Роботы собирают роботов…
Китайская компания Unitree Robotics выложила ролик, от которого по спине пробегает лёгкий холодок. Их гуманоид G1 стоит на производственной линии и... собирает детали для других роботов.
За «мозги» робота отвечает новая ИИ-модель UnifoLM-X1-0. Это эволюция платформы UnifoLM, которую Unitree разрабатывала для обучения роботов. Самое интересное — всё работает как замкнутый цикл. Робот работает на заводе, его движения генерируют данные, эти данные обучают следующее поколение ИИ. Который ставят в следующего робота. Который снова идёт на завод…
Правда, есть нюанс — видео ускорено вдвое, что уже не так впечатляет. Но всё же, как быстро мы дошли до этой точки!
@vselennayaplus
Свет вместо магнитов: новый тип компьютера работает при комнатной температуре
Модели Изинга больше ста лет. Суть простая: задача представляется как набор магнитов, каждый из которых «смотрит» вверх или вниз. Система стремится к состоянию с минимальной энергией — и это математически равноценно поиску лучшего решения сложной оптимизационной задачи. Концепция мощная, но физически реализовать её всегда было непросто. Предыдущие попытки требовали сверхнизких температур, специальных материалов и работали лишь миллисекунды.
Группа Бхавина Шастри из Королевского университета в Канаде подошла иначе. Вместо магнитов — импульсы света: есть импульс или нет. Они бегут по оптической петле, взаимодействуют между собой и шаг за шагом приходят к конфигурации, которая представляет хорошее решение. «Мы превращаем свет в решатель задач», — говорит Шастри.
Машину собрали всего из пяти компонентов: коммерческие лазеры, оптоволокно и модуляторы — по сути, стандартная интернет-инфраструктура. Система достигла 256 спинов и обошла по производительности коммерческие аналоги с миллиардным финансированием. Работает при комнатной температуре, потребляет значительно меньше энергии и остаётся стабильной часами, выполняя миллиарды операций в секунду.
Где это пригодится? Сворачивание белков для поиска новых лекарств, разбиение чисел в криптографии, оптимизация логистики. В общем все те задачи, которые должны решать квантовые компьютеры.
@vselennayaplus
Об Альберте Эйнштейне некоторые люди узнали только из-за сексуального скандала
Пост продюсера "Вселенной Плюс"
Наши друзья из сообщества @SpaceX_rus запустили свой ютуб-канал с новостями освоения космоса!
Рассказывают весело, интересно и познавательно. Давайте поддержим! Недавно у них вышел третий выпуск. Про про NASA и Starship, дальний и ближний космос, научные открытия и инженерные достижения.
Если вам интересен такой формат, обязательно проходите по ссылке и подписывайтесь.
@vselennayaplus
45 минут сна перезагружают мозг
Мозг учится, укрепляя связи между нейронами. Каждая новая мысль, впечатление, задача — всё это «прокачивает» синапсы. Но к середине дня система перенасыщается. Представьте оперативку, забитую под завязку — вроде всё работает, но новые процессы запускаются с трудом.
Команда из Фрайбургского медицинского центра и Женевского университета обнаружила, что для «разгрузки» не обязательно ждать ночи. Хватает 45-минутного дневного сна.
Как это проверяли? 20 добровольцев приходили в лабораторию дважды. В один визит им давали поспать после обеда, в другой — нет. Синапсы у живого человека напрямую не измеришь, поэтому учёные использовали транскраниальную магнитную стимуляцию и ЭЭГ — эти методы позволяют косвенно оценить, насколько «нагружены» нейронные связи и готовы ли они к формированию новых.
Результат оказался довольно наглядным. После сна общая синаптическая активность падала — происходил тот самый «сброс». А вот способность мозга выстраивать новые связи, наоборот, значительно возрастала. Участники, которые вздремнули, были объективно лучше готовы к обучению.
Профессор Кристоф Ниссен, руководивший исследованием, считает это особенно ценным для людей с высокой нагрузкой — музыкантов, спортсменов, тех, кому критична концентрация.
При этом учёные сделали важную оговорку: если вы иногда плохо спите — паниковать не стоит, это не разрушает когнитивные функции. А вот при хронической бессоннице снотворные могут навредить — они нарушают естественные механизмы восстановления. Эффективнее работает когнитивно-поведенческая терапия.
@vselennayaplus
ДНК вместо флешки
У цифрового мира две вечные проблемы: где хранить лавину данных и как их защитить. Кремниевые технологии упираются в потолок. А решение, возможно, лежало перед нами всё это время — в молекуле ДНК.
Исследователи из Аризонского университета представили сразу два подхода (раз и два), и оба построены на одной идее: ДНК — это не только генетический код, но и платформа для хранения и шифрования информации.
Первый подход — хранение. Обычно, когда говорят про «данные в ДНК», имеют в виду запись информации в генетическую последовательность — буквы A, T, G, C. Потом её нужно секвенировать, а это долго и дорого. Здесь всё иначе. Учёные создали наноразмерные ДНК-структуры, где информацию несёт сама физическая форма молекулы, а не последовательность оснований. Структуры проходят через крошечный сенсор, тот улавливает электрические сигналы от их формы, а алгоритмы машинного обучения расшифровывают данные обратно в текст. Быстрее, дешевле, проще масштабировать.
Потенциал — колоссальный. ДНК невероятно компактна и живуча. В 2022 году из гренландских отложений извлекли фрагменты ДНК возрастом около двух миллионов лет. Представьте архив, который переживёт любой жёсткий диск.
Второй подход — шифрование. Тут учёные использовали ДНК-оригами — технику, при которой нити ДНК складываются в точные двух- и трёхмерные фигуры. Информация кодируется в расположении и паттернах этих наноструктур. Без правильного «ключа» — набора эталонных паттернов — данные выглядят как бессмысленный шум. Для считывания применяется сверхразрешающая микроскопия в связке с нейросетями.
@vselennayaplus
Обезьяна, которая понимает понарошку
Детские чаепития с пустыми чашками, сражения на палках-мечах — мы с малых лет умеем играть в «понарошку». Казалось, что способность воображать несуществующие предметы — исключительно наша, человеческая. Но 43-летний бонобо по имени Канзи это опроверг.
Канзи владеет системой лексиграмм — более 300 символов, с помощью которых он общается с людьми. Исследователи провели с ним серию экспериментов, опубликованных в журнале Science.
Задача простая. Экспериментатор ставит перед Канзи два прозрачных стакана, делает вид, что наливает в каждый воображаемый сок из пустого кувшина, а затем «выливает» один обратно. «Канзи, где сок?» В 68% случаев он указывал на правильный стакан — тот, из которого «не выливали». С первой же попытки. Без подсказок, без награды за ответ в тестовых пробах.
Но может, Канзи просто думал, что сок настоящий? Для этого провели второй эксперимент. Перед ним поставили два стакана — один с реальным соком, другой пустой. В пустой «налили» воображаемый сок. И спросили: «Какой хочешь?» В 78% случаев Канзи выбирал настоящий сок. Он различал реальное и воображаемое.
В третьем эксперименте повторили всё то же самое, но с виноградом вместо сока. Результат — снова 69% правильных ответов.
Почему это важно? Чтобы следить за воображаемым предметом, мозг должен одновременно удерживать две картины мира: реальную («оба стакана пусты») и воображаемую («в одном есть сок»). Учёные называют это вторичной репрезентацией — способностью строить ментальную модель, отделённую от реальности. Считалось, что это чисто человеческая штука. Именно на ней держится наше умение представлять будущее, понимать чужие убеждения и, собственно, играть в «понарошку».
Теперь выясняется, что эта способность, вероятно, появилась 6–9 миллионов лет назад — у общего предка людей и человекообразных обезьян.
@vselennayaplus
Марс подождёт. SpaceX летит на Луну
Годами Илон Маск твердил одно: Марс, Марс, Марс. Красная планета — главная цель, смысл существования SpaceX, мечта всей жизни. И вот — разворот на 180 градусов.
В воскресенье Маск написал в X, что приоритет SpaceX теперь — «самоподдерживающийся город» на Луне. По его словам, построить его реально менее чем за 10 лет. Марс из планов никуда не делся — старт колонизации через 5–7 лет. Но, цитируя Маска, «главный приоритет — обеспечить будущее цивилизации, а с Луной это быстрее».
Кстати, ещё в прошлом году Маск обещал отправить беспилотную миссию на Марс до конца 2026-го. Теперь вместо этого SpaceX нацелена на беспилотную посадку на Луну к марту 2027 года.
SpaceX уже является ключевым подрядчиком программы NASA Artemis с контрактом на 4 миллиарда долларов — именно Starship должен доставить астронавтов на Луну. При этом сам Маск уточнил, что NASA составляет менее 5% выручки SpaceX. Основной заработок — коммерческий Starlink.
И вот что ещё интересно. Меньше недели назад SpaceX поглотила xAI — ИИ-компанию Маска. Сделка оценила SpaceX в триллион долларов, а xAI — в 250 миллиардов. Сторонники слияния считают, что это поможет SpaceX развивать космические дата-центры — Маск уверен, что они энергоэффективнее наземных на фоне взрывного роста потребностей ИИ.
@vselennayaplus
Аргентина открыла свой подводный мир
Мы в редакции очень любим подводный мир и всегда с радостью изучаем новые исследования оттуда. А тут — настоящий подарок. Аргентинские учёные завершили экспедицию вдоль всего побережья страны на судне R/V Falkor (too) Института Шмидта, и результаты превзошли ожидания.
Команда доктора Марии Эмилии Браво из Университета Буэнос-Айреса искала холодные сипы — участки дна, где метан просачивается из грунта. Вокруг них формируется особая жизнь: микробы перерабатывают химию в энергию, а ими питаются моллюски и черви. Один из найденных сипов занимает целый квадратный километр с колониями хемосинтетических двустворчатых моллюсков.
Но сипами дело не ограничилось. Экспедиция обнаружила крупнейший на планете риф коралла Bathelia candida — не менее 0,4 км², сопоставимо с Ватиканом. Этот долгоживущий коралл служит домом для рыб, ракообразных и осьминогов. Его рифы нашли на 600 километров южнее известной границы ареала — на широте 43,5°.
На отметке 3890 метров впервые в аргентинских водах задокументировали whale fall — останки кита на дне, ставшие источником пищи для глубоководных обитателей. А на 250 метрах засняли призрачную медузу Stygiomedusa gigantea — купол до метра, ловчие руки до 10 метров. Жалящих щупалец нет, добычу захватывает руками.
Всего учёные предполагают 28 новых видов: черви, кораллы, ежи, улитки, актинии. Среди находок — и человеческий мусор: сети, пакеты и VHS-кассета с корейской наклейкой. Откуда она у аргентинских берегов — никто не знает.
@vselennayaplus
Люди снова собираются лететь к Луне
Какая лунная миссия была подготовлена лучше: новая «Артемида» или старые «Аполлоны»?
Какие трудности ждут астронавтов на пути к Луне?
И кто победит в новой лунной гонке?
В новом выпуске «Неземного подкаста» рассказывает астроном Владимир Сурдин.
Пожалуйста, поставьте под видео лайк (это поможет запустить выпуск подкаста в космос) и смотрите:
https://www.youtube.com/watch?v=dgnqxLbBvx8
https://www.youtube.com/watch?v=dgnqxLbBvx8
https://www.youtube.com/watch?v=dgnqxLbBvx8
Микроскоп, который видит невидимое
Физики из MIT построили микроскоп, работающий на терагерцовом излучении, и впервые в истории увидели, как «танцуют» электроны внутри сверхпроводника. Результаты опубликованы в Nature.
Сначала немного контекста. Разные виды света показывают разные вещи. Обычный свет — поверхность. Рентген — внутреннюю структуру. Инфракрасный — тепло. А терагерцовое излучение занимает особое место: оно колеблется триллион раз в секунду, и это идеально совпадает с частотой естественных вибраций атомов и электронов в материалах.
Проблема в том, что длина волны терагерцового света — сотни микрон. Это слишком много. Из-за дифракционного предела луч невозможно сфокусировать на микроскопическом образце. Он просто «обтекает» его, как океанская волна обтекает песчинку. Представьте: ваш образец 10 микрон, а пятно света — 100. Вы в основном измеряете воздух вокруг.
Команда MIT нашла способ обойти этот фундаментальный барьер. Они использовали спинтронные эмиттеры — многослойные металлические структуры, которые под действием лазера генерируют короткие терагерцовые импульсы. Хитрость в том, что образец размещается вплотную к эмиттеру. Свет «ловится» до того, как успевает рассеяться, и сжимается в пятно гораздо меньше своей длины волны.
Дополнительно в конструкцию встроено зеркало Брэгга — система отражающих плёнок, которая отсекает лазерное излучение и пропускает только терагерцовый сигнал. Это защищает образец от повреждений.
Для демонстрации учёные взяли образец BSCCO — оксида висмута-стронция-кальция-меди. Это высокотемпературный сверхпроводник. Охладили его почти до абсолютного нуля и направили терагерцовый луч.
То, что они увидели, существовало до этого только в теории. Сверхпроводящие электроны коллективно «покачивались» на терагерцовых частотах — как желе, которое кто-то толкнул. Сверхтекучая жидкость без трения, колеблющаяся в унисон.
Зачем это нужно? Во-первых, понимание поведения электронов в сверхпроводниках приближает к созданию сверхпроводников комнатной температуры. Во-вторых, терагерцовый диапазон — будущее беспроводной связи. Терагерцовые частоты способны передавать данные быстрее, чем нынешние микроволновые технологии. А новый микроскоп позволяет изучать материалы для будущих антенн и приёмников.
P.S. На изображении к посту — художественная интерпретация сверхтекучей волны в слоистом сверхпроводнике.
@vselennayaplus
Тайная жизнь паразита в вашей голове
Примерно у каждого третьего человека на планете в мозге живёт паразит. Звучит жутковато, но это правда. Toxoplasma gondii — микроскопический организм, который попадает в тело через недоготовленное мясо или контакт с кошачьим лотком. Заселяется в нейроны, формирует крошечные цисты и остаётся там навсегда. Буквально — на всю жизнь.
Долгое время учёные считали эти цисты чем-то вроде бункера. Паразиты прячутся внутри, впадают в спячку, ждут своего часа. Простая и понятная схема. Но исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде доказали: всё гораздо сложнее.
Цисты оказались не тихим убежищем, а настоящим командным центром.
С помощью секвенирования РНК отдельных клеток учёные впервые заглянули внутрь цист, извлечённых из живой ткани мозга. И обнаружили там не однородную массу спящих паразитов, а как минимум пять различных подтипов. Каждый со своей специализацией — одни отвечают за выживание, другие готовы к распространению, третьи в любой момент могут «проснуться» и начать атаку.
Почему это важно? Потому что существующие лекарства справляются только с активной формой паразита. Против цист они бессильны. Вообще. Ни один препарат не может их уничтожить. А когда иммунитет человека слабеет — из-за болезни, стресса, беременности — спящие паразиты активируются. И тогда начинаются серьёзные проблемы: поражение мозга, потеря зрения.
Особенно опасна первичная инфекция во время беременности. Иммунная система плода ещё не сформирована, и последствия могут быть тяжёлыми.
Новое понимание устройства цист открывает путь к прицельной терапии. Теперь учёные знают, какие именно подтипы паразитов запускают реактивацию. А значит, понимают, куда целиться.
@vselennayaplus
Робо-рука, которая лучше человеческой
Столетиями человеческая рука считалась эталоном ловкости, и роботизированные манипуляторы проектировались по её образцу. Но копирование означало и копирование ограничений: пальцы гнутся только внутрь, один большой палец, фиксированная ладонь. Инженеры из EPFL решили отойти от этой модели.
Их рука построена на симметричной архитектуре. До шести идентичных пальцев с силиконовыми наконечниками, причём любая комбинация может формировать щипковый захват. Два крайних пальца способны перемещаться и работать как противопоставленные большие — по одному с каждого края. Пальцы сгибаются в обе стороны, что устраняет разделение на ладонь и тыльную сторону: рука просто выворачивается и продолжает работать.
Конструкция позволяет выполнять 33 типа хватательных движений, характерных для человека, плюс то, что человеку недоступно: держать предмет на «спине» кисти, одновременно манипулируя другим.
Отдельная способность (крутая и жуткая одновременно) — автономное перемещение. Рука может отсоединяться от манипулятора, и каждый палец работает независимо, позволяя ей ползти в труднодоступные места. Од Бийар, руководитель лаборатории LASA, называет это «loco manipulation» — сочетание манипуляции и мобильности.
Источником вдохновения послужила природа. Осьминог использует щупальца и для передвижения, и для вскрытия раковин. Богомол охотится и перемещается одними и теми же конечностями. Симметричная роботизированная рука объединяет обе функции.
Разработчики видят применение везде, где требуется точность и доступ к ограниченным пространствам.
@vselennayaplus
Формула, вырезанная ножом на мосту
16 октября 1843 года ирландский математик Уильям Гамильтон гулял вдоль Королевского канала в Дублине. И вдруг — щёлк. Озарение. Он достал перочинный нож и нацарапал на камне моста Брум:
i² = j² = k² = ijk = –1
Три буквы, одна цифра. Самое знаменитое математическое граффити в истории. Сейчас на этом месте памятная табличка, а каждый год 16 октября фанаты математики устраивают паломничество и повторяют маршрут Гамильтона.
Но что вообще значит эта формула?
Гамильтон бился над одной задачей — как описать вращение объектов в трёхмерном пространстве. Координаты x, y, z — это понятно. А вот что происходит с ними при повороте? Тут начиналась сферическая геометрия и головная боль.
Для двумерных вращений уже существовал изящный трюк с комплексными числами. Умножаешь на мнимую единицу i — и линия поворачивается на 90 градусов. Красота. Гамильтон хотел провернуть то же самое в 3D.
Месяцы мучений привели его к неожиданному выводу: для трёхмерных вращений нужны четырёхмерные числа. Три мнимые единицы — i, j, k — плюс обычная. Он назвал их кватернионами.
А мнимую часть кватерниона Гамильтон окрестил «вектором». Да, тем самым вектором из школьной физики — стрелочка с направлением и длиной. До него учёные работали с отдельными координатами. Гамильтон первым объединил их в единый математический объект.
Сегодня векторы повсюду. Уравнения Максвелла для электромагнитных полей записываются в одну строчку вместо трёх громоздких формул. Инженеры считают нагрузки на мосты. Программисты ориентируют спутники.
И кватернионы — они тоже живее всех живых. NASA использует их для управления марсоходами. Разработчики игр — для вращения 3D-моделей. Оказалось, что для программирования поворотов изобретение Гамильтона до сих пор часто лучший выбор.
Сам он до триумфа не дожил. Коллеги не оценили. Но Гамильтон верил — когда-нибудь его поблагодарят. «Неважно когда», — писал он. Теперь мы пользуемся плодами той формулы каждый день. Даже не подозревая об этом.
@vselennayaplus
Корова научилась пользоваться инструментами
Вероника — швейцарская бурая корова, которая живёт не на ферме, а как домашний питомец у фермера Витгара Вигеле в Австрии. Больше десяти лет назад хозяин заметил странную привычку: она подбирала палки и целенаправленно чесалась ими. Когда видео попало к когнитивному биологу Элис Ауэршперг из Венского ветеринарного университета, та сразу поняла — это не случайность.
Учёные приехали наблюдать лично и провели серию экспериментов. Перед коровой клали щётку в разных положениях и фиксировали, какой конец она выбирает и какую часть тела чешет.
Результаты оказались поразительными. Вероника выбирает разные части одного инструмента для разных задач. Щетинистый конец щётки — для широких и крепких участков вроде спины. Гладкую рукоятку — для мягких и чувствительных зон внизу тела. При этом она меняет технику: наверху движения широкие и энергичные, внизу — медленные и аккуратные.
Такое поведение называется гибким многофункциональным использованием инструментов. До сих пор его убедительно документировали только у шимпанзе. Теперь — у коровы.
Исследователи отмечают, что условия жизни Вероники сыграли ключевую роль. Большинство коров не доживают до её возраста, не имеют доступа к разнообразным предметам и не живут в сложной среде. Вероника — исключение. И возможно, таких исключений больше, просто никто не искал.
Команда приглашает всех, кто наблюдал подобное поведение у коров или быков, связаться с ними.
@vselennayaplus
Не ждите нового «Неземного подкаста»
Друзья! Нам много пишут взволнованные зрители: почему так давно не публикуются новые выпуски «Неземного подкаста»?
Новый выпуск будет через несколько дней, но ждать его не стоит.
Потому что прямо сейчас можно купить билеты на «Неземной подкаст LIVE».
Владимир Георгиевич уже готовит специальную новую лекцию:
«ЗАЧЕМ ЗЕМЛЯНАМ НУЖНА ЛУНА?»
Полёт людей к Луне случится уже вот-вот, а значит, самое время обсудить:
Сможем ли мы поселиться на спутнике Земли, как и когда?
Есть ли там полезные ископаемые и какие?
Как Луна может помочь освоению дальнего космоса?
И зачем вообще нам, землянам, нужна Луна?
Ждём вас: 21 февраля. Москва, киноконцертный комплекс «Эльдар»
Билеты покупайте здесь:
https://iframeab-pre10714.intickets.ru/event/70148619/
Километр сквозь лёд — и всё пошло не так
Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде — одно из самых тревожных мест на планете. Его отступление может ускорить сброс льда в океан и поднять уровень моря на несколько метров в ближайшие столетия. Чтобы понять, что происходит под ледником, учёным нужно туда добраться.
Команда Британской антарктической службы (BAS) и южнокорейского полярного института KOPRI больше недели жила в палатках прямо на леднике. Задача — пробурить скважину горячей водой (около 80°C) через километр льда. Диаметр отверстия — всего 30 сантиметров. И оно начинает замерзать обратно примерно за 48 часов. Работать нужно быстро.
И у них получилось. Скважина достигла океана под ледником, и приборы впервые в истории собрали данные прямо из-под основного тела Туэйтса. Результаты — турбулентные течения и относительно тёплая вода, способная активно разрушать лёд снизу. Именно то, чего опасались.
Но дальше пошло не по плану. Когда команда начала опускать систему долгосрочного мониторинга — ту, что должна была проработать под ледником год-два и передавать данные через спутник — приборы застряли в скважине. Вероятная причина — повторное замерзание или деформация отверстия. Ледник-то движется со скоростью больше 9 метров в сутки. Ухудшающаяся погода и ограниченный запас горячей воды не оставили шансов на вторую попытку. Оборудование осталось во льду.
Это была уже вторая экспедиция к Туэйтсу. Первая, в 2022 году, вообще не смогла добраться до места из-за тяжёлых ледовых условий. Так что нынешний сезон — при всех потерях — серьёзный шаг вперёд. Собранные данные уже анализируются, а подготовка к следующей миссии началась.
@vselennayaplus
Мастер передаёт навык роботу
Суреш Синнайян десять лет восстанавливал лопатки авиадвигателей вручную. Направлял деталь по шлифовальной ленте, подгоняя форму с точностью до тысячных долей дюйма. Теперь он учит этому робота. Просто таких специалистов катастрофически мало, а двигателей, ждущих ремонта, становится всё больше.
В авиации сейчас настоящий затор. Новые двигатели износились быстрее, чем ожидалось, запчастей не хватает, самолёты месяцами стоят в очередях на обслуживание. Авиакомпании в бешенстве.
Компания GE Aerospace пытается решить ситуацию через автоматизацию. Компания вкладывает до 300 миллионов долларов в сингапурский ремонтный хаб на 2 000 сотрудников. Задача — выжать на треть больше отремонтированных двигателей с той же площади. Без пристроек, чисто за счёт перестройки процессов.
Кроме шлифовальных роботов, там уже работают «роботы белого света» — штука, кстати, довольно изящная. Два манипулятора с оптическими сканерами танцуют вокруг турбинного диска, фиксируя каждую микроцарапину. Раньше инспектор сидел с фонариком и зеркалом по 12 часов, выкручивая шею. Теперь система собирает данные сама, а человек подключается там, где нужен опыт — решает, отправить деталь в ремонт или списать.
Ремонт сопловых аппаратов двигателя CFM56 в 2021 году занимал 40 дней. К 2028-му хотят довести до 21. Каждый лишний день — это простаивающий самолёт и убытки.
Правда, аналитики замечают: когда производство новых бортов выйдет на нормальный темп, давление на ремонт старых может ослабнуть и без всяких роботов.
@vselennayaplus
Гравитация мешала печатать органы. В MIT решили проблему
У 3D-биопечати есть неочевидный враг — обычная гравитация. Живые клетки, смешанные с мягкими гидрогелями («биочернилами»), постепенно оседают на дно шприца принтера. Они просто тяжелее геля. Чем дольше печать — тем хуже: сопла забиваются, клетки распределяются неравномерно, ткани получаются нестабильными.
Инженеры из MIT придумали MagMix — компактное магнитное устройство, которое перемешивает биочернила прямо во время печати.
Внутрь шприца помещается крошечный магнитный пропеллер. Снаружи — постоянный магнит на моторчике, который двигается вдоль шприца и управляет пропеллером без контакта с содержимым. Никакого загрязнения. Систему можно установить на любой стандартный биопринтер, ничего не меняя в конструкции.
Команда уже продемонстрировала, что напечатанные с MagMix клетки за несколько дней созревают в мышечную ткань.
Зачем это нужно? Точные модели человеческих тканей позволят тестировать лекарства без опытов на животных — FDA уже интересуется такими альтернативами. А в перспективе — регенеративная медицина, замена повреждённых тканей напечатанными.
Есть и неожиданное направление: напечатанные мышцы планируют использовать для «биогибридных» роботов, приводимых в движение живой тканью.
@vselennayaplus
Щедрость можно включить
Почему одни люди легко делятся последним, а другие считают каждую копейку даже в мелочах? Родители годами учат детей делиться, но результат у всех разный. Учёные, кажется, нашли один из механизмов — и он буквально переключается.
44 добровольца сыграли 540 раундов в так называемую «игру диктатора». Правила простые: тебе дают сумму денег, и ты решаешь, сколько оставить себе, а сколько отдать незнакомцу. Никаких последствий, никакого давления — чистое решение между «мне» и «ему».
Пока участники делали выбор, исследователи воздействовали на их мозг с помощью транскраниальной стимуляции переменным током — неинвазивно, через поверхность головы. Метод заставляет нейроны в определённых зонах синхронизировать свою активность в заданном ритме.
И вот что выяснилось. Когда учёные синхронизировали гамма-ритмы между лобной и теменной долями мозга, люди становились щедрее. Они чаще предлагали партнёру больше денег — даже в ситуациях, когда сами оставались в проигрыше. Вычислительная модель показала, что стимуляция меняла сам принцип оценки: после неё участники начинали сильнее учитывать выгоду другого человека при принятии решения.
Важная оговорка — учёные не измеряли активность мозга напрямую во время эксперимента. Но причинно-следственная связь налицо: изменили паттерн коммуникации между зонами мозга — изменилось поведение.
@vselennayaplus
Математика старше письменности на 3000 лет
Люди рисовали животных и людей начиная с 40 000 года до нашей эры. А вот растения — нет. Тысячелетиями. Даже когда начали заниматься земледелием — всё равно нет. Ни колоска, ни листика. Странно, правда?
Первые систематические изображения цветов, кустов и деревьев появились только около 6200 года до н.э. — на расписной керамике халафской культуры в северной Месопотамии. И вот что по-настоящему удивительно: эти рисунки оказались не просто украшением.
Исследователи из Еврейского университета проанализировали десятки тысяч керамических фрагментов с 29 халафских стоянок. Цветы на донышках чаш изображены с поразительной точностью — лепестки делят круг на 4, 8, 16 и 32 части. На одной чаше из Арпачии нарисованы ровно 64 цветка в шахматном порядке. Числа 4, 8, 16, 32, 64 — это геометрическая прогрессия. Каждое следующее вдвое больше предыдущего. И это не совпадение. Изредка мастера рисовали 6, 7 или 13 лепестков, но это единичные случаи — скорее ошибки, чем система.
Письменность появится лишь через три тысячи лет, в шумерскую эпоху. А здесь уже видны навыки симметрии, точного деления пространства и арифметического мышления. Авторы статьи предполагают, что подобные умения были нужны в повседневной жизни — например, для честного раздела урожая между семьями, которые совместно обрабатывали поля.
Кстати, среди всех растительных мотивов нет ни зерновых, ни плодов. Халафцы рисовали цветы, ветви и деревья исключительно ради красоты. Получается, что именно развитие математического мышления помогло людям впервые разглядеть эстетику растительного мира — и перенести её на керамику.
@vselennayaplus
Atlas идёт на завод. Но перед этим — крутит сальто
Boston Dynamics готовит коммерческую версию гуманоида Atlas к промышленному внедрению. Hyundai Motor Group уже подтвердила: к 2028 году роботы появятся на заводе в Джорджии для сортировки деталей, а к 2030-му им доверят сборку узлов.
Производственный Atlas — машина с 56 степенями свободы и четырёхпальцевыми захватами, оснащёнными тактильными датчиками. Но пока коммерческая версия готовится к цеху, исследовательскому Atlas устроили прощальный тест. В партнёрстве с Институтом робототехники и ИИ (RAI), которым руководит основатель Boston Dynamics Марк Райберт, команда решила проверить абсолютные пределы мобильности робота.
Результат — вирусное видео, где Atlas с разбега выполняет рондат и тут же переходит в сальто назад, приземляясь на ноги без потери равновесия. В том же ролике показали и закулисье: серию падений, потерю баланса, приземления на голову.
Технологически всё это стало возможным благодаря методу «нулевого переноса» — модель поведения обучают в симуляции и переносят на физического робота без дополнительной настройки.
@vselennayaplus
Мозг мальчиков и девочек отличается ещё до рождения
Учёные из Кембриджа впервые проследили рост человеческого мозга непрерывно — от середины беременности до первого месяца жизни. Раньше этот период изучали кусками: отдельно плод, отдельно новорождённый. Между ними зияла слепая зона — как раз в тот момент, когда мозг стремительно перестраивается для жизни вне утробы.
Чтобы её закрыть, команда проанализировала почти 800 снимков мозга из проекта Developing Human Connectome Project — одного из крупнейших в мире ресурсов перинатальной визуализации. И обнаружила кое-что примечательное.
Различия в росте мозга у мужских и женских плодов видны уже к середине беременности. Мозг мальчиков демонстрировал больший прирост общего объёма по сравнению с девочками на тех же стадиях развития.
Но исследование интересно не только этим. Учёные увидели, что разные ткани мозга созревают в разном темпе. В середине беременности основной вклад в рост даёт белое вещество — оно отвечает за связи между отделами мозга. А вот ближе к родам и после них лидирует серое вещество, ответственное за обработку информации и мышление.
Ещё одна находка: глубинные структуры мозга — миндалевидное тело, мозжечок, таламус — достигают пиковой скорости роста раньше, чем кора. Это логично: сначала формируются системы, обеспечивающие базовые функции, и только потом — те, что отвечают за сложное мышление.
Исследователи подчёркивают: наблюдаемые различия между полами, скорее всего, связаны с пренатальными половыми гормонами. Мужские плоды подвергаются воздействию значительно более высоких уровней тестостерона и эстрогена. У животных эти гормоны формируют половые различия в мозге и поведении. Теперь предстоит проверить, работает ли тот же механизм у людей.
Отдельно авторы отмечают связь с нейроотличиями. Профессор Саймон Барон-Коэн, руководивший исследованием, говорит: ранние половые различия в мозге могут объяснить, почему аутизм чаще диагностируется у мальчиков. Известно, что аутичные люди подвергались повышенному воздействию пренатальных половых гормонов. Возможно, именно здесь кроется связь.
Понимание того, как именно мозг растёт в первые месяцы — до и после рождения — может стать ключом к раннему выявлению нейроразвивающихся состояний.
@vselennayaplus
WiFi-сети как инструмент слежки
WiFi-сигналы несут информацию не только о передаваемых данных, но и об окружающей среде. Радиоволны отражаются от стен, мебели и людей, создавая характерные паттерны. Эту особенность давно используют для определения присутствия человека в помещении. Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) показали, что возможности технологии значительно шире — вплоть до идентификации конкретных людей.
Ранее для WiFi-идентификации применялся анализ Channel State Information (CSI). Проблема в том, что CSI требует модифицированной прошивки и работает только с определёнными сетевыми картами. Команда KASTEL под руководством профессора Торстена Штруфе продемонстрировала атаку на основе другого источника — Beamforming Feedback Information (BFI).
BFI — это данные, которые клиентские устройства отправляют роутеру в рамках стандартной процедуры формирования луча. Ключевое отличие: BFI передаётся без шифрования и доступен любому устройству в радиусе действия сети. Не нужны специальное оборудование, доступ к сети или модифицированная прошивка — достаточно стандартного WiFi-адаптера в режиме мониторинга.
В эксперименте участвовали 197 человек. Система на основе рекуррентных нейросетей идентифицировала их с точностью 99,5% — независимо от ракурса съёмки и стиля походки. При этом BFI-метод показал более высокую точность, чем CSI-подход, несмотря на меньшее временное разрешение данных.
@vselennayaplus
Кожа осьминога — теперь из принтера
Осьминоги меняют цвет, текстуру и форму кожи за доли секунды. Сложнейшая система мышц и нервов позволяет им маскироваться и буквально растворяться на фоне кораллов. Инженеры из Университета Пенн Стейт посмотрели на это — и воспроизвели трюк в синтетическом материале.
Команда профессора Хунтао Суна создала «умную синтетическую кожу» на основе гидрогеля. Но главное тут не сам материал, а то, как в него закладывается информация. Используется полутоновая кодированная печать — принцип, знакомый по газетным фотографиям, где картинка складывается из точек. Только здесь «точки» — это микрозоны с разными физическими свойствами, вшитые прямо в структуру плёнки.
По сути, в материал печатаются инструкции. Они определяют, как каждый участок отреагирует на тепло, жидкость или растяжение. Одни зоны сжимаются сильнее, другие слабее — вместе они создают картинку, текстуру или трёхмерную форму.
Для демонстрации учёные закодировали в гидрогель Мону Лизу. После промывки этанолом плёнка полностью прозрачная. Но стоит опустить её в ледяную воду или нагреть — портрет проступает. Можно даже просто растянуть материал, и скрытое изображение станет видно через анализ деформации.
Ещё одна крутая деталь — кожа трансформируется из плоского листа в объёмные структуры. Без многослойных конструкций. Один лист, один материал — а на выходе сложная 3D-форма с текстурой, как у головоногого. Поэтому метод и называют 4D-печатью: три измерения плюс реакция на среду.
@vselennayaplus
Как омолодить клетки глаза
FDA дало зелёный свет на первое в истории клиническое испытание терапии, которая пытается не лечить болезнь глаз, а откатить возраст повреждённых клеток назад. Компания Life Biosciences начинает испытания препарата ER-100 на людях.
Речь идёт об оптических нейропатиях — группе заболеваний, при которых гибнут ганглионарные клетки сетчатки. Это нейроны, соединяющие глаз с мозгом. Проблема в том, что они не восстанавливаются. Погибли — и всё, зрение потеряно необратимо. Сюда относятся открытоугольная глаукома — одна из главных причин слепоты в мире — и так называемый «инсульт глаза» (НАИОН), при котором зрение пропадает внезапно и безболезненно. От НАИОН сейчас нет ни одного одобренного лекарства.
Существующие методы лечения глаукомы в основном снижают внутриглазное давление. Но даже когда давление в норме, нейроны продолжают гибнуть. Никто не борется с самой причиной — дегенерацией клеток.
ER-100 работает принципиально иначе. В основе лежит технология частичного эпигенетического перепрограммирования. Если упростить: препарат не меняет ДНК клетки. Он меняет эпигеном — систему биохимических меток, которые управляют активностью генов. По сути, клетке возвращают «молодой» профиль работы генов, не трогая сам генетический код.
Для этого используются три из четырёх факторов Яманаки. Те самые, за открытие которых Синъя Яманака получил Нобелевскую премию в 2012 году. Изначально они позволяли перепрограммировать взрослые клетки обратно в стволовые. Но полное перепрограммирование опасно — клетка может стать раковой. Поэтому Life Biosciences использует контролируемую, частичную версию процесса. Клетка омолаживается, но остаётся собой.
Препарат вводится инъекцией прямо в стекловидное тело глаза. В доклинических испытаниях на приматах он восстанавливал паттерны метилирования — те самые «часы старения» — и улучшал зрительную функцию.
Первая фаза клинических испытаний сосредоточена на безопасности. Учёные проверят переносимость, иммунный ответ и первые признаки влияния на зрение у пациентов с глаукомой и НАИОН.
Если всё сработает, последствия выйдут далеко за пределы офтальмологии. Life Biosciences уже планирует расширить платформу на другие возрастные заболевания. Потому что старение клеток — универсальная проблема, а не только проблема глаз.
@vselennayaplus
Долголетие записано в генах?
Последние полвека учёные сходились во мнении: гены определяют продолжительность жизни от силы на 10–25 процентов. Всё остальное — образ жизни, экология, удача. Но свежее исследование, опубликованное в Science, ставит этот консенсус под сомнение. Оказывается, наследуемость долголетия достигает 55%. То есть больше половины того, сколько мы проживём, уже записано в ДНК.
Как же предыдущие оценки умудрились промахнуться вдвое?
Всё дело в том, что старые исследования валили в одну кучу все причины смерти — и эпидемии, и несчастные случаи, и постепенный износ организма. Но это принципиально разные истории. Умереть от холеры в тридцать лет и от сердечной недостаточности в восемьдесят пять — не одно и то же. Первое — внешний фактор, второе — внутренний, заложенный в биологии.
Команда из Института Вейцмана решила разделить эти категории. Они подняли архивы близнецовых исследований из Дании и Швеции — некоторые записи тянутся аж с 1800-х годов. Добавили данные о братьях и сёстрах американских долгожителей. И применили математическую модель, которая отсекает смерти от внешних причин.
Логика метода простая: однояйцевые близнецы делят 100% ДНК, разнояйцевые — примерно половину. Сравниваешь, насколько похожа продолжительность жизни в обеих группах — и вычисляешь вклад генетики. Когда из уравнения убрали «шум» от инфекций и аварий, генетический сигнал проступил гораздо отчётливее.
Причём связь становилась заметнее в более поздних данных. В конце XIX века люди массово умирали молодыми от болезней, которые сегодня легко лечатся, и генетика терялась на этом фоне. Но по мере развития медицины и улучшения условий жизни наследственный фактор проявлялся всё ярче.
Ещё одна любопытная деталь: не все болезни одинаково «генетичны». Деменция и сердечно-сосудистые заболевания показали высокую наследуемость. А вот рак — значительно меньшую. Похоже, онкология больше зависит от случайных клеточных мутаций и внешних триггеров, чем от семейной истории.
Впрочем, 55% — это не приговор и не судьба. Генетический эпидемиолог Ида Карлссон из Каролинского института напоминает: гены изменить нельзя, а вот образ жизни — вполне. К тому же долгая жизнь не всегда означает здоровую.
Так что если бабушка дожила до девяноста — это хороший знак. Но на генетику полагаться не стоит. Бегать по утрам всё равно полезно.
@vselennayaplus
Почему школы возвращают чистописание
В Nature вышла любопытная статья. Оказывается, последние лет пятнадцать в мире был странный тренд — школы массово отказывались от обучения письму от руки. Финляндия, Швейцария, куча штатов в США... Логика понятная: зачем прописи, если есть клавиатура?
И вот теперь — разворот на 180 градусов. Страны одна за другой возвращают чистописание в программы. Потому что наука сказала своё слово.
Мозг при письме от руки работает совершенно иначе.
Нейробиолог Карин Харман Джеймс из Университета Индианы провела эксперимент. Дети, ещё не умеющие читать, учили буквы двумя способами — одни писали от руки, другие печатали на клавиатуре. Потом их поместили в МРТ-сканер и показали эти буквы.
У «пишущих» детей активировались те же зоны мозга, что работают при чтении у взрослых. У «печатающих» — нет. Письмо от руки буквально формирует нейронные паттерны для распознавания символов.
Норвежские учёные копнули глубже. Одри ван дер Меер с коллегами надевала детям электродные шапочки и смотрела на активность мозга. При письме от руки — всплески в центрах памяти и обучения. При печатании — тишина в этих зонах.
В Норвегии, кстати, некоторые школы полностью перешли на планшеты. Шестилетки получают их в первый учебный день. Результат? Учителя жалуются: дети приходят во второй класс и еле держат карандаш.
Есть ещё кое-что интересное. Исследовательница Вирджиния Берингер выяснила: с четвёртого класса курсив даёт преимущество в скорости письма и грамотности по сравнению с печатными буквами. Сложные моторные паттерны — петли, соединения, наклон — дополнительно тренируют мозг.
Ван дер Меер формулирует принцип просто: мозг работает по схеме «используй или потеряй». Мелкая моторика — это тренажёр. Убираешь его — теряешь что-то важное.
P.S. Кто узнал этого молодого человека на фотографии?
@vselennayaplus
Домашний туалет грязнее общественного?
Признайтесь, вы наверняка хоть раз «зависали» над сиденьем в общественном туалете. Или судорожно протирали его салфетками. Логика понятна — сотни незнакомцев, сомнительная чистота... Но учёные из Университета Аризоны перевернули эту картину с ног на голову.
Домашние туалеты оказались в 10–100 раз грязнее общественных. Да, вы правильно прочитали.
Исследователи два месяца собирали образцы с поверхностей в четырёх домах и четырёх общественных уборных офисного здания. Проверяли всё: сиденья, ручки смыва, столешницы у раковин, полы. И результаты... мягко говоря, удивили.
Кишечная палочка E. coli, обнаружилась в гораздо больших количествах именно дома. Причём главный рассадник бактерий — не сиденье унитаза, как многие думают. Это столешница возле раковины. Туда мы кладём зубные щётки, косметику, телефоны...
В общественных туалетах ситуация другая. Там самое опасное место — ручка смыва. Её касаются все, и далеко не все моют руки.
Почему такой парадокс? Всё просто — частота уборки. Офисные туалеты в исследовании убирали ежедневно. А вот 71% домовладельцев, по статистике, чистят унитаз раз в неделю или реже. Плюс дети. В домах с детьми гигиенические привычки... ну, скажем так, ещё формируются.
Есть ещё один момент, о котором мало кто задумывается. При смыве без крышки образуется так называемый «туалетный шлейф» — облако мельчайших капель, которое разлетается на расстояние до двух метров. И оседает на всех поверхностях вокруг.
Учёные даже рассчитали вероятность подхватить норовирус — ту самую инфекцию с рвотой и диареей. Дома риск выше при касании столешницы. В общественном туалете — при контакте с ручкой смыва. А вот сиденья в обоих случаях примерно одинаково «опасны». Точнее, одинаково безопасны.
Вывод? Перестаньте бояться садиться в общественных туалетах. Лучше закрывайте крышку перед смывом дома. И да — протирайте столешницу в ванной почаще. Там творится кое-что поинтереснее, чем на том сиденье, которого вы так боитесь.
@vselennayaplus
Почему какао полезно для мозга, хотя почти не усваивается
Флаванолы — растительные соединения, которые содержатся в какао, красном вине, ягодах и чае. Исследования связывают их с улучшением памяти, когнитивных функций и снижением риска сердечно-сосудистых заболеваний. Всё бы хорошо, но есть парадокс: эти вещества очень плохо всасываются в кровь. Если до органов доходят крошечные количества, откуда эффект?
Японские учёные из Технологического института Сибаура предложили неожиданное объяснение. Дело не в усвоении — дело во вкусе.
Флаванолы дают характерное вяжущее ощущение во рту. Исследователи предположили, что этот сенсорный сигнал напрямую активирует мозг через нервные пути — ещё до того, как вещество успевает куда-то всосаться.
Эксперименты на мышах подтвердили гипотезу. Животные, получавшие флаванолы, стали активнее, любопытнее и лучше справлялись с тестами на обучение и память. В их мозге выросли уровни дофамина и норадреналина — нейромедиаторов, отвечающих за мотивацию, внимание и бодрствование. Активировалась и гипоталамо-гипофизарная ось — система, управляющая реакцией на стресс.
Самое интересное: этот эффект напоминает то, что происходит при физических упражнениях. Умеренный стресс, который тонизирует нервную систему. Только вместо пробежки — чашка какао.
Авторы считают, что открытие может изменить подход к разработке продуктов питания. Не только состав важен, но и сенсорные свойства — вкус, текстура, ощущения во рту. Возможно, именно они запускают часть полезных эффектов.
@vselennayaplus
