«В мире науки» №8–9, 2017
анонс номера
КОСМОЛОГИЯ
Квантовый мультимир
Ясунори Номура
Согласно теории космологической инфляции, по которой ранняя Вселенная расширялась экспоненциально, мы живем не просто во вселенной, но в огромном мультимире.
Проблема в концепции мультимира заключается в том, что любые события, которые могут произойти, обязательно произойдут, причем бесконечное число раз. Это лишает теорию предсказательной силы.
Физики считают, что могут решить проблему, иначе взглянув на концепцию мультимира, считая, что он эквивалентен квантово-механическому многолистному миру. В рамках последней концепции наша Вселенная есть одна из сосуществующих вселенных в «вероятностном пространстве», а не в едином реальном пространстве.
БИОТЕХНОЛОГИИ
Зеленая химия Сибири
Дмитрий Зыков
Химические исследования всегда были сильной стороной Томского политеха. С начала 1990-х гг. ученые ТПУ активно работают в области зеленой химии
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА
Экспресс в CERN
Дмитрий Зыков
Томский политехнический университет стал активным участником программ CERN. Как складывалось сотрудничество и каким оно планируется в будущем, нашему корреспонденту рассказали сотрудники ТПУ
НАУЧНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
На перекрестке всех наук
Владимир Губарев
Между Россией и Беларусью идет процесс создания единого научного пространства. Об этом наш корреспондент беседует с сопредседателем Межакадемического совета по проблемам развития Союзного государства академиком Петром Витязем
МОРСКАЯ БИОЛОГИЯ
Морская биология
Даниэль Диксон
Повышение кислотности воды в Мировом океане, вызванное климатическими изменениями, нарушает некоторые формы поведения морских существ, имеющие принципиальное значение для их выживания.
Как показывают опыты, акулы, рыбы-ласточки и крабы, выросшие или содержавшиеся в воде с высокой кислотностью, утрачивают способность распознавать запахи хищников или пищи, а нередко и природную осторожность.
Неясно, однако, могут ли морские организмы адаптироваться к высокой кислотности воды при медленном изменении этого показателя. Ответ на этот вопрос поможет получить изучение рыб, живущих на вулканических рифах
МЕДИЦИНА
Операция «диабет»
Франческо Рубино
Сегодня 45 медицинских сообществ рекомендуют проводить операции, которые ранее предназначались для снижения веса, для лечения больных с диабетом II типа.
Многочисленные клинические испытания показывают, что оперативное вмешательство более эффективно, чем диета и лекарственная терапия.
Действенность нового метода обусловлена изменением соотношения между гормонами, вырабатываемыми в кишечнике, влиянием на уровень циркулирующих желчных кислот, изменением кишечной микрофлоры и другими факторами.
ГЕРОНТОЛОГИЯ
Лет до ста расти нам без старости
Валерий Чумаков
Сколько лет жизни отведено человеку? Некоторые ученые считают, что ее средняя продолжительность составляет 80–90 лет, кто-то добавляет к этой цифре еще десятилетие, особо смелые считают, что ее можно довести до векового рубежа. Директор Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии Владимир Хацкелевич Хавинсон уверен: человек может прожить 110– 120 лет. И у него есть тому веские доказательства.
ЗДОРОВЬЕ
Неприятная правда о снижении веса
Саи Крупа Дас Сьюзан Робертс
Долгие годы диетологи считали, что, когда речь идет об увеличении или снижении веса, все калории одинаковы, и что диета и физические упражнения равно эффективны для профилактики ожирения.
Новые свидетельства, которые ученые тщательно собирали в течение последних 20 лет, подтвердили, что существует ряд важных отклонений от общепринятой точки зрения. Оказалось, что состав продуктов — содержание белка и клетчатки — почти настолько же важен, как и количество потребляемой пищи. Полезный эффект от физических упражнений оказался гораздо меньше, чем многие предполагали.
Более глубокое, научное понимание, почему же мы набираем вес и как лучше всего его снижать, могло бы внести решающий вклад в борьбу с ожирением.
МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ
Машина, будь человеком!
Элисон Гопник
Как маленькие дети приобретают свои знания? Этот вопрос уже давно волнует философов и психологов, а теперь им заинтересовались и программисты.
Специалисты в области искусственного интеллекта изучают умственные способности дошкольников, чтобы разработать способы научить машину познавать мир.
Две разных стратегии машинного обучения, основанные на попытках скопировать естественные способности детей, изменяют подход к разработке искусственного интеллекта.
ГЕНЕТИКА
Разгадка тайны БАС
Леонард Петручелли Эрон Гитлер
Боковой амиотрофический склероз (БАС) — нейродегенеративное заболевание, известное также под названием «болезнь Лу Герига». Характеризуется поражением нейронов, идущих от головного и спинного мозга к мышцам.
Применение современных методов секвенирования ДНК позволило установить генетическую основу заболевания. Показано, что мутации в любом из множества специфических генов повышают риск развития БАС.
Инактивация целевых генов с помощью синтетических антисмысловых олигонуклеотидов — один из способов борьбы с некоторыми формами БАС. Отслеживание хода патологического процесса поможет диагностировать заболевание на начальной стадии и разработать новые подходы к борьбе с ним.
МЕДИЦИНА
Лечебная «подводная лодка»
Елена Кокурина
Полтора года назад в Медицинском радиологическом научном центре им. А. Ф. Цыба в Обнинске, филиале ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Минздрава России, был запущен синхротрон комплекса протонной терапии «Прометеус». Он стал первой российской установкой для высокоточной радиотерапии онкологических больных посредством трехмерного многопольного облучения опухолей тонким сканирующим пучком протонов. С того момента лечение получили более 100 больных. Установка стала частью онкологического кластера на базе ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, где осуществляется комплексный индивидуальный подход к диагностике, подбору терапии и лечению пациентов. Как работает такая система, рассказал и показал журналу «В мире науки» академик Андрей Дмитриевич Каприн, генеральный директор ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, а также руководитель одного из его филиалов — Московского научно-исследовательского онкологического института им. П. А. Герцена.
НЕЙРОНАУКИ
Мозг: навстречу неизведанному
Владимир Губарев
Говорят, что мозг — это целая вселенная, непознанная, увлекательная и таинственная. Я убедился, что такое сравнение правомочно, когда побывал в Научном центре неврологии. Фантастический мир современной медицины открыл передо мной академик Михаил Александрович Пирадов. Под его руководством развивается принципиально новое направление в неврологии, когда речь идет не только о реабилитации тяжелобольных людей, но и о познании тайн человеческого мозга.
БИОЛОГИЯ
Эволюция танца
Теа Сингер
Танец играл важную социальную роль во всех известных ученым сообществах людей. Возник ли он просто как случайный «побочный продукт» укрупнения головного мозга людей и освоения ими вертикальной походки или же был одним из факторов, способствовавших выживанию наших древних предков?
Способность к танцу зависит от неврологического процесса, при котором происходит согласование (синхронизация) ритмической активности так называемых моторных нейронов, контролирующих движения мышц, и активности сенсорных нейронов, перерабатывающих слуховые сигналы.
До недавнего времени ученые считали, что такой способностью к согласованию ритмов обладают только человек. Выяснилось, однако, что этим талантом наделены также колибри, попугаи и некоторые другие животные.
НЕЙРОБИОЛОГИЯ
Сложная паутина памяти
Альсино Сильва
В исследованиях памяти произошла революция: с помощью новых технологий можно увидеть активность отдельных нейронов и даже включать и выключать клетки в определенный момент. Это позволяет ученым проводить эксперименты, которые еще несколько лет назад считались научной фантастикой.
МАТЕМАТИКА
Великая магия формул и цифр
Владимир Губарев
Мы беседовали в кабинете президента академии наук, за тем самым овальным столом, за которым работали легендарные ученые страны. Мне довелось встречаться здесь и с А. Н. Несмеяновым, и с М. В. Келдышем, и с А. П. Александровым, и с Г. И. Марчуком, и, конечно же, с Ю. С. Осиповым и В. Е. Фортовым. Поэтому вполне понятно волнение, с каким я шел на встречу с Валерием Васильевичем Козловым, исполняющим обязанности президента РАН после выборов в марте 2017 г., когда все кандидаты сняли свои кандидатуры и место президента осталось свободным. Мы заранее договорились, что будем беседовать о математике, о Математическом институте им. В. А. Стеклова, с которым связана вся его жизнь и который он возглавлял более десятилетия. Тема для популяризации сложнейшая, но все-таки почему не попытаться?
