Достижения и технологии меняющие мир
5 subscribers
25 photos
12 videos
47 links
Достижения и технологии меняющие мир
Download Telegram
На Земле появилась первая бессмертная муха

Объясняем подробно:
🐱Когда-то развитие искусственного интеллекта шло по пути – «А что если нарезать мозг Ленина тончайшими слоями, отсканировать их, определить связи между клетками и получить работающую модель?». Мозг Ленина сохранили в Институте мозга, но этот проект оказался слишком амбициозным, поэтому начали с мыши. Однако и мышь оказалась невероятно сложным объектом – её мозг содержит 70 миллионов нейронов. Для сравнения, человеческий мозг имеет 86 миллиардов нейронов, каждый из которых связан примерно с 2,3 тысячами других;

🐱В итоге учёные решили двигаться постепенно. Сначала расшифровали нервную систему круглого червя Caenorhabditis elegans (302 нейрона, 7 тысяч синапсов), затем личинку Ciona intestinalis и ещё одного червя. После этого частично взялись за мозг простой рыбы и начали работать с мышью, но пока удалось завершить менее 0,1% работы;

🐱И вот недавно учёные завершили сборку коннектома взрослой дрозофилы (Drosophila melanogaster). У неё 139,5 тысяч нейронов и 54,5 миллиона синаптических связей. Полный реверс-инжиниринг мозга дрозофилы стал возможен благодаря совместной работе учёных из разных стран, специализированному оборудованию и 33 человеко-годам разметки. Проект стартовал в 2016 году;

🐱Датасет и устройство мозга можно найти на сайте: codex.flywire.ai;

🐱Интересно, что в мозге дрозофилы есть отдельные нейроны, отвечающие за движение назад, вперёд и быстрое движение – это разные функции, каждая из которых управляет конечностями по-своему. Есть даже отдельный нейрон для полной остановки, потому что основные структуры этого сделать не могут. В мозге также множество интересного о памяти, и уже опубликовано около 50 работ по этой теме, включая исследования, начатые, когда коннектом был готов лишь наполовину;

🐱Примерно половина нейронов дрозофилы так или иначе связана с обработкой визуальной информации – либо напрямую, либо через хабы. Её мозг имеет сложные внутренние сети: есть нейроны передачи сигналов, сумматоры для построения агрегированных данных и другие структуры. Примерно 14% нейронов занимаются передачей сенсорных данных глубже в мозг, превращая дрозофилу в своего рода операционную систему реального времени, аналог современной автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП);

🐱Таким образом, человечество оцифровало первый достаточно сложный организм. Теперь мозг этой первой бессмертной дрозофилы можно скачать и воспроизвести. Размер данных – 14 Гб.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Вакцины от рака скоро начнут испытывать на россиянах.

Доклинические результаты уже получены, при испытаниях на животных препарат показал свою эффективность, — заявил главный онколог Минздрава РФ Каприн.

Старт намечен на конец 2024 — начало 2025 года.
Учёные создали вечную «алмазную батарейку». Она должна работать без подзарядки 5700 лет.

Технология основана на радиоуглероде (углероде-14), который выделяет энергию до 6000 лет.

Это должно перевернуть рынок всей электроники. Первую подобную батарею обещают довести до массового потребителя уже через пару лет.
Нейтрино с энергией 220 петаэлектронвольт, что более чем в 30 раз превышает предыдущий рекорд. Для сравнения, энергия этой субатомной частицы эквивалентна падению теннисного шарика с метровой высоты. Это примерно в 1000 раз мощнее всего, что может быть создано на ускорителях частиц на Земле.

https://www.securitylab.ru/news/556383.php
Учёные MIT нашли способ превращать клетки кожи в нейроны

Учёные Массачусетского технологического института совершили значительный прорыв в клеточной биологии — они разработали метод, позволяющий трансформировать клетки кожи в нейроны, полностью пропуская стадию стволовых клеток. Это открытие может радикально изменить подход к лечению повреждений спинного мозга и нейродегенеративных заболеваний.

Традиционный процесс преобразования клеток требует промежуточного этапа. Сначала клетку кожи перепрограммируют в индуцированную стволовую клетку, а затем направляют её развитие в нужную сторону. Это как ехать из Москвы в Санкт-Петербург через Владивосток — долго и неэффективно.

Команда MIT использовала всего три фактора транскрипции в комбинации с двумя генами, помогающими в изменении клеток. Результаты впечатляют: из одной клетки кожи учёные получили более десяти нейронов — это на 1100% больше, чем при использовании других методов!

Ключевым моментом стала доставка генов. Раньше для каждого гена требовался отдельный вирусный вектор. Исследователи решили эту проблему, объединив все три фактора транскрипции в один модифицированный вирус. Для ещё большей эффективности они использовали другой вирус, чтобы ввести два дополнительных гена, ускоряющих деление клеток.

Хотя клинические испытания с использованием нейронов уже ведутся для лечения бокового амиотрофического склероза, производство достаточного количества высококачественных нейронов остаётся проблемой. Новый метод прямой конверсии может предоставить более эффективную альтернативу, потенциально ускоряя разработку терапии.
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Инженеры MIT создали магнитную роботизированную нить, которая удаляет тромбы из мозга.
Рекордный суперконденсатор сохраняет 81% ёмкости после 10 000 циклов

Группа исследователей из Китая разработала гибридный электролит для суперконденсаторов, который позволяет достичь термической стабильности при работе под высоким напряжением. Суперконденсатор с этим электролитом работает при напряжении 3,37 В, что втрое превышает характеристики водных аналогов. Еще он стабильно функционирует при температурах от 0 °C до 100 °C и сохраняет 81,8% емкости после 10 000 циклов при 60°C. Разработка может использоваться в системах рекуперативного торможения транспортных средств, источниках питания и электронных устройствах.

https://hightech.plus/2025/03/30/rekordnii-superkondensator-sohranyaet-81-moshnosti-posle-10-000-ciklov
Китай приступил к массовому производству ядерных батареек

Заявленный срок службы — 50 лет без подзарядки. Батарейка не излучает радиацию, а по окончании жизненного цикла превращается в обычную медь.

О создании ядерной батарейки китайской компанией Betavolt Technology впервые стало известно в начале 2024 года, о чем сообщал Hi-Tech Mail. Теперь же в СМИ прошла информация, что прототип радионуклидного аккумулятора поступает в массовое производство.

Напомним, что ядерная батарейка BV100 основана на радиоактивном изотопе никель-63. Он полностью безопасен, так как в процессе деградации не выделяет тепло (не взрывоопасен) и превращается в стабильную медь. Заявленный срок службы, без надобности обслуживания или подзарядки, составляет 50+ лет. Текущий вариант батарейки для массового изготовления обладает напряжением в 3 В при общей мощности 100 микроватт.

BV100 обладает плотностью энергии, превышающей литий-ионные аналоги в 10 раз. Параметры электродвижущей силы одной ядерной батарейки от Betavolt Technology не подходят для использования ее в большинстве устройств. Однако ввиду модульности конструкции АКБ, несколько источников питания можно объединить в один для удовлетворения потребностей определенных гаджетов
Китайские умельцы создали сверхбыструю память — чип PoX в 10 000 раз быстрее флеш-памяти, почти не греется и тратит минимум энергии

Устройства с такой памятью будут включаться мгновенно: PoX сочетает в себе скорость оперативки с надёжностью флеша. Информация обрабатывается сразу, без перегонов между разными типами памяти.

«Бутылочного горлышка» больше не будет — ноутбуки и смартфоны станут быстрее и холоднее.
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Бактерии научили превращать пластиковые бутылки в обезболивающее

Учёные из Эдинбургского университета придумали, как заставить кишечную палочку работать на благо человечества. Генетически модифицированная E. coli теперь умеет превращать старые пластиковые бутылки в парацетамол — то самое лекарство, которое есть в каждой аптечке.

Как это работает? Берём использованную PET-бутылку (из которых делают большинство упаковок для напитков), химически обрабатываем и скармливаем бактериям. E. coli расщепляет пластик до терефталевой кислоты. Дальше начинается магия биоинженерии — внутри бактерий запускается химическая реакция под названием "перегруппировка Лоссена". В результате получается пара-аминобензойная кислота (PABA) — питательное вещество для самих бактерий.

Но учёные пошли дальше. Они встроили в ту же E. coli дополнительные метаболические пути, которые превращают PABA в парацетамол. Весь процесс занимает меньше суток при комнатной температуре. Никаких выбросов углерода, никаких энергозатратных печей — только бактерии, делающие свою работу.

Эффективность поражает — 90% конечного продукта составляет чистый парацетамол. Для сравнения: традиционное производство этого лекарства требует огромного количества ископаемого топлива и целого коктейля химикатов. А тут — просто мусор превращается в лекарство.

Правда, до промышленных масштабов ещё далеко. Исследователи только начинают оптимизировать процесс. Но AstraZeneca уже заинтересовалась технологией — фармгиганты понимают потенциал. Представьте мир, где каждая выброшенная бутылка может стать таблеткой от головной боли. Где бактерии работают химическими фабриками, а мусорные полигоны превращаются в склады сырья.

Природа и технологии снова доказывают: самые элегантные решения часто приходят оттуда, откуда их не ждёшь.
Так выглядит карта открытых экзопланет 🌏
Экзопланета — это планета, находящаяся вне Солнечной системы.
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Вырастить эмаль заново стало возможным!

Примерно 3.7 миллиарда человек имеют проблемы с полостью рта, и эрозия эмали — одна из главных причин кариеса. Кислотные напитки, сладкая еда, скрежет зубами, агрессивная чистка постепенно разрушают защитный слой. Проблема в том, что потерянную эмаль восстановить было невозможно — она не регенерирует. Фторид не ремонтирует уже эродированное.

Учёные из University of Nottingham разработали белковый гель, который восстанавливает эмаль. Механизм работает в два этапа: гель наносится на зубы как обычная фторидная обработка, формирует тонкий слой и заполняет трещины. Потом создаёт каркас, который притягивает ионы кальция и фосфата из слюны. Начинается эпитаксиальная минерализация — новые минеральные отложения сращиваются с существующей тканью и формируют новую эмаль.

Исследователи тестировали на извлечённых человеческих молярах. Протравили эмаль кислотой, имитируя эрозию, нанесли гель на основе эластин-подобных рекомбинамеров (ELR), погрузили в ванны, копирующие ионную среду слюны. За примерно 10 дней покрытие притянуло ионы кальция и фосфата, которые кристаллизовались в нанокристаллы фторапатита, копирующие структуру натуральной эмали.

Тесты показали: реминерализованная эмаль практически идентична здоровой. При симуляции года чистки, жевания и скрежета зубы продемонстрировали превосходную устойчивость к износу, переломам и кислотным атакам по сравнению с натуральной эмалью.

Технология безопасна, легко применяется и масштабируема. Первый продукт планируют в следующем году. Важная оговорка: результаты предварительные, тесты ex vivo в контролируемых условиях. Слой ELR всего несколько микрометров — тоньше натуральной эмали и долгосрочная долговечность неизвестна.
Физики из MIT построили микроскоп, работающий на терагерцовом излучении, и впервые в истории увидели, как «танцуют» электроны внутри сверхпроводника. Результаты опубликованы в Nature.

Сначала немного контекста. Разные виды света показывают разные вещи. Обычный свет — поверхность. Рентген — внутреннюю структуру. Инфракрасный — тепло. А терагерцовое излучение занимает особое место: оно колеблется триллион раз в секунду, и это идеально совпадает с частотой естественных вибраций атомов и электронов в материалах.

Проблема в том, что длина волны терагерцового света — сотни микрон. Это слишком много. Из-за дифракционного предела луч невозможно сфокусировать на микроскопическом образце. Он просто «обтекает» его, как океанская волна обтекает песчинку. Представьте: ваш образец 10 микрон, а пятно света — 100. Вы в основном измеряете воздух вокруг.

Команда MIT нашла способ обойти этот фундаментальный барьер. Они использовали спинтронные эмиттеры — многослойные металлические структуры, которые под действием лазера генерируют короткие терагерцовые импульсы. Хитрость в том, что образец размещается вплотную к эмиттеру. Свет «ловится» до того, как успевает рассеяться, и сжимается в пятно гораздо меньше своей длины волны.

Дополнительно в конструкцию встроено зеркало Брэгга — система отражающих плёнок, которая отсекает лазерное излучение и пропускает только терагерцовый сигнал. Это защищает образец от повреждений.

Для демонстрации учёные взяли образец BSCCO — оксида висмута-стронция-кальция-меди. Это высокотемпературный сверхпроводник. Охладили его почти до абсолютного нуля и направили терагерцовый луч.

То, что они увидели, существовало до этого только в теории. Сверхпроводящие электроны коллективно «покачивались» на терагерцовых частотах — как желе, которое кто-то толкнул. Сверхтекучая жидкость без трения, колеблющаяся в унисон.

Зачем это нужно? Во-первых, понимание поведения электронов в сверхпроводниках приближает к созданию сверхпроводников комнатной температуры. Во-вторых, терагерцовый диапазон — будущее беспроводной связи. Терагерцовые частоты способны передавать данные быстрее, чем нынешние микроволновые технологии. А новый микроскоп позволяет изучать материалы для будущих антенн и приёмников.
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
7 000 видеокарт симулируют один крошечный квантовый чип

Квантовые компьютеры — технология, которая обещает перевернуть всё: от разработки лекарств до материаловедения. Но есть проблема. Квантовые чипы невероятно капризны. Малейшая ошибка в дизайне — и кубиты начинают «разговаривать» друг с другом не так, как нужно: возникают паразитные сигналы, перекрёстные помехи, шумы. И узнаёшь ты об этом только после того, как чип уже произведён. А производство — штука дорогая.

Логичное решение — сначала смоделировать чип виртуально. Но до сих пор симуляции были либо грубыми (весь чип, но без деталей), либо точными, но крохотными (маленький кусочек в высоком разрешении). Команда из Калифорнийского университета впервые смоделировала квантовый чип целиком — с точностью до микрона.

Для этого потребовался почти весь суперкомпьютер Perlmutter: 7 168 видеокарт NVIDIA, работавших 24 часа подряд. Чип разбили на 11 миллиардов ячеек сетки. За семь часов система прогнала более миллиона временных шагов и протестировала три варианта конфигурации схемы за один день.

Сам чип — крошечный: 10 на 10 миллиметров, толщиной 0,3 мм, с вытравленными дорожками шириной в один микрон. Но в этом миллиметровом мирке — несколько слоёв, резонаторы, ниобиевые провода и кубиты, которые должны взаимодействовать строго определённым образом.

Исследователи использовали платформу ARTEMIS — инструмент для полноволновой электромагнитной симуляции. ARTEMIS учитывает всё: материал подложки, геометрию резонаторов, разводку металла, форму каждого элемента. По сути, это виртуальная копия реального эксперимента — можно наблюдать, как распространяются электромагнитные волны и как кубиты общаются с остальной схемой.

Следующий шаг — сравнить симуляцию с физическим чипом, когда его изготовят. Если модель окажется точной, это радикально ускорит разработку квантового железа.