Наука всегда кстати

Если конкурс микрофотографий вас не интересуют, может быть, несколько коротких видео?

Nikon проводит и конкурс "Микромир в движении". Мы выбрали для вас 5е место: детёныш тихоходки ходит по нематоде. А представляете, что в роликах-призёрах?!

В общем, приятного залипания!

Создать проект в области промышленного дизайна, который претворит в жизнь Росатом, – такая возможность есть у участников конкурса «Другой взгляд на красоту». Он проходит сейчас, накануне 80-летия атомной отрасли.

Что нужно сделать?
Разработать дизайн экстерьера АЭС, промышленного цеха, ледокола или ПАТЭС. Либо рестайлинг входной группы предприятия, общественного пространства атомного города. Всего шесть номинаций.

Что получат победители?
Денежные призы 100 000 – 170 000 ₽.

Кого приглашают участвовать?
Студентов архитектурных вузов. Количество команд от каждого неограниченно. При этом все они могут подать столько заявок, сколько захотят.

Что нужно сделать?
• Собрать команду 2–5 человек.
• Заполнить форму заявки до 1 ноября.

🔗 Подробности по ссылке

#ТВЭЛ_анонс
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ

Если среди вас или ваших знакомых есть студенты-дизайнеры или архитекторы и им интересен промышленный дизайн, то не пропустите!

Китайская компания Beijing Xingdong Era Technology Co., Ltd (Robot Era) опубликовала видео, как её флагманские гуманоиды Star1 бегают по пустыне Гоби.

Как это часто бывает с китайскими компаниями, толкового объяснения, что они делают и зачем, нет. Поэтому будем трактовать новость самостоятельно.

1️⃣ Илону Маску не нужно расслабляться: на рынок робототехники он вышел поздно и не имеет никакого преимущества, кроме имени. Целый ряд китайских компаний не отстают от Tesla.

2️⃣ Компания Beijing Xingdong Era Technology Co., Ltd появилась внутри Университета Цинхуа (в российской классификации - МИП, малое инновационное предприятие). Отличный пример того, что университеты могут не только учить студентов. Причём компания была создана в августе 2023 года.

3️⃣ И главное - бегать нужно в кроссовках. На видео один робот бегает босиком, а второй - в кроссовках. Обувь позволила гуманоиду установить новый рекорд скорости - 12,87 км/ч.

#робот

Помните, как ещё несколько лет назад беспилотные автомобили казались фантастикой? Скептики, ловите: грузовик с системой автономного вождения Яндекса совершил тестовую доставку груза из Москвы в Тулу.

Доставка проходила в дневное время, но планируются и ночные рейсы. Компания "Яндекс маркет" планирует сделать такие доставки еженедельными, так что будете ехать по трассе М4 - обращайте внимание на грузовики.

Компания "Яндекс SDG" разрабатывает беспилотные системы с 2017 года. Пока испытания проходят в трёх городах: Москва, Сочи и Иннополис (Татарстан). И вот теперь федеральная трасса "Дон" и Тула.

#ИИ

Ионно-лучевая терапия, или лечение тяжёлыми ионами, уже не новость. Но сегодня врачи используют стабильные ионы. Проблема в том, что приходится ориентироваться на ранее полученные изображения (например, КТ), но тело подвижно, и органы легко смещаются. Медикам важно отслеживать расположение опухоли и ионного пучка в реальном времени.
Специалисты Центра исследований тяжёлых ионов им. Гельмгольца решили применить радиоактивный углерод-11 вместо обычного углерода-12. И в результате успешно провели операцию по удалению опухоли у мыши. Это первый случай лечения радиоактивным ионным пучком.

Когда углерод-11 распадается, он высвобождает позитрон. С помощью позитронно-эмиссионного томографа (ПЭТ) учёные могут в реальном времени наблюдать, где позитрон аннигилирует с электроном, т.е. могут точно локализовать зону воздействия ионного пучка.
Эта техника может также помочь учёным понять, как радиоактивный материал перемещается по телу после ионной терапии. Радиоактивные частицы вымываются из мишени кровью, протекающей по телу. Отслеживание этих следов позволяет понять, не разрушаются ли здоровые ткани, и вовремя прекратить подачу ионного пучка.

#медицина #АтомныеТехнологии

Итак, Нобелевская премия по химии 2024 года досталась исследователям, которые совершили прорыв в анализе и синтезе белков. В своём релизе Нобелевский комитет образно назвал белки "гениальными химическими инструментами жизни".

И с такой оценкой сложно не согласиться. Белки контролируют и управляют всеми химическими реакциями, выполняют функции гормонов, сигнальных веществ, антител и строительных блоков различных тканей. Обычно белки состоят из 20 аминокислот. Дэвид Бейкер со своей группой сумел использовать аминокислоты для синтеза совершенно новых белков, которых нет в природе. И теперь они находят применение как фармацевтические препараты, вакцины, наноматериалы и даже сенсоры.

Важно отметить, что свойства белков определяются не только составом (последовательностью аминокислот), но и структурой (как белок скручивается в 3-мерном пространстве). Если химический состав учёные научились определять довольно давно, то определение структуры всегда вызывало большие сложности. Поиски длиной полвека закончились в 2020 году, когда Демис Хассабис и Джон Джампер представили модель ИИ под названием AlphaFold2. С её помощью они смогли предсказать структуру практически всех 200 миллионов белков, известных науке. С тех пор этим ИИ воспользовались более двух миллионов человек из 190 стран. И теперь AlphaFold2 помогает понять, например, как устроена резистентность к антибиотикам или какие ферменты могут разлагать пластик.

В общем, как и накануне, Нобелевский комитет отметил исследователей ИИ. Это логично, конечно. Технология, которая на наших глазах меняет науку, инженерию, медицину, образование, финансы, транспорт, реальное производство, - не может оставаться в тени.
Кстати, Демис Хассабис и Джон Джампер - это те же люди, которые стоят за созданием AlphaGo - ИИ, который первым обыграл человека в игру го. Программу создала компания DeepMind, купленная Google. Хассабис - сооснователь DeepMind. И это классный пример того, что научная работа, начавшаяся с игры, может вырасти в революционную технологию.

#Нобель #химия #ИИ #нейросети

Нобелевская неделя продолжается. И ожидаемо неожиданно премия по физике досталась людям, которые сделали возможными нейросети - американец Джон Хопфилд и канадец Джеффри Хинтон.

Вот что пишет сам Нобелевский комитет. Когда мы говорим об искусственном интеллекте, мы часто подразумеваем машинное обучение с использованием искусственных нейронных сетей. Эта технология изначально была вдохновлена ​​структурой мозга. В искусственной нейронной сети нейроны мозга представлены узлами, которые имеют разные значения. Эти узлы влияют друг на друга через связи, которые можно сравнить с синапсами и которые можно сделать сильнее или слабее. Сеть обучается, например, путём развития более сильных связей между узлами с одновременно высокими значениями. Лауреаты этого года проводили важную работу с искусственными нейронными сетями с 1980-х годов.

Джон Хопфилд изобрёл сеть, которая использует метод сохранения и воссоздания узоров. Мы можем представить узлы как пиксели. Сеть Хопфилда использует физику, которая описывает характеристики материала из-за его атомного спина — свойства, которое делает каждый атом крошечным магнитом. Сеть в целом описывается способом, эквивалентным энергии в спиновой системе, найденной в физике, и обучается путём поиска значений для связей между узлами, так что сохраненные изображения имеют низкую энергию. Когда сети Хопфилда подаётся искажённое или неполное изображение, она методично прорабатывает узлы и обновляет их значения, так что энергия сети падает. Таким образом, сеть работает поэтапно, чтобы найти сохранённое изображение, которое больше всего похоже на несовершенное, которое ей подали.

Джеффри Хинтон использовал сеть Хопфилда в качестве основы для новой сети, которая использует другой метод: машину Больцмана. Она может научиться распознавать характерные элементы в заданном типе данных. Хинтон использовал инструменты из статистической физики, науки о системах, построенных из множества схожих компонентов. Машина обучается путём подачи ей примеров, которые с большой вероятностью возникнут при запуске машины. Машину Больцмана можно использовать для классификации изображений или создания новых примеров типа шаблона, на котором она была обучена. Хинтон развил эту работу, помогая инициировать текущее взрывное развитие машинного обучения.

#Нобель #нейросети #ИИ

Нобелевская неделя по традиции началась с номинации "физиология или медицина". Премия присуждена американцам Виктору Эмбросу и Гэри Равкану за открытие микроРНК и её роли в посттранскрипционной регуляции генов.

Наверняка, вы сталкивались с такой метафорой: ДНК - это инструкция для всех клеток организма. Но если инструкция одна на всех, то почему работа разных клеток (нервные, мышечные и т.д.) отличается? Этим вопросом Аброс и Равкин задались в конце 1980х, когда работали в лаборатории Роберта Хорвица (получил Нобелевскую премию в 2002). Работали с крошечным круглым червём C. elegans. Учёные нашли червей-мутантов: одни были гигантами, а другие отставали в развитии. Учёные сравнивали геном червей, чтобы выявить дефектные гены и их роль. Выяснилось, что ген lin-4 блокирует ген lin-14. Но как?

Позднее, уже в собственных лабораториях в разных университетах, учёные продолжали изучение этих червей-мутантов. И оказалось, что ген lin-4 кодирует крошечную РНК (микроРНК), которая не кодирует ни один белок, зато комплементарно подходит к гену lin-14 (на верхнем рисунке видна петля при наложении двух РНК). Так стало понятно: гены копируются правильно и в полном наборе, а вот позднее появляются микроРНК, которые блокируют некоторые участки РНК и не позволяют им экспрессировать белки. Для науки это был новый способ регулирования генов.

Прорывная статья вышла в 1993 году, но тогда на неё не обратили внимания, вероятно, научный мир решил, что это биологические причуды лишь червей. Но в 2000 году аналогичный механизм был обнаружен и у гена let-7, а он присутствует у всех животных, включая человека. И понеслось. Сегодня известны более тысячи микроРНК.

Более поздние исследования показывают, что мутации генов, кодирующих микроРНК, приводят к раку, а также вызывают такие состояния, как врождённая потеря слуха, заболевания глаз и скелета.

#нобель #медицина #генетика

Это не новость, конечно, а просто попытка напомнить, что сегодня День начала космической эры человечества, провозглашённый Международной федерацией астронавтики в сентябре 1967 года. 4 октября 1957 года наша страна запустила на орбиту первый искусственный спутник Земли.

На видео орбитальный телескоп и экран Starshade. Телескоп должен будет фотографировать экзопланеты, но они в 10 млрд раз тускней звёзд, поэтому экран должен закрывать от объектива солнце, чтобы можно было рассмотреть планету. Этот экран сложен по принципам оригами и раскроется уже на орбите. НАСА провело испытания механизма в лаборатории, но дата запуска аппарата пока не названа.

#космос

1️⃣ Американские учёные проанализировали 40 исследований по всему миру о влиянии атмосферных загрязнителей на мозг детей. Как и ожидалось, связь есть и она негативная. К сожалению, промышленные выбросы, транспорт, лесные пожары, углеводородные электростанции приводят к тому, что у детей уменьшается объём серого и белого вещества. Структурнее изменения влекут и функциональные: например, есть данные, что дети, выросшие в зоне неблагоприятной экологической обстановки, меньше зарабатывают.
Правда, неясно, что с этим делать.

2️⃣ Британские учёные подсчитали, что если все крыши Лондона покрыть солнечными панелями, температура воздуха в городе понизится на 0,3 градуса. Но если крыши просто покрасить в белый цвет, т.е. увеличить их альбедо, то температура упадёт на 0,8 градуса. Кажется, что это сущий пустяк, но если вспомнить адскую жару 2018 года, то панели спасли бы 96 человек, а белая краска - 249 человек. Всего в то лето от жары умерли 786 жителей.

#экология #здоровье

Отличная новость для миллионов пациентов с диабетом 1 типа: китайские учёные сумели вылечить первого пациента с помощью его же стволовых клеток.

Исследователи взяли клетки 25-летней пациентки и превратили их в плюрипотентные стволовые клетки. А уже из них создали так называемые островки Лангерганса, комплекс клеток поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. После этого пациентке ввели эти островки и стали ждать. Уже через 3 месяца новые клетки стали вырабатывать инсулин, а через 4 месяца количество инсулина уже достигало 96% от нормы. Спустя год результат держится, клетки продолжают работать.

Диабет 1 типа вызван тем, что иммунитет атакует клетки поджелудочной железы, поэтому инсулин не вырабатывается или его недостаточно. Сейчас существует препарат на основе чужих донорских клеток, но, во-первых, таких клеток мало (а потому они очень дороги), а во-вторых, приходится применять иммунодепрессанты. Поэтому технология китайских учёных может совершить прорыв в лечении этого заболевания.

#медицина