Создание суперсои и диагностика ДНК: чего добились российские ученые

8 февраля отмечается День российской науки. В честь праздника мы хотим поделиться наиболее яркими научными открытиями прошедшего года, отмеченными сотрудниками Российского научного фонда (РНФ). Надеемся, что и в 2024-м все причастные к празднику смогут достичь новых вершин.

ИИ помог врачам диагностировать психические расстройства

Математики БФУ имени И. Канта разработали методы машинного обучения, которые выявляют и объясняют природу функциональных изменений в мозге людей с психическими заболеваниями. Точность диагностики — 82%. В будущем методы могут стать основой для построения более глубоких моделей деятельности мозга.

Подделать алмазы теперь невозможно

Физики из ФИАН им. П. Н. Лебедева РАН с помощью лазера разработали, хотя и продолжают совершенствовать, технологию создания уникальных меток внутри алмазов. Паспорт камня — QR-код с информацией о месте производства и других характеристиках — создается непосредственно на нем с помощью ультракоротких импульсов. Такая маркировка не влияет на ювелирное качество алмаза, исключает возможность подделок, а также ее можно прочитать лишь специальным сканером.

Молекулы ДНК помогают искать и лечить рак

Коллектив биологов и медиков из России в сотрудничестве с учеными из других стран создал аптамеры — короткие молекулы ДНК, которые ищут раковые клетки. Также они помогают диагностировать глиобластому — один из наиболее опасных типов опухолей головного мозга. Разработка полезна как для диагностики, так и для лечения — с помощью нее хирурги смогут убрать большинство участков опухоли непосредственно в процессе операции без вреда для здоровых тканей.

Сверхбыстрая и дешевая электроника не за горами

Ученые из МФТИ, МГУ, МИСИС и Курчатовского института впервые в мире показали, что феррит кобальта способен взаимодействовать с высокочастотным терагерцовым излучением и поглощать рекордные частоты. В отличие от более дорогих и сложных в производстве материалов, принцип взаимодействия соединения основан на его способности резонансно поглощать частоты до невероятных на сегодняшний день 350 ГГц без сверхпроводящих магнитов и подачи большого тока. Открытие повлияет на множество сфер науки и жизни и может лечь в основу приборов для быстрой мобильной связи и телемедицины.

Оценка самых опасных инвазивных видов России

Биологи ИПЭЭ им. А. Н. Северцова РАН при участии ученых из 19 стран собрали около трех миллионов записей о встречах c чужеродными видами организмов, опасных для экосистем и экономики России. Анализ данных позволил выяснить, как они появлялись (с 1600 года), насколько распространены сейчас и будут ли расселяться по стране. Математические и климатические модели помогли установить, что в текущих условиях больше всего чужеродных видов обитает в центральной части и на юге России, а к концу века скорость их распространения увеличится в 4−7 раз. Полученные данные могут использоваться для планирования мер по ограничению возможных инвазий.

Открытие новых сортов сои и пшеницы

Ученые из Института цитологии и генетики СО РАН обнаружили генетические маркеры пшеницы и сои, которые позволяют вырастить высокобелковые и устойчивые к климатическим изменениям сорта. Самый масштабный, основательный и глубокий на сегодняшний день генетический анализ включал 175 сортов сои и 133 сортов яровой мягкой (хлебной) пшеницы, которую исследовали на протяжении 11 лет. Ученые определили ДНК-маркеры, отвечающие за содержание белка, время колошения, налива зерна и созревания, терпимость к периодам засухи и заморозков. Специалисты планируют вывести первую опытную партию пшеницы и сои со всеми перечисленными свойствами.

Новый метод анализа помогает узнать, болен ли эмбрион

Сотрудники Томского НИМЦ с коллегами из других стран выяснили, что почти в 70% случаев хромосомные нарушения эмбриона становятся причиной прерывания беременности в первом триместре. Ученые сравнили 1745 образцов тканей из биобанка и выяснили, что у 35% эмбрионов с предварительно установленным нормальным набором хромосом в других тканях находятся аномалии, которые не позволяют плоду нормально развиться. Исследование как минимум двух типов тканей зародыша может лечь в основу модификации анализа НИПТ, который делают беременным женщинам для определения генетических отклонений у будущего ребенка.

Создание сверхъярких источников белого света

При разработке высокомощных светотехнических устройств для авиа- и автомобилестроения химики ДВФУ вместе с китайскими коллегами представили новый метод получения термостойких люминофоров. Это материалы-преобразователи цвета, в несколько раз сокращающие время и расходы на их изготовление, которые повышают эффективность свечения до рекордных 80,7%. Изобретение уменьшило температуру на 20% и сократило общую продолжительность процесса в 10−20 раз по сравнению с базовой технологией — твердофазным вакуумным спеканием. Сейчас идет производство серий опытных образцов люминофоров и прототипов осветительных устройств на их основе.

У древних жителей Русской равнины нашли кариес

Ученые из Исторического музея и Музея антропологии и этнографии им. Петра Великого (Кунсткамера) провели исследования погребений людей, живших с пятого тысячелетия до н. э. в Сальских степях в междуречье Волги и Дона. Анализ останков 232 человек из 32 курганов разных эпох показал, что население ранней эпохи бронзы страдало кариесом. В конце периода состояние зубной системы улучшилось, но при этом появилось больше минеральных отложений. Исходя из этого антропологи предположили, что кулинарные навыки древних людей улучшились и пища стала мягче.

Вулканы станут новым источником энергии

Исследователи из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН успешно протестировали на Курильских островах разработанные ими подходы к построению модели вулканов. Открытие станет началом процесса по обеспечению удаленных населенных пунктов дешевой и возобновляемой геотермальной энергии. Ученые отметили, что значительный потенциал использования геотермальной энергии также есть на Северном Кавказе, Чукотке, в Калининградской, Тюменской, Омской областях, Приморье и Забайкалье.