Космическая аптека, кофе на ультразвуке, слишком теплый океан

Космическая аптека: растения помогут лечить астронавтов на пути к Марсу

Дальние космические экспедиции — например, к Марсу — потребуют обеспечить экипаж лекарствами на сотни дней пути. Пополнять запасы с Земли будет невозможно. Срок годности многих лекарств в условиях радиации и невесомости сокращается. Ученые предложили элегантное решение — молекулярное фермерство. «Выращивать» лекарства будут прямо на борту, используя растения в качестве живых фабрик. При этом препараты выделяются из листьев, а само растение не погибает. Это очень важно в условиях, когда возобновлять «астрофермы» будет сложно или невозможно.

В качестве лечебного препарата взяли вирус мозаики вигны (CPMV). Для человека он абсолютно безопасен, даже напротив — работает как сильный иммуномодулятор. На основе CPMV уже создаются экспериментальные противоопухолевые препараты: частицы вируса как бы «тренируют» иммунную систему, помогая ей распознавать и уничтожать раковые клетки.

Для извлечения вируса растение не измельчили, а использовали апопласт — пространство между клетками листа. Процесс выглядит так:

• Лист погружают в раствор и создают вакуум, чтобы жидкость проникла в межклеточное пространство.

• Лист «прокручивают» в центрифуге — и раствор с вирусными частицами выходит наружу. Анализ показал, что такой метод дает чистый препарат, без примесей растительных белков.

Чтобы проверить устойчивость технологии к условиям полета, ученые смоделировали ключевые факторы: микрогравитацию, космическую радиацию и перепады температур.

Результаты отличные. В условиях микрогравитации растения стали более компактными и почти круглыми (это экономит место в космической теплице). Имитация радиации, как ни странно, даже увеличила выход вирусных частиц в раствор. А повышенная температура уменьшает общее количество вируса в тканях, зато в апопласте его становится больше. Все это стимулирует процесс «космической фармацевтики».

Эспрессо смогли приготовить ультразвуком

Инженеры из двух австралийских университетов нашли способ решения по-настоящему важной задачи: приготовили эспрессо без нагрева. Для извлечения растворимых веществ из кофейных зерен использовали ультразвук.

Напомним, в классическом методе воду нагревают почти до кипения и пропускают через плотно спрессованную массу кофе мелкого помола. Одновременное воздействие высоких температуры и давления помогает быстро извлекать в чашку масла, летучую ароматику и растворимые соединения — все то, что делает жидкость в вашей чашке настоящим кофе, густым и насыщенным. Австралийские ученые решили найти способ сэкономить энергию, которая затрачивается на нагреве воды. Причем обычное холодное заваривание их не устроило, ведь при этом кофе получается не таким плотным и концентрированным, не ароматным, да еще и не бодрящим (кофеина там лишь 20% от стандартного количества).

Австралийские инженеры переоборудовали кофемашину так, что на рожок с кофе подаются волны ультразвука — звуковые колебания частотой 42,6 кГц. Рожок резонирует и направляет энергию внутрь жидкости. Волны заставляют воду быстро сжиматься и разжиматься, в ней появляются микроскопические пузырьки (это процесс кавитации). При разрушении пузырьки разрушали и поверхность кофейных частиц. А дальше прохладная вода вымывала из разрушенного зерна все, что нужно для кофе.

При сравнении с классическим кофе полученный напиток был не менее насыщенным: растворить удалось 8,89% вещества из зерен. При горячей варке результат даже меньше: 8,74%. Концентрация кофеина была одинаковой. При этом энергозатраты снизились на 75%. Что самое интересное — люди не смогли отличить кофе, сваренный на огне, от кофе, приготовленного ультразвуком. Вот только что делать с тем, что кофе получается холодным, австралийцы пока не придумали.

Потепление океана вызывает истощение пищевых ресурсов

Фитопланктон — крошечные водоросли, которые живут в верхних слоях вод океанов. Они фотосинтезируют, обеспечивают океан органическим веществом и попутно вырабатывают около половины кислорода на планете. Но, похоже, начали голодать.

Об этом говорит международная команда океанологов, в числе которых были специалисты Калифорнийского университета в Ирвайне (США) и NASA. Ученые проанализировали данные со спутника NASA Aqua за 20 лет. Он фиксировал цвет поверхности мирового океана: фитопланктон, как правило, придает воде зеленый цвет.

Но не только примерное количество микроводорослей посчитали океанологи. Но и то, как он себя чувствовал. По соотношению углерода и хлорофилла в клетках можно определить, голодают микроводоросли или нет. Спутниковые снимки для этого синхронизируют с реальными пробами воды и с генетическим анализом бактерий прохлорококков (основой планктона). Дефицит питания приводит к образованию особых маркеров в ДНК. Их тоже анализировали.

Результат — глобальная карта «голода океана». Тревожнее всего картина в субтропиках — в малоподвижных областях Атлантики, Индийского и Тихого океанов. Это потому что из-за малой плотности теплых вод вода практически не перемешивается. Для фитопланктона это беда: с одной стороны, ему нужен солнечный свет для фотосинтеза, а он есть только у поверхности воды. С другой стороны, нужны микроэлементы: азот, фосфор и железо. Они остаются глубоко внизу. В итоге получается зона хронического голода.

Как использовать эту карту, пока непонятно: эмпирические данные говорят о том, что потепление воды вызывает, напротив, бешеный рост биомассы в высоких слоях океана. Кто прав — станет ясно уже скоро.

Разливы нефти в океанах предлагают убирать огненными смерчами

Крупные разливы нефти на поверхности морской воды — популярный на сегодняшний день инфоповод, который реализуется чаще, чем обычно. Что делать с такими разливами? Как очистить воду? Ведь нефтяные пятна, расползаясь по воде, полностью разрушают экосистему.

Ученые из Техаса и Беркли (США) впервые в истории провели эксперимент с прирученным огнем. Они уверенно отвечают: рукотворное огненное торнадо на водной глади — возможно!

Опыты инженеров заключались вот в чем: они построили треугольную башню над морской водой высотой 5 метров с регулируемыми стенами (если их вращать под определенным углом, получится, что они направят потоки воздуха). В эксперименте использовали воду и сырую нефть. А после поджога установка дала «фонтан огня».

По итогам эксперимента, огненный вихрь выжигает нефтяную пленку на 40% быстрее, чем обычное поджигание. А эффективность сгорания разлившейся нефти — уже 95%.

Главная сложность огненного вихря, если он будет воспроизведен в натурных условиях, заключается в том, что управлять им будет максимально тяжело.

Мы стали меньше встречаться

Компьютеры и особенно ИИ радикально уменьшили количество молодых людей, которые с удовольствием бы выходили «в мир» и встречались там в реале со сверстниками.

При этом демографы неумолимы: рождаемость в мире падает. В 2023 году среднее число рождений на одну женщину было ниже 2,1 — ниже уровня воспроизводства популяции. Причем если в XX веке женщины стали меньше рожать, то в XXI люди в принципе реже встречаются друг с другом и заводят отношения. Эту закономерность укрепили смартфоны: нам теперь безопаснее и спокойнее общаться дистанционно.

В последнее время фиксируется и использование ИИ в роли наперсника, коуча, тренера и даже личного психотерапевта. При этом темы затрагиваются практически любые. Нейросеть не оскорбит, не обидит, не придет с непрошеными советами. Не будет агрессивна. Она поддержит и поищет, чем помочь. По крайней мере, так думают современные молодые. И выбирают общаться с ней.

В Университете Цинциннати подсчитали, что высокоскоростной интернет ускорил падение числа зачатий и рождаемости. Подростков, кажется, больше не тянет друг к другу физически: они живут в Сети. Более того, появляются уже истории, когда переписки с ИИ приводили к иллюзии реальных отношений.