Фото одного атому  зробили на звичайний фотоапарат

14 Лютого 2018
креатівіті наука

Британському аспіранту вдалося не тільки виграти в національному конкурсі наукової фотографії зі знімком атома стронцію, а й зробити це за допомогою звичайної дзеркальної камери Canon.

Аспірант Девід Надлінгер з Оксфордського університету вирішив довести, що побачити атом можна фактично неозброєним оком. І довів. Його фотографія «Один атом в іонній пастці» посіла перше місце на національному конкурсі наукової фотографії в Британії і отримала безліч захоплених відгуків.

Для такого складного знімка знадобилася звичайна дзеркальна камера та один винахід – пастка Пауля, за яку Вольфганг Пауль та його колега Ханс Демельт в 1989 році отримали Нобелівську премію.

За допомогою двох електродів, відстань між якими 2 мм, створюється магнітне поле. Воно дуже швидко тягне спійману частку в різні боки, тим самим не даючи їй кудись вилетіти. Але все не так просто – в цьому стані побачити мікроскопічний атом все ще неможливо. Девід придумав використовувати випромінювання самого атома, освітлюючи його лазером фіолетового кольору зі спеціально підібраною частотою та при цьому охолоджуючи. В результаті атом увібрав фотони та став випромінювати їх же з більшою силою. Цей процес з стронцієм і зняв на камеру з високою витримкою Девід Надлінгер.

Раніше подібні експерименти вже проводилися, але лише при використанні спеціальних точних камер. Девід же знімав на Canon 5D Mk II, користуючись звичайним портретним об’єктивом.

Девід Надлінгер / University of Oxford / EPSRC

«Думка побачити один атом неозброєним оком вразила мене! Розрахунки показали, що цифри на моєму боці, і коли я відправився в лабораторію з камерою і триногами в одну прекрасну неділю, то був винагороджений цією картинкою маленької блідо-блакитної точки», – похвалився Девід Надлінгер.

Девід Надлінгер / University of Oxford / EPSRC

Фото «Один атом в іонній пастці» виграло премію в конкурсі наукової фотографії Ради з інженерних і фізичних наукових досліджень Великої Британії.

14 Лютого 15:57
креатівіті наука
Найцiкавiше на сайтi

Геній генів: як наука навчилась творити суперлюдей і чому це лякає саму науку

CRISPR Cas9 — це складна назва простої та дешевої технології редагування геному, яка кардинально змінила можливості молекулярної біології. Ця система дозволила вченим серйозно говорити про перемогу над раком, ВІЛ та вірусом Зіка, спадковими генетичними захворюваннями та малярією. Завдяки CRISPR Cas9 можна здійснити аграрну революцію або «запрограмувати» собі ідеальну дитину. Фактично ця технологія кинула людству виклик на наукових, етичних, соціальних та політичних фронтах. Platfor.ma спробувала розібратися, чого в ній більше: корисного чи небезпечного.

Ланцюг ДНК — як намисто, де структурні елементи, нуклеотиди, зібрані в унікальній послідовності. Це намисто пасує саме вам і визначає ваше життя. Коли в послідовності всі намистини складені правильно, організм працює добре. Але коли туди втручаються віруси або мутації, гармонійна послідовність руйнується і людина хворіє. Вчені з’ясували, що організмові боротися з вірусами допомагає dream-team: CRISPR та білки Cas9. Ці круті хлопці в парі можуть «вирізати» з геному частинки вірусу, зупинивши зовнішнє вторгнення в клітину.

CRISPR — це імунна система багатьох одноклітинних, яка рятує мікроорганізми від вірусів. Розшифровується як Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (короткі паліндромні повтори, регулярно розташовані групами). Це необхідно знати, тому що між повторами містяться важливі частини — спейсери (проміжки). Вони несуть інформацію про чужорідні елементи, які колись проникали в клітину або в її пращурів.

Тобто CRISPR — це такий собі колекціонер, в якого є знімки усіх вторгнень в клітину. Він також турбується про оновлення своєї колекції. А Cas9 — це вже справжній ювелір, який за допомогою знімків вишукує на 100% ідентичні послідовності та вирізає їх із ланцюга ДНК. Потім ланцюг відновлюється і заповнюється правильними комбінаціями нуклеотидів.

Емануель Шарпентьє

У 2012-му науковці Емануель Шарпентьє та Дженіфер Дудна запропонували самостійно програмувати РНК для колекції, щоб Cas9 впізнавав і видаляв саме ті ділянки гену, які потрібно науковцям. Приблизно тоді ж інші дослідники встановили, що така технологія може спрацювати не лише в бактеріях, а й у людському організмі. Коли ж стало відомо, що цей відносно недорогий та ефективний спосіб редагування геному дійсно працює, учені по всьому світові розпочали найрізноманітніші дослідження.

Борис Бурда: «Образование — это мост к знаниям. И по нему плохо ходить строем»

3 Квітня 2017

Одессит Борис Бурда – один из лучших знатоков «Что? Где? Когда?» в истории игры и классический эрудит. Platfor.ma поговорила с ним о том, как влияет на человечество развитие технологий, где брать знания и почему во многих нынешних проблемах нет ничего нового.

– Вы классический эрудит – человек, который много помнит. Но существует мнение, что сейчас можно вообще ничего особо не знать, потому что всегда под рукой интернет, в котором есть любая информация…

– Это не так. Дело в том, что если решение интересующей вас проблемы уже где-то существует, вам все равно нужно хорошо осознавать саму задачу, чтобы его найти. Интернет ничего не изменил. Раньше все было в книгах, которые находились в библиотеках. Весь вопрос состоял только в том, чтобы найти нужную. Сейчас поиск этих «книг» стал просто быстрее, а сама процедура, по сути, не изменилась: все равно проблему нужно понимать.

Меня всегда поражают реминисценции по поводу того, что люди стали иначе воспринимать информацию из-за того, что она теперь написана не на бумаге, а на экране. Сразу представляю себе какого-то древнего шумера, который возмущается тем, что все вокруг начали использовать папирусы, и требует вернуться к старым добрым глиняным табличкам. Люди и сейчас все так же читают буквы.

Один из моих приятелей пересказывал слова своего преподавателя: «Вопросы на моих экзаменах всегда одинаковые, а вот ответы каждый год меняются».

– Можем попробовать провести аналогию с появлением калькуляторов. Если раньше вычисления приходилось делать вручную, то после их изобретения все значительно упростилось. Нет ли опасности возникновения таких своеобразных костылей для мозга, которые избавят человечество от необходимости думать?

– Подобные математические упражнения никогда не считались особо творческим занятием. Да, тогда люди лучше считали в уме. Когда Леонард Эйлер скончался, о нем сказали: «Он перестал вычислять и жить». Но теперь-то мы понимаем, что главные достижения этого ученого вовсе не в том, что он много раз хорошо умножал и делил.

– Как должно измениться образование, учитывая распространение интернета и доступ к любой информации?

– Это уже происходит само собой. Самое главное – заранее понимать, что с теми вопросами, которые можно решить интенсивным поиском, стало проще справляться. Но ведь не в таких вопросах были главные затруднения на пути человечества.  Все равно до чего-то приходится додумываться самим. Мы ведь не стали страшно могущественными и грамотными где-то в XIII веке, когда появился нормальный алгоритм деления, позволявший любому делать то, что до этого считалось просто чудом. Тогда тоже случилось нечто радикальное: удел особо способных стал доступен практически всем. Сейчас тонкости деления знают даже в младших классах школы.

– Успокойте меня: развитие технологий к оглупению человечества не приведет?

– Оглупение человечества – это настолько простая, привлекательная и интересующая многих задача, что хотелось бы, конечно, чтобы мы боялись чего-то более грозного и неожиданного. Я все же уверен, что мы совершенно не стали хуже из-за того, что добираемся в другой город не пешком, а на самолете. Мы просто стали быстрее во всем.

– Есть ли некий способ быть всесторонне развитым сейчас, когда ты только что-то выучил, а оно уже устарело?

– Вообще-то так было всегда. На самом деле я не заметил, чтобы изменение знаний человека о мире резко участилось. Смешно опасаться того, что система научных знаний просто выстраивается подробнее. Мы будем с этим жить. Хорошо сказал де Голль: «Мы думаем, что будем решать проблемы, но на самом деле просто приучаемся с ними жить».

Мне ка­жет­ся, что чем мень­ше в об­ра­зова­нии ка­нонов и ог­ра­ниче­ний, тем луч­ше. Лю­ди раз­ные, по­это­му всем под­хо­дят раз­ные фор­мы обу­чения.

Общий путь познания всегда один и тот же. Как выразился Ньютон, мы стоим на плечах гигантов. Прожитый опыт – это очень важный путь постижения истины и без него не обойтись. Меняется только скорость постижения, но это связано даже не столько с революционностью наших изобретений, сколько с темпами передачи информации. При этом мало какое открытие средневековых математиков изменило эту скорость так, как книгопечатание. Раньше с тем, чтобы раздавать информацию, проблемы были просто колоссальные. Сам факт появления книг не то что умножил эту скорость, а изменил ее на многие порядки. От начала умения считать до XIII века, о котором мы уже говорили, человечество шло несколько тысяч лет. Следующий шаг занял десятилетия. Все дело в том, что информацию научились раздавать и сохранять.

Если скорость передачи данных менялась, то вот человеческий мозг особо не трансформировался. Мы не стали думать лучше, мы просто отработали несколько технологий. Фигурально выражаясь, нам все равно нужно перетащить груз из одного места в другое, просто теперь у нас есть автомобили.

– А как вы относитесь к различным методикам воспитания из ребенка гения?

– Сейчас появляется все больше разных соображений по поводу воспитания детей, чтобы они быстрее и качественней усваивали новое и обобщали более глубоко. И, конечно, чтобы они сохраняли ко всему этому интерес. Думаю, здесь есть определенные достижения. С другой стороны, вот скажите, что революционного произошло за последнее столетие в вопросах образования?

– Систематическое включение игровых моментов в учебу?

– Есть масса ссылок на то, что подобное использовали в античной Греции.

– Хорошо, а то, что детям передают не набор фактов, а учат действовать в определенных условиях?

– Это уж точно было еще раньше, чем в античности. Сейчас, к счастью, несколько ослабла тяга изобрести один-единственный универсальный способ учить. Хотя это такое неотъемлемое свойство бюрократии. Мне кажется, что чем меньше в образовании канонов и ограничений, тем лучше. Люди разные, поэтому всем подходят разные формы обучения.

Борьба систем все еще продолжается. Есть французы, у которых министр образования точно знает, что написано на любой странице любого учебника. Есть англосаксы – у них вариативности в учебе намного больше и школы могут пробовать что-то новое, чаще ошибаться, но и проще, не нарушая правил, выйти на новый уровень. Я считаю, что нужны очень разные методики учебы.

Образование – это мост от наших начальных знаний к знаниям большим. Как и по любому мосту, по нему плохо ходить строем.

А вообще безумная идея воспитать гениев из всех противоречит самому определению гения как человека, резко отличающегося в лучшую сторону. А превратить ребенка в гения под угрозой наказаний – метод заведомо неработающий.

– В теме образования часто вспоминают понятие клипового мышления, которое говорит о том, что людям все сложнее сконцентрироваться на чем-то. Что вы об этом думаете?

– Я получил образование в очень традиционные времена. И помню, что эта проблема была у всех детей. Никогда особо не было выбора, за какое время воспринимать информацию, был выбор: а не отложить ли книжку. Я уверен, что в этом плане ничего особо не изменилось. Более того, сейчас в учебе легче, потому что появилась масса технологий, которые помогают подкрепить интерес к образованию, подавать информацию более ярко. Любой хороший преподаватель непременно использует развлекательный элемент, любой плохой всегда его изгоняет. И в целом то, что раньше мог позволить себе только герцог или прелат, теперь доступно каждому.

Согласитесь, если мы волнуемся по поводу того, что человечество столкнулось с каким-то новым вызовом, то это означает, что мы что-то узнали – потому и столкнулись. В советское время было понятие торговли с нагрузкой: хочешь банку икры – возьми еще и три банки морской капусты, а то куда нам ее девать. Так и с познанием.

Бе­зум­ная идея вос­пи­тать ге­ни­ев из всех про­тиво­речит са­мому оп­ре­деле­нию ге­ния как че­лове­ка, рез­ко от­ли­ча­юще­гося в луч­шую сто­рону. А прев­ра­тить ре­бен­ка в ге­ния под уг­ро­зой на­каза­ний – ме­тод за­ведо­мо не­рабо­та­ющий.

Эко самое: как манипулируют тягой к здоровой еде и где ее все-таки найти

«Ты – это то, что ты ешь», – сказал как-то Гиппократ. Тогда люди еще ничего не знали о чудо-смузи и пользе водоросли спирулина. По инициативе Magic Garden мы решили разобраться, как же жителям большого города можно обеспечить себя здоровой и полезной едой. Чем экологическая еда отличается от органической, почему лучше покупать в супермаркетах, а не на рынках, а также где и как выбирать фрукты и овощи, так, чтобы протянуть еще хотя бы лет десять? На вопросы Platfor.ma отвечала эксперт по развитию органического рынка в Украине Татьяна Ситник.

Органическая еда – это сертифицированная сельскохозяйственная продукция, выращенная или изготовленная по определенным правилам. В каждой стране эти правила отличаются, но фундамент везде примерно одинаковый –   нельзя использовать минеральные удобрения, синтетические пестициды, ГМО, антибиотики в целях профилактики, а также гормоны, консерванты, красители, усилители вкуса и ароматизаторы. Проще говоря, органическая еда – это пища, по чистоте и экологичности производства максимально похожая на ту, что ели наши предки, а органическое фермерство – просто уважительное отношение к природе при производстве продуктов питания.

По данным Федерации органического движения Украины, сегодня в нашей стране под органическое производство отведено около 1% сельскохозяйственных земель. При этом 95% органического сырья, полученного на них, уходит на экспорт. Нам остаются только крохи из той здоровой еды, которую мы же и производим. Нельзя винить фермеров за это – сегодня в Украине этой деятельностью выгодно заниматься именно для продажи за границу.

Однако здоровый образ жизни и забота о себе становятся, наконец, важной частью жизни украинцев. Они готовы заниматься спортом и ответственно относиться к своему питанию. Эта потребность становится наконец базовой и растет невероятными темпами. И даже намного быстрее, чем адаптируется рынок продуктов питания, поэтому спрос на здоровую еду сегодня стал больше, чем предложение. В связи с этим некоторые производители начинают спекулировать на тяге к здоровой жизни, лепят где ни попадя наклейки «Эко» и «Органик», а люди, в силу своей неосведомленности, это покупают. Доверчивость – наш порок.

Читайте этикетки и, пожалуйста, запомните вот этот знак. Это – евролисток. Маркировка, которая свидетельствует, что продукт прошел проверку, является органическим и отвечает стандартам Европейского союза об органическом производстве. Этому знаку можно и нужно доверять, ищите его на упаковках.

 

Черная пора: Стивен Хокинг о приходе самого опасного времени для всех нас

АвторЮрій Марченко
5 Грудня 2016

Выдающийся физик Стивен Хокинг написал колонку в британское издание The Guardian, в которой предупредил, что сейчас для планеты настал самый опасный момент. Platfor.ma приводит ее краткое и невеселое содержание.

74-летний английский ученый признался, что нынешняя картина мира его ужасает. Экономическое неравенство, безработица, вынужденная миграция, популизм, экологические проблемы – все это, по мнению, Стивена Хокинга, должно заставить задуматься всех людей о том, куда мы идем и почему можем прийти куда-то не туда.

Хокинг утверждает, что в основе нынешней ситуации лежат экономические последствия глобализации и технологического роста. Из-за автоматизации производства количество рабочих мест сокращается, оставляя возможности только для креативного класса и управленцев. А это еще больше увеличивает экономическое неравенство. При этом, по его словам, разрыв между властями и обычными людьми растет все быстрее. Ученый полагает, что решение Великобритании о выходе из ЕС и победа Дональда Трампа на президентских выборах в США – это именно выражение гнева людей, которые чувствуют себя брошенными их собственными лидерами.

«Как физик-теоретик из Кембриджа, я всю жизнь прожил в чрезвычайно привилегированном месте. Небольшая группа исследователей, с которыми я работал все эти годы, иногда подвергается соблазну и называет себя настоящей элитой научного мира. С учетом славы, которая пришла ко мне вместе с написанными мною книгами, и вынужденной в силу моей болезни изолированностью, я вижу, как растет моя собственная башня из слоновой кости. Поэтому я чувствую, что растущее неприятие элиты в Британии и в Америке направлено и на меня лично», – поясняет Стивен Хокинг, заслуживший всемирную славу как выдающийся исследователь возникновения мира и популяризатор науки.

Стивен Хокинг поясняет, что распространение интернета и соцсетей провоцирует увеличение неравенства. В Африке к югу от Сахары телефон у людей встречается чаще, чем доступ к чистой воде. Насмотревшись на картины роскоши в Instagram, люди из деревень в погоне за ней переезжают в города. А потом и за рубеж. В итоге экономические мигранты оказываются все более серьезным вызовом для экономики и инфраструктуры стран, куда они приезжают, подрывают толерантность и способствуют росту политического популизма. «Интернет позволяет получать очень большие деньги очень маленькому числу людей, – пишет ученый. – Мы живем в мире растущего финансового неравенства, где теряется не только уровень жизни – теряется сама способность людей зарабатывать себе на жизнь. Неудивительно, что люди ищут способ заключить какую-то новую сделку — и такой им представляется избрание Трампа и выход из ЕС».

Все это приводит физика к мысли о том, что настал самый опасный момент в истории нашего вида. «Именно сейчас человечеству нужно работать всем вместе, больше, чем когда либо, – продолжает Стивен Хокинг. – Мы столкнулись с экологическими вызовами, изменением климата, проблемой с производством продуктов питания, эпидемиями, окислением океанов. Мы придумали технологии, которые позволят нам уничтожить нашу планету. Но мы еще не изобрели способ ее покинуть. Возможно, через пару сотен лет мы отправимся к звездам и создадим свои колонии. Но пока у нас только одна планета, и мы должны работать вместе, чтобы защитить ее».

Для этого, по мнению ученого, следует разрушать барьеры между странами, а не строить их. Большая часть ресурсов находится в руках небольшого числа человек, и нам придется научиться делиться ими. Исчезают не только рабочие места, но и целые индустрии, и нужно помочь людям переквалифицироваться. А поскольку страны не справляются с ростом миграции, нам нужно поддерживать глобальное развитие, чтобы хорошо стало везде – это единственный способ сделать так, чтобы миллионы людей искали благополучие у себя на родине.

«Мы можем сделать это – я, в общем-то, огромный оптимист, – заключает Стивен Хокинг. – Это потребует от элит – от Лондона до Гарварда, от Кембриджа до Голливуда – извлечь уроки из событий прошедшего года. И прежде всего, узнать нашу меру смирения».