О том, как как удалось получить первую фотографию ДНК, замене уличных фонарей лунным светом и детских изобретениях в нашем обзоре новостей науки.
День ДНК
Международный День ДНК установлен в честь выхода 25 апреля 1953 года британского журнала «Nature», в котором была опубликована небольшая статья ученых из Кембриджа англичанина Фрэнсиса Крика и американца Джеймса Уотсона под названием «Молекулярная структура нуклеиновых кислот» и открытию двойной спирали ДНК.
25 апреля 1953 года в журнале Nature Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик опубликовали результаты исследования структуры молекулы ДНК. В 2003 году, 50 лет спустя, День ДНК был объявлен Конгрессом США как Национальный праздник в честь завершения программы расшифровки генома человека. А в 2012 году была получена с помощью электронного микроскопа первая фотография ДНК.
Чтобы заснять ДНК, команда итальянского ученого Энзо Ди Фабрицио взяла нити этой молекулы и поместили их во влажную среду на специальную кремниевую подложку, которая благодаря своей структуре очень быстро испаряет нанесенную на ее поверхность жидкость. В результате этого образуется довольно четкая картинка «высохших» нитей ДНК (на фото вверху). После этого они просвечиваются пучком электронов — и фотография готова.
scientificrussia.ru
Шведские учёные предложили заменить уличные фонари лунным светом
Лунный свет может освещать улицы. В этом нет никакой романтики, сугубо научный подход, для этой цели необходимо изменение структуры поверхности Луны.
С этой целью специалисты предложили организовать на поверхности планеты специальные зоны, отражающие солнечный свет. Как известно, сама Луна не является источником света, она лишь отражает попадающий на неё солнечный свет. Отраженный свет обеспечит на Земле такое освещение, что люди смогут отказаться от использования уличных фонарей а также снизит расходы на электроэнергию и хорошо повлияет на экологию планеты, поскольку количество вредных выбросов в атмосферу сократится в несколько раз.
Проект может быть осуществлён в течение 30 лет. В течение этого времени на орбите Луны будут созданы специальные спутники, которые изменят траекторию солнечных лучей, направив их на Землю. Учёные не раскрывают технических подробностей проекта, но уверяют, на текущем уровне развития технологий, это уже возможно реализовать. Помимо этого, за 30 лет люди привыкнут к яркому свету в ночное время, и перестанут опасаться тёмного времени суток.
Согласно расчётам учёных, до порядка 17% суммарной электроэнергии тратиться на обеспечение освещения в тёмное время суток.
Детские изобретения
В 1718 году 12-летний Бен Франклин прикрепил к рукам два тонких кусочка дерева в форме палитры и пошел с ними купаться. Теперь это изобретение считают прообразом ласт. Мир даже отмечает специальный праздник – День детей-изобретателей. Несовершеннолетние выдумщики создали много интересных и полезных вещей. Что придумали дети?
Шрифт Брайля
На табличке около надгробия Луи Брайля в парижском Пантеоне видны следы множества рук: ведь «дитя ночи» открыл свет письменного слова миллионам своих товарищей по несчастью. Чуть научившись ходить, малыш Луи поранил глаз шорным ножом отца и к пяти годам совершенно ослеп. Смышленый мальчик все же научился читать: грамоте его обучил отец, а буквы изображали гвозди, забитые в доску. Десяти лет Луи Брайля отправили в Королевский институт для слепых в Париже. Там учили по системе Валентина Гаюи – этот французский тифлопедагог изобрел рельефно-линейный шрифт для незрячих. Луи прочел все четырнадцать книжек, которые нашлись в школе, и остался недоволен: чтобы ощупать каждую букву надо несколько секунд, пока дойдешь до конца предложения, забудешь, что было в начале. Потом слепых учеников познакомили со шрифтом, придуманным капитаном французской армии Шарлем Барбье де ла Серром по поручению Наполеона, который озаботился чтением донесений ночью и в полевых условиях. Шрифт Барбье был выпуклым и не требовал нарушения режима маскировки: его можно было читать пальцами без света. Система Барбье тоже не понравилась юному Луи: он был громоздок и позволял помещать на странице одно-два предложения, что удовлетворяло военных, но не годилось для издания книг. Решение, найденное 15-летним Брайлем, было одновременно простым и изящным: ячейка из двух вертикальных рядов по три выпуклые точки в каждом. Это давало шестьдесят три комбинации, что позволяло изобразить значками буквы, цифры и нотные знаки. На нотах Луи настаивал особо: он сам был талантливым музыкантом, а впоследствии преподавателем музыки для незрячих и органистом в одной из парижских церквей.
Снегоход
В Гренландии шутят, что по сравнению с собачьей упряжкой снегоход обладает существенным недостатком: при поломке его нельзя съесть. И все же люди давно искали способ быстро двигаться по снегу и не полагаться при этом на братьев наших меньших. О всевозможных пароснегоходах и моторных санках сообщалось уже в начале прошлого века: общеизвестно, что в 1911 году это транспортное средство не слишком удачно использовал на пути к Южному полюсу Роберт Скотт. Но гусеничную машину Скотта забыли, и нынче в начало снегоходных координат принято ставить изобретение 15-летнего канадца Жозефа-Армана Бомбардье. Мальчик из деревни Валькур близ Квебека с детства обожал разбирать и собирать механизмы, а первую механическую игрушку сконструировал в 13 лет. Два года спустя отец, уставший отгонять Жозефа-Армана от всякой техники, отдал в его распоряжение старый Форд. Машина пригодилась: из нее как раз и получился тот самый снегоход, испытанный в первый день нового, 1922 года. Брат Леопольд правил новой техникой с помощью вожжей из веревок, привязанных к полозьям, а сам несовершеннолетний изобретатель стоял позади и управлял работой двигателя. Из этих первых опытов выросла впоследствии целая фирма Bombardier, которая начала с выпуска снегоходов, а ныне производит самолеты, подвижной состав железных дорог и трамваи.
Батут
Battuta – по-итальянски «удар». И хотя в прыжках на батуте никто никого не бьет, название упругого снаряда все равно кажется точным, недаром математик Рональд Грэхем назвал этот спорт жонглированием, когда предметом является сам человек. Жонглировать людьми начали, надо сказать, не вчера: эскимосы издавна развлекались, подбрасывая друг друга на куске моржовой кожи, а пожарные начали использовать страховочную сетку еще в 1887 году. Но настоящий современный батут как спортивный снаряд придумал несовершеннолетний Джордж Ниссен из американского штата Айова. Парнишка с детства занимался гимнастикой и акробатикой и всюду подмечал полезные для себя приемы и предметы. На этот раз его «ударило» в цирке, где воздушные гимнасты приземлялись на страховочную сетку, отскакивали и продолжали делать трюки. В 1934 году 20-летний студент Университета Айовы вместе с тренером Ларри Грисволдом соорудил тренажер из углового железа, брезентовой кровати и резиновых амортизаторов. Его испробовали в детском летнем лагере, и оглушительный успех подтвердил, что компаньоны на верном пути. Компанию по выпуску батутов организовывал уже взрослый Джордж Ниссен.
Флаг Аляски
Аляска – самый большой, самый малонаселенный и самый северный штат в США, за что его иногда называют «медвежий угол». И на флаге Аляски можно увидеть «медведицу» и даже не одну: золотые звезды на синем флаге Аляски складываются в созвездие Большой Медведицы, а отдельно стоящая Полярная звезда, как известно из астрономии, входит в созвездие Малой Медведицы. И всю это золотозвездную красоту придумал 13-летний парнишка Бенни Бенсон. Бенни родился на Аляске и происходил из интернациональной семьи: его отцом был швед, а рано умершая мать имело русско-алеутское происхождение. Флаг мальчик придумал не со скуки, а участвуя в конкурсе, организованном в 1927 году среди школьников старших классов, где сирота из детского дома в Стюарде победил 700 соперников. Позже Бенни рассказывал, что каждый вечер перед сном в детдоме он смотрел на звезды – отсюда и пришло решение, которое принесло ему победу, 1000 долларов призовых и часы с гравировкой.
Кстати сказать, Бенни Бенсон – вероятно, не единственный ребенок, поучаствовавший в создании флага. В 1814 году датский король уступил власть над Норвегией шведскому королю, и в Норвегии озаботились созданием собственного флага. Рассказывают, что синий шведский крест появился на флаге случайно: Герхард, маленький сын парламентария из Бергена Фредерика Мельцера, играя, раскрасил датский флаг в синий цвет. Папе рисунок понравился, он и предложил его в 1821 году в качестве норвежского флага.
Фруктовый лед
Самое удивительное в истории этого изобретения то, что оно сделано не на Аляске, а в Калифорнии. Дело было вечером, делать было нечего, и 11-летний житель портового города Окленда по имени Фрэнк Ипперсон устроился на заднем крыльце дома и деревянной палочкой размешал в воде порошок для изготовления шипучки. Недопитый стакан он забыл на улице, а температура в ту ночь упала ниже нуля. Утром Фрэнк обнаружил в стакане лед. Смышленый пацан подставил стакан под струю горячей воды и извлек из него палочку с насаженным на нее кусочком цветного льда. Фруктовый лед приятно освежал, и Фрэнк даже похвастался им перед друзьями. До поры, когда холодный десерт представили публике и запатентовали, прошло едва не 20 лет. Презентацию, кстати, организовали весьма остроумно: «ледяной шипучкой Epsicle» впервые угощали на балу… пожарных. В годы Великой депрессии фруктовый лед продавали с двумя палочками, чтобы можно было сэкономить – разделить на двоих.
Меховые наушники
Англоязычная Википедия сообщает, что американский изобретатель Честер Гринвуд запатентовал чайник, грабли со стальными зубьями, спичечный коробок как рекламоноситель и машину для производства деревянных катушек для нити и проволоки. Но самое свое первое изобретение Честер сделал в 1873 году в возрасте 15 лет. Рассказывают, что он очень любил кататься на коньках, зато совсем не хотел надевать на каток теплую шапку. Компромиссное решение – кусочки меха на концах проволочной петли – воплотила в жизнь бабушка юного изобретателя. Четыре года спустя все еще несовершеннолетний Честер Гринвуд получил патент США за № 188292. И создал рабочие места: почти 60 последующих лет предприятие, основанное Гринвудом, выпускало меховые наушники его родном Фармингтоне, штат Мэн. Изобретателя не забыли: штат Мэн объявил 21 декабря днем Честера Гринвуда. А Фармингтон продолжает праздновать в первую субботу рождественского месяца, и на парад в честь изобретателя в меховых наушниках выходят все – даже автомобили.
Водные лыжи
Летом 1922 года, за несколько дней до своего 19-го дня рождения американец Ральф Уилфорд Самуэлсон из города Лейк-Сити взял две сосновые доски и изготовил лыжи длиной 2,4 метра и шириной 23 сантиметра. А потом пошел с ними на озеро Пепин – своеобразное расширение реки Миссисипи – и проехался по воде, уцепившись за трос, привязанный к катеру. Слегка освоившись в воде, Самуэлсон попробовал прыгнуть на своих лыжах, но приземление оказалось для спортснаряда роковым. На вторые, слегка усовершенствованные водные лыжи Самуэлсона можно взглянуть и сегодня – они хранятся в Торгово-промышленной палате Лейк-Сити, штат Миннесота. По юношескому легкомыслию ни первых, ни вторых лыж Ральф Самуэлсон не запатентовал, так что изобретателем водных лыж официально считается Фред Уоллер из штата Нью-Йорк. Свой патент на лыжи (опять же из сосны) он получил в 1925 году.
Диагностика рака поджелудочной железы
Сидя за школьной партой, сложно стать выдающимся ученым. Но у 15-летнего Джека Томаса Андраки получилось: его метод ранней и точной диагностики злокачественных новообразований поджелудочной железы получил всемирное признание. Школьника из штата Мериленд удостоили премии Гордона Мура в 75000 долларов и прочих престижных премий. Сам он относит свой успех на счет молодости, незашоренности и сильной впечатлительности: ведь начать научные исследования его побудила безвременная кончина близкого друга семьи. Потрясенный подросток засел за изучение научных статей. То, что он выяснил, еще подстегнуло решимость: более 85% случаев заболевания диагностируются на поздней стадии, существующий тест неточен, дорог и изобретен больше 60 лет назад. Понадобилось место в лаборатории и научный руководитель, и упорный школьник их нашел. Из двух сотен ученых на просьбу Джека откликнулся один – Анирбан Майтра, профессор патологии, онкологии и биомолекулярных технологий из Медицинской школы Университета Джона Хопкинса. В результате 7 месяцев упорной работы без отрыва от школьных занятий на свет появился прибор, напоминающий глюкометр. С помощью углеродных нанотрубок он практически безошибочно обнаруживает в крови белок мезотелин, который однозначно указывает на злокачественную опухоль. Тест Андраки в сотни раз быстрее и в тысячи раз дешевле теста, который применяется до сих пор. Несовершеннолетний ученый только горюет, что до внедрения теста в медицинскую практику пройдут долгие годы испытаний и утверждений.
scientificrussia.ru
