Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

snowman

Потенциально бессмертная душа

Как вы знаете, я до мозга костей рационалист и не верю ни в религию, ни в какие-нибудь эзотерические представления о природе человеческого сущеества. Я убеждён, что головной мозг — это биохимический компьютер натурального происхождения. Все функции психики, включая осознание себя как разумного существа со свободной волей, полностью сводимы к согласованному возбуждению и торможению нервных клеток. В случае физического разрушения мозга или длительного прекращения снабжения его кислородом человеческое сознание необратимо перестаёт существовать, не продолжаясь ни в теле, ни за его пределами.

Поэтому, возможно, для вас станет неожиданностью, что я вполне серьёзно употребляю слово «душа». Да, я считаю, что живые люди обладают душой, в то время как мёртвые люди и неживые предметы, включая самых совершенных из современных роботов, души не имеют. Под душой я понимаю содержащееся в связях между нейронами мозга состояние, сформировавшееся под влиянием проделанной мыслительной деятельности и пережитых ощущений, в котором содержатся уникальный опыт, индивидуальные воспоминания, привычки, умения, образ мышления и предпочтения конкретного человека.

Collapse )
snowman

Позиция: не знаю

Среди нас мало специалистов по климатологии, зато много специалистов по шестнадцатилетним девочкам. У многих из нас дома есть такие, так что мы знаем, о чём говорим. Сейчас, в лучших традициях демагогии, обе стороны климатических дебатов заменили обсуждение изменения климата, о котором рассуждать сложно, обсуждением личности Греты Тунберг, о которой рассуждать легко.

То, что Грета ещё маленькая (или, наоборот, уже вполне взрослая), что она больная (или, наоборот, здоровая), что за ней кто-то стоит (или, наоборот, никто не стоит), что она не имеет права так разговаривать со взрослыми (или, наоборот, имеет), никак не влияет на то, права она или нет.

То, что алармисты много раз оказывались неправы, да и сейчас о глобальном потеплении высказываются кликуши всех мастей, не означает, что на этот раз угроза не реальная. Такое бывает, что люди сначала ошибаются, а потом исправляются. Хотя могут быть и неправы, конечно.

То, что на Земле постоянно происходят естественные изменения климата, не означает, что сейчас к ним не добавилось очень быстрое по геологическим меркам антропогенное. Хотя, может быть, и не добавилось.

А то, что в прошлом многократно изчезали не только отдельные виды, но и целые экосистемы, не означает, что в следующую волну не исчезнет Человек Разумный. Хотя, может быть, и не исчезнет.

Чтобы на самом деле ответить на этот вопрос, а не просто посадить оппонентов в лужу, нужно разобраться в теме. Люди, посвятившие свою жизнь климатологии, не согласны друг с другом. Консенсуса нет, хотя большинство вроде бы на стороне теории антропогенного глобального потепления. Но наука — не демократия, и какая теория верна, решает не численность сторонников.

Так что, увы, я вынужден признать, что моя позиция по климатиечекому вопосу — «я не знаю». Потому до сих пор и не высказывался на эту тему публично.
snowman

Эс как доллар

Когда одному носителю русского языка приходится диктовать другому какую-нибудь тарабарщину латиницей, вроде адреса электронной почты, он обычно возвращается в детство и начинает описывать эти закорючки словами. «Эс как доллар, эс как русская эс, и с точкой...»

Нет, это не потому, что говорящий не знает, как называются буквы английского языка. Это потому, что говорящий не уверен, что это знает слушатель, или что он догадается, что под «и» подразумевается буква «e», а не «i». «Народные» названия английских букв в русском языке позволяют продиктовать эту чёртову почту любому дураку или дуре по телефону в шумном месте.

Недостатков у этой системы два: она значительно медленнее, чем Alpha-Bravo-Charlie, и во время её использования чувствуешь себя по-идиотски. В контексте английского или норвежского языка я всегда пользуюсь системой Alpha-Bravo-Charlie, и меня всегда понимают. А вот с носителями русского нельзя быть увренным, что они знают, на какую букву начинается Echo или Quebec. Что интересно, для русского языка стихийно сложиласть практика использования имён, обычно произвольных, но распространёных: Николай, Сергей, Иван, Виктор.

А в альтернативной вселенной американцы диктуют друг другу адреса кириллицей: «ess like English C, oo like English Y, schsha like fuck you that's how».

snowman

Теория справедливой Вселенной

Из всего разнообразия мифов, в которые верят люди, — о плоской Земле, о сотворении мира за неделю, о тайном мировом правительстве, — один из самых распространённых и одновременно самых опасных — это теория справедливой Вселенной. Тот или иной её вариант вклюает в себя практически каждая успешная религия, но и неверующие сплошь и рядом бывают убеждены, что окружающий мир непременно воздаёт каждому по заслугам.

Когда маленькие дети впервые обнаруживают, что у «я» есть границы, за которыми уже «не я», то они учатся воздействовать на это «не я», чтобы получить то, чего хотят. Когда ребёнок плачет, он воздействует на окружающую действительность, и та даёт ему поесть. Позже случается, например, что, если неделю хорошо себя вести, то мама купит конструктор.

Теория справедливой Вселенной описывает взаимодействие «я» и «не я» простой формулой: как ты поступал с окружающей действительностью, так и она рано или поздно поступит с тобой. Но в «не я» входит вообще всё, кроме самого человека. И вот эта совокупность всего наделяется некой способностью воздавать людям по заслугам.

Collapse )
snowman

Мозговой штурм: справочник по обозначениям

Предлагаю размять мозги решением задачки.

Предположим, что мы хотим издать справочник по многочисленным типографским обозначениям, применяемым в математике — от дробей до интегралов, от корней до матриц. Огромное количество как отдельных символов вроде «≈» и «±», так и принципов вёрстки вроде оформления показателя степени в виде верхнего индекса.

Вопрос: как организовать справочник, чтобы в нём можно было найти незнакомое обозначение, встреченное в научной статье? Словари с этой целью упорядочивают по алфавиту, но как упорядочить знаки и типографские приёмы?

Аналогичный вопрос можно задать относительно справочника по химической, лингвистической или музыкальной нотации.

Напоминаю главное правило рубрики «мозговой штурм»: критиковать чьё-то решение можно только в том случае, если в этом же комментарии вы предлагаете улучшение, исправляющее недостаток, на который вы указываете.
snowman

Если бы не изобрели электронную почту

Электронная почта существовала практически с самого рождения интернета, и это очень хорошо. Если бы её не изобрели тогда, то уж точно изобрели бы теперь, но всё было бы по-другому.

Прежде всего, было бы много разных почтовых сервисов: почта Google, почта Microsoft, почта Apple. Всё как сейчас, только переписываться можно было бы только в пределах какой-то одной почтовой сети. Вы либо переписывались бы только с теми, у кого такая же почта, как у вас (например, «мы всей семьёй — яблочники»), либо заводили бы по аккаунту в каждой системе. Какие-то системы были бы популярны в определённых странах или субкультурах.

У каждой почты был бы свой интерфейс, своё мобильное приложение, свой набор возможностей. Одна почта не поддерживала бы шифрование, другая не работала бы на Android, третья требовала бы находиться в определённой стране. Не было бы универсальных почтовых клиентов.

Зато почти не было бы спама, ведь ое существует в основном благодаря той самой открытости глобальной почтовой системы, где каждый компьютер в сети теоретически является узлом-участником.

По крайней мере некоторые из почтовых систем выглядели бы лучше, чем сейчас. Не было бы жуткого смешения шрифтов и «поехавших» цитат седьмого уровня. Скорее всего, были бы нормальные цепочки или деревья переписки без необходимости в постоянном цитировании при ответе.

Жаль, что система мгновенных сообщений не появилась в 1970-х и не стала ещё тогда неотъемлемой частью интернета. В результате сейчас имеем кучу мессенджеров, между которыми сообщения не ходят.
snowman

Американские учёные сломали макаронину пополам

На этот раз не британские учёные, нет. Исследователи из Массачуссетского технологического впервые смогли сломать макаронину всего на две части, построив для это специальное устройство.

И правда, если согнуть сухую макаронину (точнее, спагетти), пока она не сломается, вы, скорее всего, получите не меньше трёх фрагментов. Этот вопрос ещё покойного Фейнмана интересовал, но тот не дожил до экспериментального решения задачи.

Американцы выяснили, что макаронина, подвергнутая изгибающей деформации вплоть до разлома, быстро распрямляется, и это движение вызывает вторичные разломы. Им удалось подобрать параметры нагрузки, при которой получается всего два фрагмента. Устройство, показанное на фотографии в статье, сочетает тщательно вычисленную деформацию изгиба с небольшим перекручивающим усилием.

Грант на исследование получен от Церкви Летающего макаронного монстра.

Кстати, ещё Фейнмана волновало, в какую сторону будет вращаться поливалка, расположенная в сосуде с водой и засасывающая воду вместо разбрызгивания.
face

Дезоксирибонуклеат натрия

Среди распространённых в России плацебо приз моих личных симпатий получает «иммуномодулятор» под названием — вы только держитесь за что-нибудь —

дезоксирибонуклеат натрия!

Если название не кажется вам знакомым, то скажу, что это соль ДезоксирибоНуклеиновой Кислоты.

На что же способен продаваемый в аптеке раствор ДНК по 2000 рублей за курс инъекций? Кстати, это ДНК осетровых рыб, если интересно.

«Активирует противовирусный, противогрибковый и противомикробный иммунитет на клеточном и гуморальном уровнях. Регулирует гемопоэз, нормализуя число лейкоцитов, гранулоцитов, фагоцитов, лимфоцитов и тромбоцитов. Корректирует состояние тканей и органов при дистрофиях сосудистого происхождения, проявляет слабые антикоагуляционные свойства». И так далее, и тому подобное.

Это не просто развод почтенной публики. Назвать любую ерунду иммуномодулятором каждый может. Это, я считаю, развод красивый, со вкусом. Дезоксирибонуклеат натрия, Карл! Снимаю шляпу.
snowman

Боги-неудачники, выпуск 2

Продолжение серии записок о богах вымышленных миров, поставивших себя в глупое, нелепое или жалкое положение.

Тщеславному богу Кенодоксису недостаточно было сотворить человека по своему образу и подобию. В стремлении непременно оставить автограф в каждой клеточке своего творения он дал человеку аж 46 хромосом — при том, что для кодирования всех нужных белков с лихвой хватило бы и одной. Остальное место в геноме занимает описание его, Кенодоксиса, величия, старательно передаваемое из поколения в поколение репродуктивным аппаратом клеток. К его глубокому разочарованию, творения не поняли божественного языка, которым записана ода творцу, и назвали её не иначе, как мусорной ДНК.

Вселенная бога Стохастиса, от субатомной частицы до метагалактики, существует только в его воображении. Всё, на что помышленные им пытливые умы обращают свой взгляд, он придумывает по ходу дела, стараясь не противоречить при этом самому себе. Если свою любимую планету Стохастис разработал подробно, то далёкие звёзды только обозначил правдоподобными светящимися точками, но пока никто не догадался. Поиски цивилизаций на планетах у других звёзд обречены на неудачу, ведь и самих-то звёзд вовсе не существует. Что касается судьбы кота Шрёдингера, то об этом Стохастис ещё не думал.

Заботливая Эпистатия так искренне болеет за созданное ей человечество, что непрерывно лезет помогать. Однажды она дала евреям землю обетованную и такое для неё выбрала место, что и спустя тридцать три века на Ближнем Востоке неспокойно. Ужаснувшись парниковому эффекту в XXI веке, она вывела «лишние» айсберги на околоземную орбиту, чтобы повышение уровня мирового океана не вызвало затопления материков. Остатки айсбергов пришлось немедленно растапливать, чтобы бед не натворило теперь уже снижение уровня воды. Выброс как можно большего количества парниковых газов стал приоритетом индустриализированных стран. Благодаря государственным субсидиям бензин стал бесплатным. Тем временем, чтобы люди больше успевали, Эпистатия замедлила вращение планеты так, что в сутках стало по 26 часов, а затем долго подстраивала под это новшество биологические часы всевозможных животных. Через несколько веков деятельной заботы Эпистатия вынуждена была лично таскать планеты по орбитам и контролировать метаболизм каждого живого существа, поскольку от её вмешательств тонко настроенные системы давно пошли вразнос.

In English: Divine Losers, issue 2
snowman

Многоклеточный организм своими руками

Попробую описать давно возникшую у меня идею для компьютерной игры, хотя идея очень сырая, и только множество циклов прототипирования могут ответить на вопрос о том, можно ли сделать это играбельным.

Игра моделирует развитие многоклеточного организма из единственной оплодотворённой яйцеклетки (зиготы). У современной науки больше вопросов, чем ответов о том, как одна и та же генетическая информация, переносимая во все клетки организма, определяет развитие из одной клетки полноценного организма со сложной структурой, состоящего из более чем 200 разновидностей специализированных клеток. Кое-какие основы, однако, известны.

Клетки, выполняющие конкретные функции в организме, называются специализированными. Это, например, миоциты (клетки мускулатуры), нейроны (нервные клетки), эритроциты (красные кровяные тельца) и многие другие разновидности. В противоположность им, так называемые стволовые клетки не выполняют никакой конкретной функции, зато могут делиться. Зигота — самая универсальная (тотипотентная) стволовая клетка, которая даёт начало всем клеткам организма. Несколько первых поколений клеток после деления зиготы тотипотентны, но уже через несколько дней после оплодотворения в некоторых клетках происходят изменения по сравнению с другими — дифференцировка. После первого этапа дифференцировки клетки по-прежнему стволовые, уже не тотипотентные, а мультипотентные — из них разовьются не все возможные клетки организма, а только часть видов. Одновременно с увеличением числа клеток в эмбрионе продолжается их дифференцировка. После ряда таких шагов стволовая клетка наконец даёт начало специализированной клетке определённого типа. Обратный процесс — переход от специализированной клетки к стволовой — в большинстве организмов невозможен. Во взрослых организмах всегда присутствует определённый запас стволовых клеток разной степени дифференцировки, которые периодически делятся для поддержания собственной численности, а также специализируются на смену отработавшим своё или утраченным клеткам тканей, например, при регенерации.

Но как стволовая клетка «знает», во что ей превращаться дальше? Почему у нас нет сердечных клеток в мозгу, а нервных — в печени? Как клетки, образующие ткани, держатся вместе, и почему органы получаются определённых размеров и формы? Для регуляции потенциала развития, заложенного в стволовой клетке, она «следит» за ситуацией в окрестностях при помощи белков-рецепторов, а также сигнализирует о своём присутствии выделением тех или иных сигнальных веществ — лигандов. Каждый рецептор активируется определённым типом лиганда и запускает либо тормозит определённые процессы внутри клетки, например, активизирует или подавляет производство того или иного белка. В итоге близкое или дальнее соседство с клетками определённых типов или отсутствие такого соседства определяет судьбу стволовой клетки: пассивность, деление без дифференцировки, дифференцировка в те или иные виды стволовых клеток, окончательная специализация или даже самоликвидация (апоптоз). Некоторые типы клеток стремятся к соседству с другими клетками того же самого или родственного типа, а специальные связывающие белки (молекулы клеточной адгезии) позволяют таким клеткам «держаться» за соседей, образуя таким образом ткани.

Вот чрезвычайно упрощённое, неточное описание механизма развития многоклеточного организма, но для наших целей сойдёт, тем более что нам его для игры упрощать ещё сильнее.

Итак, задача игрока — запрограммировать развитие многоклеточного организма с заданными свойствами в генетическом коде единственной клетки — зиготы. Игра и вправду напоминает программирование, но это программирование не строками текста, а картинками и стрелочками.

В арсенале игрока несколько видов специализированных клеток с картинками и описаниями функций. Картинки эти мне видятся плоскими, похожими на иллюстрации в учебнике биологии, где разные типы клеток окрашены в разные цвета. Для специализации стволовой клетки в каждый из этих типов нужно запустить синтез определённого вещества — фактора роста. Игрок может создавать сколько угодно других белков — рецепторов, молекул клеточной адгезии, ферментов, факторов транскрипции. Этим белкам даются забавные названия вроде «трампампаза». Заставляя эти белки запускать синтез друг друга, можно фактически программировать поведение клетки, например для мембранного рецептора: «если поблизости нет труляля-лигандов, запустить синтез фактора бульбуль».

Составив набор белков, закодированных в наследственной информации зиготы, игрок нажимает на кнопку запуска и наблюдает за развитием организма. Молекулы белков, синтезируемые в клетках, тоже видно при увеличении. Можно нажимать на паузу, проматывать вперёд и возвращаться назад. Для простоты всё происходит в двумерном пространстве. Меняя набор белков и перезапуская моделирование, игрок старается получить организм с нужными свойствами.

На каждом уровне к организму выдвигаются определённые требования. Например, на первом уровне нужно построить некоторое подобие вольвокса — кольцо определённого размера из клеток со жгутиками. Для этого в распоряжении игрока один вид специализированных клеток. Игроку придётся применять молекулы клеточной адгезии для удержания клеток в кольце и рецепторы для контроля за его размером.

На последующих уровнях сложность требований возрастает — например, построить кишечнополостное с двумя слоями клеток, создать существо, перемещающееся из темноты к свету, или предусмотреть способность к регенерации при мелких повреждениях тела. Возрастает число специализированных клеток. При этом, поскольку формирование сколько-нибудь сложной структуры тела требует непомерной сложности межклеточной сигнализации, для упрощения задачи игроку каждый раз даются белки, запускающие всё более сложные цепочки процессов, как, например, на высоких уровнях «фактор формирования сердца». Есть и режим свободного творчества, где в распоряжении игрока все существующие в игре факторы роста и виды специализированных клеток. В этом режиме можно дать волю своей фантазии, построив организм, к которому не предъявлено заранее никаких требований. В электронном сообществе игроки могут обмениваться генетическими кодами получившихся в этом режиме интересных организмов.

Я не уверен, что такую игру возможно реализовать. Если её можно реализовать, я не уверен, что в неё возможно будет играть. Наконец, даже если в неё можно будет играть, я не уверен, что это будет кому-то интересно. В этом смысле идея ещё более сырая и сомнительная, чем моя предыдущая идея для компьютерной игры «Полный назад!» — поскольку здесь в развлекательных целях моделируется процесс чрезвычайной сложности и далеко не до конца понятный науке. Впрочем, есть ведь вполне годная игра о формировании звёзд, почему бы не быть игре и на тему морфогенеза?

In English: Do-it-yourself Multicellular Organism