наука
Представим себе следующую картину: 1 апреля, скажем, 1373 года собирается специальная комиссия. Обсуждается вопрос: далеко на востоке, за монгольскими землями, есть большая страна, давайте уже как-нибудь ее назовем — вот хоть «Китай», потому что слово красивое. Так ли было дело? Разумеется, нет. Поэтому точного ответа на этот вопрос дать нельзя.
Ответ, который можно дать, выглядит так: потому что в X веке на территории северного Китая господствовало государство Ляо, основанное племенем китаев (они же каракитаи, они же кидани); одни источники считают их монгольским племенем, другие — тунгусо-маньчжурским. Впоследствии монголы и другие соседние народы так и стали называть эту территорию (в разных языках название звучало по-разному): [китай], [хитай], [кэтай], [хитан], а через них уже это слово попало и в русский язык.
Британская энциклопедия пишет, что монголы стали употреблять это название в конце XII — начале XIII века. Согласно этимологическому словарю Фасмера, в русском языке слово «Китай» встречается начиная с XV века. В европейские языки это слово тоже попало — в английском, например, оно выглядело как Cathay (сейчас по-английски Китай — China; это слово, скорее всего, произошло от названия династии Цинь).
Таким образом, во-первых, Китаем назвали лишь часть того, что мы сейчас называем Китаем. Во-вторых, это произошло не мгновенно, а заняло несколько столетий (если считать путь этого слова по разным языкам). В-третьих, особой логики в этом названии нет — к тому моменту, как слово попало в русский, государство китаев давно рухнуло, а сами китайцы свою землю никогда так не называли. Такие нелогичности нередко возникают в истории имен и названий.
Есть и другие версии происхождения слова «Китай», но эта считается самой убедительной. В принципе, чтобы узнать, откуда и когда взялось то или иное слово, лучше всего смотреть в этимологический словарь. Самый известный такой словарь для русского языка — это словарь Макса Фасмера.
источник
Самая известная достопримечательность Франции, железная Эйфелева башня была возведена в 1889 году, и на протяжении многих лет её украшали множеством различных предметов – в основном, в честь всевозможных торжеств.
Однако её последнее украшение играет несколько более тонкую роль – и, пожалуй, лучше соответствует изначальной задумке башни, как монумента человеческому гению и творческому потенциалу.
В рамках крупного обновления и усовершенствования первого этажа башни, Société d’Exploitation de la Tour Eiffel добавит в конструкцию несколько важных новых элементов, первыми из которых станет пара ветряных турбин VisionAIR5, разработанных компанией-специалистом по возобновимой энергетике Urban Green Energy.
Две турбины будут установлены на втором этаже башни, примерно в 122 метрах над землёй – в этой точке можно максимизировать захват ветрового потока. Турбины имеют специальную окраску, чтобы сливаться с экстерьером башни и не производят практически никакого шума. Они способны захватывать ветер с любого направления, генерируя на пару около 10.000 кВч в год – этого достаточно, чтобы питать коммерческую зону на первом этаже башни.
«Эйфелева башня является, пожалуй, самой узнаваемой архитектурной иконой мира, и мы очень гордимся, что для неё была выбрана именно наша продвинутая технология», говорит исполнительный директор Urban Green Energy Ник Блиттерсуик. «Когда гости Парижа со всех уголков мира увидят ветряные турбины, мы станем на один шаг ближе к миру, питаемому чистой и надёжной возобновимой энергией».
Никто никогда не пытался поместить Эйфелеву башню в какие бы то ни было экологические рамки, однако комитет Société d’Exploitation de la Tour Eiffel намерен снизить воздействие башни на окружающую среду на 25 процентов в рамках нового Климатического плана Парижа. Для этого комитет выделяет из собственных средств 30 миллионов евро на обновление башни, которое включает в себя улучшения внешнего облика и безопасности. Помимо этого, башня будет оснащена светодиодной подсветкой, солнечными панелями, системой сбора дождевой воды и высокомощными тепловыми насосами.
источник
Представляем вашему вниманию первые фотографии нового амбициозного космического проекта Пола Аллена: Перед вами самый большой самолёт в истории.
Его крылья имеют размах 117 метров, и он предназначен для запуска космических ракет, суммарный вес которых вместе с самим самолётом может доходить до астрономических 540 тонн.
Чтобы понять перспективу нового воздушного титана, сперва взгляните на это видео, на котором вы можете увидеть хвостовые секции его сдвоенного фюзеляжа:
А теперь попробуйте представить себе размер этих секций в сравнении с человеческими фигурами на этих фотографиях.
И это – только хвостовые секции. Эта схема позволяет сравнить новый самолёт, который сами инженеры называют «Roc», с другими, уже известными моделями – Boeing 747-8, Airbus A-380-800 и Hughes H-4 Spruce Goose.
Но если вы думаете, что такой монстр никогда и никуда не взлетит – просто помните, что этот проект возглавляют Пол Аллен со своими невообразимыми финансовыми резервами, и Гэри Уенц – бывший главный инженер Центра космических полётов Маршалла NASA.
источник
Как ни странно, на этот знаменитый вопрос можно дать однозначный ответ — раньше появилось яйцо. Только это яйцо было совсем не куриное. Или, может быть, не совсем куриное.
Но сначала, чтобы ответ был понятнее, нужно разобраться в том, что же такое курица и что такое куриное яйцо. Казалось бы, что тут объяснять? Все это и так знают: яйца мама покупает в магазине, а курицу все дети видели на картинке или в зоопарке (а кое-кто и на воле, в деревне). Однако на самом деле вещи часто совсем не похожи на то, чем они кажутся, если на них просто посмотреть.
С яйцом тут надо быть особенно осторожным. Смотришь на него — вроде бы куриное… И вдруг — хлоп! А из него вылупляется крокодил. Тут может получиться опасная путаница, как в повести Булгакова «Роковые яйца» (по мне так это роман по всем главным диагностическим признакам, но тут литературоведам виднее).
А всё потому, что все яйца более-менее похожи. Не обязательно внешне: по внешнему виду можно спутать куриное яйцо с крокодильим, но никто, конечно, не спутает икринку лягушки или рыбы с куриным яйцом. Но по сути это одно и то же — оплодотворенные яйцеклетки.
Яйцеклетки по устройству в принципе похожи на обычные клетки. У них тоже есть ядро, цитоплазма и внешняя мембрана. Поверх нее почти всегда есть еще тонкая оболочка из белков. Но куриное яйцо гораздо крупнее обычной яйцеклетки и сложнее устроено. Диаметр обычной клетки — одна сотая или одна пятидесятая миллиметра. Диаметр яйцеклетки человека — около одной двадцатой миллиметра. Яйцеклетка лягушки — икринка — без оболочки имеет диаметр около одного миллиметра. Яйцеклетка курицы — это желток яйца. Ядра в ней не видно, потому что оно маленькое и прозрачное. А всё остальное, белок и скорлупа, — это сложно устроенные оболочки. Ими курица одевает свою яйцеклетку, чтобы защитить будущего цыпленка от высыхания, болезнетворных бактерий и прочих невзгод.
Кажется, некоторые люди до сих пор думают, что желток — это ядро яйцеклетки, белок — цитоплазма, а скорлупа — оболочка. Я как-то раз, лет пятнадцать назад, был свидетелем того, как это объяснял на уроке учитель биологии. В данном случае учитель был неправ! (Даже отчасти понятно, откуда ветер дует: геологи и географы злоупотребляют сравнением яйца с Землей: желток — ядро, белок — мантия, а скорлупа — земная кора.)
Желток куриного яйца — это гигантская яйцеклетка. Зародышевый диск — ранний зародыш; в этой же области раньше находилось ядро
Как в ядре любой клетки, в ядре яйцеклетки содержится наследственная информация. Она записана на особых очень длинных молекулах (они называются ДНК). Что такое наследственная информация, в первом приближении можно объяснить даже тому, кто ничего не знает о молекулах. Это информация про то, как сделать из яйца курицу или человека. Информация записана буквами в одну строчку. Длина этой записи у курицы — примерно два с половиной миллиарда букв. Разных букв у всех организмов всего четыре. И из них составляются слова только из трех букв. Из таких слов состоят фразы (они называются гены). Фразы довольно длинные. В них может быть и сто слов, и тысяча. Каждая фраза, если клетка её прочтет, превращается в белок — сложную молекулу-машинку.
Именно белки сокращают наши мышцы, переносят кислород от легких, укрепляют кости и хрящи, делают для нас всякие другие вещества. И от состава белков зависит цвет наших волос и глаз, форма носа и ушей, а во многом даже черты характера и интеллект. И вообще все наши признаки, в том числе и видовые различия между курицей, крокодилом и человеком.
На самом деле «строчка» в клетках курицы порезана на 78 отрезков. Эти отрезки называются хромосомы. Клетка умеет копировать информацию — изготавливать второй экземпляр каждой хромосомы. Потом каждый отрезок очень плотно наматывается на особые катушки из белков — чтобы их легче было делить. А после этого ядро и сама клетка могут поделиться пополам.
У курицы или человека тело состоит из сотен миллиардов клеток, и все они происходят от яйцеклетки. Причем куриные клетки очень похожи на человеческие. Глядя на курицу и человека, догадаться об этом непросто! И в ядре каждой клетки у курицы и человека есть информация о целом организме.
Кажется, что сто миллиардов клеток — это очень много. Но на самом деле яйцеклетка и ее потомки могут делиться быстро — допустим, раз в час. Тогда через десять часов клеток будет уже примерно 1000 (2×2×2×2×2×2×2×2×2×2 = 1024). Через двадцать часов — миллион. Через тридцать — миллиард. Еще 5–6 часов — и нужное число достигнуто! Так что клеткам особенно можно и не спешить. Ведь на самом деле цыпленок развивается за 21 день.
Правда, если взять одну клетку курицы с ядром и посадить в питательную среду, то целую курицу таким способом не получишь (хотя с растениями этот номер проходит). Обычно клетки животных помнят, «кем они работали» в целом организме и сохраняют свои свойства при размножении вне организма. Чтобы получить из обычной клетки целое животное, нужно извлечь из нее ядро и поместить его внутрь яйцеклетки (а ядро яйцеклетки убрать или разрушить). Тогда можно получить целый организм.
С курами и крокодилами этого не делают — с их яйцеклетками трудно работать. А вот с лягушками, мышами и многими другими млекопитающими уже научились.
Значит, в цитоплазме яйцеклетки есть какие-то важные вещества, которые помогают так прочитать наследственную информацию, чтобы получить целый организм. Кроме того, две копии информации в яйцеклетках не совсем обычные. Одна копия в виде набора из 39 хромосом, то есть из 39 молекул ДНК — от курицы. Вторую копию (тоже в виде набора из 39 хромосом) дает петух. Сперматозоид петуха сливается с яйцеклеткой, пока у нее еще нет скорлупы. Потом курица одевает яйцеклетку дополнительными оболочками, откладывает яйцо и начинает его насиживать. Ядро яйцеклетки удваивает все 78 хромосом, и по 78 хромосом попадает в каждую дочернюю клетку.
Яйцеклетки есть практически у всех животных и растений. А как обстоит дело у других организмов — одноклеточных? Одноклеточные организмы, такие как амёба, внешне очень сильно отличаются от людей и куриц. Но способ записи информации и деления клеток у них почти одинаковые. Информация о строении клетки амёбы содержится в единственном ядре. При размножении сначала делится ядро, а потом клетка, и получаются две новые амёбы. А яйцеклеток и сперматозоидов у амёбы нет.
Но у многих одноклеточных организмов тоже есть яйцеклетки. «Яйца» эти внешне не очень похожи на куриные. И ведут они себя по-другому. После слияния со сперматозоидом они быстро делятся несколько раз, а потом образовавшиеся клетки разбегаются по своим делам. Так ведут себя, например, яйца одноклеточной зеленой водоросли-хламидомонады (рис. 4).
Из яйца хламидомонады (8) выходит несколько клеток со жгутиками
Когда-то на Земле жили только одноклеточные организмы. Значит, от каких-то из них произошли многоклеточные животные. Ученые точно не знают, где и когда жили одноклеточные, которые стали нашими предками. Вероятно, жили они на мелководье морей, а предполагаемые сроки — примерно от миллиарда до 700 миллионов лет назад. Но что удивительно — некоторые гены в их яйцах уже были почти точно такие же, как у курицы. Это известно наверняка, потому что такие гены вообще почти одинаковые у всех организмов из клеток с ядром. (Подумайте сами, за что такие гены могут отвечать.) Таким образом, «прото-прото-куриные» яйца существовали за миллиард лет до куриц.
А потом у какого-то нашего далекого предка клетки со жгутиками, образующиеся при делении яйца, перестали разбегаться. Они оставались склеенными. Можно сказать, что это был первый «цыпленок» — будущее животное. Постепенно в таких яйцах менялись гены — какие-то терялись, какие-то удваивались, некоторые новые появлялись (как это происходит, мы разберем в другой раз). Из таких яиц выходили существа, всё больше похожие на куриц. Из яиц (икринок) начали выходить рыбы. Потом, примерно 400 миллионов лет назад, некоторые рыбы научились дышать воздухом и ходить по дну на коротких лапах. А немножко позже некоторые из них начали выползать на сушу. Постепенно они превратились в земноводных, похожих на тритонов. Яйца (икринки) они еще очень долго откладывали в воде. Наконец появились пресмыкающиеся. Они «научились» одевать яйца скорлупой и откладывать их на суше (к ним относятся и крокодилы — кстати, наиболее близкие родственники птиц из числа современных рептилий).
У пресмыкающихся так устроены ноги, что им трудно долго бегать. А уметь быстро и долго бежать бывает, конечно, очень полезно. И нашлись такие пресмыкающиеся, которые «научились» это делать. Но для этого им пришлось встать на задние лапы. Так появились динозавры.
Тут уже до птиц было совсем недалеко. Все динозавры откладывали яйца, и некоторые их насиживали. Некоторые из динозавров, видимо, вообще были очень умными, могли опекать и воспитывать своих «цыплят». Они были почти такие же умные, как куры (а куры — вопреки распространенному о них мнению — очень умные и хитрые птицы). И наконец, у некоторых таких динозавров чуть-чуть поменялись гены, и чешуя на их теле постепенно превратилась в перья. А сами динозавры (точнее, некоторые из них) вовсе не вымерли — они превратились в птиц.
Таким образом, первое настоящее яйцо животных появилось, вероятно, больше 700 миллионов лет назад, а может, и больше миллиарда. Первые яйца динозавров, уже очень похожие на куриные, появились около 225 миллионов лет назад. А первые куры — более-менее близкие родственники современных кур — появились всего 90 миллионов лет назад. Вот насколько яйцо старше! А то, что первые яйца были не куриные, — так про это в вопросе и не спрашивается…
Источник
Синтетические биологи между делом создали новое царство организмов — первых настоящих Чужих. Эта история начинается с телефонной пресс-конференции Джорджа Чёрча и Фаррена Айзекса — двух синтетических биологов из Гарварда и Йеля. Группы Чёрча и Айзекса придумали, как «посадить на поводок» генетически модифицированные организмы (сначала кишечную палочку E. coli, а в перспективе, возможно, и вообще все, что мы научились использовать в своих целях). Ученые, опубликовавшиеся в Nature, для этого подменили у E. coli генетический код — то есть сам способ, которым в ДНК закодирована информация. Не просто переписали геном, а присвоили его буквам новые значения. Технология редактирования ДНК под названием CRISPR/Cas, которой они воспользовались, по своим возможностям напоминает магию. Но в том, что получилось, магии еще больше.
Один из 64 кодонов — трехбуквенных сочетаний из нуклеотидов, составляющих словарный запас, если хотите, ДНК и РНК, — у этой версии кишечной палочки вместо сигнала об окончании синтеза белка теперь обозначает искусственную аминокислоту. Без этой аминокислоты такая E. coli не выживет: по крайней мере, в экспериментах групп на этой стадии шансы на «побег» путем случайной мутации, подбора подходящего аналога или заимствования генов у товарищей оценивались в один на триллион.
Пока я слушала пресс-конференцию и размышляла, когда же кто-нибудь из коллег наконец произнесет слова «Парк юрского периода» (где все началось с утечки ДНК из лаборатории), речь зашла о том, что по поводу таких инновационных организмов имеет сказать условный Роспотребнадзор, то есть всевозможные регуляторы. Пока немного, ответил Джордж Чёрч и дальше произнес ключевую лично для меня фразу: «Это ведь, по сути, не просто новый вид живых организмов, а что-то вроде нового царства, совершенно новая ветвь жизни».
Чем дальше, тем все более чужими эти организмы будут для всей остальной жизни на Земле.
Иными словами, добро пожаловать в ксенобиологию. Так называют науку об инопланетной жизни: «ксенос» — это, как известно, «чужой», привет Ридли Скотту. Статья о ней в Википедии, к слову, оптимистично сообщает, что, поскольку настоящих ксенобиологических организмов в ближайшие пару лет не видать, у лиц, принимающих решения, есть еще в запасе кое-какое время на то, чтобы разобраться, какие же именно решения принимать. Думаю, желающие могут смело пойти и обновить, а то как-то уже неловко выходит, по-моему.
Но на практике ксенобиология — это не дисциплина из арсенала корпорации зла Weyland—Yutani, придуманной Ридли Скоттом, а вполне реальное направление в синтетической биологии, которое изучает жизнь, говорящую на чуть-чуть ином генетическом языке. Языковую аналогию вслед за самими учеными выбрали многие журналисты, написавшие о новых результатах Чёрча и Айзекса. По словам исследователей, переназначение даже одного из 64 кодонов уже защищает эти rE. coli — за recoded (перекодированными) бактериями закрепилось такое название — от многих вирусов. Кроме того, это мешает горизонтальному переносу генов (через который «дикая» кишечная палочка, по некоторым данным, могла получить до двух третей всего своего пангенома — множества всех имеющихся в пределах вида генов).
На следующем этапе ученые переписывают уже семь из 64 кодонов — чем дальше, тем все более чужими эти организмы будут для всей остальной жизни на Земле. Напоминает классический парадокс корабля Тесея: сгнила доска — заменили, потом еще одну, и так до самой последней; тот ли это корабль, что вышел в плавание? До такого дело вряд ли дойдет, но с какого-то момента «языки» действительно станут настолько разными, что общаться, то есть передавать друг другу генетическую информацию, их носители не смогут вовсе.
Если пиджин становится первым языком у детей его изобретателей, он за одно поколение может превратиться в самостоятельный и полноценный язык.
(По чудесной иронии судьбы, как раз к этому моменту в тексте я начала ходить на очень интересный лингвистический курс MIT об усвоении первого языка. На первом же занятии разговор зашел о процессе креолизации как рождения нового языка под давлением обстоятельств. Если грубо, то когда в одном месте оказываются носители разных языков, которым тем не менее очень надо регулярно общаться, возникает пиджин — как бы недоязык, простенькая экспромт-помесь исходных компонентов. Но вот если пиджин становится первым языком у детей его изобретателей, он за одно поколение может превратиться в самостоятельный и полноценный язык. Скорее всего, я была единственным человеком в аудитории, который в течение всего этого обсуждения никак не мог отделаться от мыслей об одной там кишечной палочке.)
Синтетическая биология — дело относительно новое, можно сказать, наука нынешнего века, хотя разговоры о ней осторожно начинались еще в 1970—1980-х годах. На ее передовой находятся в том числе и люди, с которых все по-настоящему и началось, вроде того же Джорджа Чёрча. Соответственно, помимо самой дисциплины не менее бурно и на ходу развивается и ее этика. Показательно, что одна из популярных антологий по вопросам синтетической биологии и морали начинается с истории всего-то 2010 года: группа Крейга Вентера тогда представила миру «Синтию», клетку с искусственным геномом, в который помимо имен и электронных адресов исследователей попали даже вдохновляющие цитаты о науке.
В эту глубокомысленную подборку попал и Йоахим Больдт, специалист по медицинской этике и биоэтике из Фрайбургского университета, с таким вот рассуждением. Химия безупречно доказала, что преуспела в анализе соединений, посредством успехов в их синтезе. А синтетическая биология «пытается представить итоговый анализ жизни: показать, что биологические организмы можно объяснить через их составные части — через ее, жизни, синтез». Вместе с тем Больдт предостерегает от чрезмерного увлечения громкими описаниями вроде творения, «создания жизни» или «природы 2.0»: пока, по его словам, мы в основном манипулируем исходным материалом, а не создаем что бы то ни было с нуля. Так что зазнаваться особенно не стоит, как бы говорит он Вентеру, который в геноме своей «Синтии» процитировал Ричарда Фейнмана: чего не могу создать, того не понимаю.
Зазнаваться действительно опасно, когда в соседних кабинетах с синтетическими биологами — иногда и в прямом смысле — старательно ищут контекст для жизни, какой мы ее знаем, астрономы. (А ведь еще где-то рядом ищут невиданные доселе живые организмы в подледных озерах Антарктики и пытаются создать искусственный интеллект, вовсю называя его искусственной жизнью, кстати.)
В ДНК «Синтии», первой в мире клетки с искусственным геномом, Крейг Вентер закодировал цитату из Ричарда Фейнмана: «Чего не могу создать, того не понимаю».
Собственно, сама фраза «контекст для жизни» в этот текст попала из лекции Дэвида Шарбонно, знаменитого специалиста по экзопланетам. Он в нынешнем году начал вести в Гарварде свежий курс по этой теме — без сомнения, ничуть не менее популярной у соответствующих студентов, чем синтетическая биология. В целом вопрос поиска внеземной жизни во Вселенной уверенно переезжает из Солнечной системы, где, по-видимому, если что-то еще и было, то уже кончилось (хотя всем все равно интересно), за ее пределы. И чем больше ученые находят экзопланет, особенно похожих на Землю, тем больше их уверенность в том, что на одной такой планете рано или поздно найдется то, что они ищут.
Астрономы — единственные, кто ищет по-настоящему независимое творение, говорит Шарбонно. Если мы найдем жизнь на планете, вращающейся вокруг другой звезды, нет никаких шансов, что эта жизнь будет хоть как-то нам родственна и мы будем иметь к ней хотя бы сколько-нибудь отдаленное отношение. Все остальные либо все-таки пытаются разобраться в жизни на Земле, либо, как в случае с искусственным интеллектом, откровенно творят по своему образу и подобию, считает ученый.
В отличие от своих ксеноколлег, астробиологи в обозримом будущем пощупать свой контекст для жизни не смогут: по словам Шарбонно, не очень-то и понятно, действительно ли астрономические инструменты следующего поколения — например, «Джеймс Уэбб» — смогут обнаружить в атмосферах планет за пределами Солнечной системы следы присутствия жизни. Но первую экзопланету уверенно открыли только в 1992 году, то есть временные горизонты и скорость развития у двух дисциплин сопоставимы. А углеродный шовинизм, в котором часто обвиняют астробиологов (идея, что настоящая жизнь может возникнуть только из биомолекул, химически похожих на земные, а «кремниевой», «плазменной» или «цифровой» быть не может), ничуть не чужд и их синтетическим товарищам, поэтому в качестве аргумента в чью-то пользу не принимается.
Так что до финишной линии пока далеко.
Источник
Билл Гейтс назвал Курцвейла «лучшим из тех, кого я знаю, в предсказании будущего искусственного интеллекта». Курцвейл известен также и другими прогнозами, выходящими за рамки искусственного интеллекта. Эта статья посвящена самым любопытным, на мой взгляд, прогнозам Курцвейла на следующие двадцать с лишним лет. Но для начала давайте выясним, кто же такой Рэй Курцвейл?
Футуролог и в настоящее время технический директор Google, Курцвейл является автором семи книг (пять из которых стали бестселлерами), обладателем двадцати почетных докторских степеней и награжден знаками отличия от трех американских президентов.
Он также является изобретателем многих технологий, начиная с первого планшетного сканера CCD и заканчивая первой читающей машиной для слепых. Он также является соучредителем Singularity University и работает с Ларри Пейджем над развитием искусственного интеллекта в Google.
Короче говоря, Рэй Курцвейл довольно умен и его прогнозы весьма интересны. Он постоянно напоминает нам, что мы живем в самое интересное время в истории человечества. Давайте пройдемся по некоторым прогнозам Курцвейла, которые сбылись.
Предсказания Курцвейла за последние 25 лет
В 1990 году (25 лет назад) он предсказал…
…что компьютер победит чемпиона мира по шахматам в 1998 году. В 1997 году Deep Blue (IBM) обыграл Гарри Каспарова.
…что персональные компьютеры смогут отвечать на вопросы, имея беспроводной доступ к информации по интернету в 2010 году. Как видите, он оказался прав.
…что в начале 2000-х экзоскелеты позволят инвалидам ходить. Компании вроде Ekso Bionics и другие разрабатывают технологии (и уже разработали), которые делают именно это и многое другое.
В 1999 году он предсказал…
…что люди смогут отдавать компьютеру голосовые команды уже в 2009 году. Хотя в 2009 году естественные языковые интерфейсы вроде Siri и Google Now только начинали свой долгий путь, вполне вероятно, что очень скоро мы вовсе избавимся от клавиатур.
…что компьютерные дисплеи будут встраиваться в очки, создавая дополненную реальность, в 2009 году. В лабораториях и силами ученых такие дисплеи создавались еще задолго до 2009 года, но Google начала экспериментировать с прототипами Google Glass в 2011 году. Сейчас мы наблюдаем взрыв на поле дополненной и виртуальной реальности. Microsoft только-только представила HoloLens, а Magic Leap работает над своими весьма интересными технологиями — не говоря уж об остальных.
В 2005 году он предсказал…
…что к 2010-м виртуальные решения позволят осуществлять языковые переводы в режиме реального времени, когда слова на иностранном языке будут переводиться в текст на другом языке. Стоит сказать, что Microsoft (Skype Translate), Google (Translate) и другие уже осуществили это. Отдельные приложения вроде Word Lens вообще могут переводить слова на снимках вашей камеры.
Прогнозы Курцвейла на следующие 25 лет
Представленные выше — всего лишь несколько прогнозов. Хотя он мог ошибаться в мелочах, вплоть до года, его послужной список выглядит впечатляющим. Но есть и другие, которые могут показаться интересными предпринимателям, например. Некоторые могут заработать на них. На бизнес других — повлиять непосредственно.
«К концу 2020 года очки будут проецировать изображения прямо на сетчатку. Десять терабайт вычислительной мощности (примерно столько, сколько у человеческого мозга) обойдутся в 1000 долларов.
К 2020-м большинство болезней исчезнет, поскольку наноботы станут умнее нынешних медицинских технологий. Нормальное человеческое питание можно будет заменить наносистемами. Тест Тьюринга будет проходиться постоянно. Самоуправляемые автомобили наводнят дороги, людям запретят самостоятельно ездить по автомагистралям.
К 2030-м годам виртуальная реальность станет на 100% реальной по ощущениям. Мы сможем загружать собственный мозг/сознание к концу этого десятилетия.
К 2040-м годам небиологический интеллект будет в миллиард раз более способным, чем биологический (то есть наш). Нанотехнологии будут способны создавать еду и любые объекты физического мира буквально из воздуха.
К 2045 году мы сможем умножить свой интеллект в миллиард раз, связав кору наших полушарий беспроводным путем с искусственным неокортексом в облаке».
Стоит сделать важное замечание. Дело не в предсказаниях. Дело в том, что они представляют. Прогнозы Курцвейла — побочный процесс его (и нашего, в принципе) понимания закона Мура, закона возрастающей отдачи и экспоненциальных технологий.
Эти технологии следуют по экспоненциальной кривой, основанной на принципе того, что вычислительная мощность возрастает вдвое каждые два года. Мы, люди, привыкли думать линейно. Предприниматели же обязаны думать экспоненциально.
Большинство из нас не понимают прогнозов футурологов, потому что на начальных этапах развития экспоненциальных технологий они вводят нас в заблуждение. В первую очередь, мы видим их как разрушительные — достаточно взглянуть на массивные компании, которые были разрушены технологическими достижениями в области искусственного интеллекта, виртуальной реальности, робототехники, интернета, мобильных телефонов и так далее. Но каждая из таких технологий проходит путь демонетизации и демократизации доступа к продуктам, и этот путь не линейный — он экспоненциальный (вспомните о законе Мура).
Сегодня эти же технологии лежат в основе многомиллиардных компаний и влияют на жизни миллиардов людей.
источник
Ученые научились ускорять, замедлять и блокировать свет при помощи звука. Как можно заставить оптическое волокно пропускать свет только в одном направлении? Ответ на этот и несколько других подобных вопросов нашли исследователи из университета Иллинойса, которые использовали в своих целях явление индуцированной прозрачности на основе эффекта рассеивания Мандельштама-Бриллюэна (Brillouin Scattering Induced Transparency, BSIT).
Оптическое волокно, в котором было вызвано это явление, беспрепятственно пропускало свет в одном направлении, полностью рассеивая при этом свет, движущийся в обратном направлении. Кроме этого, BSIT-явление позволило реализовать такие удивительные эффекты, как замедление или ускорение скорости движения импульсов света. Подобное нелинейное поведение оптического волокна может стать основой принципов работы новых оптических приборов, изоляторов, полупроводников и циркуляторов, которые являются частями базового набора компонентов для любого конструктора сложных оптических устройств.
Следует отметить, что продемонстрированная учеными реализация BSIT-явления весьма проста, в ней используется тончайшее стеклянное оптическое волокно и крошечная стеклянная сфера, расположенная в непосредственной близости от волокна. «Свет с определенной длиной волны, перемещающийся по тонкому оптическому волокну, может поглощен микрорезонатором, в нашем случае крошечной стеклянной сферой, которая расположена практически рядом с волокном» — рассказывает Гаурав Баль (Gaurav Bahl), ученый из университета Иллинойса, — «Используя явление BSIT, мы можем управлять характеристиками микрорезонатора, делая прозрачной или непрозрачной систему в целом, или позволяя ей пропускать свет только в одном направлении». В своем устройстве ученые заставили работать чрезвычайно слабые силы, возникающие в результате взаимодействия света с материей. Эти силы являются источником механических колебаний звуковой частоты с очень малой амплитудой, действующих в наноразмерной области. А использование некоторых принципов так называемой оптомеханики, эти крошечные силы могут быть увеличены на несколько порядков их величины, изменяя физику поведения и взаимодействия со светом частиц материала, жидкости или газа. «Эффект BSIT происходит в результате взаимодействия света со звуковыми волнами, возникающими в материале резонатора под воздействием света луча управляющего лазера. Все это является абсолютно новым физическим эффектом, который никогда не наблюдался и изучался ранее, но который мы собираемся заставить работать на пользу людям». Эффект BSIT может использоваться для уменьшения или увеличения скорости движения группы фотонов света, другими словами, импульса. Ученые физики называют такой свет «быстрым» или «медленным». Предметом наибольшего интереса является медленный свет, так как он может использоваться в качестве хранилища квантовой информации, в качестве буфера оптических систем, которые станут частью квантовых компьютеров будущего.
«Достаточно давно известно, что при помощи эффекта рассеивания Мандельштама-Бриллюэна можно получить быстрый и медленный свет» — рассказывает Гаурав Баль, — «Но созданное нами устройство имеет намного меньшие габариты и использует на порядки меньше энергии, чем все другие созданные ранее подобные устройства. Однако, для того, чтобы получить столь хорошие физические и оптические характеристики, нам пришлось пожертвовать шириной пропускания нашего устройства, другими словами, оно будет работать только со светом определенной длины волны».
Существующие оптические устройства, такие, как изоляторы и циркуляторы, создаются на базе магнитооптического эффекта Фарадея. Это требует использования магнитных полей для управления оптическими свойствами специальных материалов на основе ферромагнетиков. Несмотря на простоту реализации, использование магнитных полей и уникальных материалов делает невозможным создание оптических устройств в масштабах кристаллов чипов, и это является причиной почти полного отсутствия реализаций оптических систем-на-чипе.
«Нам же удалось создать оптическое устройство, не требующее никаких магнитов и не нуждающееся в специальных ферромагнитных материалах» -рассказывает Гаурав Баль, — «И такие устройства без ограничений могут изготавливаться на любых предприятиях, занимающихся производство оптических или электронных устройств».
Источник
Сенсационная новость поступила от группы исследователей Стэнфордского университета. Учёным удалось обнаружить полностью безопасный способ наращивания концевых участков хромосом, которые отвечают за старение человека. Потенциально это открытие позволит человечеству обрести вечную жизнь.
Теломеры – это концевые участки хромосом, которые характеризуются отсутствием способности к соединению с другими хромосомами и выполняют защитную функцию. Считается, что существует так называемый предел Хейфлика, когда клетки человека, делящиеся в клеточной культуре, умирают приблизительно после 50 делений и начинают проявлять признаки старения при приближении к этой границе. Предел Хейфлика связан именно с сокращением размера теломер, и учёные по всему миру долгие годы искали способ, как можно удлинить эти участки ДНК на концах хромосом.
Многочисленные исследования доказали, что ведение здорового образа жизни и различные диеты позволяют замедлить укорочение теломер, а вот вредные привычки и даже регулярное употребление сладких газированных напитков, напротив, ускоряют сокращение длины этих участков хромосом. Как только теломеры приближаются к пределу Хейфлика по естественным или каким-либо другим внешним причинам, человек начинает стареть, а также у него резко повышается риск заболеть онкологическими заболеваниями.
Любопытен тот факт, что теории учёных касательно теломер нашли подтверждение в природе. Например, знаете ли вы, что омары, крупные морские ракообразные, не стареют вообще? Оказывается, что у омаров самовосстанавливающаяся ДНК и потенциально они могут жить вечно. Восстановлением ДНК занимается фермент теломераза, который воздействует на теломеры, расширяя и восстанавливая их изначальную длину.
Учёные Стэнфордского университета разработали новую технологию, использующую модифицированную РНК, несущую в себе ген обратной теломеразной транскриптазы (TERT). Введение подобной рибонуклеиновой кислоты в культуру человеческих клеток многократно повышает активность теломеразы на период от одного до двух дней. В этот срок теломераза активно удлиняет теломеры, после чего запрограммированная РНК полностью распадается. Полученные в итоге клетки ведут себя аналогично молодым и делятся во много раз больше, нежели клетки контрольной группы.
«Мы нашли способ удлинить человеческие теломеры более чем на 1000 нуклеотидов, развернув вспять ход времени для клеток человека, что эквивалентно многим годам человеческой жизни, — рассказала журналистам Хэлен Блау, профессор микробиологии и иммунологии Стэнфорда, — Это открытие также поможет нам увеличить количество клеток для многочисленных исследований медицинских препаратов и моделирования заболеваний».
Очень важным в данном открытии является его безопасность. Ведь предыдущие попытки удлинить теломеры, как правило, заканчивались неконтролируемым делением клеток, которое в теле человека может вылиться в онкологические заболевания. Ключевым преимуществом новой технологии является её кратковременное воздействие на теломеры. Иммунитет не успевает отреагировать на введённую в организм РНК, которая бесследно распадается через определённое время.
В будущем можно ожидать использования этой технологии для лечения генетических заболеваний, ускоряющих процесс старения человеческого организма. Разумеется, препараты для продления человеческой жизни также могут появиться на свет, но вот сделают ли фармацевтические корпорации их достоянием общественности – большой вопрос.
Источник
Мы до сих пор знаем далеко о нашем собственном организме не всё. 1. Для чего нам отпечатки пальцев?
Несмотря на то, что уникальность отпечатков пальцев каждого человека и её многочисленные применения для идентификации личности широко известны, наука до сих пор не знает ответа на вопрос, для чего, собственно, природа наделила каждого человека уникальными отпечатками пальцев. Учёные разработали сложные компьютерные модели, объясняющие процесс формирования отпечатков пальцев, но всё равно не приблизились к пониманию эволюционной причины существования уникальных отпечатков пальцев у каждого из нас.
Однако учёные не теряют попыток найти ответ на этот вопрос. Так, был выявлен феномен адерматоглифия – редкая генетическая мутация, имеющаяся лишь у нескольких семей в мире и приводящая к отсутствию у индивидуума отпечатков пальцев. Кроме того, что люди с этой мутацией потеют немного меньше, чем остальные, их здоровье больше не имеет никаких отличий от нормы. Исследователи надеются, что изучение этих семей и их генотипа поможет в итоге понять эволюционную причину возникновения отпечатков пальцев.
2. Что именно делают пробиотики?
Если вы хоть раз видели рекламу йогурта, вы, наверняка, слышали слово «пробиотики». Многие йогурты позиционируются как содержащие культуры пробиотиков, предназначенные для общего улучшения здоровья человека. Реклама построена так, как будто компании-производители йогуртов открыли и используют что-то принципиально новое, однако на самом деле пробиотики – это вид полезной микрофлоры кишечника, и они есть у каждого человека с рождения. Стоит отметить также, что компании-производители не говорят, в чём именно заключается польза этих культур для здоровья человека.
Причина заключается в том, что люди на самом деле не знают, в чём именно состоит польза пробиотиков. Пробиотики используются в пищевых продуктах для увеличения их срока хранения, и совсем не обязательно благодаря их пользе для здоровья. Достоверно известно, что эти бактерии не наносят вреда здоровью, но учёные пока ещё делают только первые шаги к пониманию, в чём конкретно заключается их полезность. Есть предположение, что если удастся понять назначение всех видов полезных бактерий обитающих в человеческом организме, то это даст ответы на многие другие вопросы и позволит лечить многие болезни. Решение этой проблемы не будет быстрым, поскольку существуют сотни различных неизученных видов пробиотиков.
3. Почему существуют разные группы крови?
Вам наверняка известно о существовании различных групп крови человека, а если вы хоть раз сдавали кровь, то, скорее всего, знаете и свою. Очень важно знать свою группу крови, т.к. однажды её переливание может спасти вам жизнь.
Группы крови появились около 20 миллионов лет назад, и у человечества было достаточно времени для их изучения. Несмотря на то, что мы понимаем различия между группами крови, мы до сих пор не знаем эволюционную причину их появления.
Группы крови классифицируются по различным антигенам, которые содержатся в клетках крови разных групп. Эти антигены – сигналы антителам, которые уничтожают инородные клетки в теле человека. Антитела никак не реагируют на антигены своей группы крови, но всё чужеродное они атакуют, вызывая отторжение перелитой крови неправильной группы или трансплантированного органа.
Несмотря на большие познания науки о группах крови, мы до сих пор не знаем многого. Так, существует намного больше групп крови, чем три широко известных 0 (первая), A (вторая) и B (третья). И, что существеннее, мы не понимаем в чём важность антигенов. Есть гипотеза, что это как-то связано с болезнями, некоторые интересные факты подтверждают это. Специалисты обнаружили, например, что люди с третьей группой крови более чувствительны к кишечной палочке, а люди с группами крови не содержащими антиген Даффи (по имени пациента, у которого он впервые был обнаружен), называемый также Fy гликопротеин, имеют практически полный иммунитет к одной из форм малярии. Современное состояние науки не позволяет утверждать с полной уверенностью, но, вероятно, группы крови появились как эволюционный механизм борьбы с инфекционными болезнями.
4. Продолжает ли мозг функционировать после отрубания головы?
Во многих городских легендах, после отрубания головы, она ещё в течение нескольких минут остаётся в сознании. В некоторых историях голова закрывает глаза или совершает какие-то другие движения, показывая, что ещё находится в сознании. Это скорее звучит как фантастическая история или страшилка для маленьких детей, но, на самом деле, правда в том, что мы не знаем, насколько долго мозг может находиться в сознании в этой ситуации.
Процессы, происходящие в данный момент, сложно исследовать, поскольку учёные не могут проводить эксперименты и отрубать людям головы. Во время революционной эры во Франции гильотина была основным инструментом казней, поэтому документы той эпохи являются уникальными источниками информации по данной проблеме. Существует только один письменный источник, в котором говорится о попытке доктора Габриэля Бюре (Dr. Gabriel Beaurieux) поговорить с человеком, которому отрубили голову. Человека, которому только что отрубили голову, несколько раз звали по имени, после этого он несколько раз открывал глаза и пытался посмотреть на того, кто его зовёт, и в конце закрыл глаза окончательно. Доктор пришёл к выводу, что некоторые простейшие функции остаются активными в течение 30 секунд после отрубания головы, но он не смог установить, находится ли при этом человек в сознании.
5. Есть ли у людей феромоны?
Использование феромонов, особенно для продолжения рода, исследовалось на животных в течение длительного периода времени. За исследованиями на животных последовали исследования на людях. Результаты этих исследований сбили учёных с толку. В то время как многие исследования показывают, что запахи влияют на человека, механизм действия феромонов несколько сложнее.
Ученые в течение длительного времени были убеждены, что у людей нет вомероназального органа, который имеется у других животных и предназначен для детектирования феромонов. На самом деле, у нас есть такой орган, но он очень маленький и не ясно, выполняет ли он какую-нибудь функцию. Научно доказано, что у каждого человека свой уникальный, как отпечатки пальцев, запах, который зависит от его генома. Например, маленькие дети могут отличать своих матерей по запаху, а группа женщин может синхронизировать менструальный цикл с помощью запаха. Тем не менее, осталось ещё много белых пятен в изучении влияния запахов на человека.
6. Что происходит при ударе человека молнией?
Если вам доводилось бывать на улице в грозу, особенно вблизи крупных металлических предметов, то вы, наверняка, задумывались об угрозе удара молнии. Попадание молнии в человека может привести к травме головного мозга, ожогам или даже смерти. Однако, несмотря на высокую вероятность летального исхода, многие жертвы не просто выживают, а остаются целыми и невредимыми, что до сих пор не имеет полноценного научного объяснения.
С целью понять природу этих явлений учёные отправились в Южную Африку, где грозы происходят наиболее часто и имеют наибольшую силу. Они исследовали прохождение разряда через человеческое тело при ударе молнии и выявили, что данный процесс характеризуется большой мощностью и происходит за очень малый промежуток времени. Ещё много вопросов в этой области остались без ответа, но есть надежда, что многие жизни будут спасены уже ближайшем будущем, когда люди станут лучше понимать природу этих явлений.
7. Как женщина может не знать, что она беременна?
Это кажется странным, но бывают случаи, что женщины удивляются, когда начинают рожать и уверяют, что за прошедшие девять месяцев не замечали никаких изменений в своём организме. Это явление встречается очень редко, поэтому исследовать его сложно.
Одной из причин, почему женщина не замечает, что забеременела, является лишний вес. Увеличение веса за счёт беременности в этом случае незначительно по сравнению с набранным ранее и может остаться незамеченным. Может показаться, что нарушения цикла являются однозначным критерием беременности, но они бывают у многих женщин, особенно у тех, которые имеют лишний вес. В таких случаях задержка может длиться месяцами. Также встречаются случаи кровотечений во время беременности. При таких кровотечениях может быть сделан ошибочный вывод о сохранении нормального цикла.
Хотя у некоторых женщин могут быть проблемы со здоровьем, другая часть совершенно здорова и не замечает никаких симптомов. Одна из пациенток доктора Сабрины Сукхан относится ко второй категории. Она имела нормальный вес и даже была медиком, и, следовательно, знала все признаки беременности, но тоже не смогла обнаружить свою беременность до родов. Доктора затрудняются объяснить, как такое могло произойти.
8. Как работает митохондрия?
Митохондрии являются неотъемлемой частью нашего организма. Назначение этих микроскопических органелл заключается в получении энергии из пищи. В течение долгого времени мы почти ничего не знали о митохондриях, но к настоящему моменту наука сделала большие шаги в понимании этих важных органелл.
Совсем недавно ученые узнали, как митохондрии передают энергию. Они также узнали, что они потребляют кальций, но его чрезмерное потребление митохондрией может вызвать проблемы. При избытке кальция клетка может погибнуть, а также могут развиться заболевания, например, сахарный диабет 2-го типа. Исследователи полагают, что эти заболевания влияют на процесс передачи сигналов, с помощью которых организм говорит митохондрии, сколько кальция принимать внутрь или наружу. Группе учёных из Гарвардского университета недавно удалось составить каталог белков митохондрий, в том числе и тех, которые участвуют в процессах потребления кальция. Хотя мы до сих пор не обладаем полнотой знаний о митохондриях, мы надеемся, что вскоре все их загадки будут раскрыты.
9. Почему у человека три ушных кости?
Слух – одно из самых изученных чувств, которое мы считаем само собой разумеющимся. Если не подвергать уши сильным деформациям, они, как правило, функционируют очень хорошо и обычно не требуют ухода. Не все люди воспринимают уши как данность. Так, исследователь по имени Сунил Пуриа из Стэнфордского университета отметил, что рептилии и птицы имеют только две ушные кости, в то время как млекопитающие имеют три, и у нас нет ответа на вопрос почему.
Согласно данным Пуриа, слух человека функционирует несколькими способами. Первый из них является самым очевидным – мы слышим звук, проходящий через наши уши. Мы также слышим, вибрации движения наших голосовых связок, проходящие через кости черепа. Когда вы говорите, вы слышите свой голос несколько иначе, чем другой человек. Это объясняет, почему мало кому нравится слушать свой собственный голос в записи.
Пурия полагает, что отсутствие третьей ушной кости у человека может привести к уменьшению ткани в ушном канале, в результате чего люди бы стали слышать отвлекающие звуки, которые они обычно не воспринимают, например, биение собственного сердца. Пуриа предполагает, что, возможно, третья ушная кость может минимизировать эти эффекты, однако у науки нет досконального понимания этой проблемы, и многое ещё предстоит исследовать.
10. Какие виды бактерий живут у нас на языке?
Человеческий рот является одной из наиболее изученных частей организма. Мы знаем, как устроены зубы, дёсны, вкусовые рецепторы. На первый взгляд может показаться, что и о языке мы почти всё знаем, но на самом деле он скрывает ещё много тайн. Многие врачи мира хотели бы получить в свои руки всё бактерии, которые живут на языке, чтобы детально изучить их и спасти больше жизней, но большинство бактерий, найденных на человеческом языке, не будет расти в чашке Петри. Это представляет значительную трудность для их исследования и классификации.
Недостаток знания об этих бактериях является главным камнем преткновения в лечении таких заболеваний десен как, например, пародонтит. Врачи не могут разработать простой способ лечения этого заболевания, потому что в процессах во рту участвуют множество видов различных бактерий, а наши знания о них ограничены. Исследователям лишь недавно удалось изучить несколько фрагментов ДНК одной из бактерий, обитающих во рту, и они надеются, что это поможет им лучше понять, как бороться с заболеваниями полости рта. Тем не менее, многие из микроорганизмов, обижающих в нашем рту, остаются неизученными
Источник
Мы предпочитаем сериалы и реалити-шоу научным передачам и лекциям. Почему? Ответ очень банален: они интереснее. Но науку тоже можно преподнести интересно и захватывающе.
Видео о том, что космический аппарат «Фила» спустился на комету Чурюмова — Герасименко, собрало на YouTube 200 тысяч просмотров. Клип Кэти Перри на песню This is How We Do собрал 200 миллионов. Мы с гораздо большей охотой потребляем развлекательный, а не образовательный контент. Как это изменить? Сделать науку интересной.
Люди, о которых рассказано ниже, как раз этим занимаются. Это популяризаторы науки, рассказывающие о ней захватывающе и интересно.
Источник