Код ученых: филиппинский астероид и тайна комариных укусов

На Землю в южной части Тихого океана упал астероид, специалисты из ИТМО создали наноалмазы для лечения меланомы, а искусственный интеллект научился решать сложные математические задачи. Об этом, а также о том, почему у одних людей место комариного укуса зудит сильне, а у других меньше, читайте в рейтинге новостей науки за неделю, подготовленном «Известиями».

Меланому предложили лечить с помощью нагрева наноалмазов

Ученые ИТМО создали многофункциональный наноматериал, который сможет решать сразу две задачи — локально нагревать опухоль и ткань как плазмонные наночастицы и измерять температуру как флуоресцентный наноалмаз.

— Мы проверили работу плазмонных наноалмазов в нескольких экспериментах с линией опухолевых клеток и тканей меланомы B16/F10 вне живого организма. Чем больше мощность лазера, тем ниже выживаемость опухолевых клеток: процент жизнеспособных клеток составил 62,2% для наноалмазов, покрытых сплошь золотом, и 51,32% — для золотых наноалмазов с прослойкой диоксида кремния, — рассказала автор исследования, младший научный сотрудник физического факультета ИТМО Елена Герасимова.

Разработка представляет собой наноалмазы с двумя видами покрытия: в первом случае поверхность укутана сплошной золотой оболочкой, во втором — россыпью наночастиц из золота и прослойки диоксида кремния. Последний защищает наноалмаз от внешних зарядов и помогает точнее измерять температуру.

На Филиппины упал астероид

На Землю в южной части Тихого океана упал астероид 2024 RW1, создавший мощную вспышку в небе над Филиппинами 5 сентября в 00:45 (в 19:45 мск 4 сентября). Он сгорел в атмосфере, сообщает New Scientist.

Астрономы заметили астероид размером до 1 м, приближающийся к Земле, утром 4 сентября, в 08:43 мск. Его обнаружили специалисты обсерватории в американском штате Аризона. Первоначально астероид получил название CAQTDL2, затем его переименовали в 2024 RW1. Скорость его падения составила около 17,6 км/с, или 63 360 м/ч.

В соцсетях опубликовали несколько видеозаписей, на которых показано падение космического объекта. Записи сделаны на севере Филиппин.

«Оазис жизни» в одном из самых холодных морей мира

Исследователи выяснили, что на юго-западе Восточно-Сибирского моря существует область с аномально высокими температурами воды и высокой для этого района Арктики соленостью, которая возникла под влиянием донных гидротермальных источников. Также авторы обнаружили в этой зоне теплолюбивые виды живых существ, не характерные для северных морей — рака-отшельника Pagurus capillatus и криль Thysanoessa. Наблюдения впервые позволили объяснить, как возник тепловодный «оазис жизни» в одном из самых холодных морей планеты.

Специалисты из Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН (Владивосток) и Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (Москва) с коллегами в рамках гранта РНФ исследовали территорию Чаунской губы с помощью собственноручно разработанного буксируемого робототехнического комплекса Smart Fish.

Еще в 1980-е годы ученые обнаружили, что в одном из самых холодных морей нашей планеты — Восточно-Сибирском — есть уникальный участок (рефугиум), который населяют теплолюбивые, нетипичные для Арктики виды животных и растений. Это место — Чаунская губа — по видовому составу, а также по физико-химическим характеристикам воды скорее похоже на участки Тихого океана в районе средних Курил или даже более южных вод.

Специалисты считают, что такой «оазис жизни» возник во время последнего климатического оптимума — 9–5 тыс. лет до нашей эры, когда климат в Северном полушарии был гораздо мягче, чем сейчас. Но до сих пор остается загадкой, как теплолюбивые виды сохранились в Чаунской губе после похолодания.

Почему укусы комаров у одних людей зудят сильнее

Исследователи из Гарвардской медицинской школы в Бостоне (штат Массачусетс, США) разобрались, почему укусы комаров у одних людей вызывают более сильный зуд, чем у других. На человеческой коже находится множество сенсорных нейронов, передающих сигналы о болевых и зудящих ощущениях. При контакте с аллергенами, такими как слюна комара, данные нейроны активируют ближайшие иммунные клетки, вызывая воспаление и зуд. Люди, регулярно сталкивающиеся с такими аллергенами, могут испытывать хронические аллергические воспаления. Это может изменить реакцию нервной системы на раздражители — либо повысив ее чувствительность, либо сделав менее склонной реагировать на определенные аллергены.

​Люди, которые часто сталкиваются с аллергенами, могут испытывать хронические аллергические воспаления.​ Проведя эксперименты, ученые установили, что у мышей, у которых отсутствовал определенный тип иммунных клеток — так называемых GD3-клеток, — не наблюдалось зуда после воздействия химических веществ, вызывающих аллергическую реакцию. Эти клетки оказались ключевыми для передачи сигнала к сенсорным нейронам, усиливающего зуд при контакте с аллергенами.

Исследование помогло установить, что главным выделяемым клетками GD3 веществом является интерлейкин 3 (IL-3), ответственный за регуляцию воспалительных процессов в организме.​ Эксперименты продемонстрировали, что IL-3 взаимодействует с сенсорными нейронами, вызывая их реакцию на аллергены. В случае блокировки клеток GD3 или самого IL-3, аллергическая реакция не проявляется. На данный момент исследование было выполнено только на мышах, и его итоги нуждаются в подтверждении на людях.

Новые системы ИИ теперь могут решать сложные задачи

Модели ИИ могут легко генерировать эссе и другие типы текстов. Однако они далеко не так хороши в решении математических задач, которые, как правило, требуют логических рассуждений.

Google DeepMind заявляет, что обучила две специализированные системы искусственного интеллекта решать сложные математические задачи, требующие продвинутого рассуждения. AlphaProof и AlphaGeometry 2 работали вместе, чтобы успешно решить четыре из шести задач Международной математической олимпиады (IMO) этого года, престижного конкурса для старшеклассников. Они выиграли эквивалент серебряной медали.

Это первый раз, когда какая-либо система ИИ достигла столь высокого уровня успеха в решении таких задач.