Как вырастить алмаз при атмосферном давлении? Какие могут быть побочные эффекты у программ по сохранению чистоты воздуха? Как «дороги-призраки» влияют на сохранение тропических лесов? Об этих и других новостях науки читайте в обзоре научной литературы от InScience.News.
Nature
Обложка. Редакционная статья.
Ископаемое топливо обеспечивает большую часть вырабатываемой во всем мире энергии и вместе с этим выступает основным источником выбросов углекислого газа в атмосферу. Хотя возобновляемые источники энергии потенциально могут заменить ископаемое топливо, потребность в транспортном топливе и химикатах, производимых нефтеперерабатывающими заводами, по-прежнему будет сохраняться. В выпуске этой недели ученые рассматривают способы перестройки работы нефтеперерабатывающих заводов, чтобы они полностью отказались от ископаемого топлива. Авторы полагают, что достичь этого можно, если электрифицировать процессы переработки и заменить сырье, используемое этими заводами, с ископаемого топлива на углекислый газ, водород или даже переработанный пластик.
Кроме того, редакторы Nature обращают внимание на вопрос источника энергии, необходимой для питания нефтеперерабатывающих заводов. Создание нефтеперерабатывающих заводов, полностью работающих на возобновляемых источниках энергии, станет огромной проблемой. Эти предприятия работают непрерывно, тогда как возобновляемые источники не всегда доступны. Например, солнечная энергия ночью или энергия ветра в безветренный день. Технологии, которые смогут производить энергию в необходимом масштабе, все еще находятся в разработке.
Декарбонизация нефтеперерабатывающих заводов станет дорогостоящим проектом: по оценкам специалистов, на него потребуется 320–520 миллиардов евро в год. Чтобы стимулировать такие вложения, редакторы Nature призывают государства следовать политике, включающей введение налогов на выбросы углерода и отмену субсидий на ископаемое топливо.
News.
3 мая 2024 года Китай запустил межпланетную станцию Чанъэ-6, которая должна приземлиться в старейшем и крупнейшем кратере Луны. Там космический аппарат соберет образцы лунных пород, которые затем планируется доставить на Землю.
Японские хирурги пересадили ткань почки от одного эмбриона крысы другому. Операция прошла успешно: ткань прижилась и развилась в орган, способный к образованию и выведению мочи. Подход внутриутробной трансплантации в перспективе может помочь спасать зародышей, у которых не функционируют те или иные органы. Более того, пересадка на ранних этапах развития снижает риск отторжения органа после рождения.
Ученые разработали пилотную программу по тушению пожаров в Национальном заповеднике дикой природы Юкон-Флэтс на востоке Аляски. Раньше сезонно возникающие здесь пожары вовсе не тушили, если они не угрожали жизни людей. Однако из-за того, что случаи воспламенения лесов участились, для сохранения экосистем в районах вечной мерзлоты необходимо все-таки принимать соответствующие меры.
Ученые использовали алгоритм искусственного интеллекта для поиска новых систем редактирования генов, которые были бы лучше природной CRISPR/Cas. Исследователи отмечают, что естественные системы редактирования генов имеют ограничения с точки зрения последовательностей, на которые они могут нацеливаться, и вариантов изменений, которые они способны внести. Поэтому для некоторых приложений может оказаться непросто найти подходящий CRISPR, и ИИ облегчит эту задачу.
Исследовательские статьи:
В природе для формирования алмаза необходимы температуры порядка 900–1400 °С и давление в десятки тысяч раз выше атмосферного. Физики предложили подход, который позволяет искусственно выращивать кристаллы алмаза и поликристаллические алмазные пленки в жидком металле при атмосферном давлении и температуре 1025 °C.
Ученые составили наиболее полную карту дорог в Азиатско-Тихоокеанском регионе, благодаря чему выявили множество «дорог-призраков», которые ранее не были нанесены ни на одну карту. Суммарно дорог в исследуемом районе оказалось в 3,0–6,6 раза больше, чем предполагали другие источники. При этом возникновение новых дорог коррелировало с вырубкой лесов, поэтому авторы пришли к заключению, что распространение не нанесенных на карты «дорог-призраков» вносит значительный вклад в исчезновение тропических лесов.
Биологи исследовали механизмы защиты бактерий от поражающих их вирусов — бактериофагов — и обнаружили у кишечной палочки (Escherichia coli) фермент ДНК-гликозидазу Brig1, которая помогает подавлять размножение бактериофага Т4.
Science
Обложка. На обложке нового выпуска — снимок спутника Юпитера Ио, полученный космическим аппаратом Juno в феврале 2024 года. Поверхность Ио покрыта вулканическими образованиями, а в правом нижнем углу виден шлейф извергающегося вулкана Сихэ. Изотопные измерения разреженной атмосферы Ио показывают, что вулканизм на Ио продолжается уже миллиарды лет — возможно, с самого момента образования спутника.
Редакционная статья.
В рамках расследования причин пандемии COVID-19 американские власти попросили представителей научных журналов рассказать о том, почему при появлении новых данных по тому или иному вопросу научное знание меняется и ученые считают это нормальным явлением. Дело в том, что и в вопросах, связанных с причиной COVID-19, время от времени появлялись новые статьи, которые указывали на разные причины пандемии и тем самым меняли преобладающую в научной среде гипотезу. В качестве ответа представители журнала Science пояснили, как развивались исследования, подтверждающие естественное происхождение SARS-CoV-2. Соответствующие статьи ранее были опубликованы на страницах Science.
In Brief. Коротко о новостях науки.
Борьба Китая с загрязнением воздуха привела к неожиданному побочному эффекту — усилению потепления Тихого океана вблизи Северной Америки. Дело в том, что сокращение количества отражающих солнечный свет аэрозольных частиц, таких как сульфаты, повлекло за собой сначала потепление вблизи азиатской части Тихого океана, а затем вызвало ослабление ветров, приносивших холодный воздух в восточные части океана.
Флорида стала первым американским штатом, запретившим производство и продажу мяса, выращенного в лабораторных условиях из клеточных культур. Власти штата обосновали такое решение беспокойством по поводу экономических последствий от реализации искусственно выращенного мяса для отрасли животноводства.
Компания Google DeepMind выпустила новую версию программного обеспечения AlphaFold 3 — алгоритма ИИ для прогнозирования структуры белков. Более ранние версии программного обеспечения моделировали, как цепочки аминокислот «складываются» в трехмерные структуры. AlphaFold 3 также показывает, как свернутые белковые молекулы связываются с разными другими молекулами, включая ДНК, РНК, другие белки и лекарства.
В США стартовала Национальная программа исследований искусственного интеллекта. В рамках пилотного проекта тридцать пять исследовательских групп получат возможность использовать суперкомпьютеры для проектов в сфере ИИ.
Исследовательские статьи:
Ученые определили, что по температурным аномалиям поверхности моря в тропической части Индийского океана можно прогнозировать степень распространения лихорадки денге. Использование этого индикатора может помочь эффективнее готовиться к вспышкам заболевания и быстрее на них реагировать.
Исследования показали, что в период позднего дриаса (от 12,7 до 11,6 тысячи лет назад), когда ледниковый климат сменился более теплым, содержание питательных веществ в водах, переносимых Гольфстримом, сократилось. Это привело к снижению биологической продуктивности экосистем Северной Атлантики. Подобный сценарий может повториться при интенсивном потеплении в ходе современного изменения климата.
Регионы широкого распространения малярии на территории Африки в будущем могут сократиться из-за изменения климата. Так, мест, пригодных по температурному и гидрологическому режиму для размножения малярийных комаров, согласно прогнозам, станет меньше.
The Lancet
Обложка. В новом выпуске представлен материал, подготовленный Комиссией журнала The Lancet по раку молочной железы. Авторы статьи подчеркивают, что, несмотря на значительные успехи в борьбе с раком молочной железы, в мире остается неравенство в доступе к диагностике, лечению и последующему уходу. С отсутствием надлежащей помощи при этом могут столкнуться жители стран как с высоким, так и с низким уровнем дохода, поэтому с неравенством необходимо бороться им всем. Так существующая проблема сформулирована на обложке The Lancet: «Научные достижения, которые значительно улучшили возможности профилактики и лечения рака молочной железы, контрастируют с неспособностью обеспечить надлежащий уход большинству пациентов с этим заболеванием по всему миру».
Редакционная статья.
Болезнь двигательного нейрона (БДН) — неизлечимое нейродегенеративное заболевание, поражающее двигательные нейроны головного и спинного мозге. Более половины людей с БДН умирают в течение двух лет после постановки диагноза. Учитывая неблагоприятный прогноз и отсутствие эффективных методов лечения, психическое состояние многих пациентов ухудшается: у них часто наблюдается депрессия и повышенная тревожность. Поэтому ученые разрабатывают подходы, которые могли бы улучшить психическое состояние людей с БДН. Исследования показывают, что работа с психологами может помочь пациентам улучшить (насколько это возможно в случае болезни) качество жизни, побороть тревожные чувства и сосредоточиться на тех вещах, которые важны.
Исследовательские статьи:
Ученые протестировали пластыри с микроиглами для вакцинации детей от кори и краснухи. Такой способ вакцинации, в отличие от традиционных шприцев с иглами, практически безболезненный, более того, может проводиться в отсутствие квалифицированного медицинского персонала. Исследование доказало эффективность и безопасность такого подхода, благодаря чему он может использоваться для борьбы с корью и краснухой в странах, испытывающих дефицит медицинских кадров.
Исследования показали, что риск возникновения бактериальных инфекций при эндопротезировании тазобедренного сустава равновероятен при использовании как одного, так и двух разных антибиотиков в составе цемента, замещающего поврежденную кость.
ВОЗ предлагает ввести новые термины на замену «воздушно-капельной передачи» инфекционных заболеваний. Организация предлагает более конкретные определения, связанные с этим способом распространения инфекций: «передача по воздуху», «инфекционные респираторные частицы», «передача при вдыхании», «прямое осаждение» и другие.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
