The Наука

Российские ученые при помощи нейросетей создали улучшенные версии каротиноидного белка, перспективного для защиты сетчатки глаза

Белок AstaP, впервые найденный в зеленых микроводорослях, связывает каротиноиды — вещества с выдающейся антиоксидантной активностью — и способен переносить их в клетки сетчатки, что в перспективе может помочь защитить ее от возрастных изменений. Однако природный вариант AstaP не является оптимальным для подобной задачи.

Сотрудники ФИЦ Биотехнологии РАН, МФТИ и биологического факультета МГУ впервые показали, как при помощи искусственного интеллекта и нейросетей можно изменить структуру белка AstaP, чтобы улучшить его свойства. Важно, что за основу была взята единственная доступная модель структуры белка AstaP, полученная с помощью метода ЯМР-спектроскопии.

Свой оригинальный подход реинженерии белков на основе их ЯМР структур исследователи представили в статье на страницах престижного журнала Protein Science.

#новости_науки #mipt

В России создали прототип робоптицы с независимыми крыльями и хвостовым оперением

Модель поможет выявить эффективные режимы полета и протестировать методы управления устройством с помощью алгоритмов искусственного интеллекта. Полученные данные станут основой для серийных биоморфных летающих беспилотников.

Птицы в полете быстро и точно маневрируют. Поэтому инженеры стремятся воссоздать механику их движений в искусственных аппаратах. С этой целью российские ученые разработали и изготовили роботизированную модель пернатого существа, в которой реализовали независимое управление движением каждого крыла, а также шириной их размаха и ходом хвостового оперения.

Научная работа выполнена коллективом из Московского физико-технического института, Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского и Балтийского федерального университета имени И. Канта.

Итоги исследований опубликованы в сборнике докладов Шестой международной конференции «Нейротехнологии и нейроинтерфейсы».

#новости_науки #mipt

Ученые показали путь к управлению сверхпроводимостью

Коллектив российских ученых провел теоретическое исследование взаимодействия ферромагнетизма и сверхпроводимости в двумерной гетероструктуре. Им удалось продемонстрировать, как в подобных системах возможно управлять сверхпроводимостью и спиновым расщеплением с помощью внешнего воздействия.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Materials.

#новости_науки #mipt

Разработан метод оценки эффективности нейросетей в работе с длинными текстами

Он будет представлен в Ванкувере на одной из крупнейших мировых ИИ-конференций.

Исследователи из Института AIRI, МФТИ и Лондонского института математических наук (LIMS) создали бенчмарк BABILong — инструмент для оценки реальной производительности языковых моделей при работе с большими объемами данных.

Он включает 20 задач, которые требуют поиска и обработки разрозненных фактов в крупных текстах. Среди них — связывание и комбинирование информации из нескольких фактов, индукция, дедукция, простейший подсчет и работа со списками и множествами.

BABILong выложен в публичный репозиторий для поддержки научного сообщества, а также будет представлен на конференции NeurIPS 2024 в Ванкувере.

#новости_науки #mipt

Ученые рассчитали оптимальные режимы маневров российского лунного корабля

Российские инженеры предложили алгоритмы для управления двигателями причаливания и ориентации, которые используются на российском перспективном транспортном корабле «Орел». Разработка позволит космическому аппарату в автоматическом режиме обеспечить реализацию орбитальных маневров при помощи ракетных двигателей, а также перемещение в ближней зоне при стыковке к орбитальной станции.

«Предложенный алгоритм, основываясь на данных о положении корабля в пространстве, будет в автоматическом режиме выбирать нужную конфигурацию задействованных силовых установок, а также силу и продолжительность их импульса», — рассказал разработчик нового алгоритма Антон Сумароков, доцент кафедры аэрофизической механики и управления движением МФТИ, сотрудник РКК «Энергия» им. С. П. Королева.

Работа опубликована в журнале «Известия РАН. Теория и системы управления».

#новости_науки #mipt

Ученые увеличили проводимость одностенных углеродных нанотрубок в 1,5 раза

Физики предложили новый способ легирования пленок, состоящих из одностенных углеродных нанотрубок. Они показали, что заполнение углеродных нанотрубок некоторыми материалами позволит увеличить генерацию свободных носителей заряда после фотовозбуждения.

«Мы обнаружили, что высокая эффективность фотоумножения носителей в полупроводниковых пустых нанотрубках может быть дополнительно увеличена до 1,5 за счет легирования путем инкапсуляции фосфора внутри самих нанотрубок», — поясняет Мария Бурданова, старший научный сотрудник лаборатории нанооптики и плазмоники МФТИ.

Результаты эксперимента и теоретическая модель опубликованы в журнале Carbon.

#новости_науки #mipt

Первая книга про использование омиксных данных

В издательстве Elsevier вышла книга Molecular Pathway Analysis Using High-Throughput OMICS Molecular Data под редакцией Антона Буздина

В книге описаны методы анализа молекулярных путей с использованием данных геномики, транскриптомики, протеомики и метаболомики и рассматривается их применение в биологии и медицине. Это первое в мире сфокусированное издание по данной тематике. Книга вышла под редакцией профессора РАН Антона Буздина, который возглавляет лабораторию трансляционной геномной биоинформатики МФТИ.

Российские ученые нашли новый метод поиска нефти и газа

Коллектив исследователей из МФТИ разработал новые методики моделирования распространения сейсмических волн в средах со сложной геометрией.

«Ключевым преимуществом нашего подхода является использование химерных сеток. Оно позволяет учитывать сложную геометрию границ раздела пластов, что существенно повышает точность геологического моделирования, — пояснила Алена Фаворская, ведущий научный сотрудник лаборатории прикладной вычислительной геофизики МФТИ. —Результаты фундаментальных исследований, полученные в данной работе, нацелены в первую очередь на оптимизацию добычи трудноизвлекаемых запасов углеводородов, когда над месторождением есть экранирующие сейсмический отклик геологические слои сложной формы либо в шельфовой зоне».

Исследование опубликовано в журнале Lobachevskii Journal of Mathematics.

#новости_науки #mipt

Физики разработали оптический электрод с уникальными характеристиками

Ученые создали новое оптоэлектронное покрытие на основе микросфер из диоксида кремния, нанесенных на тонкий перфорированный алюминиевый слой. Полученный метаматериал обладает рекордным соотношением пропускания света (до 90 %) и проводимости (удельное сопротивление до 1 Ом/м2) и гибкостью. Также его уникальной характеристикой является асимметричная прозрачность. Этот метаматериал пропускает значительно больше света в одном направлении, чем в противоположном.

«Целью нашего исследования была разработка рекордного по значениям пропускания и проводимости метаматериала, который также является гибким, что полностью удалось. Асимметрия получилась сама и придала значимости, поскольку таких прозрачных электродов более не существует», — рассказывает Александр Шалин, главный научный сотрудник лаборатории контролируемых оптических наноструктур МФТИ.

Результаты опубликованы в журнале Laser and Photonics Reviews.

#новости_науки #mipt

А за что всё же дали Нобелевскую премию по химии? Вот вы точно уверены, что знаете это?

Ясно, что за то, что научили алгоритм машинного обучения предсказывать форму белка по последовательности его аминокислот. Или наоборот: придумывать последовательность для искусственных белков нужной ученым формы.

Но за что именно и почему? Центр научной коммуникации Физтеха решил, что неплохой идеей будет пригласить профессора Павла Волчкова, заведующего Лабораторией геномной инженерии, исполнительный директор Центра живых систем МФТИ, чтобы он объяснил всё это на открытой лекции.


Ну а кто не может дойти в 18.30 до поточной аудитории корпусе Арктика в МФТИ (это в Долгопрудном, напоминаем), для того есть трансляция:
https://vk.com/video-178582319_456239227

29 октября 2024 года молодым ученым МФТИ были присуждены ежегодные премии Губернатора Московской области в сферах науки, технологии, техники и инноваций.

За разработки в области новых материалов — структурированных полимерных нанокомпозитов для энергетики, оптики и биотехнологий награждена Софья Морозова.

За цикл работ в области разработки наноматериалов с варьируемыми оптическими и магнитными свойствами для элементной базы оптоэлектроники и спинтроники награжден Александр Чернов.

Ученые синтезировали новые наночастицы, которые эффективно очищают сточные воды и не требуют утилизации

Исследователи из МФТИ и МИФИ с коллегами из Китая изготовили наночастицы нитрида титана (TiN) и изучили их сорбционные свойства. Оказалось, что они являются очень перспективным кандидатом на решение проблемы очищения сточных вод.

Исследование опубликовано в журнале Physica Scripta.

#новости_науки #mipt

В РФ рассчитали модель полета комара и комариную подъемную силу

Алгоритм поможет в цифровом виде воспроизвести механику движений насекомого в полете, а также воздушные потоки вокруг него. Дальнейшее моделирование позволит создать линейку биоморфных летающих роботов.

В разработке приняли участие специалисты из Московского физико-технического института, Российского государственного научного центра робототехники и технической кибернетики (Санкт-Петербург) и Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского.

Работа опубликована в журнале Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation

#новости_науки #mipt

Капельки кварк-глюонной плазмы резонируют в гибридных нейтронных звездах

Физики смоделировали распространение звука внутри гибридных нейтронных звезд при наличии внутри них кварк-глюонной плазмы. Оказалось, что даже небольшая доля пузырьков кварковой материи может привести к высокой нелинейности звуковой волны.


«Результаты моделирования помогут обнаружить кварк-глюонную плазму в естественных условиях», — пишут ученые из МФТИ, Курчатовского института и Физического института им. Лебедева в журнале Physical Review D.

#новости_науки #mipt

Ученые из МФТИ повысили безопасность нефтедобычи и судоходства в Арктике

Коллектив российских ученых разработал новый способ численного моделирования ледовых торосов, айсбергов и стамухов в Арктике, который позволяет определить их структуру на основе ультразвукового сканирования толстых слоев льда. Их первоочередной задачей было описать криволинейные полости, заполненные полостью и водой, чтобы получить проектных оценки ледовых нагрузок на инженерные сооружения.

Работа была опубликована в российском научном журнале «Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии».

#новости_науки #mipt

В МФТИ узнали, может ли космологическая инфляция быть квантовым эффектом


Ученые из России и Кореи провели теоретическое исследование трех различных моделей ускоренного расширения ранней Вселенной. Они рассмотрели модели, в которых потенциал, вызывающий расширение, генерируется квантовыми эффектами. Оказалось, что первая модель может быть согласована с наблюдениями, а остальные две нет.

Исследование было опубликовано в Physics of Particles and Nuclei Letters.

#новости_науки #mipt

Гематит станет основой устройств нового поколения электроники.

Ученые из Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН и МФТИ продемонстрировали возможность использования гематита в качестве чувствительного элемента для обнаружения линейно поляризованных радиочастотных волн в диапазоне десятков ГГц.

Работа была опубликована в Journal of Applied Physics.

#новости_науки #mipt

Физики показали возможность создания ультракоротких импульсов на примере квантово-каскадного лазера

Две группы ученых из Санкт-Петербурга (Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН и СПбГУ) и Москвы (МФТИ и Института сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники им. В. Г. Мокерова) объединись, чтобы теоретически изучить возможность получения коротких импульсов за счет когерентной синхронизации мод квантово-каскадного лазера с малыми временами релаксации.

Это исследование открывает новые горизонты в области сверхбыстрой оптики.

Результаты работы опубликованы в журнале Applied Physics B.

#новости_науки #mipt

Российские ученые выяснили, как удлиняющий хромосомы белок участвует в ответе на окислительный стресс

Теломераза — это фермент, который удлиняет концы хромосомы, позволяя клеткам обходить лимит на количество делений. Однако субъединицы теломеразы выполняют и другие специфические функции вне ядра клетки. Ученые из МФТИ с коллегами из ИБК РАН и ИБФМ РАН (Пущино) описали поведение одного из компонентов полимеразы — TERT — при окислительном стрессе. Оказалось, что этот белок транспортируется в митохондрии не из ядра, а синтезируется клеткой de novo.

Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

#новости_науки #mipt

Разработки российских физиков приблизят создание квантового компьютера

Ученые из МФТИ и НИЦ «Курчатовский институт» доказали возможность существования связанной системы из двух отталкивающихся медленных атомов, адсорбированных на поверхности или нити.

Разработанная математическая модель будет полезна для развития квантовой механики, в частности для дальнейшего изучения бозе-конденсации и эффекта Ефимова, а также приблизит создание квантового компьютера.

Результаты исследований опубликованы в «Журнале экспериментальной и теоретической физики».

#новости_науки #mipt