Пожиратель галактик и самый маленький динозавр. Главное на QWERTY №117
[музыка] Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY, а меня зовут Владимир. Мы представляем вам выпуск самых интересных новостей науки прошедшей недели.
В этом ролике больше про сеть из биологических и электронных нейронов, космический слизевик-пожиратель галактик, второе в истории полное излечение от ВИЧ, ядерный электрический резонанс и самого маленького динозавра.
Лучшей новостью предыдущего выпуска стала новость про объединение в одной сети искусственных и живых нейронов и передачи информации внутри этой сети при помощи мемристоров. Больше подробностей при щелчке по подсказке. Джонни Мнемоник одобряет!
Напомним, что элементы системы находились не под одним колпаком, а в разных странах: биологические нейроны в Италии, кремниевые нейроны в Швейцарии, а мемристоры в Великобритании. Связь жалость через интернет. Мемристоры и ранее применяли для связи нейронов, правда, живых — это делали, например, в Казани в прошлом году.
Весь комплекс элементов, которые соединяют биологический и искусственный нейрон — связка мемристора с микроэлектродами, называется сенатором. Он обеспечивает пластичность связей по аналогии с настоящим синапсом, потому что подчиняется определённым заранее заданным правилам при пропускании сигналов.
Разные частоты не забываем, что стартовый электронный нейрон не выдает каждый раз одинаковый сигнал. Он может быть разной частоты — 410, 20 Гц, всё как в настоящем мозгу! И всё как в настоящем мозгу, пусть даже в сети из одного живого и двух электронных нейронов. Исследователи отмечали элемент неопределенности. Неопределенные компоненты возникают только в биологической, пусть и частично системе, и отсутствуют в полностью электронных.
Имитация их частичек нашего мозга, в результате чего проблемы предсказания поведения системы немного барахлит. Описать полноценный её функционал и выстроить единую точку отсчета немного сложно. Но разве можно так сделать с нашим собственным мозгом?
Интересно, разработает ли Ватикан очередные этические принципы интеллекта не только для биологических и искусственных, как он сделал недавно, а ещё и для гибридных систем?
Вопросы поистине космических масштабов могут быть решены при помощи простейших, нет, ни простейших инструментов или чего-то там, а именно простейших организмов — а конкретно слизевиков. Это грибоподобные организмы, в некоторый момент своей жизни представляющие собой единственную огромную клетку, которая способна выпускать длинные отростки в поисках пищи. А если найдет её, то как бы перетекать в её сторону, втягивая менее удачливые ответвления.
Достаточно давно учёные поняли, что это существо хорошо решает задачу поиска кратчайшего пути между двумя точками и даже заставляли его рисовать сеть автомобильных дорог. Казалось бы, при чём тут космос? А при том, что в космосе есть тоже нечто вроде кусочков. Для слизевика это галактики и их скопления.
Как мы знаем, вселенная, если смотреть на неё со стороны, похожа на трёхмерную сетку или хорошо взбитую пену для мыльных пузырей. Среди огромных пустых пространств воинов встречаются скопления вещества: это или хорошо видимые галактики, или разреженный газ, гораздо менее видимый.
Вещество собирается вниз по чатам и структурам, филаментам. Увидеть всю эту структуру нельзя, потому что иногда газ, ну никак не подсвечивается, в нём не плавают звёзды или галактики. Но он есть! А раз он есть, то его можно смоделировать при участии слизевика.
Физано, пусть некоторые известные галактики (почти 40 тысяч штук) будут точками притяжения для компьютерного слизевика и пустим его кормиться. Учтем движение галактик, их массу: чем больше, тем вкуснее! Обязательно добавим вероятность при выборе пути существа, чтобы получить вероятностную трёхмерную карту, а не единственный вариант.
Заставим слизевика пройти по каждой галактике, измерим оставленный им след. Чем он значительнее, тем больше газа будет в филаментах. Ну а напоследок откалибруем карту по известным нам сверхдальних квазарам, свет от которых поглощается нейтральным водородом по понятным нам законам.
Да, именно так выглядит самая крупная структура нашей вселенной, нарисованная простым одноклеточным слизевиком с планеты Земля. Эта модель вполне можно добавить к другим вариантам распределения филаментов, она ничуть не хуже.
Год или 41 выпуск назад мы рассказывали о том, как удалось вылечить от ВИЧ второго пациента в истории человечества. Первым, как известно, был Тимоти Браун, или берлинский пациент. Ему не повезло заполучить ВИЧ, а затем повезло заболеть лейкемией. Везение, конечно, весьма относительное, однако именно из-за этой болезни Тимоти назначили пересадку стволовых кроветворных клеток костного мозга от донора, подобранного с редкой мутацией в гене CCR5, дающей устойчивость к ВИЧ.
Такая мутация встречается в полстве на комплектном, то есть гомозиготна, в виде сразу в двух копиях гена у одного процента белого населения. Они не восприимчивы к ВИЧ полностью. После трансплантации иммунные клетки Тимоти перестали бояться вируса, он слез с антиретровирусной терапии, и с тех пор в организме ВИЧ не находили.
В марте прошлого года учёные провозгласили излечение ещё одного человека, окрестили его лондонским пациентом. Он целое десятилетие был инфицирован ВИЧ, когда у него нашли лимфому Ходжкина на четвёртой стадии. Далее история очень похожа с берлинским пациентом: донор с делеции 32 в гене CCR5, пересадка костного мозга, замена почти 99 процентов лимфоцитов на донорские, не восприимчивые к ВИЧ, и отмена антиретровирусной терапии.
По состоянию на прошлый март, лондонский пациент уже полтора года не принимал лекарства, но вируса у него не находили. Однако только теперь врачи сделали окончательный вывод: рецидива нет. Ни в одной из жидкостей организма нет вируса, биопсия лимфоузлов тоже ничего не показывает. Пациент полностью выздоровел.
Большую роль, кроме невосприимчивости лимфоцитов к ВИЧ, сыграло то, что собственных, то есть подверженных ВИЧ, лимфоцитов у пациента осталось всего один процент. Это называется сокращение резервуара для размножения вируса и практически гарантирует выздоровление.
В 1961 году Николас Бомберген, в последующем нобелевский лауреат, предположил, что и ядрами атомов можно управлять не только с помощью магнитного поля, но и с помощью электрического. На протяжении 58 лет это осуществить, в общем-то, никому не удавалось.
До недавнего времени учёные из Сильвании заявляют, что могут перевернуть парадигму ядерного магнитного резонанса, принципа, широко используемого и в лабораториях, и в медицине, и даже в горно-добывающей промышленности, и позволяющего заглянуть внутрь вещей. Для магнитного поля нужны высокие напряжения и громоздкие катушки.
К тому же магнитное поле не приложишь к малому участку пространства, очень уж неудобно иногда. Представьте себе бильярдный стол с шарами. И вот, чтобы закатить один шар в лузу, вы приподнимаете весь бильярдный стол. Это вы представляете, что происходит со всеми остальными шарами.
Вот так и с магнитным полем. С другой стороны, электрическое поле можно создать на кончике миниатюрного электрода и только там работать с атомом. Таким образом, было бы гораздо проще.
Андреа Марилла говорит, что прорыв в ядерном электрическом резонансе они осуществили вообще случайно. Из любопытства они проверяли ядерный магнитный резонанс на атоме сурьмы, желая исследовать границы между классическим и квантовым мирами через изучение хаотичности ядерного спина этого элемента.
Но что-то пошло не так. Ядро не отвечало на некоторые частоты поля, но слишком сильно реагировало на другие. Ученые сначала растерялись, а потом осуществили фазовый переход состояния. Эврика! Они на самом деле работали с ядерным электрическим резонансом.
Антенна в их аппарате, предназначенная для управления ядром атома при помощи магнитного поля, получила слишком много энергии и взорвалась. Однако эксперимент продолжился. Антенна взорвана и создала мощное электрическое поле, влияющее на атом.
Конечно, после осознания произошедшего физики разработали компьютерную модель того, как электрическое поле воздействовало на ядра атомов. Это квантовое микроскопическое явление: поле нарушает атомные связи вокруг ядра, заставляя его пряди ориентироваться в пространстве.
Варианты продолжения этого исследования, в том числе и для нужд квантовых компьютеров, интересны. То, что полученное квантовое явление можно использовать для создания высокоточных сенсоров электромагнитных полей на базе самых простых устройств, динозавры были такими и такими, и вот такими.
Но были ли они вот такими? Мелкие останки имеют гораздо больше шансов быстро разложиться и не успеть окаменеть до такого состояния, чтобы через миллионы лет попасть под молоток геологу бородатому или кисточку палеонтологу и быть идентифицированными.
Если речь не идет о смоле и об идеальном консервации, способном донести до нас мелкие объекты почти в первозданном виде через миллионы лет. Собственно, вот и этому кусочку янтаря — 99 миллионов лет на один — в Мьянме и содержит голову некоего пернатого существа.
Вдоль и поперёк подвергнутой компьютерной томографии. Эта голова длиной чуть меньше двух сантиметров вместе с клювом, а значит, размеры всего тела были примерно как у колибри — пчелки, самой маленькой птички, около 6 сантиметров.
100 миллионов летняя обычная птица? Можно было бы так подумать, если бы не 60 зубов в клюве. Автор исследования относит существо к динозаврам, а за огромный ящера подобные, правда, не бинокулярные и явно приспособлены к дневному свету глаза и зубастой, нарекли его акула дента весам.
Предполагаю, что жертвами этого хищника были летающие насекомые и что эта рептилия могла летать. Но ведь это не точно. В любом случае, это уникальное существо, жившее вместе с гигантами и выбравшее для себя уникальную экологическую нишу, самый маленький динозавр мезозоя.
Вряд ли когда-нибудь мы могли бы обнаружить его из янтаря. Ну что ж, а на этом сегодня всё. Большое спасибо вам за просмотр! Оставляйте своё мнение в комментариях, ставьте лайк этому видео и делитесь им со своими друзьями.
Проголосовать за самые интересные новости выпуска можно при щелчке по подсказке. Подпишитесь на QWERTY здесь, на Ютубе, в Инстаграме. Этель, играть и до скорых встреч. Пока! [музыка]