Пять инноваций прошлой недели, которые вы могли пропустить (28 марта-3 апреля)
Лазерный плащ против враждебного разума
В то время как американская лаборатория SETI и прочие подобные научные организации активно ищут космический разум, астрофизики из Колумбийского университета считают, что от него надо прятаться: инопланетяне могут быть совсем недружелюбными и уничтожить нашу планету. Чтобы спасти Землю, они придумали особую лазерную защиту. Когда Земля пересекает диск Солнца, его видимая яркость в это время снижается, и если за нами кто-то наблюдает, они наверняка знают о такой закономерности. Но если каким-то образом предотвратить падение яркости Солнца, инопланетяне нас никогда не вычислят.
Ученые предложили компенсировать недостающий свет при помощи направленных на Солнце мощных лазеров. Лучи от таких систем должны идти и в направлении звезды, на которой может присутствовать разумная жизнь. Астрофизики рассчитали, что излучение лазера мощностью 30 МВт один раз в год в течение 10 часов обеспечит нужный эффект в видимом диапазоне. А вот чтобы "шапка-невидимка" покрыла пространство на всех длинах волн, потребуется множество лазеров общей мощностью 250 МВт. Поскольку это очень дорого, ученые предложили энергосберегающую альтернативу: маскировать лазером наличие в атмосфере Земли кислорода (по его присутствию можно понять, что на нашей планете есть жизнь). Это позволит сократить мощность лазеров до 160 МВт.
Если же планы поменяются и нужно будет наоборот - найти инопланетян, новая технология позволит сигнализировать о присутствии разумной жизни на Земле, а заодно и передавать кодированную в луче информацию.
Если же планы поменяются и нужно будет наоборот - найти инопланетян, новая технология позволит сигнализировать о присутствии разумной жизни на Земле, а заодно и передавать кодированную в луче информацию.
Бактерии для всего
Инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) разработали язык ДНК-программирования Cello, который позволит всем желающим без углубленных знаний биологии выращивать бактерии с заданными свойствами. Технология основана на программе Verilog, применяемой при разработке чипов для электронных схем. Все, что нужно для создания бактерии - определенные навыки программирования: придется написать текстовый код, который затем переводится на язык ДНК - нуклеиновых кислот. Текст описывает логические компоненты, которые необходимы для выполнения требуемой функции, а переводчик-компилятор подбирает соответствующие молекулы ДНК.
Сформированная генетическая цепочка, кодирующая указанную информацию, внедряется в микроорганизм. Таким образом можно спроектировать бактерии для самых разных целей, включая производство новых видов лекарств, создавать новые методы борьбы с сельскохозяйственными вредителями и эффективные способы очистки океанов. Опасность в том, что такие генно-модифицированные организмы можно использовать не только во благо, но и как бактериальное оружие.
Что крадет четыре года жизни
Ученые из Эдинбургского университета нашли у 70% населения Великобритании особые мутации в генах APOE и CHRNA и установили, что они на несколько лет сокращают жизнь. Оказалось, что носители одной из таких мутаций умирают на год раньше, но если "неисправны" одновременно APOE и CHRNA, то жизнь сокращается уже на четыре года. Это связано прежде всего с тем, что изменения в данных генах провоцируют заболевания дыхательной системы и болезнь Альцгеймера.
Такая информация особо актуальна при бурном развитии генетики и основанных на ней методик лечения. В обозримом будущем стандартной процедурой станет скрининг на генетические мутации и, зная о предрасположенности к той или иной болезни, можно предпринять меры до ее возникновения. Так, обладателям мутаций в гене CHRNA, нельзя курить, поскольку у них риск развития рака легких особенно высок. Если мутации все же будут прогрессировать, их можно будет купировать с помощью технологии генетического редактирования CRISPR, которую вскоре наверняка официально разрешат к применению.
Как работает "мозговой" суперкомпьютер
Специалисты компании IBM Research разработали первую в мире нейроморфную вычислительную систему. Ее основой является процессор IBM TrueNorth, изначально созданный по заказу Пентагона, а в составе ядра - 16 млн. цифровых нейронов и 4 миллиарда синапсов. Такой компьютер потребляет очень мало энергии - всего 2.5 Ватт. На кристалле процессора TrueNorth размещены электронные цифровые аналоги нейронов и синапсов, а сам чип представляет собой аналог участка головного мозга. Эта технология масштабируемая, то есть, на ее основе можно создавать мощнейшие вычислительные системы, способные производить миллиарды миллиардов операций в секунду. Это в пятьдесят раз быстрее, чем существующие суперкомпьютеры.
Имитируя деятельность человеческого мозга, нейроморфный процессор преодолевает некоторые из ограничений традиционной архитектуры фон Неймана. Так, процессор можно отключать для экономии электроэнергии, а программные инструкции проходят теми же путями в одно и то же время, что невозможно при работе обычных процессоров. Новая нейроморфная система будет использоваться в Ливерморской Национальной лаборатории имени Лоуренса для составления программ кибербезопасности в области ядерных вооружений, а также применяться при подземных ядерных испытаниях. Потенциальные возможности системы также могут сделать ее основой множества научных открытий.
Телепортация становится реальностью
Технология голо-телепортации - захвата трехмерного видео-изображения от компании Microsoft Research, позволит переместиться в любую точку мира в виде голограммы. Голо-телепортация позволяет получать трехмерное изображение человека и в режиме реального времени воспроизводить его в другом месте, внедряя в новую окружающую среду. Несколько трехмерных видеокамер снимают человека сразу с нескольких разных точек, после чего особое программное обеспечение собирает эти изображения в единую трехмерную фигуру. Она обрабатывается, сжимается и передается в то место, где требуется воссоздать виртуального человека.
"Получатель", чтобы увидеть телепортируемого, использует устройство дополненной реальности типа Microsoft HoloLens. Голограмма настолько реалистичная, что создается иллюзия физического присутствия человека. Голо-телепортация также позволяет масштабировать голографические изображения, превращая их в либо миниатюрные, либо в гигантские образы.