Разные разности

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Летишь, бывало, летом на самолете над Европой и видишь под крылом яркие желтые лоскуты на полях. Это рапс, выращивание которого финансирует Евросоюз. Понятно, что никакой нормальный фермер не откажется от выращивания сельхозкультуры, если на это дают деньги, да еще и сбыт гарантирован. А куда пойдет этот рапс? На биотопливо.

Европа носится с биотопливом как с писаной торбой. Концепция звучит многообещающе: крахмал, сахар и масло из таких культур, как кукуруза, злаки, свекла или сахарный тростник, превращаются в экологически чистое топливо. Растительные жиры перерабатываются в биодизель, а крахмалы и сахара — в этанол, который добавляют в бензин.

Европа уверена, что такое биотопливо гораздо лучше отвратительного бензина из ископаемых углеводородов, который сгорает и выделяет ужасный СО₂ и тем самым разогревает климат. Но и биотопливо, сгорая, выделяет СО₂. Правда, Европа говорит — это другое. Сколько биомасса связала углекислого газа, столько и образовалось при сгорании. Поэтому биотопливо углерод-нейтрально. Но это такой самогипноз, на мой взгляд.

Так ли уж углерод-нейтрально биотопливо? Так ли оно безвредно для окружающей среды? Немецкие ученые задались этим вопросом и пришли к очевидному, на мой взгляд, выводу. Биотопливо в конечном итоге наносит климату больше вреда, чем пользы.

Во-первых, эти энергетические культуры надо выращивать. Но где? Либо забирать поля, на которых выращивают культуры для пищевой промышленности, то есть создавать проблемы с продуктами питания. Либо вырубать леса и освобождать площадки для рапса и кукурузы.

Но вырубать леса — это в прямом смысле рубить сук, на котором сидит человечество. Леса поглощают углекислый газ, изымают его из атмосферы, то есть охлаждают планету. И здесь каждый воин, каждый штык на счету. Достаточно подсчитать, сколько углекислого газа поглотили бы вырубленные под рапс деревья, и вся углеродная нейтральность биотоплива летит к чертям.

Так что единственный выход — выращивать энергетические культуры на пустырях и плохих, заброшенных землях. И все это должно жестко регулироваться законодательно, чтобы никто не трогал леса.

Таким образом, биотопливо из возобновляемого сырья, которое казалось панацеей от энерго-климатических бед, стало чуть ли не самым плохим решением. Но я знаю пример идеального решения для биотоплива. Это решение разработали у нас в России. «Химия и жизнь», разумеется, рассказывала о нем. (Читайте подробную статью С.М. Комарова «Тулунский бутанол: топливо из леса» в №5 «Химии и жизни» за 2009 год.)

Лет 15 назад на Тулунском гидролизном заводе в 400 километрах от Иркутска Корпорация Биотехнологии запустила опытную установку по производству биобутанола из отходов древесины. Этот гидролизный завод в Тулуне построили еще в 1949 году и делали здесь гидролизный спирт из древесины. В общем — самогон из табуретки.

Помните у Высоцкого? «И если б водку гнать не из опилок, то что б нам было с пяти бутылок?»

В свое время нам об этом процессе рассказывали в школе на уроках химии. Суть простая. С помощью серной кислоты целлюлозу, а это полисахарид, расщепляют на сахара, а потом получившийся сладкий раствор сбраживают и отгоняют спирт.

Когда расплодились заводы по производству синтетического спирта, гидролизные закрыли. А тулунский завод умный директор законсервировал. И лет 15 назад в Тулун пришла Корпорация Биотехнологии и принесла новый биотехнологический процесс — получение биобутанола из отходов древесины. У завода появился шанс начать новую жизнь и войти в нее с новейшей суперсовременной отечественной биотехнологией.

Бутанол — тот же спирт, но в отличие от этанола у него не два, а четыре атома углерода, и воняет он так отвратительно, что в рот его не возьмешь. И это важно для безопасности его потребителей-автомобилистов — выпить этот спирт никто не сможет, поэтому он отправится прямиком в бензобак.

Сырье для нового процесса — это отходы переработки древесины. Из 20–30-метровой сосны вырезают из середки два шестиметровых бревна, а все остальное — вершки и корешки, пни, сучья, тонкие части ствола, то есть 60% дерева, — это отходы. Они-то и идут в переработку. И сырье, разумеется, практически под рукой — кругом ведь тайга, где идет заготовка деловой древесины и постоянно образуются отходы.

Грубо схема выглядит так. Древесину сильно измельчают, ультразвуком извлекают смолы и эфирные масла, еще раз измельчают, помещают в воду, добавляют грибные ферменты, которые расщепляют древесную целлюлозу на сахара, сахара переходят в раствор, а лигнин оседает на дно. А затем сладкий раствор сбраживают микроорганизмы по имени клостридии с образованием бутанола.

Кстати, клостридии, которые при сбраживании сахара синтезируют бутанол, впервые обнаружил Луи Пастер в 1861 году. И в начале ХХI века новый штамм этих микроорганизмов специально для производства бутанола сделали в ГосНИИсинтезбелке. В одном из тех никчемных, как говорили в 90-х, НИИ, который чудом уцелел в эпоху разгрома промышленности и отраслевой науки. Именно здесь создали первую в мире безотходную технологию и опытную установку для получения биобутанола.

Производство безотходное, потому что все, что получается, находит применение. Смола и эфирные масла обладают бактерицидными свойствами и приятно пахнут, поэтому их используют в освежителях воздуха и для других целей. Из лигнина, который вообще не гниет, делают строительные плиты.

Октановое число у бутанола почти как у бензина. Поэтому двигатель не надо переделывать, можно смешивать бутанол с бензином и заливать в бак. А вообще, у любого синтетического или гидролизного спирта есть большое преимущество перед бензином — они дают очень чистый выхлоп, потому что в спирте нет примесей.

К тому же биобутанол пахнет лучше, чем синтетический — немного елкой отдает. Кстати, та же история с европейским биодизелем, который делают из масличных культур. Говорят, он попахивает жареными пирожками.

Так что можно делать биотопливо из отходов переработки древесины и не отчуждать земли, и не вырубать леса для выращивания рапса и кукурузы. Впрочем, в Европе и лесов-то не осталось. И деревообработкой они не занимаются, разве что в Финляндии и Швеции.

Честно говоря, у нас в России бензина — залейся, биотопливо нам вряд ли нужно. Но бутанол сам по себе — прекрасный растворитель, который используют не только в большой промышленной химии, но и в фармацевтической промышленности. И получать растворитель из отходов переработки древесины, то есть из возобновляемого сырья, — это здорово.

Тогда, в 2008-м, аналогов этой технологии в мире не было. Проектом руководил замдиректора по науке ГосНИИсинтезбелка Евгений Рубенович Давидов. В производстве биобутанола зашито много необычных технических решений, предложенных этим институтом. Наши российские биотехнологи и инженеры вообще очень сильны. Не знаю, что сейчас происходит на заводе в Тулуне. Надо будет поинтересоваться. Но в любом случае приятно сознавать, что мы были первыми.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Собака — настоящий друг человека в самом широком смысле слова. Она не только защитит от врага, не только разделит с хозяином радость и горе. Но она может еще и предоставить жизненно важные сведения. Потому что собака — это живая ходячая тест-система, надежная и быстрая. Она мгновенно по запаху находит наркотики, взрывчатку и распознает опасные болезни — рак и диабет например. А теперь этот перечень болезней пополнился еще и ковидом.

Обученные собаки обнаруживают COVID-19 быстрее и точнее, чем обычные технологии, даже если коронавирус скрыт вирусами обычной простуды и гриппа. Это подтверждают 400 ученых из более чем 30 стран, которые провели 29 рецензируемых исследований, включая полевые и клинические эксперименты, и опубликовали результаты в академических научных журналах.

Все они в один голос утверждают, что обученные собаки-нюхачи более эффективны, чем тесты на антигены и ПЦР-тесты, определяющие коронавирус у пациента. Собаки не только быстрее и дружественнее пациенту. Они еще не загрязняют окружающую среду отработанными пластиковыми плашками от тестов и шприцами (The Journal of Osteopathic Medicine).

Волшебство скрыто в уникальных собачьих носах. В них спрятаны сотни миллионов обонятельных рецепторов по сравнению примерно с пятью-шестью миллионами у людей. А еще треть их мозга посвящена интерпретации запахов по сравнению со скудными 5% в человеческом мозге. Так что собаки действительно способны обнаруживать очень низкие концентрации запахов, связанных с ковидом.

Они могут обнаружить пахучее вещество, одна капля которого растворена в десяти олимпийских бассейнах. Вообще-то это примерно на три порядка лучше, чем с помощью научных приборов. Важно, что собаки выявляют ковид у предсимптомных и бессимптомных пациентов, с которыми обычные тесты не работают — для них вирусная нагрузка у пациента маловата. Более того, собаки могут различать ковид и его варианты в присутствии вирусов обычной простуды или гриппа.

Вообще, с запахами лучше всего работают бассет-хаунды, бигли и гончие собаки. Но оказалось, что и множество других собак независимо от породы и пола прекрасно работают тест-системой. Достаточно всего лишь нескольких недель тренировок.

И, кстати, заодно можно было бы решить проблему с собачьими приютами. Ведь их обитатели — это потенциальные диагносты, их просто надо обучить.

Похоже, золотым стандартом в диагностике становятся живые тест-системы на лапках — собаки-нюхачи. В очередной раз природа протягивает нам руку помощи. Не надо с ней соревноваться — надо просто принять этот дар с благодарностью. А меня мучает вопрос — чем пахнет ковид? Жаль, собаки не умеют разговаривать…

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Давайте вспомним школьную географию и ответим на простой вопрос — сколько континентов на нашей благословенной Земле? Вы наверняка скажете — шесть: Евразия, Африка, Австралия, Антарктида, Северная Америка, Южная Америка.

Однако должна вас огорчить. Этот ответ был бы правильным 20 лет назад. Но за это время в океане стали образовываться и расти новые континенты, рукотворные, сложенные из пластикового мусора. Пластиковый мусор, в изобилии попадающий в океан каждую минуту, оказывается во власти океанических течений. В Мировом океане есть огромные круговороты, где течения ходят по кругу вокруг большой площади спокойной воды. Вот сюда-то они и сбрасывают принесенный пластик. Это место получило название «мусороворот».

Интересно, что наука океанология предсказала образование пластиковых островов еще в конце 80-х годов. Самый большой, Тихоокеанский мусороворот, который называют Восточный мусорный континент, или Pacific Trash Vortex, расположен в северной части Тихого океана.

Площадь мусорного континента составляет до 1,5 миллионов квадратных километров. Это всего лишь в пять раз меньше Австралии. Она все время меняется, потому что под действием соленой воды и солнечной радиации пластик распадается на мелкие частицы, превращаясь в невидимый микропластик. А с другой стороны, пластиковый мусор постоянно поступает в океан с континентов.

Тут ударно трудятся десять больших рек — азиатские Янцзы, Инд, Хуанхэ, Амур, Меконг, Ганг, Чжуцзян и Хайхэ, африканские Нигер и Нил. На их долю приходится 90% всего пластика, который реки выносят в океан. А вообще, пластик поступает в Мировой океан двумя путями: 20% сбрасывают с кораблей, паромов, яхт и 80% приносят реки.

Восточный мусорный континент — самый большой. Но есть еще четыре мусорных пятна, претендующих в будущем на роль континентов — в Южной части Тихого океана, в Северной Атлантике, в Южной Атлантике и в Индийском океане.

Впрочем, огромное количество рек, включая такие гиганты, как наша Волга, не выносят свои воды непосредственно в океан, а впадают в замкнутые внутренние водоемы — в моря и озера. А как в них обстоит дело с пластиком. Он вообще там есть?

Чтобы ответить на этот вопрос, итальянские ученые исследовали 38 озер в 23 странах. На каждом экспериментальном участке исследователи фильтровали в среднем 140 кубометров озерной воды и подсчитывали на фильтрах частицы микропластика размером от 0,25 до 5 миллиметров. Более мелкие, наночастицы, экспериментаторы не фиксировали.

И каков же результат? В каждом озере, каким бы девственным и изолированным от человека оно ни казалось, исследователи нашли микропластики. Озеро Лугано в Швейцарии, озеро Тахо в Калифорнии и озеро Маджоре в Италии загрязнены микропластиком даже больше, что мусоровороты в Тихом океане. Самый распространенный материал, из которого сделаны микропластические частицы, — это полиэстер, полипропилен и полиэтилен. Микроволокна из полиэстера — это то, что попадает в воду озера с купальников и плавок.

Больше всего микропластика накапливается в озерах, которые расположены в густонаселенных районах. Но страдают и большие по площади озера. В них вода задерживается относительно долго. Например, озеру Тахо требуется около 650 лет, чтобы полностью заменить воду за счет притока и стока. Микропластик задерживается там надолго.

Впрочем, какое нам дело до европейских и американских озер? У нас есть свои, причем роскошные и уникальные. Один Байкал чего стоит. Уже много лет вода Байкала находится в центре внимания экологов и гидрологов МГУ имени М.В. Ломоносова. Несколько лет назад они впервые определили, сколько же в нем микропластика, и продолжают следить за ситуацией.

В среднем количество частиц микропластика в поверхностных водах Байкала составляет 30 000 на квадратный километр. Это высокая степень загрязнения. Правда, она все равно не дотягивает до знаменитого озера Комо в Италии — там она в пять раза больше.

В Байкале это в основном частицы полиэтилена, полипропилена и полистирола. Они образуются, когда распадаются пакеты, канистры, бутылки из-под воды, пленка, одноразовая пластиковая посуда. Пластиковый мусор оставляют после себя туристы, которые перемещаются по Байкалу на судах и сбрасывают отходы прямо в воду, плюс несанкционированные свалки на берегу. Осенью Байкал штормит, и сильные ветра подхватывают с берега пластик и уносят в озеро.

Еще один источник пластика в Байкале — это дешевые китайские рыболовные сети. В прежние времена сети были крепкими, их делали вручную, и они служили долго. Теперь сети из полипропилена дешевые, одноразовые, чуть что — их бросают и покупают новые. Не жалко. Сети опускаются на дно. Мало того что в них рыба запутывается, так они еще постепенно разлагаются, образуя частицы микропластика.

И даже такая сущая, казалось бы, мелочь, как традиция повязывать разноцветные ленточки на ветки деревьев, растущих по берегу озера, вносит свой вклад. Ленточки срывает ветром, они попадают в воду и пополняют ряды микропластика, потому что сделаны из синтетических волокон.

Много микропластика в Байкал поставляет Селенга, крупнейшая река, впадающая в озеро. Больше половины русла реки расположены в Монголии, и мы не можем ее контролировать. Сооружений, очищающих бытовые стоки воды в озеро, тоже не то чтобы в достатке, да и те далеки от совершенства.

Так что Байкал не щадят ни туристы, ни местные жители, ни рыбаки, и это поразительно.

Посчитать точно, сколько микропластика попадает в океаны, сложно. По некоторым оценкам, около 17 млн тонн в год. По другим данным, около 1 млрд тонн пластика уже находится в океане, реках и озерах планеты, в том числе и в озере Байкал.

Полностью и тем более быстро очистить Байкал от скопившегося в нем пластика нельзя. Во-первых, большая часть уже утонула и захоронена на дне, мы его оттуда не вытащим. Это касается полимеров, которые тяжелее воды и быстро тонут, — АБС-пластики, ПВХ, полиуретан, акрил, нейлон, капрон, поликарбонат и даже ПЭТ, из которого изготавливаются пластиковые бутылки. Часть легкого пластика (полиэтилен, полистирол, полипропилен) распалась на кусочки и плавает в толще воды. Поди собери его. Поэтому необходимо создать условия, которые ограничат или полностью прекратят поступление нового пластика в Байкал.

Соответствующие законы разрабатывает Госдума. Но законы законами, а культура культурой. Каждый из нас может не усугублять ситуацию. Это совсем не сложно. Просто не оставляем на берегу пластиковые бутылки, одноразовую посуду и прочий мусор, все забираем с собой. Заодно захватываем мусор, который оставили другие несознательные туристы или аборигены. И тогда приток микропластика в Байкал можно будет остановить.

Вычитала, что водой Байкала можно поить все человечество в течение пяти тысяч лет. Да ладно! — сказала я себе. Не поверила, в общем. Взялась за подсчеты. И знаете — это правда! Действительно, около пяти тысяч лет Байкал может поить 8 миллиардов человек, если каждый выпивает в день по полтора литра воды. Представляете, каким фантастическим богатством обладает Россия? Пятая часть мировых запасов пресной воды — в одном нашем озере! Давайте вместе беречь этот уникальный водоем для нашего будущего.

…во время космических путешествий в организме астронавтов разрушается на 54% больше эритроцитов, чем обычно на Земле, что приводит к так называемой космической анемии (Nature Communications)…

…дипинодиазафлуорены селективно экстрагируют палладий (88–100%), золото (42–96%) и рутений (8–19%) при однократной экстракции из кислых водных растворов (рН 1,2), содержащих сложные смеси металлов (Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах)…

…прием фруктозы может привести к увеличению веса, резистентности к инсулину, повышению кровяного давления и ожирению печени, а также множеству других проблем, связанных с обменом веществ (Philosophical Transactions)…

…самый быстрый период полураспада сообщений в соцсетях составляет 24 минуты у X (Twitter), за ним следует Facebook — 105 минут, Instagram — 20 часов, LinkedIn — 24 часа и YouTube — 8,8 дня (Proceedings of the National Academy of Sciences)…

…максимальная продолжительность жизни человека сейчас такая же, как и тысячелетия назад, просто шансов дожить до возраста долгожителя стало гораздо больше (Вестник Московского университета. Серия 16: Биология)…

…в течение следующих десяти лет Интернет и коммуникационные технологии будут потреблять почти треть мировой электроэнергии (Science Advances)…

…обнаружить и измерить темную энергию, возможно, удастся, изучая нашего ближайшего галактического соседа туманность Андромеды, которая находится на пути замедленного столкновения с Млечным Путем (The Astrophysical Journal Letters)…

…ипсилатеральная вакцинация от коронавируса, когда повторную вакцину вводят в ту же руку, вызывает более сильный иммунный ответ, чем контралатеральная, когда первичную и бустерную вакцины вводят в разные руки (EBioMedicine)…

…внесение 10 тонн базальтовой пыли на гектар посевных площадей во всем мире может привести к поглощению до 217 гигатонн углекислого газа за 75 лет (Earth’s Future)…

…риск развития деменции намного выше среди людей с проблемами зрения, включая тех, кто не может хорошо видеть, даже когда носит обычные очки или контактные линзы (JAMA Ophthalmology)…

…длина и масса тела у детей раннего и дошкольного возраста в Беларуси в 2021 г. по сравнению с их сверстниками в 1989-1997 гг. значительно выше, особенно у мальчиков (Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология)…

…созданы органоиды из стволовых клеток, которые выделяют белки зубной эмали — самой твердой ткани в организме (Developmental Cell)… 

…получены соединения хрома, которые могут заменить редкие благородные металлы осмий и рутений в люминесцентных материалах и катализаторах: по сравнению с осмием количество хрома в земной коре примерно в 20 000 раз больше и он намного дешевле (Nature Chemistry)…

…хроническое употребление закиси азота (веселящего газа) для быстрого получения кайфа может вызвать функциональный дефицит витамина B12 и, как следствие, долгосрочные неврологические нарушения (Canadian Medical Association Journal)…

Иллюстрация Петра Перевезенцева

И то, и другое вполне возможно. Возьмем, к примеру Гренландию — остров, на 84% покрытый сплошным льдом. Толщина ее ледяного панциря составляет в среднем полтора километра, но местами достигает трех и более. Объем ледника — почти 3 миллиона кубических километров. Если такая махина растает, то вода в Мировом океане поднимется, как утверждают источники, на 7 метров. В общем — на несколько метров точно.

Но с чего бы Гренландии таять, спросите вы? Эти льды лежали миллионы лет и никуда не денутся. Увы, рассуждение ошибочно. Оказывается, около 400 000 лет назад толстый ледяной покров Гренландии исчез примерно на 16 000 лет. Это выяснила группа ученых из Университета Вермонта в Берлингтоне.

Они тщательно исследовали керн из льда и отложений, который добыли в 1966 году на военной базе армии США «Кэмп Сенчури». Тогда военные исследователи пробурили почти милю льда на северо-западе острова и увидели в вытащенном керне веточки, листики, мох и прочие свидетельства того, что когда-то в Гренландии колосилась зеленая жизнь.

Ученые использовали люминесцентные технологии, чтобы датировать материал. Они позволяют определить, как долго те или иные отложения находились на свету или в темноте, то есть под толщей льда. Кроме того, определенное соотношение изотопов бериллия и алюминия указывает на то, как долго материал подвергался воздействию космических лучей.

Так удалось выяснить, что на этом месте 400 000 лет назад была тундра и даже еловые леса. То есть большая часть ледяного покрова исчезла, когда стало тепло. А потом, через 16 тысяч лет, опять похолодало, и Гренландия вернула свой ледяной щит. И вот во время этого промежуточного тундрового периода средняя температура была лишь немного выше, чем сейчас.

Очевидно, что мы живем в эпоху глобального потепления. И, скорее всего, этот глобальный процесс закономерен, вызван планетарными причинами и периодически повторяется в жизни Земли. Но от этого человечеству не легче. Потепление, ураганы, засухи, наводнения…

Интересно, а у прибрежных городов есть планы А и Б на случай, когда ледники Гренландии начнут таять? Ведь если начнет таять Гренландия, то и Антарктический ледниковый покров подтянется. А это 13 миллионов квадратных километров отборного льда. Тут несколькими метрами дело может и не ограничиться.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Какие только неприятности не приносит человечеству глобальное потепление. И засухи, и наводнения, и ураганы, и тайфуны, и рост уровня воды Мирового океана. К этому перечню злодеяний ученые добавили еще одно. Оказывается, повышение дневной температуры на один градус увеличивает число укусов ядовитыми змеями на 6%, о чем сообщает журнал GeoHealth. Правда, это касается пока только штата Джорджия в США.

Змеи — холоднокровные животные, поэтому они, как правило, более активны в теплую погоду. А температура во всем мире повышается. Поэтому неудивительно, что укушенных змеями становится все больше. По данным ВОЗ, во всем мире змеи ежегодно кусают примерно 5 миллионов человек, из них умирают 138 тысяч.

Вообще, штат Джорджия в США — это своего рода змеиный очаг. Здесь обитает 17 видов ядовитых змей, семь из которых опасны всерьез. Среди них восточная алмазная гремучая змея с репутацией самой опасной ядовитой змеи в Северной Америке. Эту крупную змею размером два с половиной метра и с клыками длиной 2,5 сантиметра лучше не тревожить.

Как же ученые выяснили сей интересный факт? Они просто проанализировали данные больниц штата за период с 2014 по 2020 год. За это время к врачам обратились 3908 человек, укушенных ядовитыми змеями. Исследователи сравнили количество госпитализаций с ежедневными данными о погоде (минимальная и максимальная температура воздуха, осадки и влажность) и укусами змей.

Тут-то и выяснилось, что случаи укусов ядовитых змей были связаны с повышением максимальной дневной температуры воздуха. А вот изменение влажности никак на укусы не влияло.

Чтобы делать уверенные выводы, надо продолжить исследования — и разных видов змей, и в разных штатах, чтобы получить общенациональную картину риска. Да и в других точках мира интересно было бы за этим понаблюдать. Возможно, это явление охватывает всех ядовитых змей на Земле, независимо от места их обитания.

Что можно противопоставить этому растущему риску быть укушенным змеей в эпоху глобального потепления? Исследователи уверены, что здесь есть только одно средство — просвещение. Надо рассказывать всем, где обитают змеи, чтобы люди обходили эти места стороной и не тревожили пресмыкающихся.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Как вы думаете, имеет ли значение время, когда мы завтракаем, — в восемь или в десять утра? Какая, в сущности, разница? Когда встал — тогда и поел. Но, как выясняется, это ошибочная точка зрения. Оказывается, мы можем снизить риск развития диабета, не только если подкорректируем то, что едим, но и когда мы это едим.

Наука давно установила, что время приема пищи играет ключевую роль в регулировании циркадных ритмов, то есть суточных биоритмов, и контроле уровня глюкозы и липидов. А влияет ли оно на развитие диабета второго типа? Этим вопросом задались испанские и французские исследователи. Они предположили, что — да, и время приема пищи, и частота приема пищи влияют на развитие диабета второго типа. И решили проверить свою гипотезу в эксперименте.

В этом исследовании приняли участие больше ста тысяч взрослых людей, причем 79% из них были женщины, что и понятно. Все они вели онлайн-дневник о питании, в котором указывали, что они ели и пили в течение трех дней подряд, как часто ели, а также указывали время приема пищи. Редкий мужчина согласился бы на такую работу.

Исследование продолжалось больше семи лет. Сначала ученые изучили и описали данные о том, что, когда и как часто ели участники эксперимента. А потом в течение семи лет ученые наблюдали за здоровьем участников и сопоставляли его с данными о питании.

И что же показал эксперимент? Во-первых, во время семилетнего наблюдения 963 участника заболели диабетом второго типа. А во-вторых, выяснилось, что заболевшие регулярно завтракали после девяти утра. В этой группе риск развития диабета второго типа был значительно выше, а именно — выше на 59% по сравнению с теми, кто завтракал до восьми утра. И это не просто совпадение. С биологической точки зрения это, несомненно, имеет смысл, поскольку известно, что пропуск завтрака влияет на контроль уровня глюкозы и липидов, а также на уровень инсулина.

Еще один вывод, который сделала исследовательская группа, — такой. Судя по всему, поздний ужин (после десяти часов вечера) увеличивает риск развития диабета второго типа. А вот более частое употребление пищи (примерно пять раз в день) снижает частоту заболеваний.

Итак, подведем итог. Чтобы свести к минимуму риск подхватить диабет второго типа, завтракать надо до восьми утра, а ужинать — до семи вечера.

Давно известно, что нездоровое питание, отсутствие физической активности и курение — это факторы риска для развития диабета второго типа. Теперь ученые открыли новый фактор — время, в которое мы едим.

В общем — логично. Человеческое тело по-разному использует калории, поступающие в разное время дня, потому что в разное время суток вырабатываются разные гормоны, которые по-разному распределяют питательные вещества.

Утром, к примеру, вырабатывается больше всего кортизола. Этот гормон отвечает, в том числе, и за регуляцию пищеварительного цикла. Вместе с другими веществами он обеспечивает доставку питания ко всем органам тела: глюкозу для мозга, белок для мышц, жир для клеточных оболочек и т. д.

То есть по утрам, во время кортизолового пика, организм вырабатывает те ферменты, которые необходимы для расщепления жиров. Значит, завтракать нужно жирной пищей. Это лишь одна иллюстрация в пользу раннего завтрака. Точно так же можно рассмотреть работу и других гормонов и ферментов и сопоставить с графиком приема пищи. Но это — теоретические рассуждения. А теперь у нас есть экспериментальное доказательство, что эти рассуждения работают. 

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Что больше всего раздражает хозяек в своей квартире или доме? Пыль, конечно. Она вездесуща, ей невозможно положить конец. Ее бессмысленность и навязчивость бесит. Мы же не птицы и не суслики, которые принимают пылевые ванны в качестве гигиенических процедур или ритуалов.

Как бы мы ни старались убираться и пылесосить, пыль появляется вновь и вновь. В трехкомнатной квартире за год образуется до 50 кг пыли. Неудивительно, что одним из первых изобретенных бытовых приборов был пылесос. В 1860 году американец Дэниел Хесс придумал подметатель ковров. В сущности, это была вращающаяся щетка, встроенная в систему мехов, всасывающих воздух.

А первый электрический пылесос проявился в 1901 году благодаря английскому инженер Хьюберт Сесилу Буту. Он был огромный, поэтому его перевозили лошади на телеге. Агрегат называли «Фырчащий Билли».

Понятно, что таким огромным агрегатом владела специальная компания British Vacuum Cleaner Company, которую создал сам Хьюберт Сесил Бут. Сотрудники компании выезжали по заказу, ставили пылесос возле дома, 30-метровые шланги протягивали в помещение через двери и окна и чистили ковры.

Это событие было настолько необычным, что светские дамы в Англии приглашали своих друзей на вакуумные вечеринки! Дамы пили чай и наблюдали, как работает «Фырчащий Билли». Пылесос Бута чистил и королевские ковры, и театральные кресла, потому что и королева Виктория, и все театры были его клиентами.

Так что войну пыли объявили давно, ведь пыль небезопасна. Она содержит не только минеральные частицы, текстильные и бумажные волокна, цветочную пыльцу, сажу, частицы плесени и тому подобное. Заметную часть пыли, некоторые источники утверждают, что пятую часть, составляют чешуйки человеческой кожи.

Вообще, кожа — это самый большой и тяжелый орган нашего тела. Она занимает площадь около двух квадратных метров и весит от пяти до семи килограммов. У кожи очень много работы. Она не позволяет бактериям проникать внутрь нашего тела, регулирует температуру организма с помощью кровеносных сосудов и потовых желез. И конечно, содержит множество сенсорных клеток, которые обеспечивают работу такого органа чувств, как осязание.

Как видите, задачи чрезвычайно важные, поэтому природа позаботилась о том, чтобы поддерживать кожу в оптимальном состоянии. Один из механизмов — постоянное обновление клеток на поверхности кожи. А как это сделать? Отработавшие клетки должны отшелушиваться и уступать место новым бойцам.

Фактически каждую минуту взрослый человек теряет около 50 000 чешуек кожи. Так что наша верхняя кожа полностью обновляется примерно раз в месяц. Хотя сами по себе крошечные чешуйки кожи почти ничего не весят, со временем их общая масса становится довольно значительной. Скажем, 70-летний человек за свою жизнь теряет и восстанавливает 25 килограммов кожи.

Чем опасна пыль? На чешуйках кожи поселяются микроскопические клещи. Они и продукты их жизнедеятельности — сильные аллергены. Обитают там и микроорганизмы, и даже вирусы. Среди клиентов компании Хьюберта Сесила Бута было британское адмиралтейство. Оно попросило Бута очистить от пыли бараки британских моряков. Пылесос выгреб из казарм огромное количество пыли, и в результате эпидемии разных инфекций, которые замучили моряков, прекратились.

Облако кожной пыли всегда окружает каждого человека. Вот почему работники заводов по производству микросхем носят защитные костюмы и работают в так называемых чистых комнатах, где вентиляция и защитные костюмы обеспечивают полное отсутствие частиц пыли в воздухе. Одна пылинка, попавшая на микрочип, может его безвозвратно испортить.

Понятно, что в быту у нас нет никаких шансов избавиться от пыли навсегда. Поэтому пылесос и влажная уборка — это то, чем мы должны пользоваться постоянно. Если хотим быть здоровыми, конечно.

В Орле завершили работу VIII Всероссийский молодежный научный форум «Наука будущего — наука молодых» и V международная научная конференция «Наука будущего». На торжественной церемонии закрытия были объявлены победители всероссийского научно-исследовательского конкурса среди студентов и аспирантов российских вузов и научных организаций, проходившего по 10 научным направлениям — физике, химии, экологии, рациональному природопользованию, машиностроению, информационным технологиям, медицине, социальным наукам и других.

По словам профессора Института неврологии Университетского колледжа Лондона, руководителя лаборатории клеточной физиологии и патологии Орловского государственного университета Андрея Абрамова, на предварительный этап конкурса поступило более 3 тысяч заявок из всех регионов России, в финальной части приняли участие около 300 молодых ученых. Призы достались 60 победителям. «В отличие от конкурсов прошлых лет, сегодня среди вузов и научных организаций нет ни одного явного лидера по количеству победителей конкурса, это свидетельство значительно выросшего уровня научной работы в целом по стране. Кроме того, один из главных трендов этого года — беспрецедентная академическая смелость молодых ученых. Темы конкурсных работ, выполненных студентами и аспирантами, многим из которых едва исполнилось 20 лет, направлены на решение самых амбициозных, самых сложных проблем, стоящих перед наукой», — отметил ученый.

Руководитель направления Биоматериалы НТУ Сириус профессор Дмитрий Иванов обратил внимание на стремление молодежи через исследования в социальных и гуманитарных науках содействовать созданию комфортной для всех граждан России среды, где каждый человек получит возможность проявить свои таланты и состояться в жизни.

В конференции и форуме, организованных при поддержке Минобрнауки России и проходивших на базе Орловского государственного университета под эгидой Десятилетия науки и технологий в рамках его Инициативы «Наука побеждать», приняли около 200 известных ученых из России, Франции, Великобритании, Греции, Швеции, Австралии и других стран, общее количество участников мероприятий превысило 600 человек. Состоялось более 50 панельных дискуссий, круглых столов, научных докладов, пленарных заседаний. Отличительной чертой конференции и форума традиционно стала междисциплинарная научная коммуникация, объединившая естественно-научные и социо-гуманитарные направления.

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Летняя жара — это испытание. Особенно для тех, кто живет в городах. Эти каменные джунгли раскаляются так, что температура городского воздуха становится на несколько градусов выше, чем в городских окрестностях. Все работающее и движущееся, а это транспорт, кондиционеры, компьютеры, отдают тепло во внешнюю среду. Да и люди не исключение. В среднем человек выделяет столько же тепла, сколько стоваттная лампочка накаливания.

Бетонные здания, крыши, дороги, автостоянки — все впитывает горячее излучение солнца в течение дня. А ночью камни отдают тепло, поэтому ночная прохлада не приходит. Чем больше улиц и зданий в городе, тем сильнее этот эффект. Поэтому центр города ночью остывает хуже, чем периферия и окрестности. Разница между центром мегаполиса и окраинами может достигать даже 15 градусов.

Здесь дело ведь не только в комфорте. От жары умирают люди. Можно ли бороться с этой жарой? Наука уверенно отвечает на этот вопрос — да. Давайте посмотрим, как это можно сделать на нескольких примерах из жарких стран.

Возьмем Испанию. Кто бывал в Мадриде летом, знает, как там жарко. В Мадриде есть гигантский оптовый рынок площадью больше двух квадратных километров. Здесь продают фрукты, овощи и, конечно, свежую рыбу. Это один из крупнейших рыбных рынков в мире. И понятно, что этот деликатный товар жару не потерпит.

До 2018 года у рынка были проблемы. В особо жаркие дни смолистые крыши, видимо залитые гудроном, разогревались и превращались в радиатор — отдавали тепло вниз, в помещение рынка. Здесь температура летом поднималась до сорока градусов. Да еще толпы людей. Охлаждать такие огромные помещения кондиционерами нереально — можно разориться на одних только платежах за электричество.

Пять лет назад проблему решили. Причем очень просто. Сначала крышу покрыли серой водостойкой грунтовкой. Затем сверху нанесли глянцевый слой белого лака. С тех пор он отражает солнечный свет обратно в атмосферу, а не поглощает его.

И вот результат, ради которого все и затевалось. Крыша стала нагреваться вдвое-втрое меньше, и температура в зале рынка снизилась на несколько градусов. Причем без всяких кондиционеров и дополнительного энергопотребления.

А вот другой пример сражения с жарой. Теперь из Лос-Анджелеса. Здесь окрашивают улицы в более светлый цвет, чтобы они отражали больше солнечного света.

На первый взгляд эта светло-серая краска работает хорошо. Обработанное дорожное покрытие на целых шесть градусов по Цельсию холоднее, чем было до покраски. Но если присмотреться совсем уж внимательно, то решение не кажется таким уж хорошим.

Да, дорожное покрытие остывает, но вот отраженный ультрафиолет может повысить температуру в слое воздуха над асфальтом. Вы это хорошо почувствуете, если в жару проедетесь на велосипеде по такому покрытию. Так что светоотражающие дорожные покрытия не панацея. Одно дело — крыша, другое дело — дорога.

На самом деле, лучшая система охлаждения — это деревья. И дело не только и не столько в том, что крона деревьев дает тень. А дело в том, что через листья испаряется вода, забирая тепло из окружающего воздуха. Мы ведь знаем, что процесс испарения воды идет с поглощением тепла. Поэтому под деревом прохладнее, чем, скажем, под тентом такого же размера.

Понятно, что лучше всего охлаждают лиственные деревья, потому что площадь поверхности их листьев больше, чем иголок, поэтому они испаряют больше воды. Так что правильно поступают городские власти, которые озеленяют свои города липами, тополями и кленами.

Правда, тут есть еще один важный фактор — почва под деревьями, которую надо постоянно поливать. Влажная почва удерживает тепло дольше, чем асфальт, и часть его отводит вниз, в толщу грунта.

В результате под большим лиственным деревом в особенно жаркие дни может быть на несколько градусов прохладнее, чем вокруг. Но без большого количества впитывающей почвы под деревьями этот фокус не пройдет.

Модные нынче деревья в больших горшках тоже дают очень маленький охлаждающий эффект. Так что наука не рекомендует озеленять города деревьями в горшках. Лучше инвестировать в городские парки с лужайками, увлажняющими почву.

Но и деревья не решают проблему полностью. Возьмем, к примеру, Сингапур. Тенистых деревьев там предостаточно. И вообще, это один из самых зеленых городов-государств. Правда, температура здесь более умеренная, чем в Испании, но зато очень высокая влажность. А 30-градусную жару с высокой влажностью переносить трудно. Тело плохо охлаждается, поскольку испарение пота с кожи затруднено.

Вот почему подавляющее большинство зданий в Сингапуре используют кондиционеры, которые съедают пятую часть всей энергии, потребляемой в этом государстве. Отчасти поэтому Сингапур запустил проект «Охлаждение Сингапура», над которым работают Швейцарская высшая техническая школы и Кембриджский университет. Одно из решений, которое они разрабатывают, — это централизованное охлаждение.

В самом деле, если есть централизованное отопление, то почему бы не быть централизованному охлаждению?! Такая сеть уже много лет действует в крупном отеле Marina Bay Sands. Здесь нет кондиционеров. Во все здание из подземного резервуара по трубам подается холодная вода температурой 6°С. Она поступает в системы напольного и потолочного охлаждения 2500 номеров в трех 55-этажных стеклянных башнях.

Курсируя по зданию, вода в трубах нагревается до 12°С и перекачивается обратно в подземные чиллеры, проходит через систему охлаждения, охлаждается до 6° и снова отправляется в путешествие по зданиям отеля. Все оборудование размещено под землей, поэтому оно не разогревает воздух на поверхности.

Конечно, каждый город требует индивидуальных решений, связанных с климатом, архитектурой, населенностью. У Москвы, к примеру, свои проблемы. Мало того что этот город постоянно растет вширь, как раковая опухоль, а так быть не должно, город не может жить без границ. Так еще и архитектурный профиль неправильный.

Центр застроен относительно низкими домами, а окраины — высоченными человейниками, которые громоздятся один на другом. А должно быть как раз ровно наоборот. Этажность должна снижаться от центров городов к их окраинам. В результате Москва стала похожа на каменный мешок, который не может хорошо проветриваться и охлаждаться из-за частокола высотных домов, охватывающих Москву плотным кольцом.

Так что климат климатом, потепление потеплением, а есть еще и человеческий фактор — невежество и жадность застройщиков, которые готовы пойти на все ради прибыли. И на город с его жителями, гостями и туристами им совершенно наплевать.