Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #39

Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #39

  • Кроме "сов" и "жаворонков" найдено еще четыре хронотипа.
  • Нейросеть научили слышать то, что люди говорят "про себя". И озвучивать это вслух.
  • Обнаружены десятки тысяч наскальных рисунков ледникового периода.
  • У бобовых нашли рецептор травоядной тревоги.
  • Размер и пол ягнят зависят от количества паразитов в кишечнике овцы.
  • Из нуклеотидных последовательностей сделали генератор истинно случайных чисел.
  • Электромобили оказались на 63% вреднее для природы, чем автомобили с ДВС.

news_5f33e83a97353.png

Новости одной строкой

  • Последний анализ данных радиоастрономического проекта VERA показывает, что Земля находится на 2 000 световых лет ближе к центру галактики и движется на 7 км/с быстрее, чем предполагалось ранее.
  • Ученые проекта DeepMind с помощью системы искусственного интеллекта AlphaFold смогли предсказать процесс складывания аминокислотных последовательностей в объемные белковые структуры.
  • Электромобили оказались на 63% вреднее для природы, чем автомобили с ДВС. После анализа всех аспектов их производства и эксплуатации.
  • Кресло "Чегет" для перспективного российского космического корабля "Орёл" сможет выдерживать перегрузку до 100 g.
  • Электронные паспорта в России появятся в 2021 году.
  • По мнению британских ученых, в 89% случаев люди берут телефон в руки просто так, рефлекторно, а не потому что им пришли уведомления.
  • Радиотелескоп Аресибо разрушился. Он проработал 57 лет и до ввода в строй радителескопа FAST считался самым крупным в мире радиотелескопом с заполненной апертурой.
  • Радиолокационная станция загоризонтного обнаружения (РЛС ЗГО) "Контейнер" нового поколения системы разведки и предупреждения о воздушно-космическом нападении показала свою эффективность против "стелс"-технологий.
  • Карликовый бобер, гомотерий и мегантереон обнаружились в крымской пещере "Таврида".
  • Слева – нормальный мозг мыши, а справа – он же после некоторого количества эпизодов пьянства. Чрезмерное употребление алкоголя в подростковом возрасте также может привести к тому, что клетки гиппокампа, называемые астроцитами (показаны зеленым цветом), позже во взрослом возрасте нарушают способность мозга формировать новые синапсы и исцелять себя от травм.

news_5fc7a2975fac1.jpg

Научная среда

Кроме "сов" и "жаворонков" найдено еще четыре хронотипа

Масштабное исследование, в котором приняли участие российские исследователи, расширило классификацию суточной активности человека до 6 типов. Результаты тестирования, в котором приняло участие более 2 тысяч человек, подтвердили, что наравне с "жаворонками" и "совами" существует еще четыре типа суточной активности.

Исследования индивидуальных различий в областях хронобиологии и хронопсихологии в основном сосредоточены на двух хронотипах – утреннем и вечернем. Однако работы последних лет свидетельствуют о необходимости пересмотра и дополнения существующих представлений. Проведен анализ результатов опроса, участники которого выбирали наиболее подходящий для себя уровень суточной активности из шести предложенных вариантов. Наша работа посвящена изучению динамики изменений уровней бодрствования и сонливости в течение суток.

Представлен возможный вариант новой классификации, расширенной до 6 хронотипов. Она составлена по критериям продолжительности сна, чрезмерной дневной сонливости, способности просыпаться или засыпать по мере необходимости в разное время суток. В новую классификацию вошли: высокоактивный тип (сохраняют активность в течение всего дня), сонливый днем (активные утром и вечером, но не днем), дневной (активные только днем) и умеренно-активный тип (сниженная активность почти равномерно в течение всего дня).

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fc79e39602a3.jpg

Китайский космический аппарат успешно сел на Луну и приступил к сбору грунта

Китайское национальное космическое управление (CNSA) сообщило о том, что модуль китайской миссии "Чанъэ-5" совершил успешную посадку на поверхность Луны.

Спускаемый аппарат, в состав которого входит и взлетный модуль, начал снижение с высоты 15 километров и при помощи двигателя мощностью 7,5 килоньютонов погасил скорость с 1,7 км/с до нуля. Прилунение произошло недалеко от расчетного места в точке с координатами 43 градуса и 1 минута северной широты и 51 градус и 8 минут западной долготы. Спускаемый аппарат уже передал снимки района посадки и приступил к работе на поверхности Луны. Она должна занять двое суток.

Теперь модулю предстоит бурение и сбор образцов лунного грунта с глубины около 2 метров и с поверхности спутника. Всего планируется собрать 2 килограмма породы, которая будет помещена в вакуумный контейнер. После этого специальный модуль при помощи двигателя тягой 3 килоньютона взлетит и автоматически состыкуется с орбитальным модулем "Чанъэ-5", где грунт будет перемещен в возвращаемую капсулу. Затем взлетный модуль отделится от орбитального, а последний направится к Земле.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fc79eca72155.jpg

Из нуклеотидных последовательностей сделали генератор истинно случайных чисел

Помимо физических явлений, случайность могут определять и некоторые химические реакции. Группа ученых во главе с Робертом Грассом (Robert N. Grass) из Швейцарской высшей технической школы Цюриха предложила использовать в качестве источника случайных чисел реакцию синтеза цепи ДНК. Они синтезировали цепи из случайно расположенных нуклеотидов и после их секвенирования получали последовательности чисел, которые проверяли на случайность.

Авторы исследовали нити ДНК, которые состояли из случайной последовательности и праймеров с двух сторон от нее. Часть со случайной последовательностью состояла из 64, а вся цепочка содержала 105 нуклеотидов. В эксперименте использовали три партии по 204 микрограмма высушенной ДНК от двух разных производителей: ученые считывали последовательность нуклеотидов и отбрасывали те цепочки, в которых часть с праймера не совпадала с заданной и выявляли тренды, которые возникали в случайной части последовательности.

Второй тип неоднородности по направлению цепочки может быть связан с трансверсией (заменой) гуанина на тимин. Дело в том, что гуанины, которые дольше находились в среде синтеза, прошли большее число стадий окисления и при репликации ДНК могут быть заменены на тимин.

news_5fc7a105118fa.png

Для проверки качества случайной последовательности используют набор из 15 статистических тестов на двоичных последовательностях. Поэтому авторы устанавливали правило, по которому считанная цепочка кодирует двоичный код (аденин и цитозин – 0, гуанин и тимин – 1). Они тестировали последовательность сразу после считывания, а успешный результат получали не для всех тестов.

Недостаток полученной последовательности связан с теми зависимостями, которые возникали при синтезе ДНК, поэтому ученые обрабатывали сырую последовательность с помощью алгоритма Фон Неймана: из последовательностей 10 или 01 брали только первое значение, а второе отбрасывали, а последовательности 00 и 11 отбрасывали целиком. Итоговый набор чисел сильно укорачивался, но успешно проходил все 15 тестов на случайность и показывал отличное вероятностное распределение.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fc7a0fe6d070.jpg

Размер и пол ягнят зависят от количества паразитов в кишечнике овцы

Международная группа ученых из Канады, Испании, Италии и США показала, что паразиты желудочно-кишечного тракта баранов Далла влияют на размер потомства: чем больше паразитов в организме самки, тем более мелкие в среднем у нее рождаются ягнята. Происходит это, по версии исследователей, по причине задержки овуляции у сильно зараженных овец, которая приводит к тому, что ягнята развиваются тогда, когда еды для них и их матерей заметно меньше. Кроме того, было обнаружено, что паразиты влияют и на пол ягнят: наиболее зараженные овцы чаще вынашивали самцов, чем самок. Физиологический механизм этого сдвига в соотношении полов пока не выяснен.

Что же происходит, если беременность сочетается с зараженностью паразитами? Материнский организм испытывает двойное давление, что не может не сказаться на развитии плода.

Во-первых, паразиты могут непосредственно внедряться в плаценту и ткани эмбриона, нарушая его развитие. Например, при бруцеллезе крупного рогатого скота, вызванном микроорганизмом Brucella abortus (у которого даже название говорящее) происходит самопроизвольный отёл на любой стадии беременности. А одноклеточный паразит Neospora caninum вызывает абортирование плода у большинства заразившихся псовых и крупного рогатого скота.

Во-вторых, паразит может оказывать косвенное влияние на развитие плода, конкурируя с ним за ресурсы организма матери. В таком случае может произойти задержка развития плода. К примеру, в норме у млекопитающих во время беременности наблюдается недостаток железа, анемия. Также анемия наблюдается и при серьезном заражении геогельминтами и шистосомами.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fc7a1e08f9da.jpg

Система на основе искусственного интеллекта будет самостоятельно проектировать роботов

Исследователи из Массачусетского технологического института в США разработали новую систему на основе искусственного интеллекта, которая оптимизирует форму и дизайн роботов для передвижения по различным типам местности.

Система RoboGrammer, разработанная Массачусетским технологическим институтом, автоматически создает оптимальную структуру робота для заданного набора условий. Процесс начинается с того, что инженер определяет задачу и вводит в систему основные компоненты с заданными атрибутами (например, колеса и звенья определенного размера и веса). Далее инженер указывает разнообразие пересеченной местности, по которой должен перемещаться робот (например, скользкие поверхности или ступени).

Полностью автономно RoboGrammer работать не может. Однако корректировка со стороны человека позволяет добиться впечатляющих результатов. Черпая вдохновение у реальных животных, искусственному интеллекту удалось спроектировать роботов для выполнения конкретных задач. К примеру, RoboGrammer создал машину, напоминающую ящерицу, для передвижения по гладкой поверхности. Для скользкой – машину похожую на моржа, которая использовала две конечности для отталкивания и скольжения.

Полную версию материала читайте по ссылке.

https://youtu.be/JmuLW5So4FU

У бобовых нашли рецептор травоядной тревоги

Молекулярные паттерны, связанные с нападением травоядного животного, могут служить сигналом к запуску защитных механизмов растения. Коллективу генетиков удалось обнаружить в коровьем горохе (Vīgna unguiculata) ген, который кодирует рецептор, специфически распознающий подобные паттерны.

Научные сотрудники университета Калифорнии и их иностранные коллеги под руководством Эрика Шмельца (Eric A. Schmelz) предположили, что у бобовых растений существует рецептор, распознающий инцептин (INR), и поставили цель обнаружить участки генома, ответственные за его экспрессию. Они решили сделать это с помощью генетического картирования на примере коровьего гороха и наиболее часто встречаемых инцептинов.

Растения табака, экспрессирующие ген Vigun07g219600, в отличие от тех, что содержат другой трансген, оказались чувствительны к воздействию инцептина Vu-In. Это говорит о том, что белок, кодируемый этим геном, специфично индуцирует запуск защитных реакций в растении в присутствии HAMP инцептина.

Авторы видят большую роль совершённого открытия в выяснении и глубоком понимании взаимоотношений между растениями и травоядными насекомыми, что особенно важно в свете современных трендов на снижение использования пестицидов в сельском хозяйстве. Они продолжают исследования и планируют теперь разобраться в особенностях лиганд-белковых взаимодействий между обнаруженным рецептор-подобным белком и распознаваемыми им молекулами.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fc7a3312ab00.jpg

Как разрушаются сложные материалы: новое исследование

Универсальную методику механических испытаний сложных материалов, которая поможет лучше управлять их состоянием, создали ученые из сборной команды Сколковского института науки и технологий и НИТУ "МИСиС". По словам авторов, их способ поможет выявить места концентрации деформации на уровне микронов и тем самым узнать заранее, где зарождаются трещины, и предложить решения, как предотвратить разрушение материала.

Методика механических испытаний, предложенная специалистами университетов, предполагает наблюдение за пошаговой деформацией материала внутри камеры электронного микроскопа и синхронную съемку с разрешением на уровне долей микрона.

С помощью тестов на полиэтилене мы научились строить "живые карты" деформаций внутри сложного пористого материала по мере его нагружения. Анализ этих микродеформаций позволил выявить зоны, где деформации концентрируются при испытании образца, а значит, и при работе изделия. Ранее такие узкие зоны предполагались только теоретически.

Предложенная учеными методика, по их словам, отличается простотой, универсальностью и возможностью быстрого распространения на лаборатории, оснащенные приборами, дающих цифровые изображения с достаточным разрешением.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fc7a39eaa736.jpg

Австралийские ученые обнаружили более миллиона новых галактик и создали их онлайн-атлас

Используя австралийский радиоинтерферометр Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), ученые смогли обнаружить и составить карту около миллиона ранее не открытых галактик.

Авторы новой работы сообщают, что результаты ASKAP похожи на карты Google, которые предоставляют самый подробный атлас южного неба на сегодняшний день. Создать такие карты ученым удалось исключительно с помощью ASKAP, который представляет собой не один телескоп, а массив из 36 тарелкообразных антенн. Массив может «прослушивать» радиоволны из глубокого космоса и видеть в 30 раз больше, чем другие современные радиоинтерферометры.

За 300 часов (12,5 дней) ASKAP смог собрать 13,5 эксабайт данных, которые содержат информацию о 3 миллионах галактиках, треть из которых являются новыми для науки. Для того, чтобы обработать полученные данные, ученые отправили их на суперкомпьютер "Галактика", который преобразовал информацию в двумерные радиоизображения.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fc7a3f41ee01.jpg

Археологи обнаружили в Амазонке десятки тысяч наскальных рисунков ледникового периода

В отдаленной части тропических лесов Амазонки обнаружена одна из крупнейших в мире доисторических коллекций наскальных изображений. Археологи уже прозвали ее "Сикстинской капеллой древних". Десятки тысяч картин возрастом около 12 500 лет размещены на скалах и простираются почти на 13 километров в Колумбии.

Впервые археологи обнаружили изображения в 2017 году, однако они держали открытие в секрете. Все из-за того, что для британского канала Channel 4 готовился документальный телесериал о потерянных цивилизациях Амазонки. Проект должен выйти в декабре.

Археологи также провели раскопки на территории вокруг скал. С помощью них ученые получили информацию об одних из первых жителей Амазонки. Эти люди были охотниками-собирателями, которые питались плодами деревьев, змеями и лягушками. Археологи также обнаружили частички охры, с помощью которой создавались наскальные рисунки.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Нейросеть научили слышать то, что люди говорят "про себя". И озвучивать это вслух

Американские ученые разработали систему, которая распознает беззвучную речь и превращает ее в слышимую при помощи нейросети – в будущем это может поспособствовать созданию гарнитуры, позволяющей разговаривать по телефону, не издавая звуков.

Хотя при чтении "про себя" мы не произносим слова вслух и не произносим никаких звуков, мозг все равно заставляет мышцы голосового тракта двигаться, пусть и намного меньше, чем при "обычной" речи – этот процесс называется субвокализацией. Инженеры умеют считывать эти мышечные сокращения различными методами – в основном при помощи электромиографии, которая регистрирует электрическую активность мышц при помощи электродов на шее и лице.

Однако существующие интерфейсы для распознавания субвокализации пока способны превращать беззвучную речь лишь в текст, поэтому американские ученые из Калифорнийского университета в Беркли решили разработать алгоритм, который мог бы "озвучивать" мышечные сокращения. Его обучили на трех типах данных: записи слышимой речи и активности мышц как во время слышимой, так и неслышимой речи. В основе их метода лежит преобразование исходных сигналов.

Для простых фраз, наподобие дат и других чисел, вероятность ошибки полноценной нейросети составила 3,6, а для той, которую обучали только на слышимой речи, она составила 88,8.

Полную версию материала читайте по ссылке.

news_5fc7a625dc69e.jpg

Научные видео

https://www.youtube.com/watch?v=5Te1CeFLyL8 https://www.youtube.com/watch?v=v-Vq8tWuzw0 https://www.youtube.com/watch?v=D2yW1UK8uC8

Основные источники:

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

news_5f0edf9e46fa5.png

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

Прошлый выпуск рубрики:

  • Гравитационные линзы показали, как расширяется Вселенная.
  • Сразу несколько исследований показали, что тренироваться в масках можно и нужно.
  • Создано самое маленькое устройство для хранения данных в мире.
  • Эффективность "Спутник V" повысили до 95%.
  • Созданы необычные динамики, которые посылают звук прямо в уши.
  • Физики начали запуск "второй ступени" коллайдера NICA.
  • В Назарете обнаружен дом, в котором мог провести свое детство Иисус.

Источник

Читайте также