Наука

Классический глазной экзамен может получить обновление. Исследователи разработали онлайн-тест на зрение, основанный на искусственном интеллекте (ИИ), который дает гораздо более точные диагнозы, чем лист заглавных букв, на который мы смотрели с 19-го века. Если тест покажет совершенство в обследовании глаз, он также может помочь пациентам с заболеваниями глаз отслеживать свое зрение дома. «Это интригующая идея», которая показывает, насколько устарела классическая проверка зрения, говорит Лаура Грин, офтальмолог из Института глаз Кригера. Грин не участвовала в работе, но она изучает способы использования технологий для улучшения доступа к медицинской помощи. Классическое обследование глаз, известное как диаграмма Снеллена, проводится с 1862 года. Чем ниже простыня букв, которую может прочитать человек, тем лучше его зрение. Тест быстр и прост в администрировании, но у него есть проблемы, говорит Крис Пих, специалист по информатике из Стэнфордского университета. По его словам, пациенты начинают угадывать буквы, когда они становятся размытыми, что означает, что они могут получать разные оценки при каждом прохождении теста. Пик не новичок в тесте Снеллена. В 10 лет врачи поставили ему диагноз хронический увеит, воспалительное заболевание глаз. «Я проходил все эти тесты, и для меня было совершенно очевидно, что это было ужасно неточно», — говорит он. Он хотел найти способ убрать человеческую ошибку из экзамена Снеллена, одновременно улучшая его точность. Поэтому Пих и его коллеги разработали онлайн-тест. Сначала пользователи калибруют размер экрана, настраивая поле на веб-странице в соответствии с размером кредитной карты. После ввода расстояния до экрана, тест отображает букву «Е» в одной из четырех ориентаций. Основываясь на ответе, затем алгоритм использует статистику, чтобы сделать прогноз […]

Традиционные взгляды на женщин как на домохозяек могут быть ошибочными. История предполагает, что древние общества оставили войну мужчинам. Но останки североамериканских охотников-собирателей и монгольских скотоводов теперь предполагают иначе. Скелеты показывают признаки того, что некоторые женщины в этих общинах были воинами. Давным-давно общества назначали определенные рабочие места мужчинам и женщинам. Но эти роли не были строго соблюдены, предполагают два новых исследования. Антропология — это изучение человеческих обществ. Давно считалось, что охотниками были мужчины, а собирателями — женщины. Но эта точка зрения сейчас кажется ошибочной и слишком простой, говорит Марин Пиллоуд. Она судебно-медицинский антрополог, работает в университете штата Невада. Она и другие ученые планировали поделиться своими новыми результатами на научной встрече в апреле. Но встреча была отменена из-за пандемии коронавируса. Теперь ученые описывают свои исследования в Science News for Student. Костные подсказки Группы охотников-собирателей жили в центральной Калифорнии от 5000 до 200 лет назад. Пиллоуд и ее коллеги обследовали более 400 скелетов людей из 19 групп. Археологические свидетельства помогли сформировать популярное представление об этих группах. Как и история и описания этих людей антропологами 20-го века. Они изображали людей как охотников, рыболовов и борцов в межплеменной вражде и других конфликтах. Они описали женщин как собирателей, ткачей и воспитателей. Но 128 скелетов от женщин-охотников-собирателей показали повреждения от стрел и острых предметов, таких как ножи. Команда Пиллоуд обнаружила аналогичные травмы у 289 воинов-мужчин. Скелеты принадлежат базе данных останков. Они приходят от более чем 18 000 охотников-собирателей. Еще в 2014 году Пиллоуд и другие ученые сообщили о том, что около 11 процентов мужчин в этой базе […]

Европейский Союз изо всех сил пытается превратить свое научное мастерство в экономическую выгоду для себя, согласно двухгодичному обзору Европейской комиссии и результатам европейских исследований и разработок в сфере технологий и науки. В 770-страничном отчете говорится, что Европа отстает от США и Китая в высокотехнологичных отраслях, несмотря на значительный научный выпуск и высокие государственные инвестиции. В нем утверждается, что Horizon Europe, будущая преемница программы финансирования исследований Horizon 2020 на сумму 77 миллиардов евро, должна поддержать инновации, поддерживая технологические стартапы и вкладывая деньги в партнерские связи с частным сектором. Комиссия опубликовала отчет сегодня вместе с предложением в 1,85 трлн евро для плана постпандемического восстановления, который предусматривает, что 94,4 млрд евро будут потрачены на Horizon Europe с 2021 по 2027 годах. Согласно отчету, исследователи из ЕС выпускают пятую часть самых цитируемых публикаций в мире, в то время как Соединенные Штаты занимают 31,3%. Китай занимает третье место — 17,5%. А расходы на НИОКР (Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы — совокупность работ, направленных на получение новых знаний и практическое применение при создании нового изделия или технологии.) в государственном секторе ЕС в процентном отношении к валовому внутреннему продукту уступают только Южной Корее, хотя Европейский союз падает на четвертое место в связи с Китаем, когда инвестиции частного сектора учитываются после Южной Кореи, Японии и США. Тем не менее, этот сильный научный результат и государственные инвестиции не производят высокотехнологичную экономику, которую хочет видеть Комиссия. В отчете говорится, что на каждый стартап стоимостью в миллиард долларов в Европе приходится на восемь в Соединенных Штатах и ​​четыре в Китае. Информационные и […]

Впечатляющая ледяная луна Юпитера шириной в тысячу миль – «Европа», является одним из самых привлекательных мест в солнечной системе. Мы давно подозревали, что он таит в себе гигантский внутренний океан — темную пропасть, в два раза превышающую объем всех океанов Земли, запертую под замерзшей оболочкой, толщина которой, возможно, составляет от 10 до 30 километров. У нас также имеются убедительные косвенные свидетельства того, что океан «Европы» является соленым и не похож на океан Земли, что указывает на среду, в которой скалистые, насыщенные минералами внутренние части находятся в прямом контакте с жидкой водой. Такого рода интерфейс играет настолько важную роль в создании богатой и разнообразной химии, что он поддерживает возможность сложной органической химии и даже инициирование явления, которое мы называем жизнью. Но, несмотря на все эти обещания — и действительно впечатляющий объем тщательной и неотразимой научной работы — простой факт заключается в том, что наши точные данные по «Европе» крайне ограничены. Это может стать небольшим шоком, ведь мы все видели захватывающие изображения поверхности Луны с ее перемешанным ледяным рельефом и массивными трещиноподобными чертами и красноватыми покраснениями. В действительности, однако, эти данные, полученные от Вояджера и Галилея, являются одними из самых маленьких в нашей библиотеке исследований планет. Они также представляют краткие моменты, крошечные окна времени, вырванные, когда появилась возможность. Другими словами, у нас нет постоянного или последовательного мониторинга «Европы», и все еще неполная информация о ее внешних особенностях и о том, проявляется ли ожидаемая динамика ее внутреннего пространства в реальном времени к ее поверхности. Три недавних исследования добавляют некоторые интригующие кусочки к этой […]

Глобальные выбросы CO2 от ископаемого топлива в 2020 году сократятся на семь процентов из-за пандемии коронавируса, но даже это резкое сокращение — самое резкое со времен Второй мировой войны — едва повлияет на долгосрочное глобальное потепление, сообщили исследователи. В начале апреля из-за блокировок коронавируса во всем мире загрязнение углеродом сократилось на 17 процентов по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, согласно первой рецензированной оценке воздействия пандемии на выбросы CO2, опубликованной в журнале Nature Climate Change. На четыре страны или блока — Китай, Соединенные Штаты, Европейский Союз и Индию — приходится две трети спада за первые четыре месяца 2020 года, что эквивалентно более чем одному миллиарду тонн CO2. Общий объем выбросов от промышленности и энергетики в прошлом году составил рекордные 37 миллиардов тонн. «Ограничение населения привело к радикальным изменениям в использовании энергии и выбросах CO2», — говорит ведущий автор Корин Ле Ле Керер, профессор Центра исследований климата Тиндалла в Университете Восточной Англии. «Однако эти крайние сокращения, вероятно, будут временными, поскольку они не отражают структурных изменений в экономической, транспортной или энергетической системах». По прогнозам Ле Кере и ее команды, если мировая экономика восстановится до пандемических условий к середине июня — маловероятный сценарий — выбросы CO2 в 2020 году сократятся всего на четыре процента. Но если ограничения на блокировку сохранятся в течение всего года, снижение составит около семи процентов. С почти пятью миллионами подтвержденных инфекций и 320 000 смертей пандемия COVID-19 отвлекла внимание от климатического кризиса, который доминировал в глобальных проблемах в 2019 году. Но климатическая угроза сохраняется, предупреждают другие эксперты. «Это едва […]

Никто не любит делать уколы. «Они причиняют боль», — говорит инженер Хоун Ли из Университета Ратгерс в Пискатауэй, штат Нью-Джерси. «Я ненавижу их, и все ненавидят их». Но они являются эффективным способом введения защитных вакцин и лекарств. Таким образом, Ли помог разработать новый тип микроиглы, который едва ощущается. Ученые годами работали над миниатюрными иглами. Идея в том, чтобы вводить жидкое лекарство, но с такой маленькой иглой, что не причиняет боли. Микроигла вонзается в кожу так же глубоко, как обычная игла, но это тоже имеет и обратную сторону. Большинство таких устройств гладкие, отмечает Ли. Они не могут оставаться на месте достаточно долго, чтобы ввести полную дозу лекарств. Вот где работа Ли отличается. Его группа представила новое устройство с микроиглами, которое может дольше держаться на коже. При разработке команда добавила несколько небольших зубцов, обращенных в обратную сторону, к поверхности игл. Эти зубцы закрепляют устройство на коже. Группа Ли рассказала о своем нововведении 10 марта в «Advanced Functional Materials». Вдохновленный природой дизайн «Колючки» могут звучать болезненно, но не волнуйтесь. Они торчат всего около 450 микрометров (0,02 дюйма). Это примерно толщина ногтя мизинца. Укусы существ в дикой природе вдохновили на такой дизайн. Ли задумался «Как мы можем имитировать, природу которая делает такие вещи?». Москит откачивает кровь иглой с зазубренными шпорами на его поверхности. Черви используют набухшую трубочку для кормления, называемую хоботком, чтобы закрепиться в стенках кишки. Жала медоносной пчелы имеют обратные зубцы. «Мы знаем, что природа действительно хороша в этом», — говорит Кэндис Маевски. «Таким образом, имитация природы — это хороший подход к дизайну». […]

Исследователи говорят, что новооткрытый Homo Sapiens (Человек Разумный) остается датированным примерно между 46 000 и 44 000 лет назад. Ученые утверждают, что зуб и шесть фрагментов кости, найденные в болгарской пещере, являются самыми древними датированными останками человека разумного в Европе. До сих пор большинство самых ранних окаменелостей людей на континенте имели возраст от 45 000 до 41 500 лет. Но их возраст основан на датах отложений и артефактах, связанных с окаменелостями, а не на самих окаменелостях. Исследователи сообщают, что 11 мая в журнале Nature появилась статья с данными находки дотируемой около 46 000–44 000 лет назад. Предыдущий доклад о самых ранних окаменелостях человека в Европе был посвящен фрагменту черепа из современной Греции. Это ископаемое может датироваться, по крайней мере, 210 000 лет назад, что сделало бы его самым старым на сегодняшний день, но датировка и идентификация вида этой находки противоречивы. Новые открытия в болгарской пещере Бачо Киро добавили доказательства сценария, в котором африканские Homo Sapiens достигли Ближнего Востока примерно 50 000 лет назад, а затем быстро рассеялись в Европе и Центральной Азии, заключают ученые. За исключением зуба, новые окаменелости Homo Sapiens были слишком фрагментарными, чтобы идентифицировать их по внешнему виду. Но исследователи могли извлечь белки из окаменелостей. По словам палеоантрополога Жан-Жака Хаблина из Института эволюционной антропологии им. Макса Планка в Лейпциге, Германия, и его коллеги, анализ того, как строились белковые строительные блоки, которые могут различать различные виды животных, привязал их к человеку. Митохондриальная ДНК, обычно наследуемая от матери, полученная из шести из семи окаменелостей Homo Sapiens, также идентифицировала окаменелости как […]

Подобно тому, как механики собирают старые детали двигателя, чтобы построить новый родстер, синтетические биологи переделали хлоропласты, двигатель в основе фотосинтеза. Ученые сообщают, что комбинируя светозаборную машину растений шпината с ферментами из девяти различных организмов, создают искусственный хлоропласт, который действует вне клеток, чтобы собирать солнечный свет и использовать полученную энергию для преобразования углекислого газа (CO2) в богатые энергией молекулы. Исследователи надеются, что их усовершенствованная система фотосинтеза может в конечном итоге преобразовать CO2 непосредственно в полезные химические вещества или помочь генно-инженерным растениям поглощать до 10 раз больше атмосферного CO2 по сравнению с обычными. «Это очень амбициозно», — говорит Фрэнсис Арнольд, инженер-химик из Калифорнийского технологического института, который не принимал участия в исследовании. Она говорит, что усилия по перепрограммированию биологии могут улучшить попытки преобразовать CO2 в растительные вещества, а также непосредственно в полезные химические вещества. Фотосинтез — это двухступенчатый процесс. В хлоропластах молекулы хлорофилла поглощают солнечный свет и передают дополнительную энергию молекулярным партнерам, которые используют его для генерирования энергосберегающих химических веществ аденозинтрифосфата (АТФ) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФН). Набор других ферментов, работающих в сложном цикле, затем использует АТФ и НАДФН для преобразования CO2 из воздуха в глюкозу и другие богатые энергией органические молекулы, которые растение использует для роста. Конверсия CO2 начинается с фермента RuBisCO, который побуждает CO2 реагировать с ключевым органическим соединением, запуская цепочку реакций, необходимых для производства жизненно важных метаболитов в растениях. Как бы ни был эффективен фотосинтез, у него также есть проблема, говорит Тобиас Эрб, синтетический биолог из Института наземной микробиологии им. Макса Планка. «RuBisCO очень медленный», — говорит он. Каждая копия фермента может […]

Таинственные структуры на орбитах малых тел во внешней солнечной системе могут возникать из-за гравитации массивного диска из ледяного мусора, а не из необнаруженного гигантского мира Около четырех лет назад, когда Энн-Мари Мэдиган впервые столкнулась с мыслью о том, что за орбитой Плутона может скрываться необнаруженная массивная планета, она была взволнована, но настроена скептически. Доказательства для такого мира были тогда — и теперь остаются — косвенными: странные схемы на орбитах маленьких объектов, на окраинах известной солнечной системы. Сторонники «Планеты девяти» (Плутон больше не учитывается в подсчете планет Солнечной системы) говорят, что такие паттерны могут быть получены благодаря мощному гравитационному влиянию этого мира. Но Мэдиган, астрофизик, который сейчас работает в Колорадском университете в Боулдере, интересовался, может ли быть достаточно другого, более прозаического объяснения. В то время она изучала, как звезды могут выталкивать друг друга на разные орбиты, вращаясь вокруг сверхмассивных черных дыр. И она не видела причин, по которым ее работа не могла бы относиться и к мельчайшим вещам, вращающимся вокруг нашего солнца. Сегодня, с тех скромных начал, Мэдиган и несколько ее сотрудников разработали совершенно другую теорию, чтобы объяснить странность во внешней солнечной системе: «коллективная гравитация» диффузного, растягивающегося (и пока в значительной степени гипотетического) диска ледяных обломков далеко за пределами Плутона могут изменить орбиты далеких объектов, которые мы легко можем наблюдать, таким образом, напоминает эффект большой планеты. Такой диск будет состоять из миллионов маленьких тел, большинство из которых остались от образования солнечной системы. «То, что мы делаем, учитывает гравитационные силы между всеми этими маленькими телами», — говорит Мэдиган. «Включение этих гравитационных сил […]

Новое геологическое исследование бросает вызов старой теории, которую ученые ранее использовали для объяснения этих пробелов. Некоторое время ученые ломали голову над слоями горных пород, отсутствующими в геологических записях Земли. В процессе эволюции Земли слои каменных отложений образовались один над другим, и каждый слой представляет собой отдельный период времени в истории Земли. Но в этой записи отсутствуют слои отложений, которые охватывают сотни миллионов лет — и ученые думают, что наконец-то выяснили, почему это так. Новое исследование предполагает, что эти разрывы, вероятно, были созданы движущимися тектоническими плитами планеты. Геологические пробелы в истории Земли известны как «несоответствия», а самая большая и известная коллекция пробелов известна как «Великое Несоответствие», которое заканчивается примерно 550 миллионов лет назад и начинается, более миллиарда лет назад. Ученые широко выдвигали гипотезу о том, что Великое Несоответствие было вызвано глобальным эрозионным явлением во время фазы эволюции Земли, известной как «Земля снежного кома», которая произошла дважды между 715 и 640 миллионами лет назад и когда планета была полностью покрыта льдом. Тем не менее, команда исследователей в настоящее время считает, что тектоническое движение на самом деле несет ответственность за эти недостающие слои. В исследовании Великого Несоответствия, которое проявляется в гранитном обнажении на Колорадском Пайкс Пик, ученые так же выявили несоответствия, появляются во всем мире. Ученые исследовали образцы минералов и кристаллов из окружающей породы, чтобы определить термическую историю слоев породы. Их анализ показал, что более ранний слой горных пород на Пайкс-Пик фактически разрушился до первой фазы снежного кома Земли, предполагая, что ледниковая эрозия не может быть причиной Великого несоответствия в этом регионе. Вместо […]