Ученый материал: тандем ИИ и собаки и как человек научился бегать
Израильские ученые предложили новую методику диагностики рака, в которой совместили возможности собаки и искусственного интеллекта. Специалисты из США выяснили, что своей способностью быстро бегать на большие расстояния современный человек обязан мутациям в ахилловом сухожилии. А сотрудники Сколтеха открыли новый вид бактериофагов, которые способны уничтожать даже те штаммы кишечной палочки, которые выработали защиту от этих микроорганизмов. Об этих и других наиболее интересных новостях науки читайте в материале «Известий».
Псевдоспутники будут раздавать интернет в удаленных поселках
В России приступили к созданию первого отечественного псевдоспутника. Это класс беспилотников, которые предназначены для работы в течение длительного времени на больших высотах. Проект реализует отечественная стартап-команда, которая специализируется на космических технологиях.
Как объяснили разработчики, псевдоспутниками называют системы, которые по своим задачам схожи с аппаратами, функционирующими на земных орбитах, но их запускают гораздо ниже — в стратосферу — на высоту порядка 18–25 км. Поэтому стоимость их запуска и эксплуатации на несколько порядков ниже, чем космических аппаратов. Однако и площадь, которую стратосферные аппараты обеспечивают покрытием, по сравнению со спутниками кратно меньше.
— Разработка представляет собой беспилотный летательный аппарат самолетного типа. Он предназначен для беспосадочного полета в течение месяца и больше. Псевдоспутник оснащен четырьмя электрическими двигателями, которые используют солнечную энергию. На верхней поверхности крыла установлены солнечные батареи, за счет которых беспилотник в полете будет днем запасать энергию, а ночью расходовать, — рассказал «Известиям» руководитель проекта, исполнительный директор компании «Стратолинк» Николас Оксман.
3D-биопечать поможет лечить пародонтит и травмы челюсти
Специалисты Института стоматологии им. Е.В. Боровского и Института регенеративной медицины Сеченовского университета разработали новую методику восстановления повреждений пародонта — совокупности мягких и твердых тканей, окружающих зубы и обеспечивающих их крепление в кости. К ним относятся десны, цемент корня, соединительные и другие виды тканей. Ученые создали технологию получения биоэквивалента разрушенного участка на основе собственных клеток пациента, биосовместимых полимеров и сфероидов (трехмерных клеточных структур) при помощи 3D-биопечати. Такая тканеинженерная конструкция полностью совместима с организмом пациента.
— Это гораздо больше, чем просто трансплантат, — это живая ткань, родственная для организма пациента, так как выращена из его же клеток. Пока что такой подход не реализован нигде в мире. Он подойдет и для восстановления пародонта, поврежденного вследствие различных заболеваний, и для закрытия посттравматических и послеоперационных дефектов, — рассказала врач-стоматолог, доцент кафедры хирургической стоматологии Сеченовского университета Светлана Репина.
Бактериофаг уничтожит даже защищенную кишечную палочку
Ученые Сколтеха выявили новый вид вируса-бактериофага Sxt1. Его особенность в том, что он может эффективно уничтожать не только обычные штаммы кишечной палочки, но и те варианты этого микроорганизма, которые обладают защитой против других типов вирусов.
— Этот вирус может заражать не только лабораторную кишечную палочку, но и некоторые ее природные формы, устойчивые к большинству фагов благодаря особенностям устройства клеточной стенки. Это нас удивило, так как ближайшие родственники Sxt1 не способны преодолеть эти барьеры. Можно предположить, что он будет лучше справляться и с инфекциями, — сказала аспирант Сколтеха Полина Ярема.
ИИ научился диагностировать рак с помощью собак
Специалисты израильского проекта SpotitEarly объединили возможности собаки и искусственного интеллекта для диагностики рака. Давно известно, что некоторые животные могут с помощью обоняния ощущать признаки онкозаболеваний. Проблема в том, что собака способна сигнализировать человеку, что она что-то унюхала, но более подробную информацию передать не может. Ученые использовали ИИ, чтобы анализировать реакцию лабрадора на запахи дыхания пациентов с разными видами рака. Из 261 больных с этим диагнозом тандем питомца и компьютера выявил в ходе исследования 245. По словам исследователей, такой подход позволяет диагностировать болезнь намного раньше, чем это могут делать существующие методы.
— Что особенно важно, методика работала также хорошо на ранних этапах развития рака, как и на поздних. Это имеет решающе значение, так как ранняя диагностика может увеличить показатели выживаемости при этой патологии, — сказал главный технический директор SpotitEarly Асаф Рабинович.
Бегать быстрее человека научила эволюция
Американские ученые построили компьютерную модель скелета афарского австралопитека, который жил более 3 млн лет назад. Специалисты сравнили ее со строением современного человека. Оказалось, что хотя эти древние родственники людей и передвигались на двух ногах, однако делали это намного медленнее. Мутации в ахиллесовом сухожилии позволили Homo sapiens расходовать энергию во время бега намного эффективнее.
— Анализ дает нам детальную картину скорости бега древних родственников человека и тех мышечных адаптаций, которые позволили современным людям бегать на большие расстояния, — сказал эволюционный антрополог из университета Дьюка в Дареме Герман Понтцер.
Благодаря строению своего скелета афарский австралопитек очень хорошо подходит для изучения эволюции прямохождения в человеческой линии, добавили исследователи.
