Генномодифицированные люди появятся на Земле до 2030 года — у генетиков Колумбийского университета получилось отредактировать ДНК эмбриона человека
Людей можно будет создавать почти «на заказ»: менять практически любой параметр, как в редакторе персонажа в играх — например, выбрать цвет волос, глаз, рост, здоровье и даже уровень интеллекта
Ради этого ученые и создали своеобразный «редактор генов», который точечно меняет структуру и параметры ДНК.
В ближайшие 5 лет мы увидим первых «отредактированных» людей.
Всем привет! Нет, к сожалению, неправда. Некоторые журналисты такие журналисты, кто бы мог подумать... Японские учёные нащупали путь, который когда-то (лет через 5-10) может привести к победе над синдромом Дауна. Вот так будет точнее. Это было опубликовано ещё в прошлом году, а свежие сенсации по теме из СМИ - не знаю, не проверяла вот. Расскажу достоверное.
В норме у человека 46 хромосом, которые несут нашу ДНК. При синдроме Дауна вместо двух положенных копий 21-й хромосомы в клетке оказывается три копии. Откуда берётся лишняя? Она может достаться от любого из родителей - это случайная поломка, чаще всего её увязывают с возрастом матери (но не императивно). Одна лишняя хромосома - это лишние сотни генов. Их "передозировка" и вызывает целый каскад нарушений: характерную внешность, сниженный мышечный тонус и разную степень задержки умственного развития. Некоторые называют это даже не "болезнью", а генетической особенностью, с которой человек рождается и живёт всю жизнь.
Что сделали умные японцы? Они взяли неплохо изученный инструмент, "молекулярные ножницы", CRISPR-Cas9, которые уже используют для точечной редакции геномов разных братьев наших меньших, и им убрали из клетки лишнюю хромосому. Прямо совсем убрали начисто, как будто её и не было. А нет лишней хромосомы - нет синдрома Дауна.
Но.
Во-первых, это было сделано in vitro. В разных группах клеток, да. Но - в колбе, в клеточных культурах, а не в живом организме. И уж тем более, не в человеке.
Во-вторых, даже в этих условиях успех редакции хромосомного набора оказался лишь 37,5%. То есть, успешная элиминация лишней хромосомы была достигнута в 37,5 % обработанных клеток. Мало.
Мы конечно давно ещё поздравили доктора Хашидзюме (Hashizume)и его команду (публикация была аж в феврале прошлого года). Но это правда ещё далековато от "победили". Но это - очень важный шаг, можно сказать - ключевой для хромосомно-генной терапии недалёкого уже будущего. Это в любом случае очень хорошая новость, и то, что журналисты, не приходя в сознание, попытались сделать её ещё лучше, ни чем эту новость не умаляет. Достижение крутое.
Сейчас в развитых странах (например, в России, это в системе ОМС) задолго до рождения есть скрининг, включающий в себя определение рисков синдрома Дауна у ребёнка. В прошлом (до скрининга) такие дети рождались, и будем честны - были сильно стигматизированы. А они ведь не виноваты, что так вышло. Они, в целом, очень добрые и мягкие, хоть и с серьёзно нарушенной когнитивистикой. Вот вам из личного наблюдения (участвовала давно в одном биологическом проекте по этому синдрому): на территории клиники, на лавочке, сидит мальчик (8 лет) с синдромом Дауна. На руках у него спит котёнок, а на лице - выражение вселенского счастья: котёнок пушистый, мягкий, солнышко греет и т.п. Неожиданно (для наблюдателей) он (мальчик) обмочился, не выказав ни малейшего дискомфорта. Воспитательница спрашивает, мол, как же ты, Миша, разве не знаешь, что если хочется в туалет, то надо туда быстренько идти... "Знаю, - отвечает Миша. - Обычно я хожу в туалет. Но сейчас если бы пошёл - разбудил бы котёнка. А он спит! Нельзя будить маленького, если спит. Штанишки потом переодену."
Конечно, тут и нарушение исполнительных функций. Такому мозгу сложно удерживать в голове несколько дел сразу (держать кота + терпеть желание пойти в туалет), да ещё и строить сложные планы формата "переложу котёнка, пойду, потом вернусь и поглажу его, чтобы снова уснул". Тут и трудности с сенсорикой: сигнал от тела получен, но он может прийти с опозданием или быть недостаточно сильным, чтобы вовремя всё осознать. И эмпатия и конкретное мышление: мысль "разбудить котёнка - это плохо" затмила собой мысль о штанах. Это не отсутствие понимания, а просто другой приоритет.
Я за давностью лет уже не помню точные слова, передаю смысл. Вот такие они, люди с этим синдромом. Вот вам иллюстрация того, как работает их мир. Для Миши радость от тёплого пушистого комочка на коленях была важнее неловкости и возможного порицания, важнее всего на свете. Выбор простых вещей - вот что часто имеет для них первостепенное значение. Именно за эту способность видеть счастье в мелочах люди с синдромом Дауна, наверное, и получили прозвище "солнечные дети".
После того, как мы научимся убирать лишнюю хромосому точно и безвредно, им потребуется реабилитация, конечно. Сейчас нет возможности наверняка сказать, насколько успешной она будет, - прецедентов-то пока не было, невозможно исследовать вопрос. Скорее всего, достаточно успешной. Посмотрим.
Я - Злобная Биохимичка. Соскучились по научпоп-постам? А вот. А то всё по каким-то отвлечённым вопросам пишу... За донаты спасибо!
Ссылки на Пабмед? Ну, вот тут, например, можно почитать.
Небольшое клиническое исследование, проведенное Институтом рака Дана-Фарбер, основано на фундаментальных исследованиях Солка, посвященных рецепторам витамина D и микроокружению опухолей.
Несомненный шедевр архитектуры — Институт Солка, возведённый в 1962 году
Институт биологических исследований Солка (Институт Солка) — это всемирно известный независимый некоммерческий научно-исследовательский центр, расположенный в Ла-Хойе, штат Калифорния (пригород Сан-Диего). Основана в 1960 году Джонасом Солком, создателем первой вакцины против полиомиелита.
Некоммерческий научно-исследовательский институт расположен прямо на берегу океана в районе Ла-Хойя в Сан-Диего, штат Калифорния.Комплекс зданий прерывается зеркальной гладью бассейна, переходящей в бесконечность неба.
Сфера деятельности :
Молекулярная биология, генетика, нейронауки и изучение старения.
Миссия Института — проводить фундаментальные, совместные, рискованные исследования, направленные на решение наиболее актуальных проблем общества, включая рак, болезнь Альцгеймера и уязвимость сельского хозяйства. Эта фундаментальная наука лежит в основе всех усилий по внедрению результатов исследований в практику, генерируя знания, которые позволяют создавать новые лекарства и инновации во всем мире.
ЛА-ХОЛЬЯ (25 мая 2026 г.) — Небольшое клиническое исследование, проведенное исследователями из Института рака Дана-Фарбер, проверило на пациентах идею Института Солка: активация рецептора витамина D может помочь изменить защитную среду вокруг опухолей поджелудочной железы таким образом, что этот печально известный трудноизлечимый рак может стать более уязвимым для терапевтического лечения.
В исследовании, опубликованном 25 мая 2026 года в журнале Nature Cancer , пациенты с ранее нелеченным метастатическим раком поджелудочной железы получали стандартную химиотерапию с парикальцитолом или без него — аналогом витамина D, уже одобренным FDA для других целей. У пациентов, получавших парикальцитол перорально или внутривенно, комбинация оказалась безопасной и снижала активацию фибробластов в микроокружении опухоли, что подтвердило доклинические результаты исследования Солка.
Целью исследования не было измерение эффективности данного подхода в лечении рака поджелудочной железы, однако исследователи отметили улучшение ответа на химиотерапию и увеличение выживаемости без прогрессирования заболевания в течение года среди пациентов, получавших парикальцитол в сочетании с химиотерапией. Кроме того, они обнаружили, что у пациентов с высоким уровнем экспрессии рецепторов витамина D, получавших парикальцитол, наблюдалась самая длительная общая выживаемость.
При метастатической опухоли поджелудочной железы раковые клетки (зеленые) окружены активированными фибробластами (серые), которые способствуют развитию резистентности к терапии и создают иммуносупрессивную микросреду (красная).
«Это исследование действительно использует новаторский подход к преодолению терапевтической резистентности при раке поджелудочной железы», — говорит соавтор исследования Рональд Эванс, доктор философии , профессор и заведующий кафедрой молекулярной и эмбриональной биологии в Институте Солка, финансируемой фондом March of Dimes. «Используя аналоги витамина D для активации собственной естественной системы организма, подавляющей фибротические и воспалительные реакции, мы можем позволить другим методам лечения выполнять свою работу».
Рональд Эванс, доктор философии , профессор и заведующий кафедрой молекулярной и эмбриональной биологии в Институте Солка
Как фундаментальные исследования привели к проведению этого клинического исследования?
Эванс открыл суперсемейство ядерных рецепторов — важную группу молекул, в которую входит рецептор витамина D. При активации определенными гормонами, витаминами или липидами ядерные рецепторы «включают» и «выключают» гены, управляя поведением клеток. Сегодня примерно 13% всех одобренных FDA лекарств действуют, воздействуя на ядерные рецепторы.
Эванс и его команда также обнаружили, что рецептор витамина D регулирует фибробласты в печени и поджелудочной железе в доклинических моделях. Фибробласты, клетки, составляющие соединительную ткань, образуют защитный барьер, который часто окружает опухоли поджелудочной железы и другие опухоли.
Эти знаковые исследования показали, что рецептор витамина D активно экспрессируется в редких популяциях фибробластов, находящихся в тканях, и имеет решающее значение для поддержания здоровья и стабильности тканей. Команда Эванса также продемонстрировала, что они могут блокировать фиброз печени и панкреатит с помощью синтетических аналогов витамина D, таких как парикальцитол, которые были разработаны для противодействия естественному механизму, разрушающему витамин D.
Поскольку интенсивная фибротическая реакция является характерным признаком опухолей поджелудочной железы, команда Эванса затем проверила, как эти методы лечения влияют на микроокружение рака поджелудочной железы — окружающую опухоль среду. Они с удивлением обнаружили, что в моделях рака поджелудочной железы аналоги витамина D могут обратить вспять активацию ассоциированных с раком фибробластов и, в свою очередь, способствовать ответу на химиотерапию.
Эти более ранние открытия стали одним из первых примеров нового терапевтического подхода к лечению рака поджелудочной железы: перепрограммирование благоприятной микросреды, окружающей и защищающей клетки рака поджелудочной железы.
От лабораторных исследований до клинической практики: что показало клиническое исследование и какие результаты оно выявило?
Опираясь на эти основополагающие результаты исследований Салка и в сотрудничестве с командой Эванса, Брайан Волпин, доктор медицины, магистр общественного здравоохранения, и Кимберли Перес, доктор медицины, из Онкологического института Дана-Фарбер, провели рандомизированное клиническое исследование, ориентированное на безопасность, посвященное влиянию аналогов витамина D на рак поджелудочной железы.
В этом исследовании 36 участников с ранее нелеченным метастатическим раком поджелудочной железы были распределены в группы стандартной химиотерапии (гемцитабин плюс наб-паклитаксел) плюс либо плацебо, либо внутривенное введение парикальцитола, либо пероральный прием парикальцитола. Парикальцитол — это одобренный FDA препарат, используемый для профилактики и лечения вторичного гиперпаратиреоза у пациентов с хроническим заболеванием почек.
Основная цель исследования заключалась в оценке безопасности добавления парикальцитола к химиотерапии. В целом, парикальцитол безопасно применялся в сочетании с химиотерапией, хотя у пяти из 12 участников, получавших парикальцитол перорально, наблюдалось повышение уровня кальция в крови, которое удалось контролировать путем стандартного снижения дозы.
Важнейшей второстепенной целью этого исследования было определить, происходят ли какие-либо молекулярные или клеточные изменения у пациентов, получающих парикальцитол. Для этого исследователи взяли парные биопсии пациентов на этапе скрининга и повторно через четыре-шесть недель лечения. Команда проанализировала образцы с помощью современных методов мультиплексной иммунофлуоресценции и пространственной транскриптомики для изучения изменений в популяциях клеток опухоли и микроокружения. Они обнаружили, что парикальцитол снижает активацию фибробластов в опухолях (но не их общее количество) и увеличивает инфильтрацию Т-клеток, типа иммунных клеток, которые обычно отсутствуют в опухолях. Эти результаты подтвердили потенциал парикальцитола в качестве терапии, изменяющей микроокружение опухоли.
Хотя исследование не было предназначено для сравнения эффективности лечения или результатов лечения пациентов, исследователи обнаружили разницу. Частичный ответ на лечение был более распространен среди пациентов, получавших парикальцитол (10 из 24, или 42%), чем среди тех, кто получал плацебо (один из 12, или 9%). Кроме того, у большего числа пациентов, получавших парикальцитол, не наблюдалось прогрессирования заболевания через год (пять пациентов), чем в группе плацебо (ни одного).
Исследователи также обнаружили, что у пациентов различался уровень рецепторов витамина D в опухолях. Более того, они выяснили, что уровень рецепторов витамина D коррелировал с исходами лечения: у пациентов с высоким уровнем рецепторов витамина D, получавших парикальцитол, наблюдалась лучшая реакция на химиотерапию и самая длительная общая выживаемость после лечения.
Почему это важно?
Рак поджелудочной железы остается одним из наиболее сложных для лечения видов рака. Стандартная химиотерапия может замедлить прогрессирование заболевания у некоторых пациентов, но результаты лечения остаются неудовлетворительными, и широко распространено мнение, что микроокружение опухоли способствует развитию резистентности к терапии. Опухоли поджелудочной железы часто окружены плотной, богатой фибробластами соединительной тканью, создающей барьер, который препятствует доставке терапевтических препаратов и формирует иммуносупрессивное микроокружение.
Что дальше?
Результаты этого исследования закладывают основу для более масштабных клинических исследований, направленных на оценку того, как сочетание аналогов витамина D с химиотерапией или другими методами лечения рака влияет на показатели выживаемости. Кроме того, в будущем необходимо проверить, может ли исходная экспрессия рецепторов витамина D служить надежным биомаркером реакции пациентов на комбинированную терапию, включая аналоги витамина D.
«Это исследование является важным шагом вперед в использовании аналога витамина D в качестве терапии, направленной на ремоделирование стромы, которая может преодолеть терапевтическую резистентность при заболеваниях поджелудочной железы», — говорит Перес. «Оно основано на фундаментальных исследованиях, проведенных в Институте Солка, подтверждает эти доклинические результаты на пациентах и предоставляет план будущих исследований, которые в будущем могут установить новый стандарт лечения».
Авторы и финансирование
Рональд Эванс, доктор философии, — профессор и заведующий кафедрой молекулярной и эмбриональной биологии в Институте Солка, финансируемой фондом March of Dimes. Клиническое исследование возглавляли врачи-онкологи Брайан Волпин, доктор медицины, магистр общественного здравоохранения, и Кимберли Перес, доктор медицины. Волпин является директором Центра исследований рака поджелудочной железы им. Хейла и заведующим кафедрой рака поджелудочной железы им. Роберта Т. и Джудит Б. Хейл в Онкологическом институте Дана-Фарбер, а также профессором Гарвардской медицинской школы. Перес — старший врач и содиректор Программы клинических исследований желудочно-кишечных заболеваний в Онкологическом институте Дана-Фарбер, врач-ассистент в Бригхэмской женской больнице и доцент Гарвардской медицинской школы.
В кампусе у каждого ученого отдельная комната, так что бы им никто не мешал совершать научные открытия. Для отделки выбрано дерево природных оттенков.
В то время как многие клинические испытания зависят от финансирования со стороны промышленности, в этом исследовании был протестирован подход, предполагающий повторное использование одобренных FDA лекарственных препаратов, уже применяемых в клинической практике, с ограниченными возможностями для получения коммерческой выгоды. Эта работа стала возможной благодаря федеральным грантовым агентствам и частным филантропам.
Учёные предложили новый способ обойти одно из самых известных фундаментальных ограничений солнечной энергетики — предел Шокли — Квиссера. Этот предел более 60 лет считался теоретическим максимумом для эффективности классических солнечных элементов и объяснял, почему даже идеальные фотоэлементы не могут использовать весь спектр солнечного света. В обычных условиях часть фотонов просто теряется: слабые проходят сквозь материал, а слишком энергичные теряют избыток энергии в виде тепла.
Новая работа показывает, что часть этой “потерянной” энергии всё же можно использовать. Исследователи из Японии и Германии предложили способ преобразовать энергию высокоэнергетического синего света в два полезных возбуждения вместо одного. Это стало возможным благодаря эффекту синглетного деления, при котором один фотон фактически даёт больше носителей заряда. В эксперименте удалось достичь эффективности около 130% по числу носителей энергии на 100 поглощённых фотонов, что выглядит как очень сильный результат для лабораторной стадии.
Ключевую роль в новой системе сыграла органическая молекула тетрацен в сочетании с молибденом. Раньше тетрацен уже рассматривался как перспективный материал для работы с высокоэнергетическим светом, но стабильность таких систем оставалась проблемой. По словам авторов, добавление молибдена помогло преодолеть это ограничение и сделать процесс более устойчивым.
Пока это именно лабораторный результат, а не готовая коммерческая технология. Но сама идея крайне важна: если такой подход удастся масштабировать, то солнечные панели будущего смогут использовать свет значительно эффективнее без полного отказа от привычной архитектуры фотоэлементов. В этом видео разберём, что такое предел Шокли — Квиссера, как работает синглетное деление и почему это исследование может стать одним из самых заметных шагов к солнечной энергетике нового поколения.
Как много мы знаем об окружающем мире и созданиях нас окружающих? Как много мы рассуждаем на глубокие темы, требующие целого набора научных знаний и фактов? Цель этого высера - разбудить в людях желание размышлять и дискуссировать на глубокие научные вопросы ради самой дискуссии и обсуждения.
Озадачился я тут сложным вопросом. У какого существа больше хуй. У кентавра или лошади? Интерес привел меня к небольшому соц-опросу в рядах моих знакомых ученых, в основном специализирующихся на алкоголизме и табакокурении. Мнения разделились. подавляющее большинство ответили, что самый большой болт у них самих (врут, самые большие болты, как мы тут знаем, у пикабушников). Часть специалистов серьезно рассмотрели этот вопрос и вынесли его на серьезное рассуждение среди своих знакомых. И результаты примерно такие: Большинство рассуждают о том, что так как кентавр - почти лошадь и тело у него конячье, то и болт тоже конячий. То есть размер одинаков. Но некоторые всерьез размышляют о том, что у кентавра хуй может находится не между задних ног, а между передних. и тогда есть немалый шанс того, что и хер у него человеческий. Также встал вопрос о том, что если болт у кентавра между передних ног, но он негр, то агрегат может теоретически достигать и лошадиного размера.
Стандартный кентавр.
Для сравнения размеров органов я начал поиск данных в глобальной сети и выяснил, что общие средние значения длины у лошади в состоянии покоя около 50см (49,5 наверное). В состоянии эрекции эти значения могут, по некоторым данным, увеличиваться вдвое, до 100-120см. Тут нужна помощь зоологов и владельцев коней, чтобы знать об этом более точно. Но ученые говорят, что многое зависит также от размеров самой лошади: согласно исследованию 2002 года, среди пород «легких лошадей» у арабских жеребцов были зафиксированы наименьшие средние размеры добавочных половых желез. Хотя это и не прямое измерение самого органа, оно указывает на общую тенденцию. Тяжеловозы (heavy horses): В отличие от арабских скакунов, у тяжеловозов, наоборот, были отмечены значительно большие размеры по ряду параметров. Миниатюрные лошади и пони: Как и следовало ожидать, представители этих групп имеют наименьшие абсолютные размеры репродуктивных органов по сравнению с более крупными сородичами.
У ней самый маленький)
Помимо всего прочего в ходе дискуссии выяснилось, что теоретически кентавр может обладать сразу двумя членами: спереди человеческим, средних размеров. И сзади, несравненно более крупного, лошадиного, диаметра и длины.
Также некоторых философов заинтересовал вопрос, как кентавр писает и какает в ситуации, если у него сразу два члена.
Жду размышлений от специалистов всех профилей, от механиков до философов. Вопрос крайне серьезный и требует разбора во всех областях науки и техники.
Рассказ начинается с размышления о том, что историю пишут не только победители, но и шпионы. Один вовремя переданный секретный документ способен изменить глобальный расклад сил. В центре внимания — недавно рассекреченное дело из архивов Службы внешней разведки РФ .
Контекст 1943 года: Гонка вооружений
В разгар Второй мировой войны развернулась тайная битва за создание первого атомного оружия. Разведывательная сводка того времени содержала данные о ядерных программах разных стран :
США: Масштабный «Металлургический проект» (конспиративное название), в котором участвовало более 500 ученых с бюджетом в 90 млн долларов .
Великобритания: Активно сотрудничала с американцами.
Германия: Информация была обрывочной, что создавало неопределенность.
Аналитическая записка Игоря Курчатова
Ключевым моментом видео является реакция физика Игоря Курчатова на полученные данные. Его рукописный ответ стал «дорожной картой» для советского атомного проекта .
Курчатов сразу оценил материалы как «громадные и неоценимые» и выделил три главные задачи:
Выделение изотопа: Как получить Уран-235 из обычной руды .
Цепная реакция: Как запустить и контролировать процесс .
Критическая масса: Сколько вещества нужно для взрыва .
Технологический прорыв: Выбор пути
Курчатов применил метод «обратной инженерии», анализируя западные подходы прямо на бумаге .
Западный метод: Газодиффузионный — громоздкий, дорогой и энергозатратный .
Альтернатива: Курчатов заметил в отчетах упоминание газовых центрифуг и понял, что это более изящный и эффективный путь .
Итоги и наследие
Благодаря этой развединформации и анализу Курчатова, СССР смог избежать тупиковых ветвей развития и сэкономить годы исследований. Это позволило ликвидировать ядерную монополию США гораздо раньше, чем ожидал Запад .
Работа велась в режиме строжайшей секретности: черновики подлежали уничтожению, а содержание переписки было известно лишь узкому кругу лиц . Выбор в пользу центрифуг, сделанный в 1943 году, до сих пор является основой мирового лидерства российской атомной отрасли .
Бананы радиоактивны (из-за калия-40). Однако, чтобы получить ощутимую дозу, вам придётся съесть около 10 миллионов бананов за раз.
Авокадо ядовиты почти для всех животных, кроме человека и других приматов. Вещество персин, содержащееся в косточке и кожуре, смертельно опасно для птиц, кошек, собак и лошадей.
У жирафа и человека одинаковое количество шейных позвонков — 7.
Учёные доказали, что кошек можно считать жидкостью. Французский физик Марк-Антуан Фарден проанализировал реологию (поведение вещества при деформации)и пришёл к выводу: кошки принимают форму сосуда, в который их помещают, и растекаются под действием силы тяжести — как жидкость.
Вомбаты — единственные существа в мире, чьи экскременты имеют форму почти идеальных кубиков. Группа учёных из США и Австралии решила выяснить, как это возможно, учитывая, что анус у вомбата круглый. Оказалось, что дело в неравномерной эластичности кишечника. В последних 8% длины кишечника ткани растягиваются по-разному: две зоны жесткие и две — гибкие. При сокращении они формируют грани куба. Вомбаты метят территорию, откладывая кубики на камнях, и эти кубики не скатываются, как было бы с шариками - таким образом, форма экскрементов вомбата имеет вполне определённый практический смысл.
Ученые доказали, что борода защищает от ударов в лицо. Они сделали модель челюсти из композита, покрыли овечьей шкурой с волосами и без, и роняли на неё груз, имитируя кулак. С «бородой» поглощалось на ~30% больше энергии удара.
Учёные доказали, что банановая кожура действительно очень скользкая — коэффициент трения сравним со льдом или тефлоном. Они сравнили с кожурой яблока и мандарина (те гораздо менее скользкие).
Если собрать всё золото, когда-либо добытое человечеством, и переплавить в один куб, его сторона составит всего около 22 метров. Вы могли бы поставить этот куб где-нибудь на школьном спортивном поле, и там осталась бы еще уйма свободного места. Теоретически в этом нет ничего невозможного - золото практически вечно. Всё золото, добытое когда-либо человечеством, существует где-либо до сих пор.
Все атомы в вашем теле значительно старше динозавров. Многие атомы водорода и углерода в вашем теле когда-то побывали в телах динозавров, древних растениях, первобытных людях и т.д.
Учёные из Бристольского университета использовали высокоскоростные камеры и лазеры, чтобы измерить, как далеко разлетаются частицы при чихании. Скорость вылета частиц может достигать 150 км/ч, а облако аэрозоля способно покрыть расстояние до 8 метров.
Почему у дятлов не болит голова? Дятел наносит до 20 ударов в секунду с огромной силой, но не получает сотрясения мозга. Дело в том, что у дятлов есть уникальная подъязычная кость (гиоид), которая огибает весь череп изнутри и работает как амортизатор. Кроме того, их мозг плотно прилегает к черепу, поэтому у него просто нет места, чтобы «болтаться» при ударе.
Учёный Метин Эрен решил проверить старую эскимосскую легенду о старике, который сделал нож из собственного замороженного кала, чтобы зарезать волка и сделать из него сани. Учёный сел на специальную диету, собрал "материал", заморозил его до -50°C и заточил. Нож оказался абсолютно бесполезным — он просто плавился при контакте с мясом, оставляя коричневые полосы, но ничего не разрезая.
Крысы обожают, когда их щекочут. Учёные щекотали крыс пальцами. Грызуны не только "хохотали" (излавали сигналы частоте 50 кГц, которые человеческое ухо не слышит), но и начинали преследовать руку учёного, требуя добавки.
В Physical Review Letters вышла статья, где физики в прямом эфире увидели, как в ультрахолодном квантовом газе рождаются волны плотности — «полостные» узоры, навеянные светом. Раньше о таком порядке судили лишь косвенно: по утечке фотонов или по брэгговским пикам в спектре быстрых заряженных частиц. Теперь же учёные получили четкую «картинку» самого процесса.
Схема опыта проста, как все гениальное. Лазерный луч зажимают между двумя зеркалами — получается оптический резонатор, в котором световые волны стоят, усиливаются и создают строгую картину полей. Внутрь этой «световой ловушки» помещают облако ультра-холодных ферми-атомов. Атомы поглощают фотоны и тут же переизлучают их; излучённые кванты летят дальше и снова захватываются другими атомами. Получается своеобразный «фотонный обмен» — дальнодействующее взаимодействие между всеми частицами сразу.
Когда интенсивность лазера переваливает критический порог, газ перестраивается сам: атомы выстраиваются в периодические полосы — волны плотности. Это и есть фазовый переход в сверхизлучающее состояние: коллективное взаимодействие через общее световое поле побеждает тепловое блуждание, кинетическую энергию, давление Ферми и прочие «вредные» эффекты. Главное — свет, уходящий из резонатора, несёт в себе живую информацию о порядке и почти не разрушает его. Так появился шанс наблюдать самоорганизацию в реальном времени.
Чтобы увидеть, как именно рождается узор, команда собрала микроскоп с большой числовой апертурой. Он объединяет два приёма: счёт фотонов из резонатора и абсорбционную визуализацию — измерение затухания слабого зондирующего луча при прохождении через облако. Сначала газ накачивают до сверхизлучения, затем щупают его коротким слабым импульсом и фиксируют тень. Повторяя процедуру многократно, исследователи восстановили поле корреляций плотности с пространственным разрешением в доли микрона и временным — в доли миллисекунды.
Результат оказался наглядным. Уже на ранней стадии перехода в газе появляются длинные корреляции: атомы «знают» о положении соседей за десятки микрон. Пространственная картина повторяет структуру стоячей световой волны в резонаторе: где поле максимально, там — пики плотности, где минимально — впадины. Амплитуда и фаза волны одинаковы по всему облаку, что подтверждает: взаимодействие действительно «бесконечно дальнее». Корреляции фотонного потока и атомного узора совпадают почти идеально — свидетельство того, что свет и вещество движутся в унисон.
Авторы подчёркивают: их метод работает не только для простых волн плотности. Та же схема позволит «сфотографировать» намагниченность, парные структуры в суперфлюидных фазах или экзотические корреляции в решётках Раске-Хаббара. А значит, у исследователей появился новый инструмент для проектирования квантовых взаимодействий и открытия неизведанных состояний вещества.
