisti mitochondrijas kiaušinėlyje naudojant medžiagą, gautą iš donoro, o ne tik iš natūralių tėvų.

Procesorius dirbtiniam intelektui, 3D spausdintuvas žmogaus organams, zondo nusileidimas ant kometos ir kiti svarbūs praėjusių metų mokslo įvykiai bei technologinės naujovės.

Dažnai tikri mokslo laimėjimai būna nuostabesni nei drąsiausios mokslinės fantastikos rašytojų prognozės. „iBusiness“ pristato įspūdingiausių 2014 m. mokslo pasiekimų ir naujų technologijų, galinčių pakeisti mums pažįstamą pasaulį, apžvalgą.

IBM neurosinaptinis procesorius

Vienas reikšmingiausių 2014 metų įvykių kompiuterinių technologijų srityje buvo ne padidinto iPhone 6 pasirodymas, o IBM pristatytas pirmasis veikiantis TrueNorth neurosinapsinio lusto pavyzdys, kurio veikimo principas panašus į veikimo principą. žmogaus smegenų mechanizmas.

Nuo tradicinių procesorių, sukurtų pagal von Neumann architektūrą, jis skiriasi tuo, kad viename lusto branduolyje yra ir skaičiavimo, ir komunikacijos moduliai, taip pat savo atmintis. Dėl to visi procesoriaus branduoliai gali dirbti lygiagrečiai, apdorodami labai didelius duomenų kiekius per laiko vienetą, o visos skaičiavimo sistemos galią labai nesunkiai galima padidinti tiesiog sujungus keletą lustų.

„IBM TrueNorth“ lustas imituoja vieną milijoną neuronų ir 256 milijonus programuojamų sinapsių

Pašto ženklo dydžio „TrueNorth“ lustas sukurtas 28 nm procese, jame yra 4096 branduoliai, 5,4 milijardo tranzistorių, o jo veikimui reikia vos 70 milivatų, o tai yra žymiai mažiau nei šiandieninių tradicinių procesorių suvartojama galia. Tuo pačiu metu jis imituoja milijono neuronų darbą, 256 milijonus programuojamų sinapsių ir gali atlikti iki 46 milijardų operacijų per sekundę vienam vatui.

„TrueNorth“ atsiradimas žada tikrą revoliuciją debesų kompiuterijos srityje – sistemos su neurosinapsiniais lustais gali žymiai pagreitinti sudėtingus procesus, tokius kaip modelių atpažinimas, mašininis vertimas ir didelių duomenų analizė. Kompiuteriai su panašiais procesoriais gali tapti išmaniųjų automobilių, apsaugos sistemų ir daugelio kitų tipų įrangos centru. IBM planuoja lustą pritaikyti mobiliesiems įrenginiams, o tai padidins išmaniųjų telefonų ir planšetinių kompiuterių našumą, taip pat gerokai pailgins jų baterijos veikimo laiką. Ateityje neurosinapsinė technologija netgi leis sukurti kompiuterį, savo skaičiavimo galią prilygstančią žmogaus smegenims.

Miniatiūrinis radijo valdiklis

Viena iš pagrindinių pastarųjų kelerių metų kompiuterinių technologijų plėtros tendencijų buvo „daiktų internetas“ – įvairių įrenginių, nuo elektros lempučių iki buitinės technikos ir automobilių, integravimas į vieną tinklą su nuotolinio valdymo galimybe. ir „protingas“ automatinis veikimas. Jau egzistuoja dvi tokių įrenginių masinio platinimo pradžios „sąlygos“ – internetas kaip duomenų perdavimo technologijų ir infrastruktūros visuma bei įvairi mobilioji įranga, kurią galima naudoti valdymui.

Praėjusiais metais Stenfordo universiteto inžinierių komanda pristatė trūkstamą trečiąjį komponentą – mini valdiklius, galinčius priimti ir perduoti radijo signalais perduodamas komandas.

Radijo valdiklio matmenys yra apie 2 mm

Šių modulių išskirtinumas, be miniatiūrinio dydžio, yra tas, kad jiems nereikia savo maitinimo šaltinio – visa jų veikimui reikalinga energija išgaunama tiesiai iš elektromagnetinių bangų, kurios neša patį radijo signalą. Be to, moduliai turi labai mažą kainą, todėl jais galima įrengti pažodžiui kiekvieną dalyką šiuolaikinio žmogaus aplinkoje. Tokių charakteristikų valdiklių atsiradimas žymiai pagreitins naujos prijungtos įrangos išleidimą ir „daiktų interneto“ plitimą apskritai.

Mikro 3D spausdinimas

Šiais laikais 3D spausdintuvai pirmiausia naudojami spausdinant paprastas plastikines figūras, kurios negali pasigirti nei dideliu gamybos tikslumu, nei ilgaamžiškumu. Harvardo universiteto mokslininkų sukurtos spausdinimo instaliacijos skirtos radikaliai pakeisti situaciją. Jų sukurti spausdintuvai gali naudoti įvairiausių spausdinimo medžiagų derinius – nuo ​​polimerų ir metalų iki gyvų ląstelių, ir užtikrina iki vieno mikrometro tikslumą.

Harvardo universitete sukurti 3D spausdintuvai gali spausdinti gyvas ląsteles

Naudodama panašias instaliacijas, laboratorija jau atspausdino tokius dalykus kaip ličio jonų baterijos, bioniniai ausų protezai, jungiantys gyvus audinius ir elektroninius komponentus, tinklainės audiniai ir netgi audinių mėginiai su kraujagyslių sistema.

Ateityje tokie įrenginiai gali būti naudojami didelio tikslumo elektroninių komponentų spausdinimui pagal individualų dizainą, o medicinoje – dirbtinių organų gamybai vaistų tyrimams ar net transplantacijai pacientams.

Robotų protezų prijungimas prie žmogaus nervų sistemos

Johnso Hopkinso universiteto mokslininkai praėjusiais metais pasiekė nuostabių rezultatų kurdami žmogaus ir mašinos sąsają. Jie sėkmingai pademonstravo mechaninių protezų, tiesiogiai prijungtų prie žmogaus nervų sistemos, valdymo sistemos veikimą. Šios technologijos dėka per avariją abiejų rankų netekęs pacientas galėjo vienu metu valdyti dvi robotines rankas ir atlikti gana sudėtingus veiksmus.

Robotiniai protezai tiesiogiai jungiasi prie žmogaus nervų sistemos ir turi mokymosi galimybių

Įdomu tai, kad su nervais sujungta sistema turi „mokymosi“ savybių. Naudojant protezus, su jais tampa lengviau atlikti įvairius veiksmus, nes valdymas prisitaiko prie įeinančių nervinių impulsų.

Nors robotų galūnių implantavimas reikalauja didelio pasiruošimo ir operacijos, sėkmingas eksperimento užbaigimas parodė, kad elektroninius komponentus galima sujungti su žmogaus nervų sistema. Tokie protezai artimiausiu metu gali būti pritaikyti medicinoje.

„Philae“ zondo nusileidimas ant Churyumov-Gerasimenko kometos

Vienu įspūdingiausių 2014-ųjų mokslo įvykių, be jokios abejonės, galima laikyti automatinio zondo Philae nusileidimą kometoje P67 Churyumov-Gerasimenko. Tai tapo labai ryškia šiuolaikinio kosmoso mokslo galimybių iliustracija – zondo nusileidimas ant kometos, judančios 21,6 km/sek greičiu, buvo atliktas po dešimties metų skrydžio labai sudėtinga trajektorija. Bendras erdvėlaivio Rosetta nueitas kelias buvo beveik šeši milijardai kilometrų.

„Philae“ zondo nusileidimas ant kometos buvo 10 metų skrydžio rezultatas

Zondo nusileidimas ant kometos vyko ne visai sklandžiai: prietaisas greičiausiai atsidūrė „ant šono“ ir atsidūrė uolos šešėlyje, o tai neleido modulio saulės baterijų aprūpinti jai būtinos energijos. ilgalaikė eksploatacija. Nepaisant to, dėl misijos mokslininkai sugebėjo gauti daug duomenų, kurių daugelis dar turi būti apdoroti. Buvo galima išanalizuoti vidinę kometos struktūrą ir rasti joje vandens bei organinių medžiagų.

Šiuo metu zondas „Philae“ veikia miego režimu, nes saulės kolektorių generuoja nepakankamai energijos. Mokslininkai tikisi, kad kometos artėjimas prie Saulės situaciją pagerins ir įrenginį bus galima aktyvuoti jau šį pavasarį, kad būtų renkami papildomi duomenys.

Aukštųjų technologijų pasaulyje vis daugiau dėmesio skiriama robotams ir jų galimybėms gerokai pagerinti žmogaus gyvenimą. Be robotų padėjėjų, transportas vaidina svarbų vaidmenį mūsų gyvenime. Šį rudenį automobilių gigantai pristatė koncepcijas, kurios galėtų kartą ir visiems laikams išspręsti miesto kelių spūsčių problemą ir sumažinti nelaimingų atsitikimų riziką. Atrinkome penkis aukštųjų technologijų naujus produktus, vertus jūsų dėmesio.

/ Išradimai

Šiandien rinka siūlo didžiulį įrankių ir kosmetikos pasirinkimą grožio verslo profesionalams. Pasirinkome vieną iš didžiųjų parduotuvių, kurios stebi kokybiškus naujus produktus, ir atrinkome tuos, kurie mums pasirodė įdomiausi.

/ Išradimai

Pažanga nestovi vietoje ir kiekvieną dieną pasaulis pasipildo begale naudingų prietaisų, kurie padeda praskaidrinti mūsų gyvenimą ir įveikti kasdienius sunkumus. Šį pavasarį mokslininkai suteikė galimybę pasijusti tikrais superherojais, išmokė rasti bendrą kalbą su kūdikiais ir padėjo akliesiems patirti mus supančio pasaulio grožį.

/ Išradimai

Nors atrodo, kad mokslininkai visame pasaulyje yra susikoncentravę vien į naujausių mobiliųjų telefonų kūrimą, technologijų plėtra ir kitose srityse įsibėgėja. Mūsų top 5 vėlgi yra Elono Musko naujovė, kurios pavardė karts nuo karto pasirodo žiniose apie mokslininkų pasiekimus. Be jo planų statyti pažangų metro, papasakosime ir apie kitus nuostabius išradimus. Ir pradėsime nuo svarbiausio dalyko – nuo ​​įrenginio, galinčio išgelbėti gyvybes.

/ Išradimai

Nors vasaris nebuvo pasižymėjęs tokia įvykių įvairove inovacijų pasaulyje kaip sausis, šį mėnesį mokslininkai mums paruošė daug įdomių naujovių. Papasakosime apie 5 originalius išradimus: nuo kosminės raketos iki vertėjo ausinių!

/ Išradimai

Progresyvi ateitis jau atėjo, korporacijos išleidžia galingiausius kompiuterius ir išmaniuosius telefonus, Elonas Muskas vėl stebina visus aplinkinius, o naujos technologijos gali tiesiogine prasme išgelbėti milijonų žmonių gyvybes. Skaitykite daugiau mūsų 2017 m. spalio mėnesio karštųjų technologijų naujienų pasirinkime.

/ Išradimai

Daugelis žmonių prisimena teiginį, kad būtinybė yra išradimo motina, bet ką tuomet galima pavadinti jos tėvu? Gebėjimas pastebėti daiktus ir reiškinius aplink save yra būtent ta savybė, leidžianti dėmesingiems žmonėms svarbų išradimą paversti iš kitiems nepastebimo smulkmenos. 10 nuostabiausių išradimų, gimusių iš dalies atsitiktinai, bet taip pat ne be pagirtino išradėjų išradingumo pasireiškimo.

Skyrius "Mechanika"

Kas padeda aligatoriams judėti vandenyje beveik tyliai ir manevruoti nepastebimai? Paaiškėjo, kad tai – plaučiai. Zoologai jau seniai tikėjo, kad aplink plaučius esantys raumenys leidžia aligatoriams vienu metu kvėpuoti ir judėti sausumoje......... skaityti

Skyrius "Optika"

Niujorke ir Londone buvo atidarytas unikalus optinis įrenginys – telektroskopas, sujungęs šiuos du metropolius. Dabar pirmą kartą istorijoje galite lengvai pamojuoti vienas kitam anapus vandenyno ar pasigrožėti Didžiosios Britanijos sostinės įžymybėmis, stovėdami prie Bruklino tilto...... skaityti

Smalsiems

Skubus pakilimas

Tarkime, jūs nardote dideliame gylyje (tarkim, apie 30 m) ir jums reikia skubiai pakilti į paviršių.

Oro bake užtenka tik vienam įkvėpimui, bet jo turi užtekti visam pakilimui, kitaip mirsi. Kaip atsiras?

Beje, šį pakilimą povandeninių laivų įgulos praktikuoja treniruočių metu. Ar pakildami turėtumėte iškvėpti, ar turėtumėte pabandyti jį sulaikyti? Iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti keista, bet vis tiek reikia iškvėpti orą, kitaip pasiklysti.

Nepatyrę nardytojai kartais žūsta per treniruotes baseine būtent dėl ​​to, kad greitai pakildami į paviršių laiku neiškvepia oro. Kodėl?

Nustatyta, kad mūsų poreikį dar kartą įkvėpti lemia ne anglies dvideginio kiekis plaučiuose, o dalinis jo slėgis. Todėl manoma, kad pakilimo metu pavojingiausias, kritinis momentas įvyksta ne paviršiuje, o tam tikrame gylyje. Kai praeinate kritinį tašką, jūsų poreikis įkvėpti sumažėja.
Kodėl?
Kas yra šis kritinis gylis?
Kaip greitai turėtumėte išplaukti į paviršių?

Kas atsitiks, jei pakilsite per greitai?
Pasirodo...

Jei kilimo metu nuolat neišleidžiate oro, galite plyšti plaučius, nes oro tūris juose didėja mažėjant išoriniam slėgiui. Kai kylate aukštyn, dalinis anglies dioksido slėgis jūsų plaučiuose netiesiškai priklauso nuo laiko, nes jūs nuolat iškvepiate dalį dujų.



Gylis, kuriame dalinis anglies dioksido slėgis yra didžiausias, nustatomas iš didžiausio nardymo gylio (kuriame buvo paskutinis įkvėpimas povandeniniame laive arba bake), išreikšto pėdomis, atimant 33 pėdas ir rezultatą padalijus iš 2 . Ar jums patiko straipsnis?