Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 20 от 29 мая 2007 года

• Название: Журнал «Компьютерра» № 20 от 29 мая 2007 года
• Автор: Компьютерра
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература

---

Индивидуальная версия Innov8, вероятно, появится к сентябрю. Позже должен выйти и онлайновый вариант, где пользователи смогут не только сравнивать успешность выполнения заданий, но и взаимодействовать друг с другом. ДП

Темна вода во трубах

Новый подход за контролем потребления наркотиков разработала группа ирландских ученых под руководством Брэтта Полла (Brett Paull). Исследователи оценили уровень потребления кокаина и морфина в Дублине на основании анализа концентрации этих веществ и продуктов их распада в сточных водах города. В сущности, это метод экологического мониторинга, примененный в масштабах крупного города для отслеживания динамики потребления наркотиков без привлечения полицейских мер. По словам Полла, обычные данные по этому непростому вопросу из полицейских и близких к ним источников полны искажений, случайных или намеренных, тогда как их метод вполне объективен.

Группе Полла уже приходилось изобретать «нетрадиционные» методы контроля за потреблением наркотиков. В частности, ученые проводили хроматографический и масс-спектрометрический анализы веществ, абсорбированных денежными банкнотами. Оказалось, что все без исключения банкноты номиналом от 5 до 50 евро несут следы кокаина, а примерно 7% купюр – следы героина. Тотальное «загрязнение» банкнот кокаином понятно: общеизвестна практика употребления этого наркотика путем вдыхания через скрученную в трубочку купюру. Однако большая доля купюр несет следы кокаина не по этой причине, а вследствие контакта с «грязными» банкнотами. Отчасти из-за этого пришлось отказаться от нашумевшего метода: количество банкнот со следами наркотиков не всегда коррелирует с потреблением этих веществ. Кроме того, далеко не все банкноты удается проверить. Анализ сточных вод в этом смысле точнее и удобнее. На очистных сооружениях всегда фиксируется объем пропущенной воды и известно число подключенных к водоочистной системе домов и квартир.

Уже есть первый опыт оценки потребления кокаина в Дублине, где проживает (вместе с пригородами) 1,7 млн. человек. Исследователи подсчитали, что в день через очистной завод Дублина проходит 220 грамм кокаина. Учитывая, что организм человека «усваивает» только десятую часть этого наркотика, получаем ежедневное потребление кокаина в столице Ирландии свыше двух килограмм, то есть примерно 1,3 г на тысячу человек. В небольших провинциальных городах Ирландии «расход» кокаина получается в пять раз меньше, чем в столице.

Ирландские ученые надеются, что их метод будет использоваться для постоянного мониторинга динамики потребления наркотиков и позволит реально взглянуть на эту серьезную проблему. ЕГ

Молекулярная музыка

Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) переложили аминокислотные структуры белков на музыку, получив на выходе довольно приятные мелодии.

Молекула любого белка представляет собой последовательность аминокислотных остатков, соединенных пептидной связью. Практически все белки построены из двадцати аминокислот. Сложные белки кроме аминокислотных цепей могут содержать атомы металлов, липиды, углеводы и др. Белковая молекула состоит из одной или нескольких полипептидных цепей, каждая из которых содержит от нескольких десятков до нескольких сотен (в некоторых случаях свыше тысячи) аминокислотных остатков. Специфичность функций белков проистекает из уникальной аминокислотной последовательности каждого из них, причем последняя определяет и характерную только для данного белка пространственную конформацию.

Каждому аминокислотному остатку американские исследователи назначили соответствующий музыкальный аккорд. Как говорит Риэ Такахаси (Rie Takahashi), молекулярный биолог из UCLA и по совместительству пианист: «Мы хотим услышать белковую последовательность, а не просто увидеть ее в виде графического образа». Первые опыты Такахаси по биохимическому музицированию были исполнены на фортепьяно. Сейчас ученый использует компьютерную программу, которая в соответствии с назначенными аминокислотным остаткам звуками трансформирует структурные данные в звуковой файл.

Вообще-то исследователи из UCLA не первые, кому пришла в голову подобная идея: в Интернете можно найти примеры «музыкальных композиций», построенных на структуре различных белков. На музыку это, правда, похоже отдаленно, если, конечно, не понимать под музыкой некоторые экстремальные направления, вроде крайних ответвлений Ambient. Прослушав подобные композиции для разных белков или их фрагментов, становится понятно, что обычному человеку отличить один белок от другого на слух крайне трудно (возможно, с этой задачей и справится натренированное ухо).

«Молекулярная музыка» группы из UCLA более мелодична по сравнению с предыдущими попытками. Это достигнуто как за счет выбора удачных аккордов, так и за счет варьирования времени их звучания – здесь важную роль сыграли композиторские навыки Такахаси. Соответственно, разработанный метод, как полагают исследователи, уже может найти практическое применение. Например, в учебных целях для ознакомления детей, людей с нарушенным зрением и всех, кто интересуется молекулярной биологией, с основами строения белков.

Остается пожелать группе Такахаси решить и обратную задачу: синтезировать новые белки на основании известных музыкальных композиций и проверить биологическую активность полученных соединений. ЕГ

Роборевматизм

Необычным учебным пособием обзавелся недавно медицинский колледж при университете японской префектуры Гифу. Конструкторская группа во главе с 58-летним профессором Юдзо Такахаси (Yuzo Takahashi) создала гуманоидного робота, которому по плечу выступать в качестве наглядного пособия на занятиях по заболеваниям опорно-двигательного аппарата.

Гордостью гуманоида, внешне напоминающего молодую брюнетку, являются начиненные шарнирами суставы и торс, способные двигаться вполне по-человечески. Стоит заметить, что это уже не первый электронный пациент, созданный усилиями «роботомедтехников» из Гифу. Год тому назад они уже явили миру электронного больного, выполненного в «форм-факторе» лежащей на спине женщины. Тогда детище инженерной мысли «страдало» заболеваниями брюшной полости, и ему был прописан строгий постельный режим. В отличие от своей «младшей сестры», предыдущая «пациентка» была почти полностью парализована: и в ответ на пальпацию эластичной кожи могла лишь жаловаться, что у нее «болит вот тут».

Как утверждают робоконструкторы, за минувший год сделан огромный шаг вперед – ведь для опытного терапевта осанка и моторика движения пациента зачастую значат не меньше, чем его сбивчивый рассказ о недомоганиях. Польза от знакомства с «робобольным» особенно велика в случае диагностики редких заболеваний, редко встречающихся у пациентов из плоти и крови. Помимо визуальных и тактильных ощущений, к услугам эскулапов и речевая информация. Так, «страдая» от тяжелой формы миастении, приводящей к атрофии мышц, робот «жалуется» собеседнику на тяжесть век, соответственно меняя мимику, расслабляя плечи и подаваясь вперед. Однако «раз на раз не приходится»: наблюдаемые на синтетической «шкуре» симптомы могут подвергаться тонкой программной настройке, имитируя своеобразные реакции на течение одного и того же заболевания у различных людей.

С легкой руки консилиума преподавателей японского вуза новому «пациенту» был поставлен благоприятный диагноз: уже в следующем учебном году он будет «зачислен» в университетский штат. За время, оставшееся до первого звонка, Такахаси и его подчиненные клятвенно обещают «привить» своему чаду как можно больше новых недугов. ДК

Будем топить водой

Сотрудники Университета Пэдью в штате Индиана продемонстрировали новый метод получения водорода из воды с помощью алюминия. Они полагают, что этот процесс даст возможность разработать экономически конкурентоспособные технологии массового производства водорода для топливных элементов и двигателей внутреннего сгорания. Университет уже подал заявку на патентование этой технологии, а ее коммерциализацией займется недавно основанная фирма AlGalCO LLC.

Как известно, алюминий химически весьма активен и, подобно щелочным и щелочноземельным металлам, может вытеснять водород из воды. Алюминиевые ложки не превращаются в труху только потому, что этот металл мгновенно реагирует с кислородом воздуха и покрывается окисной пленкой. Она не дает воде и кислороду проникнуть вглубь и защищает металл.

То, что некоторые алюминиевые сплавы могут эффективно разлагать воду, известно давно. Это происходит потому, что добавочные компоненты таких сплавов препятствуют образованию окисной «брони». В течение последних десятилетий было сделано немало попыток создать на основе таких сплавов генераторы водорода. Однако эти сплавы, как правило, содержат добавки в виде редких и очень дорогих металлов, что сильно повышает себестоимость конечного продукта. Кроме того, такие добавки могут препятствовать контакту атомов алюминия и кислорода и тем самым снижать скорость диссоциации воды.