n+1

Хокинг и Мильнер отправят к звездам космические беспилотники на лазерном ветре

Стивен Хокинг и Юрий Мильнер сообщили о запуске проекта Breakthrough Starshot, в рамках которого планируется разработка небольших беспилотных космических аппаратов для отправки к другим звездам. За прямой трансляцией пресс-конференции можно было следить в прямом эфире.

Проект Breakthrough Starshot посвящен разработке миниатюрных космических беспилотников, которые не будут нести на борту топливо. Как отметил на презентации Юрий Мильнер, подходящие технологии появились сравнительно недавно, и проект Breakthrough Starshot посвящен разработке подобных автономных устройств для отправки к ближайшим мирам. В качестве примера подобного мира Мильнер привел звездную систему Альфа Центавра.

Прототип StarChip без солнечного паруса.

Breakthrough Starshot

О том, что Юрий Мильнер и Стивен Хокинг займутся проектом по поиску внеземных цивилизаций Breakthrough Listen, стало известно еще летом 2015 года. Тогда Мильнер сообщил, что в ближайшие десять лет потратит сто миллионов долларов на проект, руководителем которого назначен Фрэнк Дрейк, сформулировавший в 1960 году уравнение, позволяющее определить число внеземных цивилизаций в Млечном Пути, с которыми у человечества есть шанс вступить в контакт.

Биологи научились очищать инфицированные клетки от генов ВИЧ

Генетики показали возможность глубокого редактирования генома зараженных ВИЧ иммунных клеток. Использование новых технологий CRISPR/Cas9 позволяет удалить из него все вирусные гены – и, более того, надежно препятствует их повторному встраиванию. О работе рассказывает публикация в журнале Scientific Reports.

Несколько лет назад команда Кэмеля Кхалили (Kamel Khalili) уже демонстрировала способность технологий CRISPR/Cas9 обнаруживать встроившийся в хромосомы клеток геном вируса по характерным длинным концевым последовательностям – и успешно вырезать его. В своей новой работе ученые из Темпльского университета вновь использовали CRISPR/Cas9 для удаления ВИЧ из зараженных Т-лимфоцитов, показав, что система позволяет вырезать все до единой копии вирусного генома и препятствует его повторной встраиванию в хромосомы.

ссылка на гифку

Комплекс Cas9 с РНК-гидом.

В экспериментах использовали линию несущих CD4-рецепторы человеческих Т-лимфоцитов – обычную мишень вируса иммунодефицита. Их геном содержал многочисленные копии модифицированного ВИЧ, лишенные части вирусных генов. Кроме того, один из генов ВИЧ был заменен геном флуоресцентного белка. Это позволило наглядно отслеживать работу вируса: при активации его в клетке вырабатывались флуоресцирующие молекулы. Внесение в такие клетки генов Cas9 не сказывалось на функционировании вируса, однако при экспрессии РНК-гидов они начинали связываться с генами ВИЧ, вырезая их из генома.

Полное секвенирование ДНК экспериментальных клеточных линий показало, что первоначально в нем содержались четыре связанные с ВИЧ вставки на 1-й и 16-й хромосомах, и все они были точно и успешно вырезаны CRISPR/Cas9-системой. Более того, если экспрессия генов Cas9 и РНК-гидов в клетке продолжалась, они эффективно защищали ее от повторного заражения и встраивания вируса в ДНК. «Таким образом, редактирование с помощью CRISPR/Cas9 может открыть новые методы терапии для удаления ДНК ВИЧ-1 из CD4-положительных Т-лимфоцитов, – отмечают авторы работы, – и могут стать отправной точкой на пути к полному излечению».

В самом деле, вызываемый ВИЧ иммунодефицит остается глобальной проблемой, от которой страдают десятки миллионов людей. Существующие антиретровирусные препараты позволяют «заморозить» инфекцию, резко ослабив ее и продлевая жизнь больных на десятилетия, однако удалить ВИЧ из организма они неспособны. Вирус быстро встраивается в геном иммунных клеток, где способен сохраняться неопределенно долго, служа резервуаром для новых рецидивов болезни – если только новые методы генной инженерии не позволят удалить его навсегда.

Основанная на недавно обнаруженной системе антивирусной защиты бактериальных клеток система CRISPR/Cas9 позволяет направленно редактировать ДНК разных организмов. Эндонуклеазы Cas9 вносят разрезы в строго нужных участках, которые комплементарны заранее заготовленному «шаблону» РНК-гида, после чего собственные системы репарации клетки сшивают поврежденные концы ДНК, фиксируя изменения.

Роман Фишман

Американцы объявили о готовности лазерного оружия

Технологии лазерного оружия уже в достаточной степени отработаны и надежны, и военные могут принять боевые лазеры на вооружение в любой момент. Об этом, как сообщает Defense News, заявил директор отдела разработки систем направленной энергии компании Lockheed Martin Пол Шэттак. По его словам, боевые лазеры могут установлены практически на любую платформу, включая машину, корабль или самолет.

По данным американской компании, речь идет о боевых лазерах мощностью от 15 до 30 киловатт. Более мощные системы все еще разрабатываются, причем их разработка сдерживается не столько технической стороной, сколько параллельными исследованиями в различных областях, включая атмосферное влияние.

Помимо Lockheed Martin готовым боевым лазером располагает и американский авиастроительный концерн Boeing. Он разработал оружие мощностью 30 киловатт. До конца года Lockheed Martin планирует передать Армии США для испытаний боевой лазер мощностью 60 киловатт.

Весной прошлого года американская компания General Atomics Aeronautical Systems объявила о создании тактического боевого твердотельного высокоэнергетического лазера HEL третьего поколения. Лазерная система является модульной и может быть собрана для мощности излучения в 75, 150 и 300 киловатт.

Оружие выполнено в компактном корпусе и может быть установлено на перспективном ударном беспилотном летательном аппарате Avenger, разработка которого ведется в интересах Армии и ВМС США. В состав оружия входит модуль с лазерным генератором, литий-ионные аккумуляторные батареи высокой емкости и выдаваемой мощности и система жидкостного охлаждения.

Ученые создали протез пальца, который способен по-настоящему ЧУВСТВОВАТЬ.

https://nplus1.ru/news/2016/03/09/bionicfinger

В сердце Млечного пути нашли источник самого жесткого излучения.

Центральная молекулярная зона нашей Галактики.

Астрофизики обнаружили в центре Млечного пути источник очень высокоэнергетических космических лучей. Энергии этих лучей приблизительно в 100 раз больше энергий, полученных при ускорении частиц в большом адронном коллайдере. 

Космические лучи могут достигать энергий в несколько петаэлектронвольт(ПэВ), то есть порядка 1015 электронвольт. Это подразумевает, что где-то в нашей Галактике должен наблюдаться источник такого высокоэнергетического ускорения, однако никакие из ранее наблюдаемых космических объектов не подходили на эту роль. Даже сверхновые и плерионы производят энергии только до 100 ТэВ, то есть 1014 электронвольт.

Однако в своей научной работе международная команда ученых, куда вошли представители 42 институтов из 12 стран, впервые опубликовала результаты наблюдений, которые свидетельствуют о наличии источника ПэВ излучения в центре нашей Галактики.

Исследователи в период с 2004 по 2013 год наблюдали за центральной частью Млечного пути с помощью системы черенковских телескопов HESS, находящейся в Намибии. Используя HESS, они искали в центральном регионе источники высокоэнергетического диффузного гамма излучения. Такой источник им удалось обнаружить в течение первых трех лет наблюдений — им оказалась центральная молекулярная зона, находящаяся от нас на расстоянии приблизительно в 500 тысяч световых лет.

Молекулярные облака в этой зоне подвергаются воздействию космических лучей, частицы в которых движутся с околосветовыми скоростями, и, посредством такого взаимодействия, рождаются высокоэнергетические гамма-лучи. Ученые хотели определить, какой именно объект в центральной молекулярной зоне может придавать частицам такие энергии.

В этом регионе находится множество источников высокоэнергетического излучения, однако наиболее вероятным кандидатом, по мнению исследователей, является супермассивная черная дыра в Стрельце А — комплексном радиоисточнике, расположенном в центре нашей Галактики. Тем не менее, хотя астрофизики придерживаются мнения, что именно она ускоряет частицы и придает им ПэВ энергии, им еще предстоит изучить, является она единственным таким источником.

Изображение центрального региона Галактики в высокоэнергетическом гамма-диапазоне. На изображении выделен Стрелец А, как наиболее вероятный кандидат.

Центральное молекулярное облако — это область Млечного пути, богатая молекулярным газом, которая располагается в центральном регионе галактики вблизи созвездия Стрельца. В ней наблюдаются различные остатки сверхновых звезд и эмиссионные туманности.

Взаимодействие Каппы Кита и гипотетической планеты с земным магнитным полем в представлении художника.

Авторы изучали активность звезды с помощью спектрополяриметра, установленного в обсерватории Миди-де-Бигор. Данные об изменении в характере свечения позволили астрономам сформировать модель магнитного поля светила. Оказалось, что Каппа Кита магнитно активна — на ее поверхности, как и на Солнце, находятся пятна. Они гораздо крупнее и многочисленнее, чем на нашем светиле. По данным астрономов, звезда порождает мощный поток звездного ветра, в 50 раз интенсивнее солнечного.

Ученые смоделировали его взаимодействие с магнитным полем ранней Земли. Считается, что последнее почти отличалось от современного, возможно было несколько слабее. Вычисления показали, что размер магнитосферы, а соответственно и защищенной от солнечного ветра части атмосферы, в таких условиях был бы в два-три раза меньше, чем современный. 

Кроме того, исследователи обнаружили на Каппе Кита следы супервспышек — мощных выбросов, в десятки и сотни миллионы раз превосходящих по энергии самые сильные вспышки на Солнце. Согласно опубликованной ранее работе другого коллектива, эти явления снижают вероятность существования жизни на экзопланетах.

Считается, что отсутствие магнитного поля стало одной из причин, по которой Марс потерял атмосферу. За этот процесс отвечает солнечный ветер, ионизирующий молекулы газов в атмосфере и увлекающий их за собой. Магнитное поле отклоняет частицы и формирует безопасный «карман».

Возраст Каппы Кита, по оценкам астрономов, составляет 400-600 миллионов лет. Примерно таким же Солнце было 4 миллиарда лет назад, когда на Земле появилась первая жизнь.

Систему пожаротушения научили целиться в огонь

ссылка на гифку

Схематичное изображение работы Automist Smartscan.

Британская компания Plumis представила роботизированную систему пожаротушения Automist Smartscan, которая вместо распыления воды во все стороны тушит огонь прицельно. Об этом сообщает Gizmodo.

Automist Smartscan подключается напрямую к водопроводу и монтируется в стену заподлицо. В режиме ожидания внутри панели в закрытом виде расположена подвижная головка с инфракрасным датчиком и распылителем. Отдельно установленный пожарный извещатель фиксирует возгорание и активирует систему. Устройство переходит в рабочее положение и головка начинает мониторинг помещения для определения участка возгорания. Когда место возгорания обнаружено, включается подача воды для тушения огня.

Разработчики отмечают, что по сравнению с потолочными распылителями Automist Smartscan практически не причиняет сопутствующего ущерба. На данный момент система Automist Smartscan еще не поступила в открытую продажу и проходит тестирование в США и Великобритании.

Традиционные потолочные распылители во многих странах отключаются только пожарными, поэтому при тушении небольшого очага возгорания часто наносят значительный ущерб имуществу и могут затопить несколько квартир снизу в многоэтажном доме. 

Зоологи нашли акулу-ниндзя

Изображение: Dr Douglas Long и Ross Robertson

Технологию редактирования генома CRISPR сделали безошибочной

Модель работы нуклеазы Cas9

Американским ученым удалось модифицировать систему редактирования генома CRISPR/Cas9, снизив количество ошибок практически до нуля. Низкая точность была основной преградой к использованию системы на человеке. Статья с полученными результатами опубликована в журнале Science.

Однако существенный недостаток системы заключается в том, что Cas9 может неспецифично связываться с ДНК — в участках, которые не полностью комплементарны направляющей РНК. Фермент может нарушить последовательности важных генов, что было основной преградой к применению системы CRISPR/Cas9 на человеке.Чтобы исправить это, исследователи заменили три аминокислотных остатка в Cas9 из бактерии Streptococcus pyogenes, что привело к сильному снижению частоты неспецифических разрезов этим ферментом.

Поэкспериментировав с несколькими возможными заменами, ученые обнаружили, что мутации трех аминокислотных остатков настолько снижают число неспецифических разрезов, что они не детектируются вовсе. Новый фермент назвали eSpCas9 и в ближайшее время планируют сделать доступным для других исследователей.

Это достижение нельзя недооценить — CRISPR/Cas9 система перспективный инструмент для редактирования генов, мутации в которых вызывают наследственные заболевания. Компания Editasпланирует начать клинические испытания на человеке уже в 2017 году.

Роботы научились сомневаться в приказах человека

В одном из сценариев робот отказывается идти вперед из-за опасности падения.

Фотография: Gordon Briggs, Matthias Scheutz / Tufts University

Исследователи из Университета Тафтса разработали систему взаимодействия робота с человеком, которая позволяет устройству отказаться исполнять некоторые приказы, если есть достаточные основания для такого поведения. Доклад о проделанной работе был представлен на конференции AI-HRI, кратко содержание пересказываетIEEE Spectrum.

Прежде, чем выполнять полученный от человека приказ, робот проверяет несколько условий, в которые входит наличие необходимых для выполнения навыков, физическая возможность выполнения приказа вообще и с учетом текущих обстоятельств, а также проверка субординации — возможно, робот вообще не обязан выполнять приказ, поступивший именно от этого человека.

Если по каким-либо причинам робот не может выполнить приказ, он уведомляет об этом человека, объясняя причины, по которым он отказывается действовать. При этом после уточнения данных об окружающей среде робот может «передумать» и выполнить поставленную задачу.

Для демонстрации примера такого поведения исследователи записали несколько видеороликов, в которых робот Nao демонстрирует подобное поведение. Во всех трех сценариях робот общается с человеком при помощи устной речи и отказывается выполнять приказы по разным причинам. В двух примерах из трех робот, получив уточняющие данные от человека, в итоге выполняет приказ. В третьем случае робот отказывается выполнить поставленную задачу, поскольку человек, озвучивший приказ, не обладает необходимыми полномочиями.

Как отмечает IEEE Spectrum, речь идет не о «восстании машин», а скорее о проверке необходимых условий для выполнения задачи. Принципиально новой идеи в этом нет — подобные технологии, например, применяются для разграничения доступа и при передаче данных в вычислительных системах.

Ранее специалисты из Технологического института Джорджии научилиробота общаться с людьми на разных уровнях социальной активности — при высоком уровне активности робот может перебить человека, в то время как при низком уровне социальной активности робот больше слушает собеседника.