В китайском Сянгане была успешно совершена операция по имплантации искусственной сетчатки глаза женщине, потерявшей зрение много лет назад, с целью помочь ей вновь различать оптические изображения окружающих предметов. Это первый случай проведения такой операции в Азии, сообщает информагентство Синьхуа.

Как сообщил директор офтальмологического отделения при медицинском институте Сянганского университета Хуан Шисюн, операция была выполнена в феврале этого года. Женщина лишилась зрения почти 15 лет назад по причине наследственного патологического изменения пигмента сетчатой оболочки глаза. В ходе операции под сетчаткой глаза больной был вживлен чип, содержащий 1500 электродов, который способен передавать полученные оптические изображения на зрительные нервы человека, тем самым помогать человеку восстанавливать зрение в ограниченной степени.

После операции восстановительный процесс проходит благополучно, а пациентка уже может воспринимать оптические изображения и определять контуры вещей, находящихся перед глазами, но ей предстоит продолжать тренировки для дальнейшего улучшения зрения, говорит ее лечащий врач.

По словам медиков, подобные операции пока находятся на экспериментальном этапе, их официальное внедрение в клиническую практику, по прогнозу, произойдет через один-два года.

В газете "Поиск" опубликован новый спецвыпуск "Кадровый вопрос", посвященный проблемам реализации ФЦП "«Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.

Если эту работу, как в былые времена, напечатать да переплести - получился бы солидный фолиант в 1000 страниц. Да и в компьютерной памяти она занимает ни много ни мало несколько сотен файлов. Таков объем математических моделей циркуляции океана, созданных сотрудниками Института вычислительной математики (ИВМ) РАН и Государственного океанографического института им. Н.Н.Зубова (ГОИН) Росгидромета в ходе выполнения проекта, поддержанного Федеральной целевой программой “Научные и научно-педагогические кадры...” (ФЦП “Кадры”).

 - На первый взгляд, все очень просто, - говорит координатор исследования, ведущий научный сотрудник ИВМ и ГОИН, доктор физико-математических наук Николай Дианский. - С помощью дифференциальных уравнений можно описать поведение океана и атмосферы, а также их взаимодействие, проанализировать, как эти процессы влияют на климат. Сложность - в решении уравнений на современных компьютерах, мощности которых, как правило, всегда не хватает. Поэтому приходится применять различного рода упрощения, которые влияют на точность моделирования, а при построении самой модели использовать методы вычислительной математики, чтобы с помощью языков программирования алгоритм решения исходных уравнений перевести на машинный, цифровой код.

Исходная информация для нас - это, например, данные о температуре, солености вод, а также параметры атмосферного воздействия: направление и скорость ветра, величина солнечной радиации, влажность воздуха и т.д. Всего примерно 10-15 характеристик. Их предоставляют разбросанные по всему миру метеорологические станции, корабли погоды, даже специальные буи, размещенные непосредственно в океане.

Разрозненные сведения собираются в специализированные базы данных. Они доступны всем, кто занимается моделированием. А дело это чрезвычайно сложное: необходимо изучить физико-географические свойства исследуемых объектов, до тонкости овладеть вычислительными методами и способами программирования. По сложности это почти то же самое, что создать модель самолета. Ведь мы оперируем множеством данных, которые превращаются в гигантский комплекс программ, способных воспроизводить циркуляцию Мирового океана.

Модели постоянно усложняются, в них становится все больше ответвлений, так что одному человеку просто не по силам построить всю программу целиком. Как говорит наш научный руководитель академик Артем Саркисович Саркисян, заложивший основы создания численных моделей циркуляции океана, этим надо заниматься всю жизнь. Сложность еще и в том, что характеристики океана постоянно меняются, ведь это живой организм. И все, что с ним происходит, также необходимо оперативно учитывать, например, с помощью специальной методики усвоения данных наблюдений. Но мало создать программы, нужно провести еще серию численных экспериментов, чтобы оценить точность воспроизведения реального состояния и циркуляции вод океана. Приблизительно 20 процентов нашей работы тратится на анализ результатов - основное время идет на развитие модели и эксперименты, с ней связанные. Не скажу, что вместе нам удается “держать руку на пульсе” Мирового океана, но к этому стремиться надо.

Важная особенность наших моделей: они позволяют не только сделать прогноз на будущее, но и заглянуть в прошлое, заново проанализировав накопленные ранее данные метеорологических и океанографических наблюдений, выяснить, каким было, скажем, состояние океана несколько десятков лет назад. Обобщая все сведения, стараемся понять, что происходило с океанической системой с 50-х годов прошлого века по настоящее время, как она менялась, какое влияние оказывает на климат. А оно огромно: океан переносит тепло с экватора в высокие широты. Не будь его, климат в средних и высоких широтах на планете был бы куда более суровым.

Проект еще не завершен, основные выводы мы сделаем позже. Однако уже сейчас ясно, что по результатам моделирования (а они подтверждаются и данными наблюдений Арктического и Антарктического научно-исследовательского института Росгидромета, а также зарубежными исследованиями) в настоящее время происходит накопление пресных вод в Северном Ледовитом океане. Сброс этих вод в Северную Атлантику может привести к событию, которое уже имело место во второй половине 1960-х годов и получило название Великой соленостной аномалии, приведшей к некоторому похолоданию климата во всем северном полушарии.

Что же касается антропогенного воздействия, то одни специалисты напрочь его отвергают, другие, наоборот, придают ему первостепенное значение. Я же считаю, что воздействие человека значительно и весьма ощутимо. Но необходимо учитывать и собственные изменения климата, которые могут как нивелировать это влияние, так и усилить его.

На Западе в отличие от нашей страны моделированию климата уделяют большое внимание. Об этом говорит количество разрабатываемых моделей. Труднее обстоит дело с их качеством: нельзя сказать, что все они идеальны - у каждой есть свои достоинства и недостатки. Потому и родилась идея объединить созданные в разных странах модели, сравнить их и отобрать все лучшее. Например, используемая модель совместной циркуляции вод Атлантики и Северного Ледовитого океана задействована в отдельных программах проекта AOMIP (Arctic Ocean Model Intercomparison Project). Следует отметить, что климатическая модель ИВМ, в разработке океанического блока которой мы принимали непосредственное участие, единственная в России, находит применение в международных проектах CMIP (Coupled Model Incomparision Project). Результаты экспериментов по прогнозированию изменений климата с их помощью вызвали широкий общественный резонанс.

- В конкурсе на этот грант ФЦП “Кадры” участвовали порядка 70 организаций, - продолжает рассказ заместитель директора ГОИН, доктор географических наук, профессор Владимир Грузинов. - Так что конкуренция была жесточайшая. Помог научный авторитет сотрудников наших институтов, неоднократно подтвержденный глубокими фундаментальными исследованиями климатических изменений, статьями, опубликованными у нас в стране и за рубежом. Эксперты отметили, что мы пригласили опытных в этой области специалистов: академика Артема Саркисяна, члена-корреспондента РАН Рашита Ибраева, автора пока единственной российской вихреразрешающей модели циркуляции Мирового океана, других известных ученых и гарантировали выполнение работы.

Победа в конкурсе позволила нам привлечь к разработке моделей свежие силы - почти 20 молодых специалистов, аспирантов, студентов ведущих вузов страны, например Физтеха, МИФИ, МАИ... Их интересуют информационные технологии, возможность создания программ на самом высоком профессиональном уровне. В год нам выделяется порядка 3 миллионов рублей. По правилам, эта сумма делится на две почти равные части, обе идут на поддержку исследователей, участвующих в проекте, одна - ведущих сотрудников, другая - молодежи. Благодаря гранту молодые ученые получают в квартал дополнительно от 20 до 60 тысяч рублей.

Работа над проектом потребовала создания в ГОИН Научно-образовательного центра. В его рамках мы решаем три главные задачи: анализируем климатические изменения за последние 60 лет, собираем необходимые для этого данные и разрабатываем обобщающие их программы. Теперь у нас есть возможность провести дополнительные исследования, в частности, пополнить и усовершенствовать нашу климатическую базу данных. Статьи, освещающие эту работу, наши сотрудники публикуют постоянно. А окончательные выводы о грядущих изменениях климата мы сделаем после того, как завершим все эксперименты.

Журнал Science сообщает о гигантском прорыве в генетике – объединенной группе ученых из разных стран удалось синтезировать альтернативные версии ДНК и РНК. Эти молекулы точно так же способны хранить и передавать по наследству генетическую информацию.

Группа ученых из Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже под руководством Филиппа Холлигера смогла сделать то, что не удавалось прежде никому, – с помощью специального фермента они создали и размножили РНК- и ДНК-подобные молекулы, заменив в оригинальных РНК и ДНК содержащиеся в них сахара, соответственно, дезоксиразу и риназу совершенно другими сахарами. Этот "фокус" получился у них шесть раз с разными сахарами. Таким образом, они смогли заявить, что ими впервые синтезировано шесть разных "ксено-нуклеиновых кислот" (XNA) – молекул, в природе не существующих, но так же способных хранить и передавать генетическую информацию, причем на том же языке.

Таким образом, доказано, что ДНК и РНК, информационная основа всей жизни на Земле, не уникальны, и им можно подобрать множество альтернатив.

Главное фундаментальное следствие экспериментов – наконец-то появился свет в окошке в вопросе о том, как появились первые РНК. Будучи менее сложными молекулами, чем ДНК, они, по мнению большинства, возникли раньше, но так как они и сами невероятно сложны, то просто теоретически не могли появиться спонтанно - у них должны были быть предшественники. Скорее всего, это были некие намного более простые пра-РНК. Тем не менее, открытым оставался вопрос о том, как эти пра-РНК могли передавать свою информацию своим более сложным наследникам. Ученые считают, что здесь должно было быть задействовано третье лицо, переводчик, способный взаимодействовать с обеими молекулами. На роль такого "переводчика" вполне сгодилась бы одна из шести синтезированных XNA, нуклеиновая кислота со скелетом из треазы, простейшего сахара с удивительными свойствами, позволяющими молекуле на его основе не только "разговаривать" с РНК, но и входить в ее состав.

Большая международная группа генетиков из США, Европы и Австралии опубликовала в последнем номере журнала Nature Genetics сообщение о том, что два варианта одного и того же гена могут существенно усилить или, наоборот, ослабить интеллектуальные возможности человека. Причем варианты эти отличаются между собой всего на одну букву.

Все началось три года назад, когда четыре генетика – один из США, один из Голландии и двое из Австралии – пришли к выводу, что информация, получаемая в одной лаборатории из сделанных ею томографических снимков мозга, явно недостаточна, чтобы делать выводы на ее основе, и поэтому усилия таких лабораторий надо объединить. Они инициировали создание проекта ENIGMA (Enhancing Neuro Imaging Genetics through Meta-Analysis), в рамках которого сегодня работают более двухсот ученых из ста лабораторий мира.

Основной род деятельности в рамках проекта ENIGMA - сбор воедино множества изображений мозга, полученных с помощью магнитно-резонансных томографов, сравнение этих снимков с ДНК людей, принявших участие в исследовании, а также с другой информацией о них, в том числе медицинской. Главная цель – найти гены или генные последовательности, вызывающие или предотвращающие предрасположенность к целому ряду психических расстройств, таких как шизофрения, МДП, слабоумие или болезнь Альцгеймера.

Была еще одна цель – найти гены, влияющие на интеллект и размер мозга или его долей. Сравнивая между собой снимки 21 151 здоровых добровольцев с их ДНК и результатами тестов на IQ, ученые смогли вычислить ген под названием HMGA2. Как известно, генетические тексты природа "пишет", используя четыре буквы – А, С, Т и G. Оказалось, что если в определенном месте гена вместо буквы Т стоит буква С, то это приводит к увеличению объема мозга и его областей, отвечающих за память, одновременно повышая IQ его обладателя.

"Это было потрясающее открытие, - говорит один из основателей проекта ENIGMA и главный автор статьи Пол Томпсон из Медицинской школы Дэвида U'avtyf при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. – Мы нашли неоспоримые доказательства того, как этот ген влияет на мозг. В будущем это позволит нам управлять его действием".

Немецкие исследователи создали новый беспроводной передатчик энергии, который может найти широкое применение в медицине и мобильных электронных технологиях.

Передатчик, разработанный исследователями из Института Фраунгофера цилиндрической формы настолько компактен, что его можно носить на поясе. При этом он может передавать ток более 100 мВт на расстояние около 50 сантиметров. Таким образом, приемник можно разместить практически в любой части тела.

Новое устройство должно найти применение прежде всего в медицине. В настоящее время существует множество электронных имплантатов, вроде кардиостимуляторов, приборов, дозирующих лекарства, или микровидеокамер, сканирующих внутренние полости тела. До сих пор электропитание этих устройств было серьезной проблемой, ведь даже самые лучшие компактные аккумуляторы, например, в кардиостимуляторах, не работали дольше 2 лет. Разработка немецких ученых может решить эту проблему.

Безвредный для организма человека беспроводной передатчик может направлять энергию сквозь любые немагнитные материалы: кожу, мышцы, кости, внутренние органы, воду, пластик и даже некоторые металлы.

Внутри передатчика вращается магнит, который создает вращающееся магнитное поле. В свою очередь, это поле приводит в движение магнит внутри приемника, который таким образом вырабатывает электрический ток. Система может масштабироваться: от крошечных приборов из микроскопических магнитных гранул, до крупных промышленных приборов, работающих в герметичных баках.

В ходе испытаний новой беспроводной системы передачи энергии не было зафиксировано никаких вредных побочных последствий для живого организма – магнитное поле даже не нагревало живые ткани.