Бактерия E. Coli + сено = биотопливо.

Новые генетически спроектированные бактерии вырабатывают биотопливо, идентичное по составу бензину

Группа ученых из университета Эксетера, возглавляемая Джоном Лав (John Love), взяв необходимый генетический материал из камфорного дерева, почвенных микроорганизмов и сине-зеленых водорослей, внедрили этот материал в ДНК известных бактерий кишечной палочки (Escherichia coli). В итоге данные бактерии, питаясь глюкозой, выделяют ферменты, которые заставляют сахар превращаться в жирные кислоты и, затем, в углеводороды, которые с химической и структурной точки зрения идентичны углеводородам в топливе, полученном перегонкой нефти (кракто об этом  уже писали).

Несмотря на огромные перспективы использования биотоплива в качестве альтернативы топливу, производимому из ископаемых ресурсов, до последнего времени людям не удалось добиться в этом деле более-менее значительного прогресса. К сожалению, получающееся биотопливо можно использовать только в качестве добавок к обычному дизельному топливу, авиационному керосину и в редких случаях к бензину.

Такая ситуация складывается из-за того, что вырабатываемое бактериями топливо состоит из углеводородных цепочек «неправильной» формы и размеров, существенно отличающихся от цепочек углеводородов нормального бензина и дизельного топлива.

Это делает процесс сгорания биотоплива крайне неэффективным, а его высокая химическая активность становится причиной повышенной коррозии некоторых деталей двигателей внутреннего сгорания.

Для того, чтобы начать серьезно рассматривать биотопливо в качестве замены обычным видам топлива, требуется переделка конструкции двигателей или дополнительная энергоемкая и дорогостоящая стадия обработки биотоплива, в ходе которой углеводородные цепочки будут приведены к их «нормальной» форме.

Для того, чтобы избежать столь кардинальных перемен или дополнительных затрат, группа ученых из университета Эксетера, возглавляемая Джоном Лав (John Love), взяв необходимый генетический материал из камфорного дерева, почвенных микроорганизмов и сине-зеленых водорослей, внедрили этот материал в ДНК известных бактерий кишечной палочки (Escherichia coli).

( Read more... )

«Эндокринный центр» мозга отвечает за старение.

Ученые обнаружили особую область мозга, управляющую процессом старения

Гипоталамус, «эндокринный центр» мозга, оказался задействован в процессе старения, блокировка его работы замедляет наступление старости, что успешно продемонстрировали биологи на мышах в статье, опубликованной в журнале Nature.

«Мы долго пытались понять — дряхлеют ли ткани в нашем теле самостоятельно, или существует некий "центр старения», управляющий этим процессом. Нам стало понятно, что гипоталамус контролирует, по крайней мере, часть этих процессов.

Мы смогли, по крайней мере, в случае с мышами, значительно замедлить старение и продлить им жизнь", — заявил Дуншэн Цай (Dongsheng Cai) из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке (США).

Цай и его коллеги обнаружили «центр старения» в мозге мыши, наблюдая за возрастными изменениями в мозге пожилых грызунов. Ученых интересовал один из типичных симптомов старости — повышенная чувствительность к воспалениям. Биологи следили за появлением очагов воспаления, замеряя уровень ключевого сигнального белка — так называемого фактора NF-kB, «включающего» клеточную реакцию на воспаление.

Авторы статьи заметили, что наибольшая концентрация этого белка наблюдалась в гипоталамусе — части мозга, управляющей работой гормональной системы. Исследователи проследили за тем, как менялось поведение нейронов гипоталамуса и окружающих их клеток при добавлении молекул этих белков.

Оказалось, что NF-kB блокировал синтез гормона гонадолиберина, стимулирующего развитие половых клеток в яичниках и семенниках у взрослых особей.

Этот факт заставил Цая и его коллег предположить, что снижение активность гонадолиберина и было сигналом, вызывавшим старение всех тканей тела. Ученые проверили эту гипотезу, нейтрализовав часть молекул NF-kB в мозге пожилых грызунов.

По их словам,

подобная терапия остановила деградацию нервных клеток и продлила жизнь их подопечным на 20% по сравнению с обычными мышами. Дальнейшее изучение гипоталамуса поможет найти аналогичный метод продления жизни и для людей, заключают авторы статьи.

http://www.nanonewsnet.ru/news/2013/uchenye-obnaruzhili-osobuyu-oblast-mozga-upravlyayushchuyu-protsessom-stareniya

Компьютер - мозг.

Neurogrid - модель из миллиона искусственных нейронов, которая работает со скоростью мозга

Группа исследователей из Стэнфордского университета разработала и создала устройство под названием Neurogrid. Это устройство является моделью мозга, содержащего миллион искусственных нейронов, которая работает в режиме реального времени со скоростью работы головного мозга живого существа. Конечно, в настоящее время есть и создаются другие модели мозга, насчитывающие несравненно большее количество нейронов и синапсов. Но такие модели требуют для своей работы вычислительной мощности самых быстрых современных компьютеров, но все равно они не могут работать в режиме реального времени.

Одной из самых обширных моделей головного мозга является модель компании IBM, разрабатываемая в рамках программы DARPA SyNAPSE. Эта модель насчитывает 530 миллиардов нейронов, что в несколько раз превышает среднее значение нейронов человеческого мозга, которое составляет порядка 86 миллиардов нейронов. Несмотря на высокую производительность суперкомпьютера Blue Gene/Q Sequoia, на котором производятся расчеты модели, моделирование одной секунды времени работы мозга занимает около двух часов работы суперкомпьютера, что значит, что модель SyNAPSE работает в 1500 раз медленнее реального времени.

Новый "искусственный мозг" Neurogrid является более простой, более дешевой альтернативой суперкомпьютерным моделям. Помимо этого, он является намного более энергосберегающим, ведь для функционирования устройства в целом требуется всего 5 Ватт электрической энергии, что не идет ни в какое сравнение с 8 МВт, требующимися для работы суперкомпьютера Sequoia.

Такие поразительные характеристики и возможности устройства Neurogrid стали возможны благодаря использованию 16 специализированных чипов Neurocore, каждый из которых содержит по 65 тысяч искусственных нейронов. Исследователи, использующие Neurogrid, могут настроить 80 индивидуальных параметров для различных групп нейронов, что позволяет им моделировать реальные нейроны различных типов, выполняющие различные функции. Каждый из искусственных нейронов Neurogrid может обмениваться сигналами с тысячами других нейронов почти тем же способом, которым это происходит в живом мозге.
( Read more... )

Не подчиняется законам классической физики.

Ученые обнаружили молекулы, движение которых не подчиняется законам классической физики

Группа ученых из химического отдела Кембриджского университета и Кавендишской лаборатории обнаружила то, что движение кольцеобразной молекулы пиррола (pyrrole) по металлической поверхности происходит с нарушением вековых законов классической физики, которые определяют все, что происходит в окружающем нас мире. Используя уникальные высокочувствительные измерительные методы, ученые обнаружили удивительный факт, заключающийся в том, что законы квантовой механики, проявляющиеся обычно на уровне субатомных частиц, могут фактически действовать и на более высоком молекулярном уровне.

Центральная часть молекулы пиррола представляет собой "плоскую пентаграмму" из пяти атомов, четырех атомов углерода и одного атома азота. Каждый из этих атомов имеет связь с атомом водорода, которые торчат наружу молекулы как спицы велосипедного колеса.

( Read more... )

Основа для квантовой сети - создана в Австралии.

Австралийские физики создали основу для квантового "интернета"

Австралийские физики создали гибридное устройство на базе транзистора и атома эрбия, способное преобразовать свет в кубиты, что позволит объединять квантовые компьютеры в своеобразный «интернет», говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

«Передавать информацию в квантовом состоянии гораздо проще при помощи света, чем делать это при помощи электричества. В конечном итоге, развитие этой технологии приведет к появлению квантовых сетей, способных передавать информацию на далекие расстояния», — заявил Чуньмин Инь (Chunming Yin) из университета Нового Южного Уэльса в Кенсингтоне (Австралия).

Инь и его коллеги научились передавать информацию между отдельными кубитами, элементами квантового компьютера, «скрестив» две малосовместимые вещи — одноэлектронный транзистор и фотодатчик в виде атома металла эрбия (Er).

Эрбий является одним из ключевых «ингредиентов» оптоволокна и других систем оптической связи, так как его атомы способны поглощать фотоны лазерного излучения и испускать их обратно на другой частоте.

В данном приборе эрбий исполняет сразу две роли — он является «приемником» оптического сигнала и временным хранилищем для состояния кубита, информация о котором содержится в поступающей порции света. Когда атом эрбия поглощает очередной фотон, один из его электронов переходит в возбужденное состояние и отдаляется от ядра, «врезаясь» в транзистор. В результате этого сила тока, проходящего через транзистор, меняется, что позволяет фиксировать моменты считывания информации с максимальной точностью.

По словам ученых,

состояние кубита можно «извлечь» из ядра атома эрбия, поместив его внутрь сильного микромагнитного поля. Это позволяет использовать такие устройства в качестве передатчиков информации между отдельными кубитами в квантовом компьютере. Как утверждают физики, эта технология не имеет принципиальных ограничений на расстояние между узлами, что в перспективе поможет создать квантовый «интернет» — объединение квантовых компьютеров всего мира.

http://www.nanonewsnet.ru/news/2013/avstraliiskie-fiziki-sozdali-osnovu-dlya-kvantovogo-interneta

Робот-муха. Видео.

В Гарварде построили робота-муху

Учеными Гарвардского университета сконструирован прототип робомухи, полет которого имитирует полет одного из самых распространенных насекомых на Земле. Впрочем, и размеры устройства напоминают размеры мухи.

Конструкция не является полноценным роботом, на ее борту нет элементов питания и управляющей электроники. Ток подается по тончайшим проводам, приводящим в действие пьезоэлементы, управляющие крыльями. В зависимости от частоты сокращений каждого крыла создается подъемная сила, или меняется ее вектор.

( Read more... )

Здесь нефти нет!