Новости науки: открытия, изобретения

[Карина]

Илон Маск показал инвазивный нейроинтерфейс с электродами на нитях

Компания Neuralink показала свой нейроинтерфейс: устройство состоит из вживляемых в головной мозг тонких (диаметром от 4 до 6 микрометров) полимерных нитей с электродами, которые предназначены для считывания электрической активности мозга и стимуляции его отделов. Электроды такого интерфейса подключаются к чипу для управления, а операцию по их вживлению будет проводить робот. Об устройстве во время презентации рассказали основатель компании Илон Маск и ее президент Макс Ходак, а подробности доступны в препринте статьи.

О создании стартапа, посвященного разработке нейроинтерфейсов, Маск объявил еще в марте 2017 года: Neuralink тогда задумывался как проект по созданию нейроимплантатов, которые будут использоваться для лечения эпилепсии, депрессии, болезни Паркинсона и других неврологических и психических заболеваний. При этом в итоге компания планировала создать нейроинтерфейс, который существенно облегчит связь между мозгом и компьютером и станет доступным всем желающим.

Представленное ими устройство — это инвазивный нейроинтерфейс с электродами на гибких нитях, которые вживляются в кору головного мозга: всего в одном устройстве 3072 электродов и 96 нитей — по 32 электрода на одну. Электроды в таком устройстве могут как записывать сигналы, так и стимулировать активность мозга: за передачу данных отвечает чип, который размещается на черепе. Для удобства передачи данных чип снабжен разъемом USB-C.

Саму операцию проводит робот под контролем нейрохирурга: пока что вживление электродов устройства требует высверливания небольших отверстий в черепе, но в будущем, благодаря малому размеру самого интерфейса, по словам Маска и Ходака, операцию по вживлению можно будет проводить с помощью лазеров.

Судя по опубликованному препринту статьи, компания уже провела несколько успешных операций по вживлению устройства и дальнейшие опыты на крысах: исследователям удалось добиться одновременной записи электрической активности мозга со всех 3072 вживленных каналов.

Что касается стимуляции мозга с помощью нового имплантата, то в статье также утверждается, что и оно проходит с высокой точностью. При этом на крысах саму стимуляцию еще не продемонстрировали, поэтому точных данных об этом нет. Во время презентации Маск также заявил, что устройство также опробовали и на макаках, но результаты этого эксперимента — даже если он был — нигде не описаны.

Одна из целей использования нового нейроинтерфейса — это управление протезами после ампутации конечностей. Первые испытания на людях компания планирует провести уже к концу следующего года: первыми участниками испытаний должны стать пациенты с полным параличом вследствие травмы позвоночника. После этого, возможно, начнется коммерческое использование: перед этим, однако, Neuralink должна получить одобрение от Министерства здравоохранения США — это компания также планирует сделать уже в следующем году.

Разумеется, нейроинтерфейс Маска — не первый в этой исследовательской сфере. Сейчас существуют и другие устройства, которые также уже применяются и на людях. К примеру, в ноябре прошлого года американские ученые показали устройство, которое помогает парализованным людям пользоваться планшетом.

Елизавета Ивтушок
https://nplus1.ru/news/2019/07/17/neuralink

 

[Карина]

Голограмма для HoloLens заменила переводчика на презентации

Компания Microsoft показала голограмму-переводчика, созданную для очков смешанной реальности HoloLens: предварительно созданную цифровую копию человека можно дополнить переведенной и синтезированной из текста записью его речи. На конференции Microsoft Inspire, которая прошла вчера в Лас-Вегасе, технологию продемонстрировала руководитель Azure Джулия Уайт, передает The Verge.

Несмотря на то, что технологии, которые позволили бы создавать реалистичные объемные голограммы людей (например, для видеозвонков или выступлений), сейчас активно развиваются, самыми доступными и качественными считаются голограммы, выстроенные при помощи технологий дополненной реальности: увидеть их можно через экран телефона или с помощью специальных очков.

Один из методов для создания качественной голограммы для дальнейшего использования в технологиях дополненной реальности предлагает компания Microsoft. В прошлом году компания открыла несколько студий Mixed Reality для снятия цифровых копий людей с захватом движения, которые затем можно использовать, например, в их же очках HoloLens.

В новой демонстрации компания дополнила голограмму переводом. Цифровая голограмма участницы демонстрации Джулии Уайт зачитала текст выступления на японском языке: для этого исследователи использовали технологии text-to-speech, которые позволяют транслировать записанный текст в речь голосом носителя, причем даже на другом языке. Никаких подробностей о речевых технологиях, использованных компанией для презентации, пока что не предоставляется.

В целом, такую технологию можно использовать, к примеру, для проведения презентаций для международных аудиторий, которые говорят на несколько языках. При этом пока что создание такой копии требует предварительной записи цифровой проекции выступающего, а также предварительной записи, перевода и транслирования его речи. О том, будет ли в будущем такая технология работать, например, с синхронным переводом, пока что ничего не известно.

Кроме того, сейчас голограмме, которую показала Microsoft, не хватает синхронизации между речью и жестами говорящего. Здесь может пригодиться разработка, которую недавно представили американские исследователи: их нейросеть может транслировать речь в сопроводительные жесты.



Елизавета Ивтушок
https://nplus1.ru/news/2019/07/18/hololens

 

[Карина]

Из наночастиц сделали жидкие капли постоянного магнита

Физики придумали как скомбинировать свойства твердых постоянных магнитов (ферромагнетиков) и взвеси магнитных частиц в жидкости, которая в целом является парамагнитной. Для этого ученые разместили ферромагнитные наночастицы на поверхности капелек воды, окруженных маслом. В таком случае можно придать каплям несимметричную форму, определяющую ее намагниченность, которая не будет пропадать при снятии внешнего магнитного поля, то есть вещество будет вести себя как жидкий ферромагнетик, пишут авторы в журнале Science.

Обычные постоянные магниты (например, железные) относятся к ферромагнитным материалам. В присутствии внешнего магнитного поля спины электронов в таких веществах могут упорядочиваться, при этом интенсивное взаимодействие между спинами обеспечивает сохранность сложившейся конфигурации и после выключения внешнего поля. Соответствующая физическая величина называется намагниченность, и она остается постоянной, если не нагревать тело выше точки Кюри — характерной для материала температуры, при которой тепловые возмущения станут сильнее взаимодействия спинов и дезорганизуют их.

Существует также другой тип магнитных веществ — парамагнетики. Эти материалы намагничиваются во внешнем поле, но не способны сохранять это состояние в его отсутствии. К этому классу относится большинство чистых элементов, также некоторые сложные вещества и смеси. В частности, подобное поведение характерно для ферромагнитных жидкостей, то есть взвеси микроскопических частиц с постоянной намагниченностью, так как такое вещество не сохраняет намагниченность.

Получается, что сохранять намагниченность могут только твердые тела, а менять форму можно только с ее потерей. Существует способ удерживать намагниченность в ферромагнитной жидкости путем уменьшения температуры или увеличения вязкости, но он не позволяет добиться истинного постоянства. Это ограничивает потенциал магнитных жидкостей, которые нашли применение, например, в виде магнитных пробок, но такие случаи являются лишь отдельными примерами.

В работе ученых из США и Китая под руководством Томаса Рассела (Thomas Russell) из Пекинского университета химических технологий предлагается новый подход, позволяющий создать настоящий жидкий постоянный магнит. Идея заключается в ограничении свободы движения наночастиц. Для этого авторы растворяют магнитные наночастицы в воде, формируют из смеси капли и впрыскивают в несмешивающееся с водой масло — оно содержит поверхностно-активное вещество, которое заставляет частицы скапливаться на поверхности капли.

Полученная таким образом эмульсия обладает свойствами настоящего магнита: если капли подвергнуть действию внешнего магнитного поля, то их форма меняется со сферически-симметричной на вытянутую, причем выключение поля не приводит к восстановлению формы, которая и определяет намагниченность. Авторы подвергают полученное вещество циклическому перемагничиванию — стандартному методу исследования магнитных материалов. В результате оказывается, что эмульсия ведет себя подобно мягкому ферромагнетику, то есть обладает слабой остаточной намагниченностью и узкой петлей гистерезиса.

Данный подход позволяет получить вещество, обладающее всеми свойствами жидкости, но при это ферромагнитное, как и твердые тела. Потенциально у данной разработки может быть масса применений. Одним из направлений может быть робототехника, в которой исследование жидких компонентов является актуальной темой. Преимуществом магнитных жидкостей является то, что их можно привести в движении одним лишь магнитным полем, что намного удобнее механических связей. С фундаментальной точки зрения открытие позволяет создавать принципиально новые материалы, такие как ферромагнитные губки и эластичные полимеры с постоянной намагниченностью.

Ранее физики нашли у трехслойного ферромагнетика переходное состояние магнитосопротивления, научились включать и выключать ферромагнетизм лазером и подобрали антиферромагнетикам применение в спинтронике.

Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/news/2019/07/19/true-liquid-ferromagnetic

 

[Карина]

Ученые открыли еще одно свойство света

Группа исследователей из нескольких научных учреждений Испании и США обнаружила новое свойство света, о котором не было известно ранее. Это свойство получило название "само-вращающий момент света" (light-self-torque), и его открытие содержит большой потенциал для многих областей науки и техники, таких как коммуникации и отображение информации, в которых свет играет главную роль.

Ученые уже давно знают многие свойства света, такие, как длина волны, поляризация и т.п. Свет, искривленный особым образом, может обретать дополнительные свойства, такие, как угловой момент. Лучи света, угловой момент которых имеет сильно структурированную природу, обретают еще одно свойство, называемое орбитальным угловым моментом (orbital angular momentum, OAM), такие лучи света называются вихревыми лучами. Они представляют собой нечто вроде спирали, вращающейся вокруг центра луча, а при их проецировании на плоскую поверхность появляется пятно света в форме тора.

Исследователи экспериментировали именно с вихревыми лучами и обнаружили, что некоторые из них ведут себя так, как не было замечено никогда ранее. Во время эксперимента лучи двух лазеров нацеливались на "облако" газообразного аргона. Это облако выступало в роли своего рода оптического сумматора, выполняющего сложение двух лучей, которые выходили из облака в виде одного вихревого луча света.

Отметим, что единый вихревой луч получался на выходе из газового облака в том случае, когда свет двух лазеров был синхронизирован, угловой момент двух лучей должен быть одинаков в максимальной степени. После того, как ученые начали постепенно рассинхронизировать лучи света двух лазеров, на выходе появился луч, похожий на спираль с меняющимся шагом. Когда этот луч был нацелен на плоскую поверхность, он создал пятно, похожее по форме на полумесяц.

Проведя анализ полученных результатов, ученые пришли к неожиданным выводам. Как оказалось, фотоны в передней части луча двигаются вокруг его центра с более медленной скоростью, чем фотоны в задней части луча. И это является следствием наличия у света свойства, которое, как упоминалось выше, получило название "само-вращающий момент". И весьма интересен тот факт, что даже ученые-теоретики не выдвигали ранее предположений о возможности существования такого свойства света.

Ученые предполагают, что найденное ими свойство света может быть использовано в технологиях модуляции углового момента, которые подобны технологиям частотной модуляции радиоволн, используемых в коммуникационном, телевизионном и радио- оборудовании. Более того, устройства, выполняющие такую модуляцию, могут быть очень маленькими, что очень важно в свете постоянного движения в сторону миниатюризации электронного и оптического оборудования.

Источник

 

[Карина]

Создан первый опытный образец "молекулярного жесткого диска", способного хранить большие объемы информации

В настоящее время ученые из различных групп и организаций прикладывают большие усилия, направленные на создание устройств хранения информации, способных кодировать эту информацию в структуре молекул органических соединений. Наиболее перспективным видом молекул считаются молекулы синтетической ДНК, плотность записи информации которых значительно превосходит плотность записи информации современных жестких дисков. Однако, исследователи из университета Брауна продемонстрировали, что молекулы ДНК являются далеко не единственно возможными "молекулярными носителями информации", Они успешно записали и считали цифровую информацию, используя в качестве носителя сложный раствор, содержащий множество синтетических органических веществ.

В экспериментах ученые использовали так называемые метаболомы, которые являются сложными растворами, содержащими сахариды, аминокислоты и другие малые органические молекулы. При записи информации в такой раствор некоторые молекулы начинают реагировать друг с другом, образуя молекулы новых типов, которые как раз и являются носителями информации. А считывание записанной информации производится путем достаточно обычного химического анализа состава раствора метаболомы. Более того, ученые утверждают, что для записи и хранения информации можно использовать более широкий набор органических молекул, чем они использовали в своих экспериментах. Это, в некоторых случаях, позволит еще больше увеличить показатель информационной плотности и повысить надежность и долговечность таких молекулярных хранилищ.

Количество типов молекул в растворе искусственной метаболомы определяет число битов информации, которое способна хранить одна ячейка молекулярной памяти. В своих экспериментах ученые создали растворы-метаболомы, содержащие от 6 до 12 типов различных молекул. Капельки этих смесей, объем которых был равен приблизительно одному нанолитру, были распределены в определенном порядке по поверхности пластины, которая стала чем-то вроде "молекулярного жесткого диска". Для обеспечения точности нанесения капель раствора и точности их дозировки использовался специальный высокоточный робот.

Процедура записи информации в такие молекулярные ячейки памяти заключалась в добавлении в раствор других компонентов, которые вступали в реакцию только с одним из типов молекул, уже находящихся в растворе. После этого производился процесс высушивания жидкого раствора и анализ состава отложений органических молекул, оставшихся на месте бывших жидких капелек. Данные с масс-спектрометра, использовавшегося в качестве анализатора, указывали на наличие в составе тех или иных молекул, что затем расшифровывалось в последовательность логических нулей и единиц.

Таким хитрым способом ученым удалось записать и считать из молекулярного жесткого диска информацию, объемом в два килобайта, источником которой был простой графический файл. Однако, хранение информации - это только одна из возможностей, предоставляемых данным методом, при его помощи также можно выполнять достаточно сложную биохимическую обработку хранимой информации. Другими словами, созданные учеными "молекулярные жесткие диски" могут превратиться в полноценные биохимические компьютеры, не обладающие потрясающим быстродействием, но работающие в условиях, в которых не могут работать привычные нам кремниевые вычислительные системы.

Источник

 

[Карина]

Восприятие эмоций оказалось зависимо от индивидуального опыта

Восприятие эмоций оказалось не универсальным — оно зависит от того, какие концепты эмоциональных состояний существуют у каждого человека, причем как на перцептивном, так и на нейрокогнитивном уровне. К такому выводу пришли американские ученые, которые попросили добровольцев оценить шесть базовых эмоций по внешним признакам, а также по ощущениям, которые с ними связаны, а затем проследили за тем, как различные эмоции активируют зоны мозга, которые отвечают за их восприятие. Статья с описанием работы опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Выражение эмоций — очень важный с эволюционной точки зрения навык, который помогает человеку не только обозначать свое собственное состояние, но и распознавать, что чувствует другой: это, с одной стороны, значительно облегчает коммуникацию, а с с другой — позволяет эффективнее добиваться собственных целей. Несмотря на некоторые культурные различия в эмоциональном восприятии (представители западных культур выражают эмоции интенсивнее, чем те, кто относится к восточной культуре, из-за чего восприятие, например, ярости, для последних может быть осложнено), эмоции считаются достаточно универсальной категорией: это значит, что у большинства психически здоровых людей не возникает проблем с тем, чтобы различить выражение радости и печали.

При этом на эмоциональное восприятие могут влиять и индивидуальные характеристики (например, опыт) человека; другими словами, то, как он или она определит какую-то эмоцию, зависит от того, что именно для него эта эмоция значит. Данных, подтверждающих это влияние, однако, до сих пор не было достаточно.

Психологи из Нью-Йоркского университета под руководством Джонатана Фримена (Jonathan Freeman) провели исследование, в котором приняли участие 40 добровольцев: 20 американцев и 20 японцев. Каждому участнику необходимо было оценить фотографии лиц с выражением шести базовых эмоций: грусти, радости, страха, отвращения, удивления и злости.

Исследователи предположили, что оценить представление об эмоциях людей можно по тому, какие эмоции для них оказываются схожими. Для этого они попросили участников ответить на вопросы о том, какие физиологические и психологические ощущения для них связаны с каждой из шести эмоций (например, для каких эмоций характерен плач, а для каких — учащенное сердцебиение). После этого участникам показывали лица людей и просили определить выраженные на них эмоции: на выбор из шести возможных или из двух. Наконец, с помощью фМРТ эксперимента ученые проследили за тем, как зоны мозга, отвечающие за эмоциональное восприятие, активируются для разных эмоций. Таким образом, исследователи проследили за тем, какие эмоции схожи на трех разных уровнях: индивидуальном концептуальном, перцептивном и нейрокогнитивном. В дополнение они оценили и культурные различия, которые влияют на восприятие эмоций на каждом из рассмотренных уровней.

Ученые обнаружили значимые культурные различия в эмоциональном восприятии: процент несоответствия между изображенной (то есть той, которая подразумевалась) и названной эмоцией среди японцев составлял 18,125 процента, а у американцев равнялся 6,875 процентам. Японцы, например, достаточно часто путали выражения удивления и страха, а также злости и отвращения. Это подтвердило уже известные данные о том, что представители восточных культур в целом менее точно определяют эмоции по сравнению с представителями культур западных.

Что касается поведенческих тестов и опросов (определение эмоции и оценка связанных с ними состояний), то здесь ученые обнаружили, что то, каким образом участник концептуализирует определенную эмоцию, коррелирует с тем, как именно он ее воспринимает: другими словами, если страх и удивление для человека связаны одними ощущениями и реакциями, то и внешнее их выражение на чужом лице будет на него похожим. При этом сама способность правильно называть определенные эмоции (в случае, если выбор состоял из двух вариантов) не зависел от того, способны ли участники правильно называть эмоции в принципе в случае, если им нужно было сделать выбор из всех шести возможных вариантов.

Наконец, ученые рассмотрели паттерны активности головного мозга в ответ на определенные эмоции: сосредоточились они на правой веретенообразной извилине — области мозга, которая вовлечена в оценку выражений лиц. Проанализировав данные, ученые обнаружили корреляцию между концептуальным и нейрокогнитивным восприятием эмоций: те эмоции, которые одинаково воспринимались на индивидуальном уровне, также схожим образом активировали и веретенообразную извилину.

Авторы работы пришли к выводу, что восприятие эмоций не является универсальной категорией. Более того, оно, пусть и зависит от культурных различий, в первую очередь завязано на индивидуальном восприятии. Другими словами, исследователям удалось подтвердить гипотезу о том, что эмоция — это не единая общепринятая категория, а скорее концепт, который во многом отражает индивидуальное восприятие и, более того, строится на его основе.
Эмоциональное восприятие может зависеть и от внешних факторов. Например, в прошлом году ученые показали, что то, насколько точно человек может распознать эмоцию на лице другого, зависит от того, в каком месте находится объект в его поле зрения. При этом положительные эмоции одинаково хорошо считываются вне зависимости от того, находится ли человек в центре поля зрения смотрящего или же на периферии.

Елизавета Ивтушок
Источник

 

[Карина]

Протез имени Люка Скайуокера сделали чувствительным

Протез руки LUKE, названный в честь главного героя «Звездных войн» Люка Скайуокера, оснастили биологической обратной связью. Теперь обладатель протеза может с помощью электродов, вживленных в периферийные нервы и мышцы, ощущать прикосновения к предметам, вибрации и даже боль, и управлять протезом значительно точнее, говорится в статье, опубликованной в Science Robotics.

В последние несколько лет протезы конечностей становятся все более функциональными, но они все еще редко могут полностью заменить человеку утраченную конечность, так как они редко обладают обратной связью: другими словами, человек с протезом может управлять им и дотрагиваться до различных предметов и поверхностей, но технологии редко позволяют ему их почувствовать. Несмотря на то, что чувствительные протезы существуют уже сейчас, они недостаточно в эффективны, позволяют тому, кто их носит, выполнять лишь узкий спектр действий и ощущать считанное количество текстур.

Инженеры и ученые под руководством Джейкоба Джорджа (Jacob George) из Университета Юты решили доработать протез LUKE, который был разработан в 2014 году, а информация о его поступлении на рынок впервые появилась три года назад. В их эксперименте, который продлился больше года, принял участие мужчина с ампутированной выше локтя левой рукой.

Для обеспечения биологической обратной связи и точного управления протезом в область медиального и локтевого нервов руки участника были имплантированы электроды. Также в мышцы руки имплантировали восемь электромиографических датчиков. Обратная связь достигалась с помощью стимуляции нервов при взаимодействии протеза со стимулом. Через две недели после установки электродов участник исследования смог почувствовать искусственной рукой несколько разных ощущений, среди которых вибрация, напряжение руки, движение отдельных пальцев, а также боль: они были распределены в различных точках руки.

За 14 месяцев исследования ученым удалось научить участника исследования нескольким точным действиям: например, он смог сорвать виноград с грозди или перенести яйцо, не разбив его, а также пожать другому человеку руку и почувствовать ее.

Использование биологической обратной связи также помогло правильно рассчитывать силу хвата (например, в случае, когда предмет очень хрупкий, применение излишней силы может привести к его поломке).

Использование протеза с обратной связью улучшило психологическое и психосоматическое состояние: участник исследования сообщил об облегчении фантомных болей в ампутированной руке, а также, что был очень доволен, что предметы рукой можно снова почувствовать. При этом пока что такой протез должен быть подключен к компьютеру для управления: в будущем, однако, исследователи собираются сделать систему портативной.
Обеспечить чувствительность протеза можно также с помощью нейроинтерфейсов. Так, в нашей заметке вы можете прочитать о разработке, которая позволила парализованному человеку вернуть осязание в искусственную руку.

Елизавета Ивтушок
https://nplus1.ru/news/2019/07/25/luke-arm

 

[Карина]

В Японии одобрили создание гибридных эмбрионов человека и грызунов

Химерная белая мышь, некоторые клетки которой несут функциональный ген agouti, и ее потомки, у которых этот ген есть во всех клетках

Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии одобрило заявку сотрудников Токийского университета на эксперименты с гибридными эмбрионами из клеток человека и мыши, сообщает The Asahi Shimbun. Эмбрионы используют для получения органов, по строению максимально приближенных к человеческим. Изучение таких органов, в свою очередь, поможет наладить выращивание в более крупных животных органов, которые можно пересаживать людям.

Множество экспериментов, цель которых — получить новые знания для лечения людей, проводят на других видах: мышах, крысах, обезьянах и так далее. Хотя по анатомии и физиологии они достаточно близки Homo sapiens, различия неизбежны. Идеальным вариантом было бы исследовать человеческие органы, но не в человеке.

Можно гуманизировать отдельные гены лабораторных животных, то есть вводить им вариант определенного гена, взятый у Homo sapiens, а гомологичный ген самого животного выключать. В теории гуманизации могут поддаваться целые органы. Для этого нужно, чтобы клетки, из которых они развиваются, были взяты у человека, а само животное не могло сформировать этот орган из собственных клеток. Органы формируются еще до рождения, поэтому в данном случае необходимо создать эмбрион, который будет содержать и клетки человека, и клетки другого вида — химеру.

Во многих странах эксперименты с химерными эмбрионами нельзя проводить либо делать это очень трудно. В США с 2015 года действует мораторий на государственное финансирование подобных опытов. В Японии до 1 марта 2019 года действовал запрет на трансплантацию эмбрионов, которые содержат клетки человека, в матку кого бы то ни было для вынашивания, и на продолжение любых экспериментов на химерных эмбрионах через 14 дней и более после их создания.

1 марта вышло постановление, которое изменило эти правила. Теперь описанные эмбрионы не обязательно уничтожать спустя две недели после образования и можно имплантировать их суррогатным матерям-животным, но не людям. Этим воспользовался биолог Хиромицу Накаучи (Hiromitsu Nakauchi), профессор Стэнфордского и Токийского университетов. Он подал заявку на проведение экспериментов с химерными эмбрионами мыши и человека, и 24 июля ее одобрили.

Накаучи собирается вводить в эмбрионы мышей, у которых генетической модификацией убрали способность формировать какой-то конкретный орган (например, поджелудочную железу), индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) человека, подсаживать их в матку мыши и выращивать их там максимум до 14,5 суток после оплодотворения. Затем подобные опыты планируется провести с химерными эмбрионами крыс, но с чуть большим максимальным сроком вынашивания — 15,5 суток. Если все пройдет успешно, команда Накаучи опробует технологию на более крупных животных — свиньях.

Ранее биологи под руководством Хиромицу Накаучи успешно вырастили эмбрионы крыс с поджелудочными железами мышей. Однако попытка создать химерных зародышей овцы с человеческой поджелудочной не удалась: в конце четвертой недели внутриутробного развития овечьи эмбрионы содержали лишь немногочисленные человеческие клетки, нужный орган не образовался. Вероятно, виной тому недостаточно близкое родство овец и человека. Возможно, с подобной проблемой придется столкнуться и в будущих экспериментах с грызунами.

Ожидать появления «мышелюдей» в любом случае не стоит: из-за генетических различий химерный эмбрион не сможет развиться в полноценный организм и умрет задолго до рождения. Кроме того, ученые будут измерять долю человеческих клеток в головном мозге зародышей разных возрастов, и если она превысит 30 процентов, эксперименты прекратят.

В 2017 году другая группа исследователей пыталась создать химерные эмбрионы крыса-свинья и человек-свинья (основная масса клеток в обоих случаях принадлежала свинье). Клетки грызунов не приживались в зародышах свиней, а вот некоторый процент человеческих клеток выживал там. Это дает надежду на то, что когда-нибудь человеческие органы можно будет выращивать в свиньях.

Светлана Ястребова
https://nplus1.ru/news/2019/07/29/hiromitsu-nakauchi

 

[Шана]

В Японии одобрили создание гибридных эмбрионов человека и грызунов

Скоро будут мыши как из мультика про пинки и брейна бегать.

 

[Zole]

Француз на летающей доске добрался до Англии​

http://www.vesti.ru/doc.html?id=3175052&cid=2161

Французский инженер Фрэнки Сапата всё-таки пересёк Ла-Манш на летающей доске. 35 километров маршрута изобретатель преодолел за 24 минуты.​

 

[Стержень]

Российский студент создал нейросеть, которая может обнаружить рак. Как это работает?

21-летний российский студент создал нейросеть, которая способна обнаруживать рак, анализируя снимки лимфоузлов. Проект Ивана вошел в 1% лучших работ на конкурсе Goоgle, а его команда обошла более тысячи команд со всего мира.

 

[Zole]

Открыты стволовые клетки, способные "залатать" зубы без пломб ​

https://nauka.vesti.ru/article/1223958

Международная команда исследователей открыла неизученную ранее популяцию стволовых клеток, которые отвечают за непрерывный рост и регенерацию зубов у грызунов. Выявленный механизм, возможно, избавит людей от необходимости ставить пломбы и коронки.
​

 

[DId2]

Сенсор будущего

[MEDIA]https://cv1.pikabu.ru/video/2019/08/15/1565853527276966882_360x360.webm[/MEDIA]

 

[Talamasca]

Во Франции закрыли проект дороги на солнечных батареях

Дорога на солнечных батареях, которую построили на севере Франции, не производила достаточный объем электричества и проект решили свернуть.

В декабре 2016 года, когда была открыта пробная дорога, министерство охраны окружающей среды Франции назвало ее беспрецедентной. Французские официальные лица заявили, что дорога из фотоэлектрических панелей будет генерировать электричество для питания уличных фонарей в Турувре, городе по соседству.
Франция потратила 5,2 миллиона долларов на 1,6 км первой в мире дороги на солнечных панелях под названием Wattway и 3 000 квадратных метров солнечных батарей. Ее называли самой длинной солнечной дорогой в мире.

Но вскоре на трассе появились трещины, и в 2018 году часть дороги пришлось сносить из-за повреждений от износа. Даже на своем пике дорога производила только половину ожидаемой энергии, потому что инженеры не учитывали гниющие листья, которые падали на дорогу.

"Это был смелый шаг, начать испытание солнечных батарей в Нормандии, так как в регионе не так много солнечного света. Кан, город в Нормандии, имеет только 44 солнечных дня в году", — пишет Science Alert.

Пробная дорога должна была производить около 150 000 кВт-ч в год, что достаточно для обеспечения до 5000 человек в день. Вместо этого результат составлял чуть менее 80 000 в 2018 году и менее 40 000 к июлю 2019 года.

Компания Colas, которая построила дорогу, заявила в 2016 году, что солнечные панели были покрыты смолой, содержащей листы кремния, чтобы они могли выдерживать любое движение. Но панели разболтались или разбились на маленькие кусочки. В мае 2018 года необходимо было снести 90 метров дороги, поскольку ее было уже не спасти.

Тем не менее, создание "солнечных дорог" в мире продолжается. К примеру, в Китае функционирует однокилометровая дорога в городе Цзинань разработанная Qilu Transportation Development Group. Покрытие дороги состоит из трех слоев: изоляционного, солнечных панелей и прозрачного бетона на поверхности.

 

[DId2]

В Китае впервые клонировали кота.

Китайские ученые из корпорации Sinogene Biotechnology первыми в стране успешно клонировали кота, сообщает ZOL

Британского короткошерстного котенка зовут Чеснок (Garlic), он полностью здоров. Кот родился 21 июля, но ученые решили показать его только через месяц. Чеснока назвали в честь умершего от болезни животного, от которого взяли генный материал.

Главный научный сотрудник Sinogene Лай Лянсюэ сообщил, что клонированный и оригинальный коты выглядят идентичными, но у них разные характеры.

Ученые планируют предлагать услугу клонирования за деньги. Заместитель генерального директора Sinogene Чжао Цзяньпин заявил, что это будет стоить около 250 тысяч юаней (2,4 миллиона рублей). Несколько людей уже забронировали клонирование своих кошек. Компания также клонирует собак — за 380 тысяч юаней (3,6 миллиона рублей).

https://snob.ru/science/v-kitae-vpervye-klonirovali-kota/

 

[Toreador]

Несколько людей уже забронировали клонирование своих кошек. Компания также клонирует собак — за 380 тысяч юаней (3,6 миллиона рублей).

Вольному воля. Своих питомцев они все равно не получат, только похожих.

 

[Стержень]

 

[Zole]

Найдены желающие поменять геном россияне

Семейная пара с наследственной глухотой согласилась принять участие в эксперименте российского молекулярного биолога Дениса Ребрикова по редактированию генома. Об этом пишет N+1.

«У них одинаковая мутация, гомозиготная (обе копии гена GJB2 сломаны — прим «Ленты.ру») у них первый ребенок уже тоже глухой. Они вызвались быть такими добровольцами, попробовать сделать второго — слышащего. Они зашли [в эксперимент] сейчас для того, чтобы мы на них проверили, что все хорошо», — рассказал Ребриков.

Эмбриолог сообщил, что запрос в Минздрав будет подан лишь после оплодотворения, редактирования и анализа результатов, которые займут месяц. Будущая мать пока находится на стадии гормональной индукции для получения яйцеклеток.



https://news.rambler.ru/tech/42782015/?utm_content=rnews&utm_medium=read_more&utm_source=copylink

 

[DId2]

Сотрудники Осакского университета впервые в мире провели человеку пересадку роговицы, основу которой составили потомки индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), а не биоматериал погибших доноров, сообщает журнал Nature. Об этом рассказал главный автор работы, Кёдзи Нисида (Kohji Nishida), на пресс-конференции в Осакском университете 29 августа. Один из главных плюсов такого трансплантата — отсутствие в нем клеток иммунной системы и, как следствие, низкая вероятность отторжения.

https://nplus1.ru/news/2019/09/03/ipsc-cornea

 

[Архи]

Российский биолог хочет создать генетически модифицированных детей.
Что ему мешает и при чем здесь Владимир Путин?

43-летний Ребриков возглавляет лабораторию редактирования генома Научного
центра им. Кулакова

Посмотреть ещё

Российский биолог Денис Ребриков намерен создать генетически модифицированных детей, фактически повторив скандальный эксперимент китайского профессора Хэ Цзянькуя, объявившего в ноябре прошлого года о рождении первых в истории близняшек с отредактированной ДНК.

В отличие от своего китайского коллеги, который провел генетический эксперимент втайне от научного сообщества и по подложным документам, Ребриков охотно рассказывает о своих планах журналистам и обещает добиться разрешения на проведение опыта от комиссии по этике российского минздрава.

В июне о планах Ребрикова написал журнал Nature. А уже на следующий день там была опубликована редакционная статья с призывом остановить эксперимент российского генетика.

"Научное сообщество должно вмешаться", - уверяли авторы статьи, а чуть ниже подчеркивали: "Время не ждёт".

За прошедшие с тех пор четыре месяца Ребриков успел кардинально изменить цель запланированного эксперимента, найти и потерять его потенциальных участников, приобрести непримиримую оппозицию среди коллег из российского Медико-генетического научного центра - но обещанную заявку в минздрав пока так и не подал.

Зато российский генетик стал объектом расследования агентства Блумберг, которое пришло к выводу: окончательное решение о генетически модифицированных детях, по всей видимости, будет принимать лично президент Владимир Путин.

Русская служба Би-би-си рассказывает, что известно о планах Дениса Ребрикова, почему они вызывают такое сопротивление научного сообщества и при чем здесь Путин.

Что хочет сделать Ребриков?
43-летний Денис Ребриков - проректор Российского национального исследовательского медицинского университета им. Пирогова и глава лаборатории редактирования генома Научного центра им. Кулакова.

Изначально его команда пыталась решить ту же проблему, над которой работал Хэ Цзянькуй, - сделать ребенка неуязвимым к заражению ВИЧ еще на стадии зародыша, удалив часть гена CCR5, через который вирус присоединяется к клеткам.

Эксперимент удался: Ребриков и его коллеги опубликовали результаты своего успешного опыта еще до сенсационного заявления профессора Хэ о рождении близняшек Лулу и Наны. Однако до рождения ребенка эксперименты россиян не дошли.

Сам Ребриков уверял, что у него не было такой цели - иначе бы он опередил китайского коллегу и первые генетически модифицированные дети, устойчивые к ВИЧ, появились на свет в России.

Хэ Цзянькуй проводил свой эксперимент тайно

"Моя команда тоже родит такого ребенка, просто мы идем к этому медленно, многократно проверяя безопасность технологии", - обещал ученый в декабре прошлого года.

В июне он дважды повторил это обещание - сначала журналу Nature, а потом и Science. Ребриков даже сообщил, что уже договорился о наборе ВИЧ-инфицированных женщин для участия в эксперименте (еще не получив разрешения комиссии по этике) - что лишь усилило шквал критики в его адрес со всего мира.

Однако буквально через несколько недель он внезапно заявил, что сменил цель эксперимента. Теперь речь идет о предотвращении наследственной глухоты, вызванной мутацией гена GJB2. Исправив эту мутацию у эмбриона, российский ученый хочет помочь двум глухим родителям завести нормально слышащего ребенка.

Дело в том, что после скандала с профессором Хэ научное сообщество утвердило строгие правила редактирования ДНК человека. Внесение генетических изменений для решения медицинской проблемы допустимо только "в отсутствие других приемлемых альтернатив".

Чтобы предотвратить передачу ребенку ВИЧ (и большинства наследственных заболеваний), можно обойтись без генной инженерии - просто отобрав здоровый эмбрион. Именно это было одним из основных пунктов критики в адрес китайского профессора.

Однако если ген GJB2 поврежден у обоих родителей, помочь им родить слышащего ребенка может только генная инженерия. Так что помешать Ребрикову провести такой эксперимент будет значительно сложнее.

Кто и зачем хочет ему помешать?
Против рождения генетически модифицированных детей выступает практически все научное сообщество - как по практическим (мы не можем предсказать долгосрочные последствия такого вмешательства), так и по этическим соображениям.

Изменения, внесенные в ДНК, могут быть унаследованы всеми потомками

Именно поэтому Хэ Цзянькуй проводил свой эксперимент тайно. Когда о нем стало известно, от китайского профессора немедленно открестились коллеги по клинике и университету, сам Хэ был отстранен от работы и помещен под домашний арест, а ведущие ученые-генетики опубликовали открытое письмо, категорически осуждающее его работу.

Многие научные и медицинские организации призвали ввести международный мораторий на подобные клинические исследования и рождение детей с отредактированной ДНК.

Денис Ребриков, впрочем, тогда заявил, что завидует смелости китайского профессора и "скорее рад, что некий ученый взял на себя первую волну атаки и пробивает нам дорогу".

Профессор Хэ заявил коллегам, что гордится своей работой

Несколько месяцев спустя, когда россиянин рассказал ведущим научным журналам о своем намерении продолжить эксперименты в этой области и произвести на свет новых генетически модифицированных детей, его планы были встречены в штыки.

"Ребриков должен прислушаться к нашей озабоченности и своим критикам - и не предпринимать никаких дальнейших шагов, пока не будут оценены все существующие риски", - предостерегала биолога статья в Nature.

На весь поток критики в свой адрес и новые призывы ввести мораторий на подобные эксперименты российский ученый заявил, что "прогресс нельзя остановить словами на бумаге".

Впрочем, Ребриков пообещал предварительно получить соответствующее разрешение комиссии по этике минздрава, выразив уверенность, что "Россия - хорошая страна для подобных экспериментов: она не слишком свободна в политическом смысле, но в области науки - очень даже".

Тогда к борьбе с мятежным биологом подключились российские коллеги.

В середине сентября директор Медико-генетического научного центра Сергей Куцев объявил, что готовит обращение в министерство здравоохранение и Российскую академию наук с просьбой установить мораторий на "аморальные генетические эксперименты" с эмбрионами человека, которые он приравнял к опытам над людьми.

Как уточняет издание N+1, пока что ни Денис Ребриков, ни Сергей Куцев не публиковали никаких обращений, так что "гонка за минздрав только начинается". Изначально у Ребрикова была небольшая фора - он сумел найти семью, заинтересованную в участии в эксперименте. Однако позже женщина решила отложить рождение ребенка не неопределенный срок.

При чем тут Путин?
Тем временем агентство Блумберг попыталось понять, кто именно будет в итоге принимать решение по этому важному вопросу и насколько вероятно, что эксперименту Ребрикова дадут зеленый свет. Результаты расследования оказались неожиданными.

Как утверждает агентство, в конце июля несколько именитых ученых-генетиков провели на юге Москвы "тайную встречу", на которой якобы присутствовала Мария Воронцова - старшая дочь президента Путина.

"Догадываясь, что только Путин может принять решения о том, как регулировать в России новую технологию, способную изменить [генетический] код любой живой клетки, генетики хотели представить свои противоречивые мнения по поводу намерений Ребрикова на суд Марии Воронцовой - эндокринологу, чьи взгляды на биоэтику приобретают все больший вес", - пишет Блумберг со ссылкой на трех участников тайного собрания.

Воронцова - врач по образованию, она закончила факультет фундаментальной медицины МГУ по специальности "лечебное дело". Но в данном случае важно скорее то, что она является совладелицей (и входит в совет директоров) компании "Номеко" - высокотехнологичного медицинского комплекса, который участвует в реализации крупнейшего в российском здравоохранении частного инвестиционного проекта.

Встреча за закрытыми дверями продолжалась три часа, сообщает агентство, и оставила у сторонников Ребрикова ощущение, что Воронцова готова их поддержать.

Она якобы не сказала ни "да", ни "нет", но согласилась с тем, что остановить научный прогресс невозможно, а такой серьезный вопрос, как редактирование ДНК человека, нельзя отдавать на откуп частникам - этим должны заниматься государственные предприятия под максимальным контролем.

Генетическое программирование детей несет огромные риски -
как для самих эмбрионов, так и для общества

Блумберг попытался получить подтверждение этой информации, но запросы агентства во все возможные инстанции остались без ответа. Пресс-секретарь Путина Дмитрий Песков заявил, что редактирование ДНК - "не президентский вопрос". И лишь глава российского минздрава Вероника Скворцова в ответ на вопрос, получит ли Ребриков разрешение на проведение своего эксперимента, пообещала, что "с этим очень сложным вопросом будет разбираться комиссия по этике".

Один из собеседников агентства, присутствовавший на встрече с Воронцовой, выразил уверенность: технология редактирования ДНК открывает такие широкие потенциальные возможности, что окончательное решение по этому вопросу, безусловно, будет принимать лично Владимир Путин.

Ведь еще в 2017 году российский президент говорил, что возможность "создавать человека с заданными характеристиками" появится уже в ближайшее время, и "это может страшнее ядерной бомбы".

источник