Разные разности

Пишут, что...
…впервые полностью секвенирован митохондриальный геном европейского шерстистого носорога…
…с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба обнаружили самую удаленную спиральную галактику ceers-2112с, похожую на Млечный Путь, которая сформировалась вскоре после Большого взрыва…
…искусственный интеллект может отображать гигантские айсберги со спутниковых снимков в 10 тысяч раз быстрее, чем люди…

…под ледником Антарктиды методом радиоэхо-зондирования обнаружен ландшафт с долинами и хребтами, которые образовали реки по меньшей мере 14 миллионов лет назад (Nature Communications)…

…четырехлетние дети потребляют в среднем на 79% больше калорий, когда им скучно (Food Quality and Preference)…

…генетически модифицированные дрожжевые клетки могут производить натуральный растительный продукт альстонин для лечения шизофрении (Nature Chemical Biology)…

…у людей с астмой риск смерти в два раза выше, когда количество плесени превышает 1000 спор в кубометре воздуха (Annals of Allergy Asthma & Immunology)…

…со времен промышленной революции около 25% антропогенного CO2 попало в океан, изменив химический состав воды и подкислив ее (Communications Earth & Environment)…

…впервые полностью секвенирован митохондриальный геном европейского шерстистого носорога (Biology Letters)…

…гранулы из переработанного пластика, собранные в 13 странах, содержат сотни токсичных химических веществ, включая пестициды и фармацевтические препараты (Data in Brief)…

…ученые определили новый опухолевый маркер, который может выявлять рак желудка с точностью почти 90% (Scientific Reports)…

…с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба обнаружили самую удаленную спиральную галактику ceers-2112с, похожую на Млечный Путь, которая сформировалась вскоре после Большого взрыва (Nature)…

…в китайском озере Поян коловратки, пережевывая микропластик, создают 13,3 квадриллиона наночастиц пластика каждый день (Nature Nanotechnology)…

…77% сгоревших площадей в нетронутых внетропических лесах связаны с возгораниями от молнии, в отличие от пожаров в тропиках, в которых в основном повинны люди (Nature Geoscience)…

…экстракт коры ивы обладает противовирусным действием широкого спектра действия, включая коронавирусы и энтеровирусы, которые вызывают грипп и менингит (Frontiers in Microbiology)…

…полоскание горла и носа соленой водой четыре раза в день в течение 14 дней помогает предотвратить госпитализацию с Covid (Annals of Allergy Asthma & Immunology)…

…наземные запасы углерода в смешанных лесах как минимум на 70% больше, чем в монокультурах (Frontiers in Forests and Global Change)…

…83% населения Соединенных Штатов проживает в городах (Nature Communications)…

…искусственный интеллект может отображать гигантские айсберги со спутниковых снимков в 10 тысяч раз быстрее, чем люди (The Cryosphere)…

Деревянные ветряки
Л.Н. Стрельникова
Почему ветрогенераторы растут вверх? Чем выше над землей, тем более устойчивый и сильный ветер дует и, следовательно, тем больше выход энергии. Но с увеличением размеров ветряки становятся нерентабельными. Да и экологически не безупречными. Где выход? Оказывается, решение есть. Решение, которое отсылает нас к первоисточнику — деревянным мельницам.
pic_2023_11_44-2.jpg
Иллюстрация Петра Перевезенцева

В Кельне, в Германии, есть совершенно потрясающий римско-католический Кельнский собор. Безусловно — жемчужина Европы. Возможно, кто-то бывал из вас в Кельне и видел эту невероятную красоту, шедевр готики.

Кельнский собор ведет свою историю с середины XIII века. На протяжении шести веков его непрерывно строили и достраивали, потому что был замысел — построить самый высокий собор в мире. Когда 140 лет назад собор окончательно закончили достраивать, он действительно был самым высоким зданием мира. Сегодня же он занимает третье место в списке самых высоких церквей на Земле.

Его высота от основания до кончиков двух башен составляет 157 метров. А теперь мысленно поставьте рядом с собором ветряк рождения 2020 года и мощностью 20 тысяч киловатт.

Как вы думаете, как они соотнесутся по высоте? Так вот, его гондола, к которой крепятся лопасти, будет находиться как раз на уровне кончика башен собора, то есть на высоте почти 160 метров. А длина каждой лопасти — больше, чем длина футбольного поля. Невероятная громадина! Просто монстр!

Если бы такой ветряк стоял у нас в Москве, то он в полном комплекте — башня плюс лопасть — возвышался бы над рубиновой звездой на шпиле главного здания МГУ на Ленинских горах на 40 метров. В общем — жуть, на мой взгляд.

Первую ветряную турбину, вырабатывающую электроэнергию, показал миру австриец Йозеф Фридлендер. Он представил ее на Венской международной электротехнической выставке в 1883 году. Спустя четыре года профессор Джеймс Блат из Глазго установил в саду своего загородного дома ветрогенератор с матерчатым парусом, заряжал аккумулятор и освещал свой дом.

Однако до середины XX века ветряки были скорее экзотикой, игрушкой ученых и инженеров. Но все изменил 1973 год, когда взлетели до небес цены на нефть. Тогда-то и начали изучать альтернативные источники электроэнергии, чтобы отвязаться от ископаемых углеводородов. А потом и зеленые подоспели со своей патологической ненавистью к СО2 — молекуле жизни.

В результате эволюция ветрогенераторов ускорилась. Сегодня это гигантские конструкции из стали, бетона и стеклопластика.. За последние 40 лет ветряки невероятно выросли в прямом смысле этого слова.

Если в 1980 году диаметр ротора, или размах лопастей ветряка, мощностью 40 киловатт составлял всего 15 метров, то сегодня диаметр ротора самого большого ветряка в Германии — 252 метра. А высота его башни превышает высоту Кельнского собора.

Почему ветряки растут вверх? До чего они хотят дотянуться? Чем выше над землей, тем более устойчивый и сильный ветер дует и, следовательно, тем больше выход энергии. Специалисты называют этот высотный ветер «коммерческим». Таким образом, высота башен новых ветряных турбин непрерывно растет. А большой диаметр ротора позволяет захватить этих ресурсов побольше.

Но с большими ветряками много проблем. И первая из них — транспортировка. Как доставить 100-метровую лопасть с завода на место установки? Это просто настоящая специальная транспортная операция.

Башни нужны все более высокие, но это так дорого, что ветряки становятся нерентабельными. Да и экологически не безупречными. Где выход? Оказывается, решение есть. Решение, которое отсылает нас к первоисточнику — деревянным мельницам.

Эта прекрасная идея родилась в Германии. Прежде от древесины для ветряков отказались потому, что она слишком неоднородна по своей природе: есть сучки, отверстия и неровные волокна. А всякая неоднородность — это место напряжения и потенциального слома.

Но сегодня эта проблема решена. Сегодня из древесины делают великолепный монолитный материал — клееную древесину. Годичные кольца дерева снимают по одному и склеивают слой за слоем в виде ламината. В результате получается суперпрочный материал во всех направления.

Вообще, как это ни странно, натуральная древесина превосходит по долговечности сталь. Сталь ведь тоже уязвима — ее жрет ржавчина.

Еще одно достоинство древесины — она легче стали, поэтому она не будет деформироваться под тяжестью собственного веса, если работает в качестве несущей конструкции.

Но самое большое преимущество древесины в ветроэнергетике — это ее так называемая усталостная прочность. Ветер постоянно дергает башню, она вздрагивает и вибрирует от каждого оборота роторов. Древесина выдерживает все это гораздо лучше стали, потому что от природы заточена на такие нагрузки. А сталь не такая гибкая, быстрее утомляется и разрушается.

Одним словом, теоретически можно поставить деревянную башню высотой в 1,5 километра. И прослужить деревянная башня может до 1000 лет при весьма скромном и необременительном уходе.

В 2006 году два молодых немецких инженера при поддержке немецкого производителя ветряных турбин построили первую в мире деревянную ветряную электростанцию из примерно 400 кубометров ели. Этот ветряк стоит в Ганновере-Мариенвердере. На верху деревянной башни находится гондола из стали весом около 100 тонн, к которой прикреплены лопасти из стеклопластика длиной 40 метров.

Этот ветряк мощностью 1,5 мегаватта работает и по сей день. То есть уже 17 лет. Но почему-то не вдохновляет инженеров. Производители и операторы всегда работали со сталью и стеклопластиком. А тут дерево. Надо переучиваться.

Много сомнений, много неуверенности, но джинн уже выпущен из бутылки. Уже появились апологеты деревянных ветряков, которые верят в силу этого природного материала. В Австрии строят деревянную ветряную электростанцию с ферменной конструкцией, аналогичную Эйфелевой башне. В конце года этот ветряк уже должен быть установлен.

В общем — назад в будущее. В очередной раз природа утерла нам нос и предложила готовое решение в виде древесины. Посмотрим, как будут разворачиваться события и куда приведет нас эволюция ветряков.

Почва дышит СО2
Л.Н. Стрельникова
Как выяснили швейцарские ученые, выбросы СО2 почвенными микробами в атмосферу Земли ускоряются в глобальном масштабе и к концу этого столетия увеличатся на 40%.
pic_2023_11_44-1.jpg
Иллюстрация Петра Перевезенцева

Истерика зеленых по поводу глобального потепления охватила весь мир и принудила научное сообщество заниматься изучением бытования СО2 на Земле.

Вы спросите — как можно заставить ученых что-то изучать? Да очень просто. Если ты исследуешь все, что связано с СО2 в атмосфере, тебе будут давать гранты и немедленно публиковать твои статьи в научных журналах. А не считаешь нужным изучать — ну тогда извини. Это чистой воды конъюнктура, в результате которой количество статей с упоминанием СО2 растет. Вижу это невооруженным глазом.

И лучше бы не публиковали. Потому что каждая такая публикация — это эскалация истерики зеленых, которые уже не знают, куда бежать и за что хвататься. СО2 выделяет нефте- и газоперерабатывающие отрасли, предприятия энергетики, сжигающие нефть, газ и уголь, металлургия и производство цемента.

Мало того что со всем этим надо разбираться, придумывать технологии, чтобы сократить выбросы СО2. Так ведь еще люди и животные выдыхают углекислый газ!

И тут ученые выясняют страшное — почва выделяет все больше и больше СО2. Действительно, одна пятая часть атмосферного СО2 поступает из почвы. Что неудивительно. В почве идет бурная микроскопическая жизнь. Микроорганизмы, включая бактерии и грибы, ни секунды не сидят без дела и непрерывно разлагают органические вещества — опавшие листья, отмершие растения и животных. И вся эта микробная работа сопровождается выбросом СО2 в атмосферу.  Ученые называют это гетеротрофным дыханием почвы.

Так было всегда, испокон веков. Мы это и раньше знали. Что же тут страшного? А страшно то, что, как выяснили швейцарские ученые, выбросы СО2 почвенными микробами в атмосферу Земли ускоряются в глобальном масштабе и к концу этого столетия увеличатся на 40%.

Почему это происходит? Во-первых — из-за объективного потепления на Земле, которое подстегивает активность почвенных микроорганизмов. А во-вторых — из-за увеличения влажности почвы в арктических и полярных регионах. Здесь тает мерзлота и насыщает почву влагой, причем как раз в той мере, как это нужно микробам. За что микробы очень благодарны и начинают активничать. Именно здесь, в полярных регионах, выбросы СО2 к 2100 году увеличатся на 119%, а в остальных регионах — на 38–48%.

На самом деле, это прекрасная иллюстрация того, как в природе работают петли обратной связи: потепление растапливает мерзлоту, вода насыщает почву и микробы начинают выделять СОс удвоенной силой, который усиливает парниковый эффект и ускоряет таяние мерзлоты. А в других регионах работает нагрев почвы сам по себе, правда, не с такой эффективностью.

Большой вызов природа бросила зеленым, которые усердно борются с углеводородной энергетикой, вырубая леса под ветряки, сводят рождаемость на планете к отрицательным значениям, чтобы всякие тут не выдыхали углекислый газ, и пускают коров под нож, которые мало того что СО2 выделяют, так еще и метан из себя исторгают.

Спрашивается — а что теперь будете делать с почвой, которая выделяет все больше СО2? А про океан, который выделяет в полтора раза больше, и вовсе боюсь спросить.

Думаю, экология нынче стала слишком алармистской и слишком редукционистской. Нужно изучать не только источники СО2, но и его природные ловушки — ту же почву, тот же океан, для которых СО2 — это необходимое условие для фотосинтеза, а значит — жизни.

И не надо бросаться на природу с топором, чтобы освободить место под рапс для биодизеля и ветряки, а учиться у нее утилизировать СО2. Занялись бы лучше делом — сажали бы леса. Больше бы пользы принесли и Земле, и людям.

Татуировка на клетке
Л.Н. Стрельникова
Ученые из университета Джона Хопкинса внесли свой вклад в создание микроминиатюр, только научных, то есть с научными целями. Они нанесли наноточки из золота на поверхность живой клетки человека — фибробласта.
pic_2023_11_43.jpg
Иллюстрация Петра Перевезенцева

Помните сказку Николая Лескова «Левша»? О том, как тульские мастера подковали заводную стальную блоху, сделанную англичанами. На каждой золотой подковке, прибитой золотыми гвоздиками, значилось имя тульского мастера, который эту подковку сделал.

История про Левшу — это, конечно, сказка. Но в каждой сказке есть только доля сказки. У нас в России блоху все-таки подковали. Впервые это сделал замечательный художник Николай Сергеевич Алдунин. В начале двухтысячных, через 120 лет после выхода в свет сказки «Левша».

И не только подковал золотыми подковками, но и оседлал золотым седлом со стременами. Кстати, Николай Алдунин работал слесарем и токарем в Тульской области, так что был тульским мастером, как и Левша.

В России у нас не один Левша, а целая плеяда блестящих художников микроминиатюристов, которые буквально творят чудеса — Андрей Рыкованов, Анатолий Коненко, Владимир Анискин. И все — сибиряки.

Ученые из университета Джона Хопкинса тоже внесли свой вклад в создание микроминиатюр, только научных, то есть с научными целями. Они нанесли наноточки из золота на поверхность живой клетки человека — фибробласта. Эти клетки размером около 20 микрон, то есть в десятки раз меньше булавочной головки, образуют соединительную ткань и синтезируют внеклеточный матрикс и коллаген. (Nano Letters)

Сама технология нанесения этого своеобразного QR-кода на поверхность клетки довольно сложная. Сначала матрицу из золотых наноточек, расположенных в определенном порядке, закрепляют на гидрогелевой альгинатной пленке. Затем эту пленку накладывают на живую клетку, мягкую и подвижную. И пленка приклеивается.

Это в каком-то смысле похоже на переводные картинки или временные татуировки. Накладываешь пленку с рисунком на кожу, разглаживаешь, ждешь, а потом пленку снимаешь. А рисунок остается на коже. На время, конечно.

Зачем нужно татуировать живые клетки наноточками золота? Эти точки — своего рода датчики или порталы, которые позволяют заглянуть внутрь клетки. К этим наноточкам ведь можно приделать нанопроводки. То есть это самая настоящая носимая электроника, но только для клеток.

Ученые полагают, что они приблизились вплотную к той заветной замочной скважине, через которую можно будет следить за жизнью внутри живой клетки. Это важно не только для понимания, как устроен мир, но и для прикладных задач — для диагностики, например.

Современная наука работает с супертехникой. А у Левши не было никакого мелкоскопа. Как он говорил: «Мы люди бедные и по бедности своей мелкоскопа не имеем, у нас так глаз пристрелявши».

День Российской науки на COP28
День российской науки состоялся на площадке 28-й Конференции сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата (COP28) в Дубае. Мероприятие было организовано Министерством науки и высшего образования РФ, Росгидрометом и Фондом Андрея Мельниченко. Основными темами докладов стали результаты научных исследований изменений климата и их влияния на нашу страну, обсуждение потенциала российских экосистем для сокращения эмиссий парниковых газов, вопросы экономики климата и путей адаптации к его изменениям.

День российской науки состоялся на площадке 28-й Конференции сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата (COP28) в Дубае. Мероприятие было организовано Министерством науки и высшего образования РФ, Росгидрометом и Фондом Андрея Мельниченко. Основными темами докладов стали результаты научных исследований изменений климата и их влияния на нашу страну, обсуждение потенциала российских экосистем для сокращения эмиссий парниковых газов, вопросы экономики климата и путей адаптации к его изменениям.

Открывая День российской науки, в своем выступлении председатель комитета РСПП по климатической политике и углеродному регулированию Андрей Мельниченко подчеркнул, что в настоящее время планирование усилий в климатической повестке и реализация многих проектов затруднены из-за нехватки научных знаний в сфере изменений климата. Он выразил надежду, что объединенными усилиями российской науки, власти и бизнеса можно было бы добиться действительно масштабных результатов. По его словам, есть и существенные перспективы для упрочения позиций нашей страны на международной арене за счет совместных климатических проектов в рамках БРИКС+: «Нужно создать условия для взаимного признания результатов климатических проектов странами при трансграничных операциях. Такие проекты могут реализовываться как в промышленности и энергетике, так и в природных экосистемах. Ведь страны БРИКС+ не только формируют 40% от мировых эмиссий парниковых газов, но и имеют самый большой потенциал природных экосистем: более 30% мировой территории, около 40% мировых запасов лесов».

Андрей Мельниченко на Дне Российской науки.jpg
Андрей Мельниченко на Дне Российской науки

Одним из наиболее заметных событий Дня российской науки стала презентация уникального проекта «Плейстоценовый парк», которую провел его сооснователь Никита Зимов. Это — научный эксперимент по воссозданию высокопродуктивной пастбищной экосистемы на территориях вечной мерзлоты, за счет внедрения на территорию тундры крупных травоядных животных. Проект реализуется при поддержке Фонда Андрея Мельниченко на территории республики Саха (Якутия). Данный проект является одним наиболее перспективных природно-климатических решений (nature-based solutions, NBS — это практики, основанные на защите, восстановлении и устойчивом использовании природных экосистем). По замыслу ученых, решение, отрабатываемое в рамках проекта Плейстоценовый парк, может стать эффективным механизмом борьбы против глобального потепления, увеличить биоразнообразие северных территорий, а также создать новые хозяйственные возможности.

Никита Зимов на Дне Российской науки.jpg
Никита Зимов на Дне Российской науки

В течение дня на мероприятии, которое прошло в Российском павильоне COP28, выступили ведущие отечественные ученые и эксперты: Ольга Соломина (директор Института географии РАН), Сергей Гулёв (Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН), Александр Ольчев (Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова), Александр Гельфан (МГУ/Институт водных проблем РАН) и другие.

Андрей Мельниченко подчеркнул, что перспективы NBS огромны, и достижение целей Парижского соглашения по климату невозможно без задействования потенциала природных экосистем. По его словам, назрела необходимость создания под эгидой ООН специального органа по вопросам стимулирования NBS. Александр Ольчев, профессор Московского государственного университета им. М.В.  Ломоносова подчеркнул: «В настоящее время ситуация развивается достаточно неблагоприятно для климатической системы. И только собравшись вместе, мы можем решить существующую проблему, поскольку современные изменения климата затрагивают каждого из нас. Это касается не только вопросов потепления климата, но и усиления экстремальных явлений погоды, которые приносят вред и народному хозяйству, и жизни всего человечества». Руководитель проекта Плейстоценовый парк Никита Зимов отметил: «Важно чтобы о российской науке знали не только в России, потому что наша страна обладает наибольшей территорией и наибольшими возможностями, с помощью которых можно влиять на климат, и некоторые природно-климатические решения нигде кроме России не могут быть реализованы. Очень хорошо, что у нас есть возможность об этом говорить здесь на этой площадке».

Никита Зимов на территории Плейстоценового парка.jpg
Никита Зимов на территории Плейстоценового парка

СПРАВКА: Климатический саммит ООН COP28 проходит в Дубае с 28 ноября по 12 декабря. Участники конференции подводят итоги выполнения Парижского соглашения (2015), обсуждают последствия глобального потепления и обозначают новые цели по адаптации к изменению климата. Ожидается, что в саммите примут участие более 70 000 человек из 200 стран. Стенд Плейстоценового парка является единственным российским проектом, представленным в экспозиции СОР28.

Пресс-релиз предоставлен фондом Андрея Мельниченко

последствия таяния вечной мерзлоты.JPG
Последствия таяния вечной мерзлоты

См. также:
Парк плейстоценовых зверей (2020 №1)

Грохот в океане
Л.Н. Стрельникова
Сегодня мы очень много говорим о загрязнении Мирового океана пластиком. А о шумовом загрязнении как будто никто не беспокоится. Возможно, потому, что пластик в воде мы видим, а вот подводный шум не слышим и потому проблему не осознаем. Но она есть, и ее пытаются решить.
pic_2023_11_42.jpg
Иллюстрация Петра Перевезенцева

«Чем дольше я живу, тем больше склоняюсь к мысли о том, что в Солнечной системе Земля играет роль сумасшедшего дома». Эту фразу приписывают Бернарду Шоу. У меня же другое наблюдение. Чем дольше я живу, тем больше убеждаюсь, какое алчное, жестокое и равнодушное существо под названием человек живет на Земле.

Этот случилось в марте 2000 года. На нескольких пляжах Багамских островов на берег выбросились 17 китов, причем шестеро из них — глубоководные клювастые киты Кювье. Их вообще крайне редко можно увидеть у побережья. Прибежали люди, стали выпихивать их в море. Но киты снова и снова пытались доплыть до пляжа. А некоторые кружили по заливу, как будто потеряли ориентацию.

К концу дня семь китов умерли. Чтобы понять причину смерти, биологи вскрыли животных и обнаружили, что их внутренние органы повреждены, а внутренние уши кровоточат.

Как раз в то время в районе, где выбросились киты, военно-морские силы США испытывали новую гидролокационную систему для обнаружения подводных лодок. Она работает по принципу эха. Система посылает звуковые сигналы, они наталкиваются на подлодку и отбрасываются назад, как мяч от стенки. Это эхо позволяет вычислить расстояние, размер и тип препятствия. В общем — дело обычное, эхо мы встречаем и в природе.

Но есть одно маленькое «но». Точнее — большое «но». Звук, испускаемый гидролокатором, сравним со звуком от взлетающего реактивного самолета.

Ученые предположили, что гибель глубоководных китов связана именно с этими звуками. Шум военного гидролокатора выводит из строя биолокатор клювастых китов, которые охотятся на глубинах до трех километров. Животные теряют ориентацию, впадают в панику и всплывают на поверхность, не обращая внимания на резкий спад давления, декомпрессию. В результате растворенный в крови азот выходит из крови, образует пузырьки, которые закупоривают сосуды и повреждают печень, легкие, мозг и внутреннее ухо.

И вот тогда, после этого события 23 года назад, начались систематические исследования искусственного подводного шума и его влияния на морских обитателей. Оказалось, что клювастые киты реагируют на шум гидролокатора даже на расстоянии 100 километров. А выбрасываются они на берег чаще всего вблизи военно-морских баз, где с высокой долей вероятности используют гидролокацию.

Но военные со своими подлодками и гидролокаторами — не единственные незваные гости в океане. Там есть еще нефтяники и газовики. Тоже не подарок, надо сказать. Для поисков залежей нефти и газа они прощупывают морское дно звуковыми пушками и слушают эхо. Для этого пушки, установленные на разведывательном судне, стреляют на дно звуками с чрезвычайно высоким звуковым давлением с интервалом в несколько секунд. Эти оглушительные звуки идут через всю толщу воды на километры в глубь морского дна. И возвращаются эхом.

Но военными и нефтяниками источники подводного шума не ограничиваются. Чудовищный грохот под водой сопровождает строительство ветряков на шельфе, добычу песка и гравия, взрывы боеприпасов. Добавьте к этому рыболовные траулеры, которые скребут по дну, и всякие гидроциклы, которые носятся со скоростью 200 км в час на радость отдыхающим и к ужасу морских обитателей.

И все это на шумовом фоне корабельных дизелей, чей непрерывный гул можно услышать даже вдали от оживленных судоходных маршрутов. За последние 50 лет судоходство увеличилось втрое. Корабли стали больше и быстрее. И шум корабельных дизелей теперь слышен почти во всех уголках Мирового океана.

Не то чтобы девственный океан был тихим местечком. Нет, конечно. Волны, ветер и проливные дожди, бьющие по воде, ломающиеся льдины, звуки, издаваемые морскими обитателями... Но все эти звуки морским обитателям понятны, привычны, они помогают ориентироваться в пространстве и находить партнеров и сородичей. Проблема в том, что человеческий технический шум перекрывает морские звуки по всему спектру частот.

Интересно, что с глубиной звук только усиливается. Это и понятно — физика. Вода — более плотная среда, чем воздух, поэтому звук в воде распространяется в 4–5 раз быстрее. Но с глубиной вода становится холоднее, а ее соленость растет. Оба эти фактора делают воду более плотной, и звук на глубине звучит еще громче и распространяется на большие расстояния. В результате зубатые киты, которые используют для эхолокации ультразвук, теряют слух, не могут охотиться и находить партнера, не могут ориентироваться. В общем — гибнут.

Международная команда ученых проанализировала более 500 исследований, посвященных шуму океана и его влиянию на весь спектр морских обитателей — от криля до китов. Оказалось, что все они болезненно реагируют на громкие шумы. Даже — медузы, даже — мидии. А зоопланктон просто дохнет.

Сегодня мы очень много говорим о загрязнении Мирового океана пластиком. А о шумовом загрязнении как будто никто не беспокоится. Возможно, потому, что пластик в воде мы видим, а вот подводный шум не слышим и потому проблему не осознаем. Но она есть, и ее пытаются решить.

Неожиданно оказалось, что труднее всего справиться с постоянным непрерывным шумом судов. 56 000 торговых судов бороздят просторы Мирового океана. На их вращающихся винтах образуются пузырьки пара, которые схлопываются и издают звук как от микровзрыва (кавитация). Инженеры придумывают корабельные винты, на которых кавитация меньше. Но тут внедрение идет очень туго.

А нет ли решения попроще? Есть. Что называется — проще не придумаешь. Это решение испытали в Средиземном море еще 10 лет назад. Там максимальную скорость для особенно шумных грузовых судов директивно снизили на 12% — с 29 км/час до 25,5 км/час. В результате шум этих кораблей уменьшился вдвое!

Представляете, как просто? Достаточно немного уменьшить скорость судна. Но как можно! Это же увеличит срок доставки груза! Ах, Боже ж ты мой! На этот счет у Бернарда Шоу тоже есть прекрасное изречение: «Теперь, когда мы научились летать по воздуху как птицы, плавать под водой как рыбы, нам не хватает только одного: научиться жить на Земле как люди».

Памятник ржавчине
Л.Н. Стрельникова
Каждый год коррозия съедает 10% всей произведенной за год стали. А то и больше. Разрушаются мосты, гниют системы канализации, нефтепроводы, падают крыши — это все проделки коррозии. В общем, если посчитать все, то получится 2–4% ВВП.

pic_2023_11_41.jpg
Иллюстрация Петра Перевезенцева
Однажды в Мадриде на бульваре недалеко от музея Прадо я увидела странный павильон кубической формы в два-три этажа. Его глухая торцевая стена смотрела на бульвар. Она была обшита стальными листами. А стальные листы, в свою очередь, были покрыты ровным слоем ржавчины.

Казалось, что на эту торцевую стену натянули гигантский лоскут бархатистой замши глубокого темно-рыжего цвета. Очень красиво!

Помню, я даже подошла и потрогала. Да, ржавчина. Так я и окрестила этот павильон — памятник ржавчине. Одно меня удивляло — как мог образоваться такой ровный и плотный слой? Обычно ржавчина ведь образуется пятнами, что естественно.

А потом самые разные сооружения с такими же ржавыми поверхностями стали попадаться мне и в других европейских городах. Что-то здесь не так, подумала я. И стала наводить справки.

Оказалось, что по невежеству своему я не знала, что существует специальная атмосферостойкая сталь, или кортеновская сталь. В этой стали запрограммирован специальный механизм равномерной коррозии с образованием плотного слоя ржавчины.

Кортеновскую сталь изобрели и запатентовали в 30-е годы прошлого века в США, на крупной сталелитейной компании United States Steel Corporation. Название образовано от слов «CORrosion TENsile», что переводится как стойкая к коррозии. У нас тоже есть аналоги этой стали, которую называют еще атмосферостойкой.

Например, «Северсталь» уже 65 лет выпускает такие атмосферостойкие стали для самых разных целей. Жалко только, что у нее нет красивого названия. Ну что-нибудь вроде «корнет» (cor-net) или «стопкор» (stop-cor). Но нет, никакой красоты. Называется наша сталь коротко и загадочно 14ХГНДЦ. Обычному человеку не говорит ровным счетом ничего. Впрочем, может, в этом и замысел.

Почему эта сталь так красиво, так равномерно ржавеет? Конечно, все дело в составе стали, в легирующих добавках. Фосфор и медь приводят к образованию на открытом воздухе особой толстой и прочной пленки ржавчины. А марганец, никель и хром усиливают способность сопротивляться коррозии.

Вот глупость какая-то, скажете вы. Какая устойчивость к коррозии, если сталь покрывается толстым слоем ржавчины? Так в нем-то все и дело! Ржавчина — она как двуликий Янус, работает в плюс и минус, но ржавчина именно кортеновской стали.

Если ржавчина очень плотная, сплошная, то это уже не ржавчина, а благородная патина. И эта благородная патина служит надежной броней, защищает сталь от дальнейшей коррозии. Потому что у воды и кислорода нет шансов пробраться к металлу через плотный рыжий слой.

Эта атмосферостойкая сталь стала очень популярной в последние годы. Инженеры раскусили все ее достоинства и преимущества. Во-первых, она долговечна, очень выразительна, красиво вписывается в городской пейзаж и природную среду своим теплым натуральным рыжим цветом. А главное — за такой сталью не надо ухаживать, то есть нет эксплуатационных расходов на непрерывную покраску и другие антикоррозионные мероприятия.

Представьте себе крыши из такой стали, которые не ржавеют и не продырявливаются? Красота же!

Действительно, легированную сталь Cor-Ten сегодня где только не используют. Кровельный материал для крыши, панели для фасадов домов, ставни, дверные блоки, оконные рамы, заборы, ландшафтные фигуры, малые архитектурные формы. С кортеном удобно работать. Его можно резать лазером и получать самые разные формы.

Интерес к кортену понятен. Каждый год коррозия съедает 10% всей произведенной за год стали. А то и больше. Разрушаются мосты, гниют системы канализации, нефтепроводы, падают крыши — это все проделки коррозии.

В общем, если посчитать все, то на круг получится 2–4 процента ВВП. Вот во что обходится нам коррозия. А еще есть экологические последствия, когда, например, из-за ржавчины дырявится нефтепровод. Так случилось 20 лет назад в районе города Усинск, в Коми, когда нефть разлилась на тысячи километров. Причем все это происходило в труднодоступной болотистой местности, где мало места для маневра. Последствия катастрофы устраняли почти 15 лет.

Думаю, вероятность столь масштабных катастроф со временем уменьшается. Стальные трубы заменяют на полимерные, налаживается современная система мониторинга нефтепроводов. В конце концов появляются такие прекрасные решения, как кортеновская или атмосферостойкая сталь. Так что мы совершенствуемся в борьбе с коррозией.

Но и ржавчина не собирается сдаваться. У нее есть надежные союзники — не только вода и кислород, но и бактерии. Недавно китайские исследователи выяснили, как анаэробная бактерия Geobacter, которая встречается в речных отложениях, пожирает сталь. Бактерия выпускает длинные белковые электропроводящие нити, прикрепляется этими нитями к поверхности металла и начинает качать из него электроны, то есть окислять сталь.

На поверхности стали, там, где прикрепляются эти нити, образуются небольшие углубления, которые со временем растут и заполняются минералом магнетитом, черным оксидом железа Fe3О4. Он тоже проводит электрический ток, поэтому ускоряет электробиокоррозию. Так что еще одна тайна коррозии раскрыта.

Я очень люблю минерал магнетит, из которого сегодня добывают железо. В природе он растет в виде правильных тетраэдров, которые блестят черной поверхностью с зеленоватым отливом. Сталь, покрытая черным, плотным, мерцающим слоем магнетита, была бы невероятно красива. Но зачем она такая нужна? Красота — основание необходимое, но недостаточное. Нужна польза.

Берегите планету — ешьте руками
Л.Н. Стрельникова
В Китае поставили цель сократить использование одноразовых столовых приборов при доставке еды и провели эксперимент, чтобы понять, как лучше действовать. В трех городах ввели пилотные правила, которые запрещали компаниям, доставляющим еду через Интернет, вкладывать в заказ столовые приборы по умолчанию. В результате количество пластиковых отходов уменьшилось на 4,5 тысячи тонн.
pic_2023_11_40.jpg
Иллюстрация Петра Перевезенцева

Уже два года как отгремела пандемия ковида. А кажется, что прошла вечность. Вот уж, действительно, время измеряется событиями, а не часами. Но наследие пандемии мы получили более чем солидное.

Возьмем хотя бы такой побочный эффект ковида, как «доставка еды на дом». Конечно, это не изобретение пандемии. Доставку придумали до нее. Это действительно удобная услуга для людей с ограниченными возможностями в широком смысле этого слова — для инвалидов, для молодых мам, которые не могут оставить детей, для пожилых и больных людей. А во время пандемии в условиях изоляции это было и вовсе спасением.

Но, как и следовало ожидать, доставка еды очень понравилась и совершенно здоровым и ничем не ограниченным молодым людям. Вот уже и пандемии никакой нет, а молодежь продолжает покупать продукты по Интернету и заказывать готовую еду на дом. Спрашиваю — а чего не пройтись до магазина? Размяться, ноги отрастить? Купить и приготовить вкусненький ужин?

Не, говорят, времени жалко. А на что же тратят они сэкономленное время? На диван, тик-ток и соцсети. Лучше уж сходили бы в магазин — все больше пользы было бы для здоровья.

Но Бог с ним, со здоровьем. Кто думает о нем в 20 лет? Дело в другом. Заказывая еду на дом, которая всегда поставляется в комплекте с одноразовой посудой и приборами, вы участвуете в фантастическом, глобальном загрязнении окружающей среды пластиком. Или наносите удар по лесам планеты, если во время еды орудуете одноразовыми палочками, сделанными из дерева. Делают, конечно, палочки и из пластика. Но, как правило, в Китае они все же деревянные.

Больше двух третей крупных ресторанных сетей доставляют готовую еду на дом. Одни из самых активных потребителей этой услуги — китайцы. В набор посуды в Китае, который привозят вместе с готовой едой, обычно входят пластиковая вилка, пластиковая ложка, пара деревянных палочек для еды и салфетка.

Четыре года назад, в 2019-м, каждый день в Китае использовали 50 миллионов таких одноразовых комплектов. И вбрасывали их на помойку. Только вдумайтесь — каждый день 50 миллионов пластиковых тарелок, вилок, палочек! Я даже представить себе не могу эту гору. И это только в Китае.

Что происходит с этим пластиковым мусором — вы знаете. Он в конце концов оказывается в океане. В Китае проблему увидели, осознали и поставили цель — к 2025 году сократить использование столовых приборов при доставке еды на 30%.

Проще всего было бы, например, в комплект с доставляемой едой не вкладывать одноразовые приборы — ложки, вилки, палочки и салфетки. Но ведь нельзя! А как же удобство клиента? А как же бизнес? Вдруг он из-за этого пошатнется?

Тогда решили провести эксперимент, чтобы понять, как лучше действовать. В трех китайских городах — Шанхае, Пекине и Тяньцзине — ввели пилотные общегородские правила. Эти правила запрещали компаниям, которые занимаются доставкой еды по заказу через Интернет, вкладывать в заказ столовые приборы по умолчанию. Только в том случае, если об этом явно попросили клиенты.

В эксперименте участвовал знаменитый китайский холдинг «Алибаба», который работает в сфере интернет-коммерции. Разумеется, у «Алибабы» есть онлайн-платформа для заказа и доставки еды — Ele.me. Она появилась в 2008 году. Ее услугами в прошлом году пользовались более 750 миллионов человек.

В соответствии с городскими правилами «Алибаба» изменил свое приложение. По умолчанию начала работать опция «без столовых приборов» — их перестали вкладывать в заказ. Но можно было в отдельном всплывающем окне указать количество столовых приборов, которое требуется.

А чтобы клиенты выбирали опцию «по умолчанию», «Алибаба» придумал для них небольшой неденежный стимул — зеленые баллы. Зеленые баллы не имеют денежного эквивалента. Но если вы наберете достаточное их количество, то можно будет обменять их на посадку настоящего дерева (от имени клиента) в пустынной местности Китая.

Эксперимент проходил 18 месяцев в Шанхае, 8 месяцев в Пекине и 1 месяц в Тяньцзине. И вот вам результат. В этих трех городах в среднем каждый пятый клиент «Алибабы» стал отказываться от столовых приборов. В результате 4,5 тысячи тонн пластика не отправились в океан.

Если эту схему распространить на все города Китая, то ежегодно там удалось бы экономить почти 22 миллиарда комплектов одноразовых столовых приборов. А это значит, что 3,26 миллиона тонн пластиковых отходов никогда не попадут в океан и не погибнут 5,5 миллионов деревьев. В общем, какие-то умопомрачительные цифры.

Самое удивительное и прекрасное в этой истории — это то, что для достижения такого оглушительного эффекта не потребовалось никаких инвестиций и затрат. Все расходы — два часа времени, чтобы внести изменения в приложение, которое используют клиенты для заказа еды.

Меня радуют результаты китайского эксперимента. Но я знаю еще более эффективный способ избавить океан от пластика — вообще отказаться от одноразовой пластиковой посуды.

Нет ничего более экологичного, чем сходить в магазин и на рынок, купить свежие продукты, которые тебе понравились, приготовить вкусный обед или ужин для себя и семьи. А если нет времени — сходить в кафе или ресторан. Это и есть экологичное поведение.

Пишут, что...
…в акватории Курильских островов обнаружен новый вид голожаберного моллюска, которому дано имя Diaphoreolis zvezda благодаря особому рисунку из ярких белых точек на теле этих моллюсков, напоминающему созвездия…
…почти 40% всех известных видов земноводных во всем мире находятся под угрозой исчезновения, в первую очередь саламандры…
…в исследовании, включавшем более 2000 рентгенограмм грудной клетки, радиологи превзошли ИИ в точности диагностики трех распространенных заболеваний легких…

…к 2027 году мировое потребление электроэнергии, связанное с ИИ, может увеличиться на 85–134 ТВт⋅ч в год, что сопоставимо с годовым потреблением электроэнергии в таких странах, как Нидерланды, Аргентина и Швеция (Joule)…

…ингибитор протеинкиназы mTOR KU0063794, испытанный в качестве лекарства на пожилых мышах, продлевает жизнь и улучшает физическую активность животных (Cell)…

…обнаружены 120 участков генома, замены в которых приводят к изменению уровня глюкозы в крови (Nature Genetics)…

…в условиях глобального потепления детеныши летучих мышей вырастают больше среднего размера, потому что им приходится тратить меньше энергии на поддержание постоянной температуры своего тела (Current biology)…

…люди, несущие три так называемых неандертальских варианта в гене SCN9A, который задействован в сенсорных нейронах, более чувствительны к некоторым видам боли (Communications Biology)…

…почти 40% всех известных видов земноводных во всем мире находятся под угрозой исчезновения, в первую очередь саламандры (Nature)…

…в исследовании, включавшем более 2000 рентгенограмм грудной клетки, радиологи превзошли искусственный интеллект в точности диагностики трех распространенных заболеваний легких (Radiology)…

…только 4%–9% почвенных бактерий, включая род Streptomyces, продолжают расти даже в условиях засухи (Nature Communications)…

…исследователи создали из пептидов наноразмерные молекулярные структуры, нанозимы, которые способны улавливать CO2, выделяющийся в промышленных процессах (ACS Nano)…

…добавление небольшого количества движений, около 3000 шагов в день, может значительно снизить высокое кровяное давление у пожилых людей (Journal of Cardiovascular Development and Disease)…

…в акватории Курильских островов во время экспедиций «Восточный бастион — Курильская гряда» обнаружен новый вид голожаберного моллюска, которому дано имя Diaphoreolis zvezda благодаря особому рисунку из ярких белых точек на теле этих моллюсков, напоминающему созвездия (Canadian Journal of Zoology)…

…более 70% аллергенных растений на территории России встречается в Днепровско-Приволжском широколиственно-лесостепном биоме, в Вятско-Камских и Смоленско-Приволжских широколиственно-хвойных лесах («Аридные экосистемы»)…

…разработан белковый датчик Q-SHINE, который, аналогично самоконтролю уровня глюкозы в крови диабетиками, просто и быстро измеряет концентрацию глутамина в крови, которая  необходима для ранней диагностики диабета и деменции (Sensors and Actuators B: Chemical)…

…созданы отечественные модели, распознающие с точностью до 86% русскоязычные тексты, сгенерированные ИИ («Ломоносовские чтения–2023»)…

«Искусственный интеллект vs Человек». Мир будущего обсудили в Научном кафе
14 ноября состоялась очередная встреча в Научном кафе, которое полгода назад возобновило свою работу по инициативе Фонда Андрея Мельниченко. В мероприятии приняли участие журналисты и эксперты, которые обсудили проблемы и перспективы развития и применения ИИ.

14 ноября состоялась очередная встреча в Научном кафе, которое полгода назад возобновило свою работу по инициативе Фонда Андрея Мельниченко. В мероприятии приняли участие журналисты и эксперты, которые обсудили проблемы и перспективы развития и применения ИИ.

В ноябре прошлого года миру был представлен ChatGPT. Чат-боту, разработанному на базе современных технологий искусственного интеллекта, только год, однако он очень быстро развивается. Нейросети уже успешно справляются с написанием текстов, генерацией картинок, воссозданием голосов и другими задачами. Они, с одной стороны, облегчают жизнь человеку, а с другой — вызывают опасения и вопросы.

Что такое искусственный интеллект? Зачем он нужен, если есть интеллект человеческий? Какую пользу сегодня приносит искусственный интеллект? Может ли он навредить обществу? Подробные ответы на эти и многие другие вопросы журналистов дали гости Научного кафе. Модераторами дискуссии традиционно выступили Любовь Стрельникова, главный редактор журнала «Химия и жизнь», и Сергей Ивашко, пресс-секретарь химического факультета МГУ.

1. Модераторы Научного кафе.JPG
Любовь Стрельникова и Сергей Ивашко

Что сегодня вкладывают в значение термина «искусственный интеллект», объяснила д. т. н., профессор МГУ, ведущий научный сотрудник НИВЦ МГУ Наталья Лукашевич: «Некоторые определяют искусственный интеллект как систему, которая должна мыслить, как человек, а кто-то говорит, что система не должна быть подобна человеку в процессе вывода решений. Главное, чтобы она вела себя рационально, может, даже лучше человека». При этом активно обсуждаемые модели нейронных сетей, как ChatGPT (так называемые большие языковые модели), не являются самообучаемыми. «Они учатся предсказывать следующее слово по большим массивам текстовой информации, которые уже существуют в мире», — подчеркнула Наталья Лукашевич.

6. Наталья Лукашевич.JPG
Наталья Лукашевич

Характеризуя работу нейросетей, генерирующих тексты, заведующий лабораторией нейросетевых технологий МФТИ, генеральный директор компаний «Наносемантика» и «Нейросети Ашманова» Станислав Ашманов отметил, что нейросети пока не могут заменить людей творческой профессии, в том числе журналистов: «В основе работы журналиста или автора лежит мыслительный процесс, который заключается не просто в жонглировании словами, а в формировании сути и логики текста. Нейросети и основанные на них решения, которые мы создаем, позволяют человеку избавиться от рутины в профессиональной деятельности».

5. Станислав Ашманов.JPG
Станислав Ашманов

Однако разработчики нейросетей не останавливаются на достигнутом и постоянно думают о модернизации своих систем. «Создатели ChatGPT недавно заявили о том, что следующее поколение системы будет обладать сенсорным опытом, что позволит ей рассуждать разумно, опираясь не только на текстовую информацию», — рассказала участникам Научного кафе Наталья Ефремова, к.ф.-м.н., ассистент кафедры алгоритмических языков факультета ВМК МГУ.

3. Наталья Ефремова.JPG
Наталья Ефремова

Сергей Марков, управляющий директор, начальник Управления экспериментальных систем машинного обучения Дивизиона общих сервисов «Салют» Сбербанка, уверен: «Мы будем обязаны признать наличие у машины настоящего интеллекта в том случае, если путем многочисленных тестов не сможем отличить искусственный интеллект от естественного. Сегодня мы видим, что различные системы, использующие современные технологии искусственного интеллекта, довольно неплохо решают самые разные задачи: они могут поддерживать содержательный диалог, реферировать тексты, генерировать изображения, создавать музыкальные произведения, справляться с самыми разными прикладными задачами. Однако созданные учёными большие наборы тестов показывают, что с точки зрения универсальности своих интеллектуальных возможностей даже самые продвинутые генеративные нейросети не достигли пока среднего уровня человека».

4. Сергей Марков.JPG
Сергей Марков принял участие в Научном кафе удаленно

Рассуждая на тему субъектности искусственного интеллекта, к. филос. н., доцент, заведующий кафедрой философии образования философского факультета МГУ Елена Брызгалина отметила: «Пока ни с технической, ни с философской точки зрения не решен вопрос наделения искусственного интеллекта волей. До тех пор, пока искусственный интеллект не обладает волей и собственным целеполаганием, это инструменты в наших руках. Позиция Российской Федерации в отношении субъектности искусственного интеллекта абсолютно четкая — искусственный интеллект никогда не может быть рассмотрен как субъект, потому что если мы субъекты, значит, мы сами ставим цели, выбираем способы их достижения и — главное — несем ответственность».

2. Елена Брызгалина.JPG
Елена Брызгалина

Каким будет мир будущего, конечно, предсказать невозможно. Однако эксперты Научного кафе надеются, что он будет лучше и человеку в нем будет комфортнее, в том числе благодаря системам искусственного интеллекта.


Пресс-релиз предоставлен фондом Андрея Мельниченко

< 3 4 5 6 7 >
Разные разности
Собаки все понимают?
Понимание речи — это не чисто человеческий навык. Если у вас есть собака, то вы точно знаете, что это очень умное животное. И кажется, что она понимает, о чем говорят люди. А ведь так и есть.
Исполины против микропластика
Ученых интересует, как ведет себя микропластик в разных средах и как от него защититься или избавиться. И тут пришла подмога, откуда не ждали. Руку помощи с узловатыми крючковатыми пальцами протянули нам дубы.
Светящаяся петуния
Что вы скажете по поводу петунии, чьи цветки светятся в темноте подобно светлячкам? Скажете — небывальщина? Нет. Такие петунии уже появились на рынке. И появились они благодаря российской биотехнологической компании «Планта».
«Царица полей» против мышьяка
У кукурузы как кормовой культуры есть масса достоинств. Недавно ученые обнаружили у нее еще одно необычное свойство. И связано оно с мышьяком.