Сегодня, 23 апреля, в 11.29 по Москве с космодрома Плесецк в Архангельской области боевые расчеты космических войск провели успешный пуск ракеты-носителя «Ангара-1.2». Конкретный состав выведенных ею космических аппаратов Минобороны не разглашает. Это седьмой космический запуск нашей страны в 2026 году. За то же время США провели пять десятков запусков, Китай — два десятка. Однако из сообщения Министерства ясно, что «старт ракеты-носителя и выведение космических аппаратов на расчетную орбиту прошли в штатном режиме». Следовательно, аппаратов вывели больше одного. После старта ракета-носитель была взята на сопровождение средствами наземного автоматизированного комплекса управления Главного испытательного космического центра имени Германа Титова. Это военный Центр управления полетами, аналог гражданского ЦУПа. Как и гражданский ЦУП, военный тоже находится в Московской области, но в Краснознаменске. Все выведенные космические аппараты достигли целевых орбит в назначенное время и уже приняты на управление наземными средствами космических войск. Видео о сегодняшнем запуске / © Минобороны Сама по себе одноразовая ракета «Ангара-1.2» может вывести на орбиту не более 3,5 тонны — если речь идет о спутнике для низкой околоземной орбиты. Когда выводить надо выше, эта цифра снижается: например, на солнечно-синхронную орбиту уже не более 2,4 тонны. Формально «Ангара 1.2» -- это легкая двухступенчатая ракета на керосине и кислороде. Но технически это не совсем так. Дело в том, что, в отличие от современных ракет — той же Falcon 9 — вторая ступень «Ангары» не имеет возможности повторного запуска двигателей. Та же ракета в начале транспортировки к стартовому столу / © Минобороны Поэтому, чтобы выводить полезную нагрузку на востребованные орбиты, «Ангара 1.2» имеет то, что в русскоязычной литературе о космосе обычно называют блоком орбитального выведения, а в остальном мире — верхней ступенью (в данном случае третьей). И вот эта верхняя ступень (АМ, агрегатный модуль) у данной ракеты в качестве топлива имеет не керосин и кислород, как две нижние ступени, а несимметричный диметилгидразин и тетраоксид диазота. Это серьезно отличает конструкцию от советского «Зенита», где в блоке орбитального выведения тоже использовали керосин и кислород. Особенность семейства «Ангара», к которой принадлежит эта ракета, — модульность. В теории все ракеты семейства должны собираться из взаимозаменяемых универсальных ракетных модулей (УРМ), собираемых в «пакет» для тяжелых версий ракет. Внедряли такую систему в 2010-х, исходя из того, что востребованность космических пусков в ту эпоху была ограниченной, причем во многих пусках не требовалось выводить тяжелую полезную нагрузку. И для массового выпуска компонентов ракеты, казалось, имело смысл делать так, чтобы они годились и для легкой «Ангары-1.2», и для более тяжелой «Ангары-5». Ракета в процессе вертикализации. В отличие от более тяжелых носителей того же семейства, она не использует пакетную схему, поскольку в ее первой ступени только один универсальный ракетный модуль/ © Минобороны В 2020-х годах ситуация принципиально изменилась: задуманный Маском Starlink привел к многократному росту выводимой землянами в космос ежегодно полезной нагрузки. Копировать систему, хотя и в весьма ограниченном формате, пришлось и России (спутники «Бюро 1440» вполне официально называли «русским Старлинком»). В такой ситуации ракета из универсальных модулей оказалась не лучшим решением: как и все ракеты пакетной схемы, она имеет намного худшее соотношение сухой массы к полезной нагрузке, чем ракеты непакетной схемы (например, Н-1 Королева или Falcon 9 наших дней). Поэтому предполагается, что в 2030-х ракеты семейства «Ангара» в нашей стране начнут постепенно уступать место «Амуру-СПГ», ракете, сделанной по схеме Falcon 9 и поэтому являющейся по-настоящему двухступенчатой. Первые испытания ракеты полетом «в железе» ожидаются в 2028 году.

Микробы и вирусы могут часами, а иногда днями оставаться живыми на поверхности столов, поручней, упаковок и телефонов. Люди трогают эти объекты, потом неосознанно касаются носа, глаз и рта — и так заражаются. Конечно, гигиена предотвращает болезни, но не во всех случаях. Обеззараживающая обработка поверхностей химическими средствами тоже не идеальна: активные вещества смываются и стираются, убивают не все бактерии и способствуют формированию новых устойчивых к действующим веществам мутаций патогенных организмов. Недавно ученые смогли создать пластиковое покрытие, работающее по другому принципу: оно не химически, а физически разрывает вирусы. Эффективность продемонстрировали на вирусе парагриппа человека третьего типа (hPIV-3). Статья об этом вышла в журнале Advanced Science. [shesht-info-block number=1] Идею взяли у цикад и стрекоз. Их крылья самоочищаются, отталкивают воду и обладают бактерицидными свойствами. Они не отталкивают бактерии, а разрушают их. Крылья оказались покрыты наноразмерными структурами, которые исследователи и решили повторить в пластике. Та же научная группа уже создала похожее покрытие на кремнии, но этим материалом проблематично покрывать объекты сложной формы. Поэтому исследователи сосредоточились на гибком пластике и смогли создать акриловую пленку с тысячами наноразмерных столбиков. Ученые сформировали на акриловой поверхности столбики высотой 60-320 нанометров. Для ее создания применили форму из анодированного оксида алюминия и ультрафиолетовую нанопечатную литографию. [shesht-info-block number=2] Сформированные этим методом столбики захватывали внешнюю оболочку вируса и растянули ее до разрыва. Вирус оказался уничтожен механически: покрытие за час разрушило 94 процента частиц вируса hPIV-3, вызывающего бронхиолит и пневмонию. Самым важным параметром для эффективности нового покрытия оказалось расстояние между наностолбиками. Лучше всего работала плотная упаковка с шагом около 60 нанометров и высотой столбиков примерно 85 нанометров. Наноструктурированное покрытие дешево и просто производить, оно гладкое на ощупь и не изменяет опыт прикосновения к поверхности. Ученые считают, что его можно массово наносить на экраны телефонов и больничное оборудование, чтобы предотвратить распространение вирусов.

В современных компьютерах и электронных приборах, доступных на рынке, используется один из двух типов памяти: SSD (твердотельные накопители на флеш-памяти) и HDD (жесткие диски на основе магнитной записи). Оба типа обладают как достоинствами, так и недостатками.  SSD быстрее извлекает и обрабатывает информацию, но у них ограниченный ресурс перезаписи ячеек памяти. Если SSD переполнен данными, он начинает работать значительно медленнее и чаще совершает ошибки записи. В среднем срок работы современного SSD составляет 7–10 лет. Выход из строя часто происходит мгновенно, без предупредительных сигналов, хотя современные модели поддерживают системы мониторинга состояния, позволяющие заранее выявить исчерпание ресурса. Что касается HDD, то они уступают SSD в скорости работы, но превосходят их в длительности эксплуатации и надежности хранения информации. При этом до выхода из строя у HDD, в отличие от SSD, проявляются характерные симптомы: щелчки и скрежет. Эти симптомы предупреждают пользователя о том, что стоит поскорее пересохранить данные. «Развитие технологий хранения данных продолжается, и в будущем появятся новые типы памяти, основанные на других физических принципах. В частности, ведутся исследования в области сегнетоэлектрической памяти», — отметила Анастасия Чуприк, заведующая лабораторией перспективных концепций хранения данных Института квантовых технологий МФТИ. Благодаря физическим свойствам сегнетоэлектриков, этот новый тип памяти, которую называют энергонезависимой или постоянной, может значительно превосходить SSD HDD по трем важным характеристикам: скорость,  энергопотребление, ресурс.  Однако на практике могут возникать трудности, препятствующие тому, чтобы потенциал физических свойств сегнетоэлектриков для микроэлектроники мог в полной мере реализоваться. В рамках работы ученые лаборатории перспективных концепций хранения данных МФТИ решали проблему, связанную с повышением ресурса энергонезависимой памяти, основанной на сегнетоэлектриках. Работа опубликована в журнале «Радиотехника и электроника». Общий вид образцов / © «Радиотехника и электроника»  Ключевым элементом микросхемы сегнетоэлектрической памяти является конденсатор, обеспечивающий энергонезависимость и выполняющий роль ячейки памяти. Конденсатор представляет собой структуру из двух металлических электродов, между которыми расположен слой диэлектрического материала, плохо проводящего электрический ток. В данном случае таким материалом является сегнетоэлектрик. Сегнетоэлектрические свойства материала возникают лишь в особой структурной фазе — когда все атомы этого материала располагаются определенным образом. Оптимальная толщина материала при этом составляет пару десятков нанометров — 10–20 атомных слоев. «В качестве такого материала мы использовали легированный оксид гафния. Его плюс в том, что этот материал уже давно применяется в микроэлектронике и хорошо “дружит” с существующими технологиями производства чипов. Проще говоря, такие решения легче довести до реального производства, не меняя кардинально всю технологию», — уточнил Илья Савичев, младший сотрудник лаборатории перспективных концепций хранения данных МФТИ. Сбои в сегнетоэлектрической памяти могут возникать при деградации слоя сегнетоэлектрика, когда в нем формируются проводящие каналы (пробои), по которым начинает течь ток. Одной из возможных причин является накопление заряда вблизи электродов, из-за чего дефектные ионы начинают мигрировать между электродами, разогревая и изнашивания прилегающую к ним пленку сегнетоэлектрика.  Тестирование характеристик памяти / © «Радиотехника и электроника» Исходя из этого, специалисты предполагали, что для повышения ресурса памяти следует придерживаться верхней границы диапазона оптимальной толщины сегнетоэлектрической пленки, разделяющей электроды. То есть чем толще слой сегнетоэлектрика, тем лучше.  Результаты эксперимента показали, что если утончать пленку до экстремально малых размеров, то в материале формируется неоднородная структура — области, где атомы вещества выстраиваются в сегнетоэлектрическую фазу, перемежаются с аморфными участками, в которых атомы располагаются хаотично. Бытовым примером такой аморфной структуры служит стекло. Этот изъян в сегнетоэлектрической структуре позволяет защитить ее от дефективных ионов, тем самым продлив «жизнь» компьютерной памяти.  «Вопреки ожиданиям, именно при такой "неидеальной" структуре сегнетоэлектрическая пленка становится более устойчивой к воздействию мигрирующих ионов, потому что аморфная фаза сдерживает их миграцию. В конечном итоге это позволяет значительно увеличить ресурс памяти»,— рассказала Анастасия Чуприк. Сотрудники лаборатории под руководством Анастасии Чуприк занимаются фундаментальными и прикладными исследованиями, направленными на разработку запоминающих устройств нового поколения. Результаты исследований и разработок не только задействуются в образовательном процессе МФТИ, но также предоставляются коммерческим партнерам университета.

Главной надеждой последних лет стала иммунотерапия — лечение антителами, которые нацелены на молекулу GD2. Эта молекула находится на поверхности клеток нейробластомы и служит «мишенью» для антител (например, в терапии накситамабом). Антитела в свою очередь привлекают клетки-киллеры иммунитета — NK-клетки (натуральные киллеры) и T-лимфоциты. Метод работает, но примерно у 40% пациентов опухоль не реагирует или становится устойчивой. Авторы исследования, опубликованного в Molecular Therapy, предположили, что неудачи лечения связаны с тем, как «переговариваются» раковые клетки и их микроокружение (нормальные клетки и молекулы вокруг опухоли). Ученые взяли образцы опухолей у 21 ребенка с разными стадиями нейробластомы — от низкого риска до метастазов. Они также изучили ткани после химиотерапии и после комбинации химии с накситамабом. В каждой клетке определили, какие гены в ней активны. Так получился клеточный атлас, в котором стало очевидно, кто есть кто и как клетки «общаются». Графики, показывающие закономерности экспрессии генов NRG, ERBB3 и ERBB4 в клетках нейробластомы / © Miao et al., Molecular Therapy, 2026 Сравнив клетки опухолей высокого и низкого риска, исследователи заметили: в нейробластомах активирована сигнальная ось NRG3-ERBB4. Что это значит? Опухоль выделяет молекулу NRG3, а на поверхности опухолевых клеток есть рецептор ERBB4, который на эту молекулу реагирует. Более того, эта ось становилась еще активнее, когда к химиотерапии добавляли накситамаб. И чем активнее она была, тем сильнее в опухоль проникали клетки-киллеры. То есть лекарство не только само атакует рак через GD2, но и запускает в опухоли внутренний сигнал, который делает ее более уязвимой для атак иммунитета. Помимо этого, оказалось, что ось NRG3-ERBB4 перепрограммирует обмен веществ раковых клеток, а именно метаболизм ганглиозидов — жирных сахаров на мембране клетки. Молекула GD2 — тоже ганглиозид. Когда NRG3-ERBB4 активна, она подавляет синтез длинных ганглиозидов и меняет состав керамидов. Керамиды накапливаются в клетках в ответ на химиотерапевтические препараты или облучение, и эти изменения запускают механизмы разрушения раковых клеток. В результате в опухоли становится меньше иммуноподавляющих молекул, а ее клетки лучше притягивают T-киллеров. Эксперименты на клеточных линиях и на мышах с пересаженной человеческой опухолью подтвердили это. Если искусственно повысить уровень ERBB4 в клетках нейробластомы, то лечение становится эффективнее. Кроме того, ученые заметили, что в устойчивых опухолях активируется другой иммунный тормоз — TIGIT. Это иммунный рецептор, присутствующий на некоторых Т-клетках и естественных клетках-киллерах (NK-клетках). Это намекает на новые комбинации лечения: накситамаб вместе с блокадой TIGIT. Исследование пока небольшое (всего 21 пациент, из них комбинацию химиотерапии с накситамабом получили пятеро), но оно открывает многообещающее направление в лечении нейробластомы. 

Все больше данных свидетельствует о том, что у нашего вида Homo sapiens не было в Африке единого места зарождения. Вид возник в результате взаимодействия небольших популяций, обитавших не в одном месте, а в разных частях Африканского континента. Чтобы выжить, этим группам приходилось хорошо адаптироваться к местным условиям окружающей среды. До сих пор выбор тех или иных маршрутов распространения этих популяций по континенту объясняли исключительно климатом. Однако к различным регионам и средам адаптировались не только люди, но и их патогены. Международная группа исследователей, статья которых опубликована в журнале Science Advances, пришла к выводу, что, помимо климатических условий, историю нашего вида в странах Африки к югу от Сахары в период от 74 до пяти тысяч лет назад — то есть вплоть до широкого перехода к земледелию, изменившего картину передачи инфекции — сформировала малярия. Малярия — одна из старейших и наиболее устойчивых инфекций, сопровождающих человечество на протяжении его истории. Она передается человеку при укусах самок комаров рода Anopheles (малярийные комары), зараженных простейшим паразитом Plasmodium falciparum (малярийный плазмодий). Чтобы оценить, как риск малярии мог влиять на выбор мест обитания разрозненных групп охотников-собирателей, исследователи объединили модели распространения в Африке малярийных комаров с современными и древними климатическими данными, а также с данными о заражаемости этой инфекцией в разных частях континента. На основании этих моделей ученые определили области, где у древних людей потенциально был особенно высок риск заражения малярией. Затем эти оценки сравнили с реконструированной на основе археологических данных картиной расселения человеческих популяций по Африканскому континенту. Результаты показали, что древние люди либо всячески избегали потенциальных очагов малярии, либо просто не выживали в этих местах. Например, отсутствие следов человеческих стоянок вблизи крупных рек может указывать на избегание болотистых регионов, где процветали малярийные комары. Таким образом, угроза малярии непосредственно влияла на выбор среды обитания, вытесняя человеческие группы из зон высокого риска и разделяя популяции по всей территории Африки. «Последствия этих решений формировали демографию человечества на протяжении последних 74 тысяч лет, а, вероятно, и гораздо раньше. Раздробляя человеческие общества, малярия способствовала формированию той структуры населения, которую мы наблюдаем сегодня», — объяснил Андреа Маника, один из ведущих авторов исследования, профессор эволюционной экологии из Кембриджского университета.

Главными «проводами» мозга традиционно считались нейроны и аксоны — длинные отростки, по которым передаются электрические сигналы. Астроциты, напротив, воспринимались как обслуживающий персонал нервной системы: они поддерживают химический баланс, снабжают нейроны питательными веществами, помогают убирать «отходы» и участвуют в защите тканей. Однако в последние годы стало ясно, что их роль гораздо сложнее. Астроциты соединяются через так называемые щелевые контакты — крошечные межклеточные каналы, через которые могут проходить небольшие молекулы и сигналы. Эти связи необходимы для работы памяти, синаптической пластичности и нормального развития мозга. Правда, до сих пор непонятно, образуют ли астроциты единственную сплошную сеть по всему мозгу, или же существуют отдельные специализированные маршруты между конкретными зонами.  Чтобы расставить все точки над i, ученые из Нью-Йоркского университета (США) разработали новый метод «подсветки» астроцитарных сетей. Для этого они создали вирусный инструмент, который заставлял астроциты производить модифицированный белок connexin 43 — основной строительный элемент щелевых контактов. [shesht-info-block number=1] К нему прикрепили фермент TurboID, помечающий молекулы биотином, которые проходят через межклеточные каналы. Подход позволил увидеть, какие клетки входят в одну сеть: зараженные астроциты определяли по специальной метке на белке, а связанные с ними соседние клетки — по наличию биотинилированных молекул.  Затем исследователи ввели вирус в определенные зоны мозга мышей — например, в моторную кору, префронтальную кору и гипоталамус — и наблюдали трехмерную картину с помощью флуоресцентной микроскопии плоскостного освещения (light-sheet microscopy).  Результат оказался неожиданным: астроциты не образовывали хаотичную или сплошную сеть. Вместо этого присутствовали отдельные маршруты, которые выборочно соединяли области мозга и при этом обходили соседние области. Некоторые сети были локальными и оставались внутри одного региона, а другие тянулись на большие расстояния, связывая сразу несколько участков и даже оба полушария мозга. [shesht-info-block number=2] Причем эти схемы нередко отличались от уже известных нейронных путей. Например, зоны, в которых не наблюдалось прямой нейронной связи, могли объединяться через астроциты. Это указывает на существование параллельной системы коммуникации, работающей путем переноса молекул и метаболической поддержки. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, предположили, что такая сеть перераспределяет ресурсы между активными и менее активными областями мозга. Астроциты, к примеру, могут передать антиоксиданты или энергетические молекулы туда, где нейроны сталкиваются с повышенной нагрузкой. Во время болезни эта же система помогает рассеивать токсичные вещества или продукты распада, снижая локальный стресс тканей. Сами сети оказались не статичными. К такому выводу ученые пришли, применив классическую модель нейропластичности: у молодых мышей на одной стороне морды регулярно подстригали усы, тем самым снижая сенсорную нагрузку на соответствующую область коры. Выяснилось, что после такого сенсорного лишения астроцитарная сеть заметно уменьшалась: число связанных клеток снижалось, а дальние связи, например, с префронтальной корой, практически исчезали. [shesht-info-block number=3] Выходит, астроциты перестраивают свои соединения в ответ на опыт — почти так же, как это делают нейроны. Проще говоря, пластичность мозга, судя по всему, зависит не только от нейронных синапсов, но и от организации связей между глиальными клетками (вспомогательные клетки нервной ткани, обеспечивающие функционирование нейронов). Таким образом, ученые вновь показали, что мозг устроен сложнее: помимо нейронной электропроводки, в нем существует астроцитарная сеть, способная связывать удаленные области, поддерживать обмен веществ и меняться под влиянием нового опыта. Возможно, именно с ее помощью удастся лучше понять механизмы памяти, старения мозга и развития нейродегенеративных заболеваний.

Многие животные умеют менять цвет, что чаще всего связывают с маскировкой, общением или брачными сигналами. Однако далеко не всегда изменение окраски — это активный процесс, которым управляет нервная система. Иногда цвет меняется из‑за условий окружающей среды. Между тем понимание того, как климатические факторы влияют на внешний облик насекомых, важно для целого ряда областей: от интерпретации музейных коллекций до прогнозирования эволюции видов. Энтомологи замечали, что у некоторых жуков и бабочек цвет может меняться при намокании, а музейные кураторы знали, что старые сухие экземпляры со временем выглядят иначе, чем живые особи. Однако эти изменения обычно списывали на деградацию пигментов. Теперь ученые проверили, может ли обычная влажность воздуха влиять на окраску североамериканских пчел Agapostemon subtilior, причем не за счет пигментов, а в силу так называемой структурной окраски. Этот тип цвета возникает из‑за микроскопических слоев на поверхности кутикулы: свет отражается от них, усиливая одни волны и гася другие. В результате мы видим яркие металлические оттенки — зеленые, синие, золотистые. У насекомых такая окраска широко распространена, но ее связь с влажностью не была доказана. Agapostemon subtilior — известны своим ярким зелено‑синим металлическим блеском. Авторы нового исследования, опубликованного в Biology Letters, провели серию лабораторных экспериментов с двумя группами насекомых. Первая группа — свежесобранные пчелы, которых хранили в морозильнике; вторая — музейные экземпляры, пролежавшие в коллекциях от трех до шести лет. Всех пчел поочередно помещали в камеру с очень высокой влажностью, примерно 95%, и в камеру с очень низкой влажностью — менее 10%. Через определенные промежутки времени их фотографировали при стандартизированном освещении, а затем с помощью специального программного измеряли цвет кутикулы, вычисляя соотношение красного и синего каналов. Это позволяло отследить даже небольшие сдвиги оттенка. Результаты эксперимента показали, что при высокой влажности пчелы меняли цвет в сторону красной области спектра: их зеленая кутикула становилась заметно более теплой, оранжево‑зеленой. При низкой влажности, наоборот, происходил сдвиг в синюю сторону, и пчелы выглядели голубовато‑зелеными. [shesht-info-block number=1] Основные изменения происходили в первые сутки, а к 55 часам цвет стабилизировался. При этом старые музейные экземпляры демонстрировали более сильные сдвиги, особенно при высокой влажности. Ученые объяснили это тем, что со временем кутикула насекомого постепенно разрушается, становится более проницаемой для воды, поэтому эффект увлажнения проявляется сильнее. Чтобы проверить результаты, исследователи обратились к массиву фотографий из базы данных iNaturalist — платформы гражданской науки, где люди выкладывают снимки живых существ. Они отобрали фото пчел нужного вида из разных по влажности регионов и сравнили цвет их кутикул. Связь оказалась статистически значимой, хотя и слабой, что объяснили наличием множества других факторов, влияющих на цвет пчелы в природе.

Классический CRISPR-Cas9 — это молекулярные «ножницы», режущие обе нити ДНК в заданном месте, после чего клетка пытается залатать разрыв. Но часто случаются ошибки: случайно удаляются или вставляются генетические «буквы». Поэтому такой метод не подходит для исправления конкретной мутации. В 2019 году ученые предложили праймированное редактирование: они взяли «испорченный» Cas9, режущий только одну нить из двух, и прикрепили к нему обратную транскриптазу. Этот инструмент позволяет создавать новую цепочку ДНК, используя РНК как готовую «инструкцию по сборке». А еще они придумали гибридную pegRNA, что не только наводит Cas9 на цель, но и несет в себе черновик нужной правки. То есть Cas9 делает надрез одной цепи ДНК, освободившийся конец находит на pegRNA нужный участок и обратная транскриптаза дописывает новый фрагмент прямо в разрыв. В итоге праймированное редактирование позволяет аккуратно добавлять или удалять конкретные участки генетической информации, работая только с одной нитью ДНК и становясь своеобразным «текстовым редактором». Однако на практике возникли проблемы с эффективностью и доставкой.  Столкнувшись с низкой эффективностью метода в разных клетках, ученые провели ряд изменений. Оказалось, что один из концов цепочки pegRNA (ее «хвост») быстро «съедают» клеточные нуклеазы — «молекулярные уборщики», которые умеют разрезать цепочки ДНК и РНК на части. Поэтому на «хвост» был добавлен защитный псевдоузел epegRNA. Позже добавили также белок La, который защищает РНК от деградации, и так получили систему праймированного редактирования ДНК под названием PE7. Методом непрерывной эволюции при помощи фагов (PACE) нашли более компактные и активные версии обратной транскриптазы, и появились варианты PE6a, PE6b, которые намного меньше исходных, — это важно для упаковки в вирусные векторы (вирусы, переносящие такие «биологические ножницы»). Главный «враг» технологии праймированного редактирования — система репарации неспаренных оснований (MMR). Это «служба контроля качества», которая следит, чтобы в ДНК организма не было ошибок и «опечаток», ведущих к раку и другим проблемам. Она же распознает несовпадения в ДНК, возникающие при редактировании, и отменяет правку. С помощью доминантно-негативного белка MLH1 ее научились подавлять, также увеличивая эффективность. Затем задумались о расширении мишеней для новой технологии, поэтому теперь подход может нацелиться почти на любую позицию в геноме. Инструменты и барьеры на пути к клиническому применению / © Lushington et al., Molecular Therapy, 2026 И это еще не все. Если оригинальная версия была хороша для замены 1-3 «букв», то теперь возможно, например, вставить целый ген. Для этого стали использовать двойные pegRNA, использующие две направляющие вместо одной. Они синтезируют комплементарные цепочки с разных сторон дефекта, которые сшиваются вместе. Так можно вырезать кусок ДНК размером до десяти тысяч пар оснований (PRIME-Del) или, наоборот, вставить фрагмент.  Отдельная головная боль — доставка. Стандартные аденоассоциированные вирусы (AAV) вмещают не более 4,7 тысячи пар оснований, тогда как для полноразмерного праймированного редактированиятребуется около 6,3 тысячи пар оснований, не говоря о дополнительных архитектурах. Нашли несколько решений этой проблемы. Так, белок можно разрезать на две половины, чтобы каждую упаковать в свой вирус, а потом сшить его внутри клетки. Так исправляли мышей с наследственной тирозинемией и с врождённой слепотой. Эффективность невысокая, но достаточная для клинического эффекта, так как исправленные клетки получают преимущество в росте.  Также можно использовать липидные наночастицы (LNP), которые применяют для вакцин на основе матричной РНК. В LNP можно упаковать матричную РНК белка-редактора и химически модифицированные pegRNA. В печени мыши удалось добиться 8% правки гена Pcsk9 — мишени для снижения холестерина. Но LNP естественно накапливаются в печени, значит, для мышц или мозга нужны другие подходы. Для доставки возможно использовать и вирусоподобные частицы (eVLPs), которые представляют из себя оболочку вируса с готовым внутри комплексом праймированного редактирования с РНК. В 2024 году такие eVLP доставили комплекс праймированного редактирования в сетчатку мыши и исправили мутацию, вызывающую слепоту, с эффективностью около 15%. Но самый надежный способ пока — ex vivo, то есть забрать клетки у пациента, отредактировать их в пробирке и вернуть обратно. Именно так технология праймированного редактирования впервые добралась до человека. В 2025 году в New England Journal of Medicine вышла статья о двух пациентах с редким наследственным иммунодефицитом — хронической гранулематозной болезнью (ХГБ). У них была мутация delGT в гене NCF1, из-за чего их нейтрофилы не могли убивать бактерии. Врачи забрали у пациентов стволовые клетки крови (HSPC), отредактировали их ex vivo с помощью праймированного редактирования, а потом вернули обратно после лёгкого курса химиотерапии, чтобы освободить место в костном мозге. В результате доля исправленных клеток в инфузионном продукте составила 13-23% (по GTGT-аллелям), а через месяц у второго пациента 83% нейтрофилов снова умели производить активные формы кислорода. Функция сохранялась через четыре и шесть месяцев наблюдения без серьёзных побочных эффектов, связанных с применением праймированного редактирования. То есть, первое in vivo применение на людях показало, что метод безопасен и функционально эффективен. Можно ли в итоге исправить 89% вредных мутаций, как это было обещано разработчиками новой технологии в 2019 году? Технически — да, праймированное редактирование может нацелиться на большинство известных точечных мутаций, но «текстовый редактор» оказался капризным. Несмотря на это, технология добралась до пациентов, и уже готовятся следующие испытания: для серповидноклеточной анемии, для метахроматической лейкодистрофии, для муковисцидоза.

Быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts, FRB) — это короткие, но невероятно мощные радиоимпульсы, приходящие из других галактик. Большинство из них наблюдается лишь однажды, но некоторые повторяются. Особенно редкие источники способны испускать сотни сигналов за короткое время. Именно к таким относится FRB 20220912A, обнаруженный в 2022 году. Ранее его признали одним из самых активных повторяющихся источников. Некоторые наблюдения даже поставили под сомнение популярную гипотезу о том, что эти всплески создают молодые магнетары — нейтронные звезды с экстремально сильными магнитными полями. Дело в том, что энергия сигналов была слишком высокой для некоторых моделей. Новое исследование, представленное на сервере препринтов Корнеллского университета, расширяет эту картину, основываясь на 1,5 года наблюдений с помощью канадского радиотелескопа CHIME.  Всего ученые проанализировали 828 отдельных всплесков, зарегистрированных примерно за 200 часов наблюдений — очень крупная выборка для повторяющегося FRB. Выяснилось, что источник вел себя необычно: первые 10 недель после открытия он был необычайно активен, но затем резко затих. Это похоже на поведение космического объекта, который переживает краткий «жизненный всплеск», после чего замирает. [shesht-info-block number=1] Распределение пауз между всплесками тоже оказалось интересным. Часть сигналов разделяет всего доли секунды, а часть — минуты. Такой «двойной ритм» намекает на два характерных режима активности источника. Первый, вероятно, связан с быстрыми процессами в непосредственной зоне генерации сигнала, например внутренними перестройками магнитного поля, а второй — с более редкими и крупными событиями вроде звездотрясений на поверхности магнетара.  Изучив так называемую дисперсионную меру — параметр, показывающий, сколько ионизированного вещества находится между источником и Землей, — исследователи предположили, что между нами и источником постепенно становится больше ионизированного вещества вдоль линии наблюдения. И это крайне необычно. [shesht-info-block number=2] Таким образом, FRB может находиться внутри расширяющейся области ионизированного водорода, где молодые светила активно излучают и меняют окружающую среду. Если это так, то быстрые радиовсплески могут рождаться в куда более разнообразных условиях, чем считалось. Более того, у этого источника почти не меняется мера вращения поляризации сигнала — параметр, который обычно выделяет сильные магнитные поля вокруг объекта. Это отличает FRB 20220912A от других известных повторяющихся всплесков, указывая на особый тип местной среды.     Фактически авторы научной работы показали сразу две вещи. Во-первых, быстрые радиовсплески, судя по всему, возникают в разнообразных условиях. Во-вторых, даже среди повторяющихся FRB могут существовать разные классы объектов.  То есть если раньше ученые искали универсальное объяснение для всех подобных сигналов, то теперь, возможно, у Вселенной несколько сценариев их происхождения. Именно по этой причине источник FRB 20220912A так важен: он не просто добавляет новые данные, но заставляет уточнять саму картину природы быстрых радиовсплесков.

В последние десятилетия в нашей стране активно осваивается Северный морской путь и развивается добыча нефти и газа на шельфе арктических и дальневосточных морей. Крупные торосистые образования (торосы и стамухи) — одна из проблем, с которыми сталкиваются специалисты при реализации подобных проектов. Это дрейфующие нагромождения льда, которые при столкновении с морскими сооружениями и судами могут серьезно повредить их. В отличие от айсбергов, которые откалываются от ледников единым массивом, торосы формируются непосредственно в морях из отдельных ледяных обломков, образующих при смерзании прочный монолитный слой. Они встречаются во всех замерзающих акваториях и могут быть малозаметны с поверхности, что делает их очень опасными. Чтобы создавать конструкции, устойчивые к ударам торосов, важно знать, как устроены эти ледяные образования и насколько они прочны. Ученые из Арктического и антарктического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург), Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург) и Арктического научного центра (Москва) исследовали внешнее и внутреннее строение крупных гряд торосов и стамух в Карском и Восточно-Сибирском морях, а также в море Лаптевых. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Ocean Engineering and Science. Чтобы изучить внутреннюю структуру торосистых образований в полевых условиях, авторы использовали технологию водяного термобурения, разработанную сотрудниками Арктического и антарктического научно-исследовательского института. Бурение проводили с использованием морской воды, подогретой в котле до 80°С и подаваемой под давлением по подводящим шлангам к буровым постам. При этом скорость бурения автоматически регистрировали на цифровой носитель. Это позволило выявлять в скважинах границы полостей и слоев льда разной плотности, а также надежно определять границы и толщину ключевой характеристики для расчета ледовых нагрузок — консолидированного слоя торосистого образования. Специалисты также проанализировали данные о дрейфе льда и температурах в исследуемых акваториях. Опираясь на них, ученые определили региональное происхождение торосов (место и время их образования) и оценили внешние параметры и внутреннюю структуру ледяных образований в пяти районах моря Лаптевых, Карского и Восточно-Сибирского морей. Реконструированные траектории дрейфа льдов, изученных в 2013–2017 годах в Карском (сверху), Лаптевском и Восточно-Сибирском морях (снизу) / © Roman Guzenko et al. / Journal of Ocean Engineering and Science, 2026 Наиболее крупное ледяное образование авторы обнаружили в Восточно-Сибирском море. Это был многолетний торос массой более 146 тысяч тонн, что в пять–шесть раз превышает среднюю массу крупных однолетних торосов, исследованных в том же районе. Измеренная толщина консолидированного слоя этого старого тороса (около 5,2 метра) в среднем была вдвое больше, чем у однолетних. Такие ледяные образования, наряду со стамухами, из-за своих размеров, толщины и прочности консолидированного слоя несут в себе наибольшую потенциальную угрозу для морских сооружений и ледовой навигации. Также в Восточно-Сибирском море ученые обнаружили торосы с самым мощным консолидированным слоем — средней толщиной до четырех метров. Толщина этого слоя напрямую зависела от возраста ледяного образования и температур воздуха, которые держались на протяжении времени его существования. Кроме того, большие плотность и степень консолидации льда в торосе были характерны для более крупных гряд, что авторы связывают с силами гравитации. Поперечный разрез ледяного массива, построенный на основе данных термического бурения / © Roman Guzenko et al. / Journal of Ocean Engineering and Science, 2026 «Мы подробно, с применением самых передовых технологий исследовали внутреннее строение более 150 торосистых образований в российских арктических морях и определили ключевые закономерности их формирования. Полученные результаты будут использоваться при моделировании ледяного покрова, а также позволят предсказывать ключевые параметры торосистых образований, необходимые для расчета ледовых нагрузок на морские сооружения. Надеемся, что наша работа поможет повысить безопасность морских операций в замерзающих морях. В дальнейшем мы планируем уделить внимание малоизученным вопросам эволюции морфометрических и прочностных характеристик торосов в течение годового цикла, формирования торосов из старого льда, внутренней структуры старых торосов, а также важной практической задаче — выявлению сезонных, региональных и межгодовых закономерностей изменения торосистости на трассе Северного морского пути», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Роман Гузенко, кандидат географических наук, старший научный сотрудник Арктического и антарктического научно-исследовательского института.

Куро-араксская культура — археологическая культура раннего бронзового века, существовавшая на территории Закавказья, а также в некоторых областях Ближнего Востока, включая восток Турции и север Ирана, между 4000-2000 годами до нашей эры. К началу III тысячелетия до нашей эры она стала одной из самых широко распространенных в Юго-Западной Азии.  Представители культуры не строили городов и не создавали централизованных государств. Они жили в небольших поселениях, а основой общества были домохозяйства. Это резко отличало их от современников из Месопотамии. Там в это время формировались иерархические общества с царями и храмами. В Закавказе, вероятно, существовал иной уклад — без явных правителей. Такой вывод сделан на основе того, что в этом регионе не находили свидетельств централизованной государственной власти и развитой дворцово-храмовой системы. Одна из главных и самых узнаваемых черт куро-араксской культуры — керамика. Обычно черно-красная или темно-коричневая округлая посуда, или посуда с узким горлом, которую в ранний период изготавливали без декора, а позже со специфическим орнаментом. Эта керамика служит ключевым маркером распространения культуры: по ее типу и особенностям ученые прослеживают, как и в каких регионах распространялась куро-араксская культура.  [shesht-info-block number=1] Международная группа ученых под руководством Джулио Палумби (Giulio Palumbi) из Университета Бари в Италии проанализировала 52 глиняных сосуда, датированных примерно 2800-2600 годами до нашей эры, которые ранее нашли при раскопках в азербайджанском поселении Карачинар.  В работе исследователи применили сразу несколько методов. Они изучили форму сосудов, следы износа, технологию изготовления и провели биомолекулярный анализ органических остатков, сохранившихся на внутренних стенках древней керамики. Дополнительно сопоставили данные с растительными и животными остатками, найденными вблизи места раскопок.  Выяснилось, что рацион жителей Закавказья был достаточно разнообразным. В него входили молочные продукты, жиры жвачных животных, продукты из фруктов и винограда, растительные масла, смолы хвойных деревьев.  Распространение куро-араксской керамики и образцы из поселения Карачинар / © Giulio Palumbi Анализ показал, что пищу регулярно подвергали термической обработке — часто готовили на огне в одних и тех же сосудах. Особое место в рационе занимало молоко. Люди не только пили его, но и готовили из него кисломолочные продукты, в том числе сыр, что указывает на развитые кулинарные навыки и знание технологий хранения пищи. Отдельное внимание ученые уделили напиткам из винограда. В некоторых сосудах присутствовали следы вина. Причем не только в «парадной» посуде, но и в кухонных горшках, и в больших емкостях для хранения.  Такое открытие указало на то, что вино не было «статусным напитком», а входило в рацион даже обычных людей. Исследователи заключили, что в куро-араксской культуре вино, скорее всего, не считали признаком высокого статуса, в отличие от месопотамских обществ, где его часто связывали с элитой.  Также Палумби и его коллеги узнали, что иногда в вино добавляли смолы хвойных деревьев. Такие добавки могли усиливать вкус или помогать дольше сохранять напиток.  [shesht-info-block number=2] Что касается фруктов, то, по мнению авторов исследования, их могли использовать для ароматизации и подслащивания блюд, а также, возможно, как «катализаторы» в биохимических процессах — например, при производстве сыра.  Еще одна важная деталь связана с растением просо. Команда Палумби выявила в керамических сосудах следы пищи или напитка на основе проса, что может указывать на контакты с восточными регионами. Просо в тот период выращивали в Центральной Азии, но столь ранних подтверждений его использования в Закавказье не находили. Исследователи также выявили различия в применении посуды. Простую одноцветную керамику чаще использовали для готовки на огне, а красно-черную — для употребления напитков и хранения продуктов на основе молока и фруктов. Такое разделение говорит о существовании в прошлом конкретных правил у представителей куро-араксской культуры. Люди придерживались определенных норм в приготовлении и употреблении еды. Эти привычки передавались внутри общин из поколения в поколение. Научная работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. 

Геофагия (намеренное поедание земли) встречается у многих видов птиц и млекопитающих. Обычно биологи объясняют это поведение двумя причинами: животные либо восполняют дефицит минералов (например, натрия или железа), либо используют землю для нейтрализации растительных токсинов. Полудикие макаки-маготы (Macaca sylvanus) живут в Гибралтаре в специфических условиях: администрация заповедника ежедневно обеспечивает их сбалансированным кормом (овощами, фруктами и семенами). Однако обезьяны постоянно контактируют с сотнями тысяч туристов и воруют у них высококалорийную пищу. Авторы исследования, опубликованного в журнале Scientific Reports, 600 часов наблюдали за восемью группами гибралтарских макак. Биологи фиксировали каждый случай геофагии, картографировали участки с подходящей почвы и сопоставляли частоту поедания земли с количеством съеденной естественной и туристической пищи. Выяснилось, что гибралтарские макаки едят землю в среднем 12 раз в неделю. Опрос специалистов из 26 других мест обитания макак в Северной Африке подтвердил, что в дикой природе эти приматы почти никогда не употребляют почву. Пик поедания земли в Гибралтаре приходился на лето — период максимального наплыва туристов. Математический анализ выявил строгую зависимость: вероятность геофагии напрямую росла вместе с количеством съеденного фастфуда (печенья, чипсов, шоколада). Гипотезу минеральной подкормки авторы исключили, так как поедание земли не зависело от беременности или периода лактации у самок. Главной причиной стал состав человеческой еды. После отлучения от груди макаки теряют фермент лактазу и не усваивают молочные продукты (например, мороженое), а обилие сахара и жиров нарушает их микрофлору. Местная красная глина (terra rossa), богатая минералами, действует как энтеросорбент — она успокаивает раздраженный кишечник и снимает симптомы диареи. Исследователи показали, что поедание глины стало для макак культурным навыком. В 89 процентах случаев обезьяны ели землю в присутствии сородичей, а детеныши внимательно наблюдали за взрослыми. Поведенческие эксперименты, в которых биологи предлагали макакам подносы с разными видами гибралтарского грунта, выявили строгие внутригрупповые предпочтения. В то время как большинство стай выбирало красную глину, группа под названием «Apes Den» выработала специфическую традицию: ее члены целенаправленно отковыривают и жуют дорожный гудрон и асфальт из дорожных ям на своей территории. Единственная группа макак, не имеющая контактов с туристами, землю не ела вообще. Поведенческая экология макак в Гибралтаре показывает, что антропогенное влияние не ограничивается изменением рациона животных. Человеческий фастфуд спровоцировал физиологический стресс у целой популяции приматов. В ответ на это обезьяны изобрели новую медицинскую практику и превратили ее в устойчивый социальный ритуал, передающийся из поколения в поколение.

Что считать границей галактики? Однозначного ответа нет, но некоторые ученые предлагают опираться на область звездообразования и яркость диска. Астрономы выделяют три типа галактических дисков по тому, как меняется интенсивность света от центра к краям. К первому типу относят объекты с экспоненциальным снижением яркости диска к краям. Ко второму — галактики с «изломом», то есть явной гранью, за которой яркость начинает резко падать. В третью группу попали звездные системы, у которых на некотором расстоянии от центра спад яркости, наоборот, замедляется. По последним оценкам, примерно половина ближайших дисковых галактик относится ко второму типу. А что насчет Млечного Пути? Понять структуру нашей Галактики крайне непросто, ведь мы находимся внутри нее. По сути, мы больше знаем о далеких объектах, потому что видим их со стороны, чем о Млечном Пути. На помощь приходят масштабные обзоры неба с точными данными по миллионам ближайших звезд. «Излом» в яркости галактик второго типа связывают с границей звездообразования, что подтверждается наблюдениями и компьютерным моделированием. По расчетам, светила за границей — мигранты из внутреннего диска, поэтому их популяция старше, что и объясняет падение яркости на периферии. Значит, определить тип и найти «границу» можно по распределению звезд разного возраста. [shesht-info-block number=1] Группа астрономов из Мальтийского университета проанализировала более 100 тысяч звезд Млечного Пути с целью найти «излом». Они использовали данные обзоров LAMOST, APOGEE и Gaia. Ученые брали только светила с круглыми орбитами вблизи галактической плоскости Млечного Пути. Так избавились от звезд гало, которые попали к нам из поглощенных карликовых галактик. Анализ данных помог выявить, что область звездообразования Млечного Пути заканчивается на расстоянии примерно 38 тысяч световых лет от центра. Это значение — среднее двух оценок, полученных независимо по данным обзоров LAMOST и APOGEE. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics. Иллюстрация границы звездообразования Млечного Пути, которая находится на расстоянии примерно 38 тысяч световых лет от центра / © Joseph Caruana et al. Astronomy & Astrophysics (2026) Авторы исследования подтвердили связь между возрастом звезд и звездообразованием с помощью компьютерного моделирования. Как выяснили ученые, на расстоянии 23-32 тысяч световых лет средний возраст звезд Млечного Пути сокращается из-за активного звездообразования. Потом значение выходит на плато и почти не меняется (32-38 тысяч световых лет от центра), а следом начинает падать. Там и проходит граница. Почему на этом расстоянии звездообразование заканчивается? Ученые выделяют двух «подозреваемых»: перемычка, которая своей массой стягивает свободный газ в центр, и общий изгиб диска Млечного Пути в форме буквы S, вероятно, мешающий формированию новых светил. [shesht-info-block number=2] Солнечная система расположена на расстоянии примерно 26 тысяч световых лет от центра, то есть внутри этой границы звездообразования. Можно сказать, в «живой» части Млечного Пути.

Трилобиты жили в морях палеозоя более 270 миллионов лет и оставили после себя огромный ископаемый материал. Один из вопросов, который долго оставался спорным: какую роль играла наружная ветвь их двуветвистых конечностей, под названием «экзоподит». Одни исследователи считали ее главным дыхательным органом, другие допускали, что она помогала плавать или прогонять воду вдоль тела. Размеры этих структур тоже вызывали вопросы. Для дыхания важна площадь поверхности, через которую кислород может переходить в ткани. В прошлых научных работах оценки для разных видов расходились: у одного трилобита площадь казалась слишком маленькой для полноценного дыхания, у другого — уже сопоставимой с показателями современных членистоногих. [shesht-info-block number=1] Авторы новой статьи попыталась составить общий масштабный рисунок. Для этого они сопоставили площадь пластинок на конечностях с размерами тела у нескольких трилобитов из разных геологических периодов и связали ее с возможной дыхательной нагрузкой. Результаты опубликовали в журнале Biology Letters. Сначала исследователи построили анатомически точные трехмерные модели придатков двух хорошо сохранившихся видов — Olenoides serratus и Triarthrus eatoni. Затем они измерили площадь пластинок, а для еще девяти видов рассчитали ее по размерам ископаемых структур. После команда сопоставила эти оценки с примерной биомассой животных и с данными по современным морским членистоногим, включая атлантического мечехвоста Limulus polyphemus и крабов. У O. serratus длиной 67,8 миллиметра суммарная площадь пластинок составила 16 589 квадратных миллиметров. У более мелкого T. eatoni длиной 36,3 миллиметра она составила 2159 квадратных миллиметров. Во всей выборке площадь пластинок увеличивалась с ростом тела не за счет большего числа пластинок, а в основном за счет их длины. Экзоподиты палеозойских трилобитов с ламеллами (lm). Расчеты площади поверхности подтвердили, что экзоподиты — это жабры. (g, h) Томография жабр современного атлантического мечехвоста. (i, j) Томография современного краба-джонаса. Жабры современных членистоногих состоят из тысяч тонких ламелл, увеличивающих площадь поверхности. / © Sarah R. Losso (BL 2026) Если пересчитать площадь дыхательной поверхности на биомассу, трилобиты показали диапазон от 174,62 до 759,48 квадратного миллиметра на грамм веса. У современных тилассинидных креветок, с которыми авторы сравнивали ископаемые формы, диапазон составил от 256 до 1043 квадратного миллиметра на грамм. Эти интервалы перекрывались, и сходство поддержало трактовку наружной ветви конечностей как дыхательной структуры. При этом научная работа не доказывала, что придатки трилобитов выполняли только дыхательную функцию. Авторы прямо написали, что дыхание, вентиляция воды и помощь в движении не исключали друг друга.   Статья не закрыла вопрос о физиологии трилобитов полностью, но показала, что их придатки хорошо вписывались в тот же морфологический ряд, что и жабры современных водных членистоногих. Это сильнее прежних исследований поддержало дыхательную гипотезу. [shesht-info-block number=2] Если расчеты верны, наружные ветви конечностей трилобитов и правда работали как жабры. Палеонтологи смогут точнее обсуждать подвижность трилобитов, их энергозатраты и то, как они осваивали среды с разным содержанием кислорода.

Уровень витамина D — важный медицинский показатель. Ученые все больше внимания уделяют тому, какую долгосрочную роль он играет в механизмах «программирования» организма плода. Современные исследования подтвердили: если матери не хватает этого витамина во время беременности, у ребенка растет риск метаболических, иммунных и сердечно-сосудистых заболеваний. В Тюменской области дефицит витамина D выявили у большинства участников исследования, которое провел Тюменский медицинский университет. Ученые изучили показатели уровня кальцидиола в сыворотке крови (основной формы витамина D, определяющей его общие запасы) 185 пар мать — дитя (всего 370 человек) в роддомах. У 72% из них показатель оказался ниже общепринятой нормы 30-50 нанограммов на миллилитр. Треть участников имела выраженный дефицит кальцидиола — менее 10 нанограммов на миллилитр. Исследователи также проследили влияние 23 факторов на уровень витамина D. Среди них — возраст женщины, порядковый номер беременности и родов, ее акушерский и соматический анамнез, прием витаминно-минеральных комплексов, рацион питания во время беременности, срок гестации и пол новорожденного, параметры его физического развития, наличие полиморфизмов гена рецептора витамина D VDR. «Результаты показали, что на низкие показатели уровня витамина D у новорожденного влияли всего три показателя его матери: уровень кальцидиола, возраст и количество беременностей. На их основе команда разработала и официально зарегистрировала калькулятор, который в перспективе может стать практическим инструментом для акушеров-гинекологов, неонатологов и педиатров. Он поможет начать профилактику еще на этапе беременности», — рассказала автор исследования, старший преподаватель кафедры педиатрии и неонатологии Тюменского медицинского университета Светлана Косинова. Научным руководителем исследования выступила заведующий кафедрой педиатрии и неонатологии ТМУ Антонина Петрушина. Ученые представили результаты исследования на II Всероссийском форуме молодых ученых «Медицинская наука: вчера, сегодня, завтра» Российской академии наук. Описание прогностической модели опубликовано в сборнике материалов форума.

В последние годы мировое научное сообщество и футбольные организации обеспокоены долгосрочными рисками для здоровья профессиональных игроков. Крупные эпидемиологические исследования, проведенные в Великобритании, Швеции и Франции, свидетельствуют, что у бывших профессиональных футболистов повышен риск развития нейродегенеративных заболеваний. Такие патологии ранее ассоциировалась преимущественно с боксерами и американскими футболистами. Основным предполагаемым фактором риска называют повторяющиеся удары мячом по голове — эпизодические, но многочисленные за карьеру. Ученые уже пытались оценить ускорение головы после удара, силу воздействия и то, как движется череп. Эти данные позволяли понять риск сотрясения мозга или переломов, но не объясняли, как именно возникают микроповреждения тканей, ведущие к медленной деградации мозга спустя десятилетия. Ученые из Университета Лафборо (Великобритания) измерили микромеханические волны давления в условиях, максимально приближенных к реальным. Вместо использования обычных манекенов, которые предназначены для краш-тестов автомобилей, авторы научной работы создали специальный суррогат головы. Он представлял собой половинку черепа, напечатанную на 3D-принтере из пластика, по механическим свойствам идентичного человеческой кости. Внутренняя полость этого черепа была заполнена специальным гелем, который по плотности и скорости распространения звука точно имитирует ткани мозга и спинномозговую жидкость. Результаты исследования опубликовало издание The Journal of Sports Engineering and Technology. В центр этого геля на глубине всего пяти миллиметров от внутренней поверхности черепа исследователи поместили сверхчувствительный датчик — гидрофон. Этот датчик способен регистрировать мельчайшие колебания давления в жидкой среде. Пневматическая пушка разгоняла футбольные мячи до скоростей, характерных для реальной игры: от 13 метров в секунду до 23 метров в секунду. Всего провели 430 экспериментов с 20 различными мячами — от исторических кожаных реплик, имитирующих мячи середины XX века, до современных синтетических моделей, используемых на крупнейших турнирах. Результаты показали, что каждый удар мяча генерировал волну давления, которая достигала датчика внутри черепа уже в первые 100 микросекунд — это в тысячи раз быстрее, чем начинается смещение головы. Вся энергия ударной волны высвобождалась менее чем за половину миллисекунды. [shesht-info-block number=1] Характеристики этих волн оказались разнообразными. Самое сильное давление, зафиксированное датчиком, достигло 31 килопаскаля. Это давление сопоставимо с тем, которое создается внутри мощного гидравлического пресса, используемого в промышленности для формовки металла. Более того, это значение превышает предельно допустимые уровни воздействия ударной волны для военнослужащих США на тренировках, которые установлены на отметке 27 килопаскалей. Не одинаковым оказалось и воздействие разных мячей. Разница в пиковом давлении достигала девяти раз, а разница в передаваемой энергии — почти 55 раз. Современные синтетические мячи и клееные мячи создавали значительно более мощные волны, в то время как традиционные кожаные мячи в сухом состоянии демонстрировали самый низкий уровень давления. Однако у этих же кожаных мячей выявили уязвимость: после пребывания во влажной среде, что моделировало игру под дождем, их масса увеличивалась, а создаваемое ими давление возрастало в четыре-пять раз, приближаясь к показателям самых жестких синтетических мячей.

Генерация второй гармоники — нелинейный оптический процесс, при котором два фотона одной частоты сливаются в один фотон удвоенной частоты. Эффект хорошо известен в макроскопических кристаллах, однако перенести его на наноуровень — в одиночные частицы размером в сотни нанометров — оказалось непростой задачей, решение которой важно для создания новых нанофотонных устройств. Среди материалов, способных эффективно удваивать частоту света, особое место занимают дихалькогениды переходных металлов — слоистые полупроводники, листы которых скреплены слабыми вандерваальсовыми связями. В работе исследовался наиболее изученный представитель этого семейства — дисульфид молибдена MoS₂. Результаты опубликованы в журнале «Прикладная фотоника». Дмитрий Кислов, аспирант Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, рассказал: «Мы задались вопросом: как именно форма наночастицы влияет на то, насколько эффективно она удваивает частоту света? Интуитивно понятно, что диск и сфера из одного и того же материала будут по-разному “захватывать” свет, но количественно это до сих пор не было исследовано. Мы решили заполнить этот пробел, рассмотрев четыре базовые геометрии: диск, цилиндр, конус и сферу». Для численного моделирования авторы использовали пакет COMSOL Multiphysics. Вместо полного трехмерного расчета они воспользовались осесимметричной моделью, которая существенно ускоряет вычисления, сохраняя при этом физическую точность. Карты полного сечения рассеяния на фундаментальной частоте для наночастиц MoS₂ различной формы: тонкий диск, цилиндр, конус и сфера. Пунктирными линиями обозначены основные мультипольные и анапольные ветви / © «Прикладная фотоника» Моделирование показало, что свет ведет себя в наночастицах описанных форм совсем по-разному в двух диапазонах спектра. При длинах волн короче 750 нанометров материал сильно поглощает излучение за счет экситонов. Но при длинах волн больше 750 нанометров потери становятся гораздо слабее, и свет уже может «запираться» внутри наночастицы, образуя устойчивые резонансы — своеобразные стоячие волны на наноуровне. Для тонкого диска толщиной 135 нанометров в спектре появляются характерные полосы, соответствующие таким резонансам. Между ними возникают особые состояния, которые называют анапольными. Это необычные состояния, в которых частица почти не излучает свет наружу, но внутри нее электромагнитное поле, наоборот, становится очень сильным. Анапольные состояния резко усиливают генерацию второй гармоники. Если же вместо тонкого диска взять цилиндр высотой 400 нанометров, картина заметно меняется. Такая частица работает уже как объемный резонатор: в ней возникают не только резонансы в плоскости структуры, но и резонансы по высоте — подобно стоячим волнам между двумя зеркалами. Благодаря этому в цилиндре появляется магнитная дипольная мода, которой почти нет в тонком диске. Кроме того, в диапазоне 400–700 нанометров исследователи обнаружили признаки сильного взаимодействия света с веществом — так называемое Рабби-расщепление. Это означает, что световые моды резонатора и экситонные состояния в MoS₂ начинают вести себя как единая гибридная система. Такое смешение напрямую влияет и на нелинейный отклик структуры: именно в этих областях спектра особенно заметны характерные пики и провалы генерации второй гармоники. Эффективность генерации второй гармоники определяется своеобразным «правилом произведений»: нелинейная восприимчивость материала, умноженная на перекрытие мод, умноженная на резонанс на основной частоте в квадрате и на резонанс на удвоенной частоте. Максимум достигается при так называемом двойном резонансе — когда моды на ω и 2ω перекрываются в пространстве и частоте. Это именно то, что наблюдали ученые в своих расчетах для всех рассмотренных геометрий. Карты полного сечения генерации второй гармоники для наночастиц MoS₂ различной формы: тонкий диск, цилиндр, конус и сфера. Максимумы ГВГ приходятся на области пересечения фундаментальных и мод на частоте 2ω / © «Прикладная фотоника» Особого внимания заслуживает конусная геометрия. При изготовлении наночастиц методом электронно-лучевой литографии добиться строго вертикальных стенок практически невозможно — реальные «цилиндры» всегда имеют некоторый наклон боковых граней. Авторы выяснили, что даже небольшая конусность не разрушает резонансы, а лишь сдвигает их и перераспределяет. Хотя сферические наночастицы сложнее изготовить, они тоже оказались довольно ценной модельной системой. Спектр рассеяния сферы показал хорошо различимые электрические и магнитные дипольные моды, а также квадрупольные состояния — структуру, очень близкую к цилиндрическому резонатору. Это подтверждает, что закономерности резонансов и механизмы усиления генерации второй гармоники универсальны для объемных резонаторов вне зависимости от конкретной геометрической формы. Ключевой результат работы — демонстрация того, что дисульфид молибдена позволяет объединить два механизма усиления: объемную нелинейность кристалла и геометрические резонансы наноструктуры. В классических материалах, таких как кремний или арсенид галлия, ученые обычно вынуждены выбирать между одним и другим. А здесь они даже усиливают друг друга. Оптическое изображение чешуйки MoS₂, спектр комбинационного рассеяния и СЭМ-изображения изготовленных наночастиц различной формы: диск, цилиндр, наносфера и усеченный конус / © «Прикладная фотоника» Проделанная исследователями работа закладывает фундамент для создания нового поколения компактных нанофотонных устройств — от источников когерентного излучения на чипе до элементов квантовой оптики. Им удалось показать, что, варьируя форму и размер наночастицы из дисульфида молибдена, можно целенаправленно настраивать ее нелинейный отклик, управляя модами резонатора. В дальнейшем авторы планируют провести количественное сравнение экспериментальных и расчетных спектров генерации второй гармоники. Кроме того, в поле зрения команды — исследование метаповерхностей, на которых коллективные эффекты могут дополнительно усилить нелинейный отклик на несколько порядков, как уже было продемонстрировано в ряде недавних работ для плоских структур.

По его оценкам, годный для Луны скафандр США получат только в 2031 году, что потребует резкой корректировки планирования высадки там. Одновременно глава NASA Джаред Айзекман, напротив, выразил уверенность в том, что эта проблема не сорвет лунную программу. Доклад отдела генерального инспектора NASA разобрал ситуацию с лунным скафандром частной компании Axiom. Как отметил генеральный инспектор, Агентство в 2021 году обратилось к частникам, чтобы создать конкуренцию разных поставщиков и проектов. Это казалось актуальным еще и потому, что к этому моменту усилия организации по созданию собственных скафандров дали сомнительный результат. Потратив 420 миллионов долларов на эту цель, NASA не добилось удовлетворительной конструкции. Для сравнения напомним, что за те же деньги SpaceX когда-то разработала Falcon 9, самую массовую ракету нашей эпохи, революционизировавшую всю космическую отрасль Земли. Однако, как констатирует доклад, успехи частников в области скафандров пока выглядят неубедительно. Axiom и Collins — вторая ранее уже делала такие изделия, а первая напротив — должны были конкурировать, но в 2024 году более опытная Collins просто отказалась продолжать работы. Генеральный инспектор отдельно остановился на том, почему вообще возникла необходимость в новых скафандрах. Те, что США использовали в лунных миссиях времен фон Брауна, были созданы в спешке и без цели долгосрочной эксплуатации. Кроме того, выяснилось, что лунная пыль быстро и серьезно наносит ущерб их конструкции. В тексте не упомянута конкретика, но мы знаем: лунная пыль, попадая на молнии, приводила к тому, что скафандры начинали слегка травить воздух после первого же выхода. В случае их долгосрочной эксплуатации это вело бы к неприемлемым рискам для жизни астронавтов. Эволюция скафандров NASA / © NASA Другая проблема лунных скафандров эпохи фон Брауна — крайне ограниченная подвижность. Они, из-за слишком большого сопротивления сгибания, практически не гнулись в коленях, отчего, выражаясь в терминах доклада, астронавты были вынуждены «прыгать как зайчики» (bunny-hopping), поскольку нормальная ходьба с разумной скоростью им не удавалась. Доклад не упоминает, но кроме этого лунная пыль царапала стеклянную часть шлема так, что уже после трех выходов он становился практически непригодным для осмысленной работы на Луне. Нынешние американские скафандры для МКС тоже не могли стать нормальной основой для лунного скафандра. И дело не только в том, что для орбитальной станции другие требования (там не надо сгибать ноги, отчего нет нормальных коленных шарниров). Просто они имеют конструктивные недостатки, остро нежелательные даже для относительно простых условий орбиты. Доклад упоминает, что с ними были проблемы в виде утечки воды в шлем (что создало риск гибели человека от воды в легких), а также поломки системы поддержания температуры и некие травмы носивших людей. Суть травм не раскрывается, но из воспоминаний астронавтов и российских космонавтов, работавших с ними, известно, что неудачные перчатки часто вели к синякам под ногтями и последующей временной потере ногтей. Новые скафандры Axiom по исходному замыслу должны были стать нормальными: со сгибанием коленей, человеческими перчатками и нормально работающей водной системой. Однако, как отметил генеральный инспектор, сроки разработки его исходно были заданы слишком оптимистичными. Заложили всего 3-4 года, хотя средний исторический срок разработки скафандра в прошлом был 8,7 года. Если частная фирма будет работать с той же скоростью, то, в связи с поздним назначением контракта, она закончит лишь в 2031 году. Учитывая, что сейчас NASA планирует высадку на Луне в 2028 году, скафандр создает некоторые риски срыва миссии. Без него высадка просто не состоится — даже если Starship с людьми и сядет на Луну. Несмотря на доклад, новый глава NASA Айзекман выразил уверенность, что скафандр не затормозит высадку. Конструкция уже прошла более 900 часов тестирования в Агентстве, что поддерживает его точку зрения. Но напомним: согласно докладу, скафандр должен был быть готов в ноябре 2025 года. А на данный момент он даже не прошел финального утверждения технического облика представителями NASA. Такое происходит тогда, когда принимающую организацию что-то не устраивает. Текущий скафандр для внекорабельной деятельности у Агентства и так довольно сложный и тяжелый / © NASA Технические подробности о скафандре пока не слишком обильны. Известно лишь, что его масса больше 136 килограммов, и это в полтора с лишним раза больше, чем у лунных скафандров 1960-70-х. Как уже отмечал Naked Science, геолог и астронавт Харрисон Шмидт, работавший в прошлых лунных скафандрах, сделал вывод: «Их надо сделать вчетверо лучшими по подвижности — как минимум вчетверо лучше — и вдвое легче». [shesht-info-block number=1] Пока эволюция систем идет явно не в указанном им направлении. В январе этого года мы уже писали, что и Кэтлин Рубинс, в 2025 году покинувшая пост главы разработки внекорабельных скафандров в NASA, весьма жестко отзывалась о текущих успехах Axiom.

Ашельская культура — археологическая культура раннего палеолита, существовавшая приблизительно 1,5 миллиона лет и одна из самых длительных и широко распространенных в каменном веке. Ее главное отличие от предыдущих культур — резкое изменение технологии обработки камня и форм орудий. Представители Homo, в частности человек прямоходящий (Homo erectus), научились создавать ручные рубила (бифасы), кливеры, а также инструменты поменьше — скребла, скребки, острия.  Предполагается, что такие каменные орудия стали появляться 1,7-2 миллиона лет назад в Восточной Африке и возникли на основе более ранних технологий человека умелого (Homo habilis). Приблизительно спустя 200-400 тысяч лет ашельская культура распространилась по всей Африке и вытеснила олдованскую. Затем она проникла на Ближний Восток, в Азию, а после — в Европу.  До недавнего времени исследователи считали, что крупноотщепные ашельские орудия появились в Западной Европе не ранее примерно 500 тысяч лет назад. Вывод сделали на основе находок на Пиренейском полуострове. Считалось, что технология изготовления таких инструментов попала в Европу из Северной Африки через Гибралтарский пролив. Этот путь выглядит логичным, ведь Африка и Европа находятся совсем близко друг к другу: Испанию (Европу) и Марокко (Африку) отделяет Гибралтарский пролив.   Но проблема была в другом. Некоторые из древнейших находок крупноотщепных ашельских орудий в Северной Африке датируются 700-800 тысячами лет назад. В Испании — 500 тысячами лет назад. Получался разрыв во времени. То есть в Африке такие массивные орудия давно использовали, а в Испании они появились гораздо позже. Из-за этого ученые не могли точно сказать, пришли эти технологии действительно из Африки или их отдельно развивали в Европе. [shesht-info-block number=1] Что касается следов ашельской культуры в Западной Европе вообще, то они старше и известны прежде всего по находкам во Франции и Италии. Но там ученые находили относительно небольшие каменные инструменты. Проще говоря, специалисты полагали, что массивные ашельские орудия появились в этом регионе приблизительно 500 тысяч лет назад, но заимствованная ли это технология или самостоятельная — до конца было не ясно.    Международная команда геохронологов, геологов и археологов под руководством Франсиско-Хавьера Гарсия-Вадильо (Francisco-Javier García-Vadillo) из Каталонского института палеоэкологии человека и социальной эволюции в Испании опровергла устоявшееся мнение о времени появления массивных ашельских инструментов в Западной Европе. Исследователи изучили 13 каменных орудий, найденных во время раскопок на стоянке Ревильеха-де-Вальпараисо на севере Испании, и пришли к выводу, что предметы создали почти 700 тысяч лет назад. Такая датировка сдвигает прежние оценки примерно на 200 тысяч лет.  Места, где ученые нашли каменные орудия / © Spanish National Research Centre for Human Evolution Все найденные инструменты изготовили из кварцита — горной породы, состоящей в основном из кварца. Ученые отнесли их к классическому ашелю крупных отщепов (Large Flake Acheulean). Эта технология предполагала получение крупных каменных заготовок-отщепов, которые затем превращали в симметричные двусторонние орудия. В наборе представлены рубила, кливеры и кирки. Каждый предмет отличается тщательной обработкой и продуманной формой. Некоторые из найденных каменных орудий / © Spanish National Research Centre for Human Evolution Сравнив находки на Пиренейском полуострове с находками из Северной Африки, Гарсия-Вадильо и его коллеги пришли к выводу, что по внешнему виду первые очень похожи на вторые. Таким образом, заключили специалисты, найденные на Пиренейском полуострове массивные каменные орудия, скорее всего, создавали по североафриканскому образцу, что подтверждает ранее выдвинутую гипотезу об африканском влиянии. Авторы исследования объяснили, что приблизительно 700 тысяч лет назад на территории современных Испании и Португалии люди больше использовали технологии обработки камня, похожие на североафриканские. К северу от Пиренеев прослеживаются другие традиции, напоминающие восточноевропейское влияние. То есть в разных уголках Европы представители Homo изготавливали каменные орудия по-разному. Не было единой «моды» или технологии.  Результаты исследования представлены в журнале Quaternary Science Reviews.

Кокаин и другие наркотические вещества регулярно попадают в реки по всему миру, так как городские очистные сооружения не способны полностью отфильтровать эти соединения. В лабораторных аквариумах токсикологи неоднократно фиксировали, что подобные загрязнители меняют биохимию мозга и поведение рыб. Однако до сих пор оставалось неизвестным, как химикаты влияют на рыб в условиях дикого водоема, где им необходимо искать пищу и скрываться от хищников. Авторы исследования, опубликованного в журнале Current Biology, изучили химический фактор в природной среде. Они провели масштабный полевой эксперимент на озере Веттерн. Ученые отобрали 105 двухлетних семг (Salmo salar), выращенных в инкубаторе. В брюшную полость каждой рыбы хирургическим путем поместили имплант, который медленно вводил вещества в кровь. В зависимости от содержимого импланта семг разделили на три группы: первые получали кокаин, вторые — его главный побочный продукт бензоилэкгонин, а третьи стали контрольной группой с имплантами без действующих веществ. Вторым вживленным устройством стал акустический передатчик. Его сигналы улавливала сеть из 71 подводного приемника, установленная на дне озера. Рыб выпустили в южной части водоема и отслеживали их перемещения на протяжении восьми недель. Параллельно в лаборатории ученые проанализировали мозг другой группы семг с аналогичными имплантами, чтобы химически подтвердить накопление препаратов в нервных тканях. Акустическая телеметрия показала, что интоксикация ломает естественные паттерны поведения животных. Контрольные семги после выпуска в озеро суетились первые пару недель, а затем успокаивались и оседали на одной территории. Рыбы под воздействием метаболита кокаина так и не успокаивались. В последний месяц эксперимента они проплывали в 1,9 раза большее расстояние за неделю, чем трезвые рыбы (разница составила 13,7 км). Зона расселения рыб под воздействием метаболита также оказалась аномально широкой. Они уплывали в среднем на 12,3 километра дальше от первоначального места выпуска, смещаясь в северную часть озера. При этом сам кокаин подействовал на пространственную активность рыб слабее, чем продукт его распада. Авторы отмечают, что в организме человека бензоилэкгонин считается неактивным соединением, однако у рыб он вызывает более выраженный окислительный стресс и работает как сильный сосудосуживающий препарат, провоцируя непрерывную гиперактивность. Однако статистически значимой разницы в уровне смертности между тремя группами ученые не зафиксировали. Исследование показывает, что реальные уровни наркотического загрязнения способны напрямую менять пространственную экологию позвоночных в их естественной среде. Искусственная стимуляция не позволяет рыбам перейти в энергосберегающий режим. В долгосрочной перспективе поддержание такой гиперактивности в холодной воде грозит животным истощением, а аномально дальние заплывы нарушают устоявшиеся пищевые цепи диких водоемов.