Журнал «Компьютерра» №43 от 22 ноября 2005 года
Шрифт:
К любопытным выводам пришли теоретики из Массачусетского технологического института, промоделировавшие поведение искусственных мускулов на суперкомпьютере. Расчеты предсказывают, что облучение полимеров светом с подходящей длиной волны может заставить их сокращаться в тысячу раз быстрее человеческой мускулатуры.
Сегодня роботы с искусственной мускулатурой могут похвастать силой, но никак не проворством.
Ученым впервые удалось смоделировать поведение полимерной цепочки, исходя из уравнений квантовой механики. Расчеты показали, что облучение цепочки светом с определенной длиной волны может возбудить в ней солитон и вызвать изгиб без использования ионов электролита (рис. 2, красным цветом обозначена область с положительным зарядом, возникающим под действием излучения). Это открытие должно сделать мускулатуру роботов значительно легче и в сто тысяч раз быстрее.
Теперь дело за экспериментальным подтверждением теоретических предсказаний и поиском практических реализаций быстрой световой мускулатуры.
– Г.А.
Сотрудники Швейцарского федерального технологического института, Потсдамского университета и Института Зюса в Берлине сконструировали оптический сканирующий микроскоп, позволяющий изучать образец, даже если он находится в полной темноте.
Традиционные оптические микроскопы мало изменились со времени своего изобретения. Световые волны от внешнего источника рассеиваются на объекте наблюдения, а затем проходят через систему линз, которая и формирует его увеличенное изображение. Новый же микроскоп устроен совсем иначе. Его основной элемент - наночастица золота, закрепленная на конце тончайшего стержня из стекловолокна. Этот стержень располагается перпендикулярно предметному столику и практически касается поверхности исследуемого объекта. Сбоку на наночастицу направлен сфокусированный пучок света от ксеноновой лампы.
Как же действует этот необычный инструмент? Падающие на крупицу золота фотоны возбуждают в ней индуцированное излучение. Резонансная частота и ширина спектральных линий излучения определяются не только материалом и формой наночастицы, но и непосредственным окружением. Если непрерывно считывать эти параметры во время движения стержня над объектом наблюдения, то можно реконструировать изображение поверхности изучаемого образца (естественно, с помощью компьютера).
Наночастицу-пробник совсем не обязательно возбуждать посредством освещения - для этого пригодно и переменное электрическое поле, так что новый прибор назвали оптическим микроскопом весьма условно. Он, конечно, не способен заменить обычный микроскоп, но зато обладает целым букетом редких достоинств. К примеру, индуцированное излучение наночастицы очень чувствительно к диэлектрическим постоянным соседних предметов, и поэтому новый микроскоп можно использовать для сканирования диэлектрических характеристик. Поскольку наночастица-пробник очень мала и находится в непосредственной близости к исследуемому объекту, прибор обладает чрезвычайно высокой разрешающей способностью.
– А.Л.
Ученые из исследовательского центра Litwin-Zucker (штат Нью-Йорк)
Похоже, в вине можно искать не только истину, но и здоровье (если, конечно, не выходить за пределы рекомендованного медиками стакана в сутки), особенно учитывая, что это далеко не первые результаты подобного рода. Исследования показали наличие в красном вине естественных антиоксидантов и полезных микроэлементов, да и благотворное действие умеренного потребления алкоголя на сердечно-сосудистую систему достаточно хорошо изучено. Может показаться, что способность противостоять болезни Альцгеймера в сравнении с этим - свойство второстепенное. Увы, такая точка зрения связана с недооценкой этого опаснейшего недуга и частично объясняется заниженной официальной статистикой его распространенности.
Представьте, что наступит день, когда ваша рассеянность станет все чаще бросаться в глаза окружающим. Невинные шутки над несколько раз повторенными вопросами сменятся тревогой о вашей способности найти дорогу домой, справиться с дверным замком, выключить газ. Еще позже забота о вас сменится усталостью близких… Окончательный диагноз, впрочем, можно будет поставить только после получения образцов мозговой ткани для гистологического исследования. Именно оно поможет обнаружить в мозгу группы деградированных нейронов, бляшки амилоидного белка и поставить окончательный диагноз - болезнь Альцгеймера.
Нарисованная здесь безрадостная перспектива, если ничего существенного в медицине не изменится, ожидает 15 процентов людей, доживших до 65 лет, а также 35 процентов 85-летних. Симптомы этой болезни известны с глубокой древности, но особенно широкое распространение она получила в современном мире. В постиндустриальном обществе доля пожилых людей, по всей видимости, станет расти и далее, и в ногу с этим будут шириться болезни старческого возраста. Впрочем, кого-то этот недуг поражает и в 40-50 лет (известен даже случай заболевания 28-летнего человека).
Причина болезни Альцгеймера - уменьшение содержания ацетилтрансферазы в мозговых клетках. Этот фермент синтезирует ацетилхолин, вещество, участвующее в передаче сигнала между нервными клетками. Наука постепенно подбирается к пониманию причин этой аномалии. Уже ясно, какие нарушения на клеточном уровне сопутствуют развитию болезни, а у мышей найдены содействующие ей гены. В надежде на то, что завтра успехи молекулярной биологии защитят нас от этой напасти, сегодня мы можем пить красное вино и … работать. Хотя болезни Альцгеймера подвержены все слои населения, известно, что вероятность ее наступления снижает интеллектуальная деятельность, связанная с обработкой информации.
– Д.Ш.
Свершилось! Слушания по проблеме преподавания теории эволюции в штате Канзас завершены. Шестью голосами против четырех Совет по образованию этого штата ввел в школьную программу биологии изучение взгляда о «разумном плане» (intelligent design). Борьба так называемых научных креационистов за придание их взглядам академического имиджа закончилась победой по крайней мере в одном штате «флагмана демократии».
Но почему проигравшая сторона - эволюционисты - воспринимают такое решение как шаг к разрушению науки? Их обвиняют в стремлении заткнуть рот оппонентам - неужели они против возможности высказывать мнение для представителей всех точек зрения? Конечно, нет. Эволюционисты вовсе не выступают против проповеди веры. Проблема в том, что современный креационизм не имеет отношения к науке, но претендует на то, чтобы его изучали как научную теорию. Это проект библейских фундаменталистов, пытающихся преодолеть отделение школы от церкви, законодательно закрепленное в США и многих других странах.