Bionic לגפיים 'למד' לפתוח בירה


אנדרו רובין יושב עם לוח משטח, צופה ביד שלד לבן פתוח ונסגר על המסך. ידו הימנית של רובין נקטעה לפני כשנה, אבל הוא עוקב אחר תנועות אלה עם מכשיר מיוחד המותקן על זרועו.

אלקטרודות על זרועו מתחברות לקופסה המתעדת את דפוסי אותות העצבים, ומאפשרים לרבין להכשיר גף תותבת כדי לפעול כמו יד אמיתית. "כשאני חושב לסגור יד, זה יכווץ כמה שרירים באמה שלי, "הוא אומר. "התוכנה מזהה את הדפוסים שנוצרו כאשר אני מכופף או מושיט יד שאין לי".

הפרופסור המכללה בת ה -49 מוושינגטון הבירה, נוהג מספר פעמים בחודש ל Infinite Biomedical Technologies, חברת סטארט-אפ של בולטימור, המשתמשת באלגוריתמי למידה מעמיקים כדי לזהות את האותות בזרועו העליונה המתאימים לתנועות ידיים שונות.

מדי שנה, יותר מ 150,000 אנשים יש איבר קטוע לאחר תאונה או מסיבות רפואיות שונות. רוב האנשים הם מצויד אז עם תותבת שיכולה לזהות מספר מוגבל של אותות כדי לשלוט ביד או ברגל, למשל.

אבל אינפיניט וחברה נוספת מנצלים עיבוד אותות טוב יותר, תוכנת זיהוי תבניות והתקדמות הנדסיות אחרות כדי לבנות בקרי תותבות חדשים שעשויים לתת לרובין ולאחרים חיים קלים יותר. המפתח הוא להגדיל את כמות הנתונים הזרוע תותבת יכול לקבל, ולעזור לו לפרש את המידע הזה. "המטרה עבור רוב החולים היא לקבל יותר משתי פונקציות, אומרים לפתוח או לסגור, או להפוך את היד. זיהוי תבניות מאפשר לנו לעשות את זה ", אומר Rahul Kaliki, מנכ"ל Infinite. "עכשיו אנחנו לוכדים יותר פעילות מעבר לגפיים".

צוות של 14 עובדים של קאליקי בונה את האלקטרוניקה הנכנסת לזרועות תותבות של חברות אחרות. מערכת הבקרה האלקטרונית של אינפיניט, המכונה Sense, רושמת נתונים משמונה אלקטרודות על זרועו. באמצעות שעות רבות של אימון על אפליקציית הלוח של החברה, המכשיר יכול לזהות את הכוונה המקודדת באותות העצבים של רובין כאשר הוא מזיז את זרועו העליונה בצורה מסוימת. סנס ואז מורה יד תותבת שלו להניח את האחיזה המתאים.

ביום שישי האחרון, קיבל קאליקי של אינפיניט הודעה מטעם פקידי ה- FDA כי סנס אושרה למכירה בארצות הברית. Kaliki אומר שהוא מצפה להתחיל להתקין אותם באיברים תותבים עד סוף נובמבר. בשנת 2017, אישורי ה- FDA אישרה מערכת דומה על ידי שיקגו מבוססי Coapt. כיום יותר מ -400 אנשים משתמשים במערכת בבית, על פי מנכ"ל בלייר לוק.

קואפט

נעל התחיל כמהנדס לפני 13 שנים במכון השיקום של שיקגו, חברה כלולה של אוניברסיטת נורת'ווסטרן. הוא עבד עם מנתחים שתיקנו נזק עצבי בחולים קטועים. עם הזמן, הוא הבין כי בניית תותבות טובות יותר יהיה קל יותר אם הוא יוכל למצוא דרך לאסוף אותות טובים יותר מהגוף, הוא אומר. "מה חדש הוא מתן שיטה טבעית יותר, אינטואיטיבי יותר של שליטה באמצעות [bio-electronic] אותות ", אומר לוק.

בגרסאות מוקדמות יותר של מכשירים תותבים, אלקטרודות רשמו את עוצמת האות "אבל זה היה כמו להקשיב לתזמורת ורק לדעת כמה חזק המכשירים מנגנים", אומר לוק. "זה היה מאמץ משמעותי כדי ללמוד את התוכן ואת הנאמנות של האותות." מערכת Coapt עובד בתוך יד תותבת של קטוע ועולה על 10,000 $ ל 15,000 $, בהתאם לכמות של התאמה אישית הצורך. איברים מלאכותיים יכולים לעלות בין 10,000 ל -150,000 דולר, על פי לוק.

ניקול קלי קיבלה מכשיר תותבות חדש עם מערכת הבקרה Coapt לפני כשנה. כעת יכולה צ'יקגואן בת ה -28 לטחון פלפל טרי במזון שלה ולהחזיק קלפים עם חברים. היא גם יכולה לפתוח בירה.

"עבור הרבה דברים, זה לא שלא יכולתי לעשות אותם קודם, אבל פתאום אני יכולה לעשות אותם הרבה יותר קל", אומרת קלי, שנולדה ללא זרועה השמאלית התחתונה. "זה לא הגוף שלי". לא 100 אחוז טבעי ", אמרה," יש עקומת למידה של הגוף שלי מתקשר עם הטכנולוגיה הזו. אפילו את התהליך של הדרך הטובה ביותר להחזיק את מלח ופלפל shakers, אני בעצם עושה את זה בפעם הראשונה. "

מערכת Coapt כוללת לחצן איפוס המאפשר לקלי לאתחל את מערכת זיהוי התבניות שלה אם האחיזה לא נראית כמו שהיא פועלת. "אם בכל פעם אני מרגישה כאילו היא עושה משהו פאנקי, אני יכול ללחוץ על כפתור האיפוס", אומרת קלי, שהיתה בעבר מיס אמריקה מתחרה ועכשיו עו"ד זכויות נכות. לדבריה, הסבה מחדש של היד נמשכת כשתי דקות.

זה לא החידוש היחיד. מהנדסים ב- Infinite Biomedical מחלקים תגי RFID לחולים קטועים כדי שיוכלו לתקוע אותם על ידיות הדלת, כלי מטבח וחפצים ביתיים אחרים – כל פריט שימושי המחייב אחיזה מסוימת. הרעיון הוא כי בקר בגפיים תותבות שלהם יזהה את האות RFID באופן אוטומטי לשנות את האחיזה, למשל, אחד צריך להפוך ידית אחת המאפשרת לך להרים עיתון. הפרויקט מתבצע במימון של NIH, על פי מנכ"ל Kaliki.

טכנולוגיות אלה עדיין חדשות ולא זמינות עבור כולם עדיין. הלמידה להשתמש אחד לוקח הרבה הכשרה, וכמובן, לא כל חברות הביטוח לשלם עבור prosthetics מתוחכמים ביותר או אלה מערכות בקרה חדשה. עם זאת, חולים כמו אנדרו רובין מקווים כי רבים אלה ההתקדמות לבוא בקרוב. עכשיו, אם הוא רוצה להרים כוס ואז לפתוח דלת, הוא צריך להשתמש App smartphone בכל פעם שהוא רוצה לשנות את האחיזה על המכשיר שלו תותבת.

"זה תהליך איטי, אני חושב שבסופו של דבר נגלה משהו שיאפשר לי לא להסתמך על הטלפון שלי כדי לשנות את האחיזה", הוא אומר. רובין אומר שהוא נהנה מאימוני האימון השבועיים באינפוליטי בבולטימור, וכן במעבדה לביו-הנדסה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס, שמפתחת כפפה שיכולה לחוש כאב בדיוק כמו יד אמיתית. אבל רובין – שסבל מדלקת מערכתית של אלח דם, וגם רגלו נקטעה לפני מספר שנים – היה רוצה להגיע לנקודה שבה יוכל להשתמש בידו הימנית כדי לדחוף את התריס על מצלמת ה- SLR שלו, לאזן קערה או אפילו לכתוב עֵט. כאדם הראשון לנסות את מערכת זיהוי התבניות החדשה של אינפיניט בבית, הוא לא רחוק מדי.


עוד סיפורים גדולים

הלילה: צפה SpaceX נסו מגרש הקרקע הראשון שלה על הקרקע


לראשונה מאז יולי 25, פאלקון 9 יושב יושב על גבי כרית ההשקה של SpaceX קליפורניה, מוכן לטוס. משימתה: להפקיד לווין ארגנטינאי של תצפית על כדור הארץ, המכונה "SAOCOMM-1A", למסלול. מה חדש עם הטיסה הזו היא כי SpaceX ינסה לקבל את הרקטה לגעת באמצע אזור נחיתה חדש, רק קילומטר קילומטר מהמקום בו הוא השיק.

עד כה, נחיתה החוף המערבי של החברה יש כל התרחש על הספינה מזל"ט של החברה, פשוט לקרוא את ההוראות. מינהל התעופה הפדרלי העניק לאחרונה ל- SpaceX רשות לבצע את החזרתה הראשונה להנחת אתר הנחיתה, או RTLS, בבסיס חיל האוויר של ונדנברג, בקליפורניה. (נחיתות RTLS קודמות של SpaceX התרחשו בקייפ קנווראל, פלורידה). SpaceX שכרה את אזור הנחיתה בקליפורניה שיגיע מחיל האוויר ב -2015, אך רק לאחרונה קיבלה אישור להפעלתו.

ההשקה מתוכננת 7:21 pm PT ביום ראשון, 7 באוקטובר.

הנדל"ן הוא חזק ב Vandenberg, ואת הפלקון צפוי לנחות כ 1400 מטר מהמקום שבו הוא מרים, מה שמעלה את ההימור עבור SpaceX. אם משהו משתבש, פיצוץ עלול לדפוק את לוח השיגור ומתקנים אחרים בקרבת מקום. בקייפ קנווראל, לעומת זאת, אזורי השיגור והנחיתה מרוחקים זה מזה. עד כה השלימה SpaceX 11 נחתות קרקע. (ה- RTLS האחרון היה בחודש פברואר, כאשר שני המאיצים בצד של פלקון כבשו את הסנכרון).

נחיתה מוצלחת תהיה ניצחון ענק עבור SpaceX, שכן החברה לא תצטרך להסתמך אך ורק על ספינה מזל"ט שלה כאשר מחלים מאיצים ירו מן החוף המערבי שלה מתקני. ללא צורך לשלוח כלי שחזור כדי לאחזר אותם, מאיצים ניתן ללחוץ בחזרה לשירות מהר יותר. יתר על כן, מים מלוחים יכול להיות קורוזיבי, הדורש יותר זמן לבדיקות שיפוץ אפשרי. הצד השני הוא שחזרה לאדמה דורשת יותר דלק מאשר לגעת באונייה המזוינת. סוג של הנחיתה SpaceX רדוף תלויה במידה רבה על המטען וכמה דלק נותר לאחר ההשקה.

הרקטה שתשיק בסוף השבוע הזה תהיה אחת מחוסמות ה- SpaceX של 5 מאיצים. בחודש מאי, השיקה SpaceX את הגרסאות הראשונות של טיל הדגל שלה, ה- Falcon 9. העמידות של בלוק 5 מגיעה ממערכת שדרוגים שמציעה מנועים משופרים, מערכת בינ"ל חזקה יותר (המחברת בין השלב הראשון והשני של הרקטות), טיטניום רשת סנפירי, ומערכת הגנה תרמית חזקה יותר, אשר כל אלה מאפשרים לו לעמוד טוב יותר את הקריטריונים של ההשקה. מאסק אומר כי גרסה זו של טורבו של הפלקון 9 מתוכנן לטוס שוב 10 פעמים או יותר, עם רק שיפוץ קל בין לבין, עד 100 פעמים לפני הפרישה.

SpaceX יצרה ארבעה מתוך אלה Falcons beefed; שלושה טסו פעם אחת, בעוד אחד יש שתי שיגור תחת החגורה שלה. מי שטס בחודש מאי השיק שוב 12 שבועות מאוחר יותר, והוא צפוי לטוס שוב השנה. ההשקה בסוף השבוע הזה יהיה refly בלוק 5 מגבר אחרת. המיועד B1048 על ידי SpaceX, זה המאיץ הראשון לקח את השמים בחודש יולי, מתן 10 אירידיום הבא לווייני התקשורת למסלול.

ביום שלישי, B1048 ירו בקצרה את המנועים שלה כחלק מבדיקת שריפה סטטי סטטי כי כל הרקטות חייב לקחת חלק לפני ההשקה. עשן ואש הקיפו את הפלקון בעודו שואג לחיים. צבעי הצבעים הטהורים שלה היו חרוטים מהגיחות הקודמות. לאחר מכן, SpaceX מְאוּשָׁר על טוויטר כי המבחן היה טוב ואת ההשקה תמשיך כמתוכנן ב -6 באוקטובר.

לאחר מכן החברה התנגשה תאריך ההשקה עד יום ראשון 7 אוקטובר בשעה 7:21 pm PT, מציע שום הסבר לעיכוב. הסיבה עשויה להיות משהו לעשות עם חבר של התאוששות SpaceX צי: מר סטיבן. בתפקיד כובש של לוכד נייד, ספינת המטען הימית לשעבר מאופיינת בארבעה זרועות גדולות המשתרעות על הסיפון עם רשת צהובה בהירה, המשתרעת על פני שטח של כ -40,000 מטרים רבועים.

טים רו / בלומברג / Getty תמונות

SpaceX מצויד מר סטיבן עם הכלים זה צריך לתפוס fairings לטעון (שני חצאי חרוט האף של הרקטה). לדברי מנכ"ל SpaceX, אילון מוסק, כל אחד מהרכבי ההנפקה – בדרך כלל מרכיב של שימוש חד פעמי – נושא תג מחיר של 6 מיליון דולר, והוא מהווה כעשירית מהמחיר הכולל של הפלקון 9. העבודה של Fairing היא פשוטה: להגן על המטען כפי שהוא עובר דרך האווירה. ברגע שמשימה זו הושלמה, החלקים נפרדים מהטיל ונופלים לכדור הארץ, שם הם שוקעים באוקיינוס. אבל במאמץ להקטין את עלויות השיגור ולהשתמש יותר בטילים, SpaceX עיצבה כל אחד מחצי ההיגוי בעזרת המצנח שלו ותיכנת אותם לנווט את עצמם חזרה לכדור הארץ, שם מר סטיבן יחכה עם רשת מתמשכת.

לוכד ההגייה יהיה בילה את 45 הימים האחרונים יושבים ללא נשק בנמל של לוס אנג'לס. השבוע, מהנדסי SpaceX היו עסוקים בחיבור מחדש לארבע זרועותיו של מר סטיבן ולרשת הענקית שלו. לא ברור איזה סוג של שדרוגים מר סטיבן קיבל (אם בכלל) בזמן ההשבתה, אבל אם הניסיון החמישי של סטיבן בתפס מצליח, SpaceX תעשה עוד קפיצה קדימה במסע שלה כדי להשיג reusability מוחלטת.


עוד סיפורים גדולים

פטריות לחלץ אולי להציל דבורים מ – Killer וירוס


הדבורים, כמו שמעתם בוודאי, גוססים, במספרים עצומים. כתוצאה מהפרעת התמוטטות המושבה, ההפרעה בין גורמי הטפיל נקראת על שמו הורס Varroa. במפרש שטוח, בצורת כפתורים, בעל שמונה רגליים, לא יותר מ -2 מילימטרים, קרדית וארואה פולשת לכוורות דבש ברחבי העולם בהמוניהם, נצמדת אל תושביהן, ומזינה על רקמותיהן, ומעבירה וירוסים הרנ"א הרסניים בתהליך.

הגרוע ביותר של מחלות אלה הוא וירוס כנף מעוות, האמין להיות אחד התורמים הגדולים ביותר להרס של דבורי ברחבי העולם. על שם הכנפיים המצומצמות והמעוותות המתפתחות בדבורים מושפעות, DWV שודד את מארחי הטיסה שלה, מערער את המערכת החיסונית שלהם ומפחית את תוחלת החיים שלהם. החולה דבורה יותר, וככל שהכנפיים חסרות תועלת יותר, הצמחים הקטנים יותר מאביקים אותה. מה עוד, איזה צומח דבורה נגוע עושה לנהל לבקר להיות נגועה על ידי הנגיף, להעביר את הזיהום מאביקים בעתיד. כאילו נגיף של דבורים מתפשטות המועבר על ידי טפילים קטנים, לא היה מפחיד מספיק, לכוורנים אין כיום אמצעים יעילים להילחם בנגיף.

אבל במחקר שפורסם היום ב טבע דוחות מדעיים, חוקרים מציגים ראיות לפתרון מפתיע ל- DWV: פטריות. לגילוי יש השלכות לא רק על אוכלוסיית הדבש, אלא גם על מערכות המזון, הכלכלות והמערכות האקולוגיות המסתמכות על פעילותן הבריאה.

הפטריות המדוברות שייכות לגנרלה Fomes ו גנודרמה, ידוע יותר אוהדי הפטרייה כמו amadou ו ריישי. הראשון גדל בדרך כלל על עצים, בצורת פרסה של סוס. אלה האחרונים כבר זמן רב prized בחוגים הרפואה המסורתית הם מחזה משותף בשווקים אסיה חנויות מזון בריאות. שניהם שייכים לסדר פטריות הידוע בשם polypores, אשר תמציות אשר הוצגו במחקרים רבים כדי להחזיק תכונות אנטי ויראלי חזק נגד זיהומים מסוכנים כמו שפעת החזירים, וירוסים אבעבועות, ו- HIV.

"רציתי לראות אם לתמציות הללו יש השפעה אנטי-ויראלית דומה על הדבורים", אומר פול סטאמטס, הכותב הראשי של המחקר. מיקולוג בולט, מחבר הספר גידול גורמה ופטריות מרפא, ו proslimtizer נלהב של כל הדברים fungal (שיחת TED שלו, "6 דרכים פטריות יכול להציל את העולם", כבר צפו מיליוני פעמים), Stamets יש זמן רב חשד כי דבורים להפיק תועלת כלשהי פטריות.

הוא נזכר בסצינה בחצר האחורית שלו ביולי 1984 – בפעם הראשונה הוא הבחין בדבורים מתוך הכוורת האישית שלו הלוך ושוב, אל ערימת שבבי עץ מצופים בפטריות. הדבורים, הוא אומר, לגמו טיפות של נוזל שהשתרעו מן התוף של הפטרייה, הרשת הלבנה המטושטשת של חוטי קורי העכביש שדרכם נספגים פטריות.

באותו זמן הוא הבין טיפות הכלול סוכר (פטריות לשבור עץ לתוך גלוקוז). "אבל אז, לפני כמה שנים, היתה לי התגלות – חלום מתעורר, בעצם, "אומר סטאמטס. מה אם הדבורים היו מקבלים יותר מזריקה של סוכר? הוא החל לתהות אם הם באמת מטפלים בעצמם.

שאלה זו הובילה אותו וולטר שפרד, יו"ר המחלקה אנטומולוגיה באוניברסיטת וושינגטון סטייט ואחד המומחים המובילים בעולם על הדבורים. בעזרת חוקרים במעבדה של שפרד ובמחלקת החקלאות האמריקאית, הם השקיעו בשנים האחרונות מינון של מזיני מי-סוכר עם תמציות מהמיכליום של מינים שונים של פטריות וניתוח ההשפעה על דבורים נגועות.

בשני הניסויים הפנימיים ובבדיקות שדה בחוץ, דבורים שהוזנו על תמציות התירס היו גבוהות משמעותית מאלה ששתו רק מי סוכר. ב דבורים בכלוב נגוע DWV, החוקרים נצפו ירידה 800 פיטר ב titres וירוס (מדד של רמת הנגיף במערכת של דבורה) בין דבורים dosed עם תמצית amadou. ההשפעה היתה פחות חזקה בתחום, אשר נשלט פחות בקפדנות מאשר ניסויים במעבדה – מושבות שאכלו תמצית רישי ראו ירידה של פי 79 ב- DWV, אלו שאוכלו amadou לחלץ ירידה פי 44 – אבל התוצאות היו עדיין משמעותי מאוד. (במבחני שדה אחרים, דבורים שאכלו את תמצית הרישי ראו ירידה ניכרת של 45,000 פיפס בסינגפור אגם סיני – מחלה אחרת שהרסה אוכלוסיות של דבש.)

"זה הראה השפעה חזקה, חזקה יותר מכל מה שראיתי", אומר הגנטיקאי ג'יי אוונס, ראש מעבדת המחקר של דבורה USDA, אשר ניתח את רמות הנגיף. התערבות חזקה יותר, אף יותר, מאשר התערבות רנ"א, היא גישה מבטיחה – אך יקרה – ללחימה בנגיפי דבורים שאוואנס עצמו חוקר. "אני קצת מקנא, "הוא אומר.

Stamets קיבל פטנטים רבים על התמציות בשנה האחרונה, והוא מתכנן למכור אותם באתר האינטרנט שלו, fungi.com, תחום שהוא אומר שהוא בבעלות מאז 1994. "אני לא בשביל זה בשביל הכסף", הוא אומר. "אני הולך לדבר שלי, ואני משתמש בעסק שלי כדי לממן מחקר נוסף."

מחקרים נוספים הם תמיד רעיון טוב – במיוחד עבור משהו כמו יעיל לכאורה כמו אלה תמציות. דבר אחד, לא ברור אם הם יעזרו להציל את מושבות הדבורים לטווח ארוך. מחקרי השטח של הסטאמטים התקיימו במשך חודשיים, בקיץ – אבל הזמן הקשה ביותר לדבורים הוא החורף. מחקרים עתידיים יצטרכו לבחון כיצד מושבות אחרות האכילו את התמציות במשך שישה חודשים או יותר, וכמה שרדו את העונה הקרה והקטלנית.

זה גם לא ברור איך תמציות אלה להפחית את titres הנגיף הדבורים נגוע. הם יכולים לשפר את המערכת החיסונית של הבאגים. או לעכב את הנגיף ישירות. או להשפיע על הדרך שבה הוא משכפל בתוך הדבורים. או שזה יכול להיות משהו אחר. יהיה אשר יהיה המנגנון, יהיה כדאי להבין אותו באופן מלא יותר לפני פריסת התמציות בקנה מידה רחב יותר. אחרי הכל, יש גם תוצאות בלתי צפויות לשקול.

"בכל פעם שאני שומעת על משהו כזה, אני מיד חושבת על הסיכונים והחסרונות", אומרת לנה ווילפרט, אקולוגית אבולוציונית מאוניברסיטת אולם בגרמניה, שחקרה את התפשטות הווירוסים בין דבורי הדבש. מבין הפתוגנים הנגיפים המוכרים המשפיעים על החרקים, היא אומרת, DWV מציבה את האיום הגדול מכולם, ולכן היא מעריכה את היתרונות הפוטנציאליים של סוכני נגיפינג חזקים. "אבל בכל פעם שתחילי תרופה בקנה מידה גדול, תהיה לך פוטנציאל להתפתחות ההתנגדות במה שהיא מכוונת". שאלות אלה טרם נחקרו.

"אנחנו חייבים להוכיח את כל זה, אתה יודע, ולמרבה המזל, אני נהיה יותר ממושמע כמו מדען, להיות סביב מדענים אחרים", אומר Stamets, שמכיר בכך שיש הרבה יותר עבודה לעשות. "אנחנו עושים בדיקות עכשיו בכמה מאות כוורות נוספות.


עוד סיפורים גדולים

אטלס התא האנושי הוא פרויקט ביולוגי האחרון של ביולוגים


אביב רגב מדבר עם המהירות הדחופה של מי שראה את העולם עם חדות חדות, ואינו יכול לחכות שתזדרז ותראה גם אותו. בפגישה של 460 מדענים בינלאומיים שהתכנסו בשבוע שעבר בסן פרנסיסקו, הביולוג החישובי הפציץ את הקהל שלה בשטף של תוצאות מהמעבדה שלה במכון ברוד של MIT ובהרווארד, שם היא חולקת כלים חדשים רבי עוצמה להבנת מה שאנו בני האדם באמת עשוי – ומה גורם לנו להתפרק.

"איפה פועלים גנים בסיכון למחלות? "היא ירתה בקהל. "איזו תקשורת מולקולארית מפריעה? אילו תוכניות תאים משתנות? אלה הם הדור הבא של שאלות שאנחנו יכולים לשאול עכשיו. "

במשך מאות שנים, מדענים כמו רגב ידעו שרמזים על האנושיות הבסיסית שלנו מסתתרים ביחידה הבסיסית של החיים: התא. בתא יש מדענים שובה לב מאז שרוברט הוק תקע פיסת פקק מתחת למיקרוסקופ שלו במאה ה -17, והבחין ב"חברה אינסופית של קופסאות קטנות ", ומקביל בין המבנים שראה מבעד לעיני המכשיר שלו וחדריו של המנזר. אבל רק בשנים האחרונות יש את הטכנולוגיה קיימת כדי לחקור את פעולתו הפנימית של תאים בודדים בקנה מידה. באמצעות שיטות אלה, מדענים עכשיו יוצאים לאחד המאמצים השאפתניים ביותר בהיסטוריה של הביולוגיה.

המכונה "אטלס תא האדם", הפרויקט מתכוון לקטלג את כל 37 טריליון תאים מוערכים המרכיבים את גוף האדם. בהנהגתם של רגב ושרה טייכמן, ראש הגנטיקה הסלולרית במכון וולגרם טראסט סאנגר, הקונסורציום הבינלאומי שואף להרכיב הרבה יותר מאשר רשימת כביסה של סוגי תאים. על ידי פענוח הגנים הפעילים בתאים בודדים, הצמדת סוגי תאים שונים לכתובת ספציפית בגוף, מעקב אחר מעגלים מולקולריים ביניהם, החוקרים המשתתפים מתכננים ליצור מפה מקיפה יותר של ביולוגיה האדם מאשר אי פעם היה קיים בעבר. אם תצליח, מפה זו תכלול מידע על אופן התארגנות תאים ברקמות, כיצד הם מתקשרים, וכיצד הדברים משתבשים. משאב כזה יכול יום אחד יש השלכות ענק על הבנה וטיפול במחלות אנושיות.

כמה ענקי? הפגישה בשבוע שעבר הציעה הצצה קצרה אך מסנוורת. הוא מומן על ידי צ'אן צוקרברג ביוהוב, מרכז מחקר ביו-רפואי בן שנתיים, שממומן על ידי קבוצת ההשקעות הפילנתרופית, מארק צוקרברג, CZI. נשיא שותף של ביוהוב, סטיבן Quake, גם מארגן אטלס Cell Cell, בירך על מצעד של חברי המייסדים של הפרויקט לשלב לשתף את עבודתם האחרונה.

אד ליין, מדענית מוח במכון אלן, הסביר כיצד בילה את השנתיים האחרונות בבניית טקסונומיה של כל התאים שנמצאו בחלק קטן של המוח האנושי. על ידי סידור הגנים הפעילים בתאים אלה, הצוות שלו כבר זיהה 80 סוגים שונים, כולל נוירון חדש לחלוטין נמצא רק בבני אדם. "אנחנו רואים שבסופו של דבר הכול נדיר, "אמר ליין. וזה רק בפינה אחת של המוח. הבנת איך אלה רשת נוירונים על פני שאר האיבר יחייבו את העבודה של מעבדות רבות אחרות. "בעיה זו היא עצומה כל כך, כי זה בהכרח חייב להיות מאמץ קהילתי", אמר ליין בראיון בשנה שעברה על תפקידו כחבר בקבוצת העבודה במוח האנושי של תא האדם אטלס.

חלק מהמשתתפים באטלס, כמו ליין, הם צוללנים עמוקים. סטן לינרסון במכון קרולינסקה בשוודיה נוקט בגישה רחבה ורדודה יותר. המעבדה שלו משתמשת בביטוי גנטי שנמדד על פני זמן כדי לבחון עד כמה תאים תופסים במהירות זהויות חדשות בפיתוח רקמות. על ידי צילום תמונות של תאים כל כמה שעות, ורואה כיצד דפוסי הגן שלהם משתנים, אפשר לנבא מה הם יעשו בעתיד. הרבה עבודה של Linnarsson עד לנקודה זו נעשתה בעכברים, אבל כמו מדענים כמו Lein להוסיף עוד ועוד נתונים במוח האנושי, Linnarsson יכול להתחיל ליישם את הרעיונות שלו לבני אדם. "אנו מצפים להיות מסוגלים לעשות עצי הסתעפות גדולים המתחקים אחר נתיבי ההתפתחות של תאים במוח האנושי", אמר לינרסון.

ממצאים אלה כבר משנים את הביולוגיה כפי שאנו מכירים אותה. אבל זה תוצאה של עבודתו של רגב שאולי להציע את הדוגמה הטובה ביותר של איך אטלס התא האנושי עשוי לחולל מהפכה גם ברפואה.

ב זוג האחרונות מחקרים שפורסמו ב טֶבַע, רגב ומשתפי הפעולה שלה בבית החולים הכללי של מסצ'וסטס גילו סוג חדש ונדיר של תאי ריאות, עם קווי דמיון לתאי איזון מלח שנמצאו בזיכיהם של דגי מים מתוקים ועור צפרדע. מרוכז בתא ייחודי זה היה פעילות של CTFR גן, מוטציות אשר לגרום סיסטיק פיברוזיס. רגב מאמינה כי היא ממלאת תפקיד מרכזי במחלה, תוך שבירה של ההשקפה הרווחת, כי סוג תא הרבה יותר נפוץ היה אחראי לביטוי הגן הגורם למחלה.

תארו לעצמכם שרציתם לעצב תרופה או טיפול גנטי כדי למקד לגן כזה. לדעת איפה זה doling את הנזק הוא חיוני כדי להפוך תרופה יעילה עם תופעות הלוואי האפשריות. סיסטיק פיברוזיס הוא פשוט למדי – גן אחד גורם לכאוס באיבר אחד, הריאות. אבל מחלות אחרות הן הרבה יותר מסובכות. מפה התייחסות של מה כל התאים הבריאים בגוף להיראות יהיה יקר להשוואה עם רקמות חולה לראות לאן הדברים השתבשו. זוהי דרך אחת שהאטלס האנושי יכול להוביל לפריצות דרך רפואיות.

אחרת היא התאמת חולי סרטן לטיפולים הנכונים.

מחלקה חדשה ומבטיחה של תרופות, הנקראת מעכבי מחסום, נותנת למערכת החיסונית שלטון חופשי לתקיפת תאי גידול. אבל זה לא עובד עבור כולם; כמה אנשים מופיעים לפתח התנגדות. על ידי הבעת ביטוי גנים בתאי מלנומה שנלקחו מחולים לפני ואחרי הטיפול, הצוות של רגב גילה שגידולים מסוימים של אנשים אינם אטומים. למרות שיש מוטציה שאמורה היתה להפוך את התרופה יעילה, כמה תאים סרטניים הדליק על קבוצה של גנים ההתנגדות. ובכל מקום שבו הם הופיעו בגידול, הם חסמו תאים החיסון מלהיכנס.

בידיעה זו, צוותו של רגב בדק האם ניתן לבטל את ההתנגדות, על ידי שילוב מעכב המחסום עם תרופות שידועות כי הן מטפלות בגנים אלה. בעכברים הם ראו השפעה דרמטית. העבודה שלא פורסמה קרובה בכתב העת תָא, ומשתפי הפעולה שלה במכון לסרטן דנה פרבר מנסים כעת ניסויים קליניים על מנת להעריך את היעילות של הגישה הטיפולית המשולבת בבני אדם. אטלס התא האנושי יהיה מקום לאסוף את כל אלה תוכניות גנטיות שיכולים לשבש את הטיפול. החלל האונקולוגי נע במהירות כדי לאמץ רצף שגרתי כדי להתאים את המוטציות הייחודיות של החולים לתרופות ממוקדות. השלב הבא הוא סינון כיצד תאים סרטניים של המטופל לעבור בין גנים לסירוגין בדרכים אינטראקציה עם תרופות שונות.

"אני אוהבת לזוז מהר", אומרת רגב, שהשיקה בחודש מאי את החברה שלה, Celsius Therapeutics, כדי לקדם את ממצאי המחקר מהר יותר לתרופות לסרטן ומחלות אוטואימוניות (היא אינה מעורבת בניסוי הקליני שהוזכר לעיל). אבל היא זהירה להפריד את העסק הזה מעבודתה האקדמית ותפקידה באטלס של תא אנוש, שבו עבודתה היא לשכנע אנשים לחלוק את הנתונים שהרווחתם קשה, שבהם התגלויות ביו-רפואיות חשובות עשויות להיות אורבות.

"מההתחלה עיצבנו את זה כטוב ציבורי וכמשאב פתוח שיאפשר למדע ברחבי העולם", אומר אביב. זה אמור להיות התייחסות שימושית בדרך כלל כיצד מתנהג רקמות בריאות, כמו הגנום האנושי היה עבור DNA. כשמדובר ברפואה, הכוח האמיתי יבוא משילוב של אטלס ייחוס זה עם נתונים מאוכלוסיות חולים, היא אומרת: "כאן יהיו התגליות המעניינות המעניינות, שרובן עדיין לא נוכל לדמיין." סלע אטלס הוא דרכו של רגב לעודד את העולם, "בוא, תזדרז, דמייני אותם כבר".


עוד סיפורים גדולים

הפיזיקה של השקת נחתת הירח מפני השטח של הירח


זה ה -60ה יום השנה לנאס"א. אז איזו מתנה אתה מקבל עבור ארגון שכבר נחת על הירח? נחיתה על הירח שוב תהיה נחמדה – אבל בהעדר זאת, אני מציע ניתוח וידאו ממשימת אפולו 17, הפעם האחרונה בני האדם היו על הירח. נתבונן בקטע של מודול הירח הממריא מעל פני הירח.

אבל חכה! אם בני האדם עוזבים את הירח, אז מי מפעיל את המצלמה? שאלה גדולה. במקרה זה, זה היה מצלמה המופעלת מרחוק על רוכב הירח ממוקם כ -150 מטרים מן ההשקה (לקרוא את כל הפרטים כאן.

עכשיו כמה פיזיקה. מה קורה כאשר שלב העלייה של המודול הירחי משאיר את פני הירח? הוא יורה את הרקטות שלו ומאיץ הרחק מהירח (למסלול למפגש עם הקפסולה של אפולו). אבל מה ההאצה במהלך ההשקה? זה מה שאני הולך למדוד. כן, אני הולך למדוד את ההאצה בלי ללכת לירח בלי לחזור בזמן 1972. אני הולך לעשות את זה עם ניתוח וידאו.

מה לעזאזל הוא ניתוח וידאו? ביסודו של דבר, זהו תהליך קבלת נתוני זמן מיקום מסרטון. אם אני יודע את הגודל של אובייקט כלשהו בווידאו (כמו רוחב הנחתת הירחית) אז אני יכול לקבל יחס פיקסל למרחק. לאחר מכן, על ידי ידיעת קצב המסגרת, אני יכול למצוא את הזמן עבור כל מסגרת (על ידי ספירה בעצם מסגרות). זה בערך זה, אז אתה מקבל נתוני זמן המיקום. אה, ייתכן שיהיה עליך לקחת בחשבון את panning ו התקרבות של המצלמה, אבל זה למה זה נחמד להשתמש בתוכנה כמו Tracker Video Analysis.

בוא ניגש לנתונים. אני יכול לסדר את הווידאו בהנחה רוחב בסיס של 30 מטרים. לאחר מכן, אני יכול לתכנן את המיקום האנכי של שלב העלייה. הנה מה שאני מקבל.

רט Allain

אם למודח הירח יש תאוצה מתמדת, הגרף של המיקום לעומת הזמן צריך להיות פונקציה פרבולית. על ידי התאמת פרבולה לנתונים אלה, אני יכול לקבל את האצה – זה יהיה פעמיים מקדם מול המונח t- בריבוע. זה נותן את החללית אנכית אנכית של 2.04 m / s2. זה לא מטורף מדי.

שימו לב שאני רק מתאים פרבולה לחלק הראשון של הנתונים ולא את כל התנועה. יש סיבה לכך. כשנחתת הירח עולה, היא מתרחקת מהמצלמה. משמעות הדבר היא כי גודל לכאורה ואת היקף התנועה צריך להשתנות. בתרשים לעיל, יש סולם קבוע קבוע.

כמו כן, אני צריך לציין כי ברגע החללית נע בין הגבעות ברקע את ההצעה כבר לא ניתן לעקוב. זה הופך להיות בלתי אפשרי לפצות על תנועה זום של המצלמה ללא השוואה של הרקע. אבל אולי יש משהו שאתה יכול לעשות בקשר לזה (בשיעורי הבית).

שיעורי בית

  • באמצעות ההאצה של מודול העלייה והמיסה (או להעריך או למצוא את המסה), מהו כוח הרקטות על השיגור (בניוטון)?
  • לחשב את המהירות הדרושה כדי להשיג מסלול הירח עם גובה של 11.5 ק"מ (על פי דוח זה.
  • נניח שלחללית יש תאוצה מתמדת בשל הרקטות. כמה זמן ידרשו הרקטות הללו כדי להגיע למסלול?
  • איזה משקל ניכר ירגישו האסטרונאוטים במהלך העלייה?
  • נניח שהמצלמה ממוקמת במרחק של 150 מטר מהמודול הירחי (אני חושב שראיתי את המספר הזה באיזשהו מקום). השתמש מרחק מהמצלמה אל החללית (לאורך פני השטח) ואת הגובה הזוויתי של המודול הירחי כדי לקבל חלקה טובה יותר של מיקום אנכי לעומת הזמן. למעשה, נראה כאילו מישהו ב NASA צריך את הערכים עבור הטיה זוויתית של המצלמה כפונקציה של זמן. אם היה לי את זה, יכולתי לעשות דברים רציניים.
  • השתמש ניתוח וידאו כדי למדוד את גודל זוויתית לכאורה של החללית כפי שהוא עולה. השתמש בערך זה כשיטה שלישית כדי להשיג את הגובה לעומת הזמן במהלך העלייה.
  • השתמש בערך ההאצה במהלך העלייה מהניסיון הראשון שלי ליצור מודל תלת-ממד עם פיתון (השתמש ב- Glowscript.org – למעשה, אני יכול לעשות זאת בעצמי.

לבסוף, אני הולך לעזוב אותך עם gif (לא מתנה). זוהי תצוגת מצלמה מתוקנת של העלייה במודול הירח. זה נוצר על ידי התאמת גודל ומיקום של כל מסגרת כך "העולם להציג" הוא קבוע. זה לא נחוץ, אבל אני חושב שזה נראה מגניב.


עוד סיפורים גדולים

כל אחד רוצה ללכת אל הירח שוב ההיגיון להיות ארור


הירח מקום צחיח למדי. בטח, יש כמה באגי, כמה כדורי גולף, דגל, שקיות שתן, תמונה משפחתית. אבל זה ריק בעיקר. אם חברה בשם ispace יש את דרכה, אם כי, השכן הקרוב ביותר של כדור הארץ בקרוב (ish) יהיה אתר של עיר תעשייתית הומה מלא עובדים ותיירים. עמק הירח, קוראים לזה החולמים. אתמול הודיעו החולמים על הצעד הקטן הראשון במסע הזה, בהצהירו כי רקטות SpaceX Falcon 9 ייקחו מנחת אי-ספיקה ורכבים לירח ב -2020 וב -2021.

אחרי זה, התוכנית הולכת, משימות תכופות יתחיל פיגום התשתית לבוא לצוד, למשל, מים שיכולים לשמש דלק. ואז תיעשה התיעוש, ותבנה "פלטפורמה לפיתוח ירחי יציב", על פי אתר החברה. ל- Ispace יש 66 עובדים ומטה בשלוש מדינות, והיא מרושת סביב 95 מיליון דולר בסיבוב הגיוס הראשון שלה – יותר מאשר כמעט כל חברת חלל, אי פעם. אחד הרעיונות שלה להרוויח כסף היא לצרף מטענים של לקוחות לרוכבים העתיד שלה landers.

שאיפותיו של יספייס אינן ייחודיות. הירח הוא אולי המקום החם ביותר בחלל כרגע: המקור הכחול של ג'ף בזוס כולל יישוב ירחי על המוח. ארגונים קטנים יותר כגון SpaceIL ו- Moon Express, פעם המתמודדים על פרס ירח X של Google, הולכים קדימה לבדם. ואז יש את המשימה של ממשלת הודו, צ'נדראיאן 2, עם מסלול הירח שלה, הנחתת והרובר. צ'אנגה 4 של סין דומה. טראמפ הוא דוחק נאס"א לבקר את הגברת אפור הראשון, ולאחר מכן סילון על מאדים אדום. רשימת השאיפות ירח הוא ארוך. אבל הסיבות להפוך את הירח ליעד נובעות באופן שווה מהקירבה שלו, מאישיותו ומהגחמות הפוליטיות והכלכליות שלו – מקבע של מדיניות החלל.

אנשים אוהבים לצטט את הנאום של ג'ון פ. קנדי, שקבע את עידן אפולו. "אנחנו בוחרים ללכת לירח", הם אומרים, מרגישים חשובים. אם הם מרגישים גם הם, הם מצטטים יותר את דבריו של קנדי: "אנחנו בוחרים ללכת לירח בעשור זה ולעשות את הדברים האחרים, לא בגלל שהם קלים, אלא בגלל שהם קשים". לפעמים הם פשוט אומרים, החלל קשה ", בדרך כלל כתירוץ לעיכובים ולתאונות.

סוגי החלל מרמזים לדיבור הזה יותר מכל דבר אחר, פרט לצעדיו הקטנים של באז אולדרין וקפיצות הענק. חיבה לשונית זו מגלה עד כמה מבקרי ימינו מתגעגעים לאותם ימים טובים, או לפחות עד כמה הם אוהבים את סיפור המוצא שלהם. לפני כמה שבועות, כשספייסקס הודיעה כי היא תשיק מיליארדר ושבעה קריאייטיבים למסלול ירחי, אמר המיליארדר יוסקו מאזאווה: "אני בוחר ללכת לירח עם אמנים". השימוש שלו באדם הראשון מראה כיצד השתנה מקום החלל ב -50 השנים האחרונות.

עם זאת, Maezawa יכול לעשות שימוש חוזר קנדי ​​של ניסוח כי SpaceX עושה למעשה אותו דבר שעשתה נאס"א לפני חצי מאה. היה שם, לעשות את זה, אם אחרת. ולכן אנו עשויים להיות טובים יותר על ידי ציטוט של חלק אחר בנאומו של קנדי: "אבל למה, יש אומרים, הירח? "שאל. "למה לבחור בזה כמטרה שלנו? "שאלותיו של קנדי ​​היו רטוריות, תשובותיהן נמסרו בפסקאות אחרות: ראשית, ביסוס תכלית שלווה, עושה את זה כי זה קשה, כי זה שם. אבל היום, זו שאלה מורכבת יותר עם תשובות מסובכות.

Ispace, וארגונים אחרים עם עיניהם על משאבי הירח, מחפשים לפתח הן את הירח ואת הכלכלה סביבו. זה השתנה ירח יכול להיות משגר תחנת תדלוק לטיולים היוצאות רחוק יותר. זה יכול להיות מרכז מחקר מדעי. מקום ללמוד איך לחיות ולעבוד לטווח ארוך במקום מבודד ללא אווירה. מאחז לאומי. אפולו אסק להכות אותך.

הירח, במילים אחרות, הוא הרבה דברים לאנשים רבים. אבל לחלק, זה משוכה.

הוויכוח בשאלה אם בני האדם בוחרים ללכת לירח או למאדים (או לירח ואחר כך למאדים) השתולל במשך זמן רב. ירחי-הירח נקראים לפעמים "מטורפים", "מאדים", "מאדים". מאדים מעניין יותר מבחינה גיאולוגית, מעניין יותר מבחינה כימית, יכול היה פעם להיות ראוי למגורים, ויכול היה לספר לנו יותר על האופן שבו כוכבי לכת עוברים מלהיות נחמדים כדי להיות נחמדים של hellcapes. כמו כן, זה יותר קשה, ועדיין לא עשינו את זה.

מצד שני, זה יותר קשה, ועדיין לא עשינו את זה. והירח עשוי להיות משתלם יותר: עם מאדים רחוק ככל האפשר, כלכלת הירח צפויה להיתקל הרבה יותר מוקדם מאשר מאדים אחד. "אם אתה חברה המעוניינת לצאת לחלל ולעשות כסף, הירח הוא השקעה הרבה יותר טובה בשבילך", אומרת לוסיאן ווקוביץ, יו"ר האסטרוביולוגיה בספריית הקונגרס ואסטרונום בפלנטריום של אדלר, בשיקגו . Walkowicz מארגנת כנס מאוחר יותר השבוע בשם "להיות בין כוכבי הלכת" ו בעבר אירח אחד בשם "decolonizing מאדים". כמדען, היא מעוניינת יותר באמצעות חקירה כדי לאסוף ולפרש מידע המעמיד את הפלנטה שלנו בהקשר קוסמי הנכון. כוכבי לכת אחרים ירחים להראות לנו איך כוכבי הלכת עֲבוֹדָה. אבל אפילו בקרב המדענים, הוויכוח על הוויכוח הוא לא ממש בשאלה אם הירח או המאדים ראויים לטביעות האצבעות שלנו: מדובר במחסור.

"אני חושב שאנשים רוצים לעשות את כל הדברים האלה", אומר ווקוביץ '- ללכת לירח, ללכת למאדים, לשלוח עוד ספינות למקומות אחרים במערכת השמש. "הרבה דיונים נובעים מהעובדה שמדובר במשאבים עתירי משאבים ויש משאבים מוגבלים". משמעות הדבר היא תמיכה כספית מוגבלת (במיוחד משום שאפילו חברות החיפושים הפרטיים תלויים לעתים קרובות בחוזים ממשלתיים), וזמן מוגבל: אם החוקרים מתמקדים ירח, אפילו כהקדמה, סביר כי מעכב את המסע למאדים.

כריס Carberry, מנכ"ל סייר מאדים, Inc, הוא עובד כדי להבין איך מטורפים ומאדים יכולים לעבוד יחד, כי אף סיעה לא הולך לשום מקום. אולי נוכל לבחור ללכת לירח ולמאדים. "אנחנו מוצאים דרכים להשיג את המטרה הזאת שגם לא תעכב את מאדים בעשרות שנים", הוא אומר. בנוסף ליישור המו"פ, אולי השחקנים המסחריים יכלו לעשות את דבר הירח שלהם, וממשלות יכלו למקד את מאדים-וורד.

הממשלות, אם כי, הן הפכפך. בארה"ב, לכל נשיא חדש יש הזדמנות לשנות סדרי עדיפויות לחקר החלל. ואף על פי חברות פרטיות יכול מבחינה טכנית לעשות את שלהם, אנשי עסקים מתמצא לפעמים לעבור למקום שבו הוא תומך. ג 'ורג' בוש היה יותר של ירח הראשון הבחור. אובמה נראה יותר מאדים (עם טיול צדדי לאסטרואיד). תחת טראמפ, הירח הוא שוב בעד. "במאמץ להגדיר תוכנית חלל שמשמעותה במובן מסוים ונושאת את חותמם", אומר ווקוביץ ', "יש נטייה לסובב את מה שהבחור האחרון לא אמר". היעד יכול להיראות כפרטיזני.

ההסתעקות הזאת, אומר האנליסט קרלוס מנואל אנטרה אוטרילה, היא הסיבה לחקירת המגזר הפרטי. "אם אנו רואים נוכחות אנושית מתמשכת בכל מקום מעבר למסלול כדור הארץ הנמוך, ובמיוחד על הירח או על מאדים, זה יהיה באמצעות פיתוח בר-קיימא מבחינה מסחרית", אומר אולטרה, העובד בחברת הייעוץ מקינזי. "כל גישה אחרת שתתבסס על מימון ציבורי תתמוטט בסופו של דבר עם שינוי סדרי העדיפויות הלאומיים, כפי שקרה עם אפולו".

הטריק, עם זאת, יהיה כי חברות שונות רבות יצטרכו להיות מוכנים בדיוק ברגע הנכון, אז לכולם יש דברים לקנות ולמכור. "זה אומר כי הכורים צריכים לבוא באינטרנט בערך באותו זמן כמו מעבדים החומר", אומר Utrilla, "ואת היצרנים צריכים להתחיל לייצר פעם הלקוחות שלהם פועלים."

בחיים כמו באהבה כמו בחקר הירח, העיתוי הוא הכל. תיאורטית, עכשיו (ish) הוא זמן טוב עבור ispace להיות להוכיח את הטכנולוגיה שיכולה להפוך את עמק הירח אמיתי. חללית הירח שלה עיצובים עבר לאחרונה סקירה מוקדמת עיצוב, תחת בדיקה של פאנל של 26 מומחים, והיא מתכננת להתחיל הרכבה חומרה בקיץ הבא. עיצוב רובר, תוך שדרוג ומעודכן, מבוסס על הגדרת ispace כבר פיתח ונבנה עבור פרס X.

אבל מה, ומי, מגיע השרידים הבאים להיראות. עבור ispace, ההצלחה בטווח הקצר פירושה מסלול סביב הירח בסיבוב אחד, הנחיתה ופריסת איסוף איסוף נתונים בסיבוב שני. אם זה ילך טוב, החברה תמשיך על סיבוב שלוש (דרך n), להפוך את הירח – בעזרתן של חברות אחרות וממשלות שיש להן עיצובים על הלוויין של כוכב הלכת שלנו – לתוך מוֹעִיל מקום. בור תעשייתי, תחנת בור, מגרש משחקים. והפעם, המטרה היא אחרת: זה לא "אנחנו בוחרים ללכת לירח". זה "אנחנו בוחרים לשנות את הירח".


עוד סיפורים גדולים

ללא שם: flummoxed על ידי כוח תנועה? נסה ניסוי זה פיזיקה


אתה יושב בכיתה פיזיקה, עובד על בעיה מסורתית מעורבים כוחות האצה, כאשר אתה מתחיל לתהות מאיפה מונחים אלה הגיעו אפילו. האם הם רק חלמו להביא ייסורים לתלמידים, או שמא יש להם קשר עמוק יותר למציאות? לימוד הפיזיקה, כמובן, הוא סוג של מדע – וכל המדעים אוספים נתונים ניסיוניים לבניית מודלים. הכוחות וההאצה אינם שונים.

כמובן שאנחנו כבר יודעים את הקשר בין כוח להאצה. אתה רואה את זה בכל ספרי הפיזיקה שלך. בממד אחד, אנו מקבלים את המודל המתמטי הבא.

זה אומר כי הכוח הכולל על האובייקט צריך להיות שווה לתוצר של המסה של האובייקט ואת האצתו. נראה ברור כי אנחנו יכולים רק ליישם כוח למדוד את ההאצה להראות כי המודל הזה הוא אכן נכון (וגם אנחנו).

אנשים רבים אוהבים לקרוא מודל זה "החוק השני של ניוטון תנועה," אבל אני חושב שזה מציג את הרעיון הלא נכון. זה לא היה רק ​​ניוטון אשר שקל את תפקיד הכוח. היו אחרים שעבדו על בעיה זו ב 17ה (גלילאו, הוק, לייבניץ) וכולם עשו תרומות משמעותיות.

אבל איך היית בונה מודל זה באמצעות כוח האצה? זה לא קשה מדי לקבל ערך עבור האצה של אובייקט נע על ידי מדידת המרחק והזמן. מה עם הכוח? איך אתה יכול להחיל כוח קבוע על אובייקט ולשמור אותו קבוע?

אחת הדרכים ליצור כוח מתמיד היא כוח הכבידה – רק תן לדברים ליפול. כמובן זה סוג של בלגן את הניסוי שלך מאז אתה גם משנה את המסה של האובייקט. אז עם הבעיות האלה, ניוטון ואחרים נאלצו לבנות את מודל כוח התנועה הזה באמצעים אחרים. הם לקחו גישה תיאורטית באמצעות הנתונים של ההצעה של כוכבי הלכת סביב מסלול השמש. אם הירח מקיף את כדור הארץ עם אותו סוג של אינטראקציה כי כדור הארץ מקיף את השמש, אז האצת האובייקט חייבת להיות תלויה במסה שלה.

זה בעצם איך הם בנו את מודל כוח תנועה ב 17ה מֵאָה. אבל אתה לא צריך לעשות את זה עכשיו. תוכל לאמת מודל זה באמצעות כלים מודרניים יותר. ככה זה עובד.

כוח מתמיד עם המיסה המשתנה /

בואו לקחת עגלת חיכוך נמוכה ולהחיל כוח מתמיד. איך אתה עושה את זה? זה לא קשה מדי, אבל זה עוזר להיות אחד מאותם מאווררים מופעל על סוללות נדבק על עגלה. הנה, זה נראה ככה.

אני יכול למדוד את גודל הכוח מן המאוורר על ידי הפעלתו והניחו לו להידחף כנגד כוח בדיקה. עם זאת, נראה לדחוף עם כוח של כ 0.2 ניוטון (המאוורר שלך עשוי להשתנות). אני ממש אוהב להשתמש במעריצים האלה. הם לא תמיד נותנים את הנתונים הטובים ביותר, אבל ברור מאוד שיש כוח מתמיד דוחף על העגלה.

אני יכול גם למצוא את המסה של העגלה ואת המאוורר – זה בערך סביב 0.898 ק"ג. הדבר היחיד שנותר הוא ההאצה. כיצד אתם קובעים את ההאצה של מאוורר נע?

בכנות, יש הרבה דרכים לעשות את זה. בגירסה ההייטק, פשוט תן לעגלה לנוע על 10 ס"מ ולהשתמש סטופר כדי להקליט את הזמן. ואז להתחיל מחדש ולתת את העגלה ללכת 20 ס"מ ולהקליט את הזמן. תמשיכו לעשות את זה למרחקים ארוכים יותר עד שתשתעממו או נגמרו. לאחר מכן תוכל למצוא את ההאצה על ידי זומם מיקום לעומת הכיכר של הזמן, אבל אני לא רוצה לעשות את זה. זה לוקח יותר מדי זמן עבור מדידה אחת.

אפשרות נפוצה נוספת היא להשתמש בגלאי תנועה המופעל באמצעות קוליים. זה בעצם מכשיר ששולח דופק של קול. הצליל נוסע לעבר העגלה ומשקף חזרה את הגלאי. בהתבסס על הזמן הדופק לוקח ללכת לשם ובחזרה יחד עם מהירות הקול, הוא יכול למצוא את המרחק לעגלה. מכיוון שמדובר במערכת מבוססת מחשב, היא יכולה לחזור על מדידה זו כ -50 פעמים בשנייה אחת כדי לקבל נתוני מיקום בזמן. עם נתונים אלה, זה לא קשה למצוא את ההאצה.

אז הנה מה שאני הולך לעשות. אני אתן למאוורר לדחוף את העגלה כך שהיא מאיצה. אז אני יהיה למדוד את האצה (אתה יכול להשתמש בכל שיטה שאתה אוהב). ברגע שיש לי את האצה, אני הולך להתחיל מחדש ולעשות את זה שוב. אבל בפעם הבאה, אני הולך להוסיף מסה לעגלה. אני יכול לחזור על זה כמה פעמים שאני אוהב. אני צריך נתונים עבור האצה המונית.

עכשיו בשביל החלק הכיפי. אני רוצה להראות כי מודל כוח התנועה (F = MA) עובד. במקום רק לחשב את הכוח הנדרש, אני רוצה לעשות גרף. מה אני יכול העלילה כי היה לייצר פונקציה ליניארית? לא – זה לא כוח מול מסה. זה לא יעבוד. כדי ליצור תרשים לינארי, אתה צריך פונקציה שנראית כך:

כן, בטח ראית את זה קודם. אם אתה מתווה "y" לעומת "x" (כאשר משתנים אלו יכולים לייצג כמעט כל דבר) אז זה יהיה קו ישר עם מ 'להיות המדרון b y- ליירט. אין לנו את המשתנים של המסה והאצה בצורה זו – לכן אנחנו צריכים לעשות את זה ככה. מה אם אעשה קצת אלגברה ואכתוב מחדש את משוואת הכוח כך:

בּוּם. זהו זה. בצורה זו קל יותר לראות כי על ידי זומם האצה לעומת אחד מעל המסה, היחסים צריכים להיות ליניארי. אבל חכה! יש עוד. זה לא שאנחנו מקבלים מגרש ליניארי, אלא גם כי המדרון צריך להיות משמעותי. במקרה זה, המדרון של פונקציה זו צריך להיות כוח נטו (שאותו אני מדוד).

עכשיו על העלילה בפועל.

כן, זה נראה ליניארי למדי. כמו כן, המדרון יש ערך של 0.191 kg * m / s2 או 0.191 ניוטונים. זה די darn קרוב ערך מדוד שלי עבור הכוח מן המאוורר. אני שמח. הו, אם אתה עדיין רוצה לתכנן מסה לעומת תאוצה, אני ממליץ לך לעשות את זה. זו הדרך הטובה ביותר להבין שזה לא מזימה ליניארית.

המיסה הקבועה עם כוח משתנה

עכשיו לניסוי הבא. מה אם אני שומר את המסה של העגלה קבועים ורק לשנות את כוחו של הכוח? אני מודה שזה לא קל כמו שאני רוצה – אבל זה יכול להיעשות. המאוורר שבו אני משתמש פועל על ארבע סוללות AA – אם אתה מפעיל אותו עם רק 3 סוללות, זה יהיה כוח מופחת. עם זאת, אתה יכול לקבל רק כמה נקודות נתונים בדרך זו. במקום זאת, אני הולך להוסיף נגד למעגל ועדיין להשתמש 4 סוללות. ואז על ידי הגדלת ההתנגדות, אני אקבל כוח מופחת. הו, אני הולך להשתמש 5 סוללות מדי – רק בשביל הכיף.

אבל מה אני צריך העלילה? עכשיו, אם אני משנה את הכוח ומודד את ההאצה, אני צריך להיות מסוגל לעשות רק חלקת כוח לעומת תאוצה. אבל מה צריך להיות המדרון? קדימה, לחשוב על זה בזמן שאני עושה את העלילה. הנה זה.

אם אתה מודד את המדרון של הקו הזה, אתה מקבל ערך של 0.99 – אבל מה זה אומר? הנה רמז, להסתכל על היחידות. כן, למדרון אכן יש יחידות. במקרה זה השינוי במשתנה האנכי (כוח) מחולק בשינוי ביחידה האופקית (תאוצה). הכוח נמדד ביחידות ניוטון כאשר 1 N = 1 ק"ג * m / s2. אז, אם אתה מחלק את זה על ידי תאוצה ביחידות של m / s2, אתה מקבל קילוגרמים. כן, זאת מסה. השיפוע של הקו הזה צריך להיות מסה של העגלה בתוספת מאוורר. במקרה זה, יש לי מסה נמדדת של 0.89 ק"ג – שהיא קצת כבוי. עם זאת, אני חושב שהבעיה נובעת מהערכים הקטנים מאוד של הכוח שהשתמשתי בניסוי זה. ובכל זאת, זה עובד הרבה.


עוד סיפורים גדולים

הנה התוכנית לסיים מלריה עם יתושים crispr-edited


בשנת 2003, מדענים ב"קולג' האימפריאלי" של לונדון השמיע רעיון משונה. הם רצו להתמודד עם יתושים עמידים יותר חומרי הדברה כי נהרגו חצי מיליון אנשים בשנה על ידי הפצת המלריה באפריקה שמדרום לסהרה. מה שהביולוגים אוסטין ברט ואנדריאה קריסנטי הציעו לא פחות מאשר לפרוץ את חוקי התורשה.

על ידי נטיעת גן קטלני בדנ"א יתוש, והנדסתו כך שהשינוי יתפשט דרך כל דור מהר יותר מאשר הטבע המיועד, הם חשבו שהם יכולים לחלוטין לקרוס אוכלוסייה עם רק כמה skiters טרויאני. מושג זה של "כונן גנים" היה בן עשרות שנים, אך איש לא הצליח להרכיב אחד במעבדה, ובוודאי שלא להחיל אותו על נגיף בריאות הציבור העולמי.

חמש עשרה שנים ו -100 מיליון דולר מאוחר יותר, המדענים מאימפריאל קולג 'הצליחו סוף סוף, לפחות בספירה הראשונה. באמצעות צוות של Crispr, Burt ו- Crisanti מחקו את כלובי הכלוב של יתוש המלריה אנופלס גמביה בעוד שבעה דורות. התוצאות, שפורסמו היום ב טבע ביוטכנולוגיה, מייצגות את ההשמדה הראשונה של אוכלוסיית בעלי חיים באמצעות גנים.

"מדובר בהתפתחות מדהימה", אומר עומר אכברי, אנטומולוג באוניברסיטת קליפורניה, שלא היה קשור למחקר. מעבדה של Akbari עובד על כוננים גנים לעשות יתושים עמידים למלריה, בעיקר בגלל גישה לחקירה היה זמן רב האמין להיות בלתי אפשרי. "יש רק לחץ אבולוציוני ענק על האורגניזם להתנגד."

אבל על ידי ניצול גן קריטי ללא כל גמישות עבור מוטציה ספונטנית את דרכה סביב הכונן, צוות לונדון התגבר על בעיית ההתנגדות מתמשך.

"זו הפעם הראשונה שהראינו שאנחנו יכולים, באופן עקרוני, לתמרן את גורלו של מין שלם", אומר קריסנטי, שעבודתו פורצת הדרך נתמכה במידה רבה על ידי קרן ביל ומלינדה גייטס, הפדרציה המובילה בעולם של טכנולוגיות כונן גנים. החל בשנת 2011, החוקרים רשמית התחברה עם מוסדות שותפים בבורקינה פאסו, אוגנדה ומאלי להקים חרקים מקומיים ואתרי שדה עד יום אחד, במטרה לבחון את הגן הממלרי-מחסל בטבע. אם הכל ילך כשורה, הפרויקט של גייטס, שמכונה "עד מלריה", יוכל להגיש בקשה להיתר לבחינת היתושים של קיסרי אימפריאל קולג 'כבר ב- 2024.

בדיקות נוספות צריך להיעשות הראשון. בעוד כונן הגן עבד היטב בכלובים קטנים, 20 סנטימטר סנטימטר עם זן מעבדה של אנופלס גמביה, זה לא מבטיח שזה יעבוד בג'ונגלים ובסוואנות של אפריקה. כדי להבין כיצד יתנהגו היתושים המתחלפים בסביבה מציאותית יותר, השלב הבא הוא לבדוק אותם באזורים גדולים יותר, גבוהים כמו אדם ועד לגובה של חמישה מטרים. סביבה זו (עדיין רחוק מן העולם הטבעי ללא גבולות) יכול להיות מכוון כדי לחקות את המקצבים היומיים ואת התנאים האטמוספריים של אתרי הבדיקה בחוץ באפריקה הם ישתמשו בעתיד. היתושים צפויים לקחת על עצמם התנהגויות טבעיות יותר, כמו נחפז למצוא בן זוג, שהיו נעדרים בכלובים הקטנים.

בחודש יוני שלחה מעבדתו של קריסנטי ארגז מאובטח מלא ביצים זעירות, כהות ומלפפונים, למתקן שנבנה מחוץ לרומא, שם כבר מתקיים סבב הבדיקות הבא. שם, חוקרים מתחילים לחצות את המעבדה הטעונה בגן עם פראי אנופלס גמביה שנשלחו מאתרי הבדיקה בבורקינה פאסו. לאחר מכן הם ילמדו כיצד השינוי מתפשט באמצעות זנים מקומיים מגוונים יותר מבחינה גנטית. והם יוכלו לעקוב אחר כמה מוצלחים יתושים אלה הם מציאת בני זוג. כדי להפיץ את פצצת הזמן הגנטית שלהם באמצעות אוכלוסייה פראית, הם צריכים להיות תחרותיים עם גברים פראיים. כל הנתונים הללו ייאספו על מנת להגיש לרגולטורים בכל פעם ש- Target Malaria בטוח שיש להם מוצר שפועל.

"בשלב מסוים המדע יהיה מוכן", אומר מנהל מלריה היעד דלפין טיזי. "אז זה יהיה עניין של קבלת הציבור ומסגרות רגולטוריות כי יהיה צורך להדביק."

חרקים מהונדסים גנטית שוחררו לסביבה לפני הביוטכנולוגיה הבריטית אוקסיטק חלוץ יתושים סטריליים כדי להילחם בזיקה באמריקה – אבל השאלה כיצד להסדיר את כונני הגן עדיין פתוחה. שום מדינה בעולם לא היתה צריכה לעשות זאת עדיין.

"יש כמה ממדים ייחודיים שמכניסים אותנו לשטח לא נודע", אומרת ג'ניפר קוזמה, מנהלת משותפת של המרכז להנדסה גנטית באוניברסיטת צפון קרוליינה. אחת הבעיות היא כי כונני הגן נועדו להתפשט. זה עושה את זה ליד בלתי אפשרי לעשות ניסויים שדה מוגבל, כפי המסורתי עבור גידולים מהונדסים גנטית. "אין לנו הזדמנויות ללמוד ממבחנים מוגבלים, שמביאים בחשבון נופים תרבותיים וגיאוגרפיים שונים", אומר קוזמה. "ואני לא חושב שאנחנו באמת התמודד עם השאלות האלה עדיין."

היעד מלריה מודעת היטב למגבלות אלה. לכן זה לא לקפוץ ישר לתוך בדיקות כונני הגן. הם מתחילים בזהירות רבה עם יתוש הרבה פחות שנוי במחלוקת. מוקדם יותר החודש, הממשלה של בורקינה פאסו העניק למלריה יעד מלריה רשות לשחרר זן של אנופלס גמביה מהונדסים גנטית עם "מוטציה גברית סטרילית". אף אחד מ -10,000 היתושים הזכריים שהקבוצה תשחרר לטבע מאוחר יותר השנה, יוכל לייצר כל צאצא משלהם.

אותו זן סטרילי של יתושים הופק גם במעבדה של קריסאנטי, ועבר את אותו מבחן כלוב גדול באיטליה לפני קבלת אישור רגולציה בבורקינה פאסו. בעוד שחרור אחד זה לא יעשה הרבה כדי להילחם במלריה – אתה צריך לפחות עשר פעמים זה, זרק לתוך הסביבה שוב ושוב, כדי להפוך את dent- יעד מלריה מקווה שזה יהיה צעד חשוב לקראת השגת אמון של הקהילות המקומיות. וכדי להוכיח הרגולטורים הם יכולים לעקוב אחר היתושים שלהם בטבע.

אם הניסויים הגבריים הסטריליים ישתפרו, הם יעלו למשהו שנקרא "X-shredder", יתוש מהונדס גנטית המייצר צאצאים שלמים לחלוטין. אחרי כמה חודשים, השינוי יהיה בסופו של דבר לצאת מן האוכלוסייה. אז זה עדיין לא יהיה יעיל מלריה אסטרטגיה לחיסול. אבל זה ייתן הרגולטורים נתונים נוספים להמשיך לפני שוקל כונן גנים מלא blown שיכול לחצות גבולות להתמיד לנצח.

קריסנטי חשב שיידרשו להם עוד שלוש שנים לפחות כדי להשיג מנוע לחיסול עבודה. אבל עם הטכנולוגיה נע מעבר היפותטי מוקדם מהצפוי, שיחות על ההשפעות ארוכות הטווח של פריסה בפועל של כונני הגן פשוט יש הרבה יותר אמיתי.


עוד סיפורים גדולים

הנה התוכנית לסיים מלריה עם יתושים crispr-edited


בשנת 2003, מדענים ב"קולג' האימפריאלי" של לונדון השמיע רעיון משונה. הם רצו להתמודד עם יתושים עמידים יותר חומרי הדברה כי נהרגו חצי מיליון אנשים בשנה על ידי הפצת המלריה באפריקה שמדרום לסהרה. מה שהביולוגים אוסטין ברט ואנדריאה קריסנטי הציעו לא פחות מאשר לפרוץ את חוקי התורשה.

על ידי נטיעת גן קטלני בדנ"א יתוש, והנדסתו כך שהשינוי יתפשט דרך כל דור מהר יותר מאשר הטבע המיועד, הם חשבו שהם יכולים לחלוטין לקרוס אוכלוסייה עם רק כמה skiters טרויאני. מושג זה של "כונן גנים" היה בן עשרות שנים, אך איש לא הצליח להרכיב אחד במעבדה, ובוודאי שלא להחיל אותו על נגיף בריאות הציבור העולמי.

חמש עשרה שנים ו -100 מיליון דולר מאוחר יותר, המדענים מאימפריאל קולג 'הצליחו סוף סוף, לפחות בספירה הראשונה. באמצעות צוות של Crispr, Burt ו- Crisanti מחקו את כלובי הכלוב של יתוש המלריה אנופלס גמביה בעוד שבעה דורות. התוצאות, שפורסמו היום ב טבע ביוטכנולוגיה, מייצגות את ההשמדה הראשונה של אוכלוסיית בעלי חיים באמצעות גנים.

"מדובר בהתפתחות מדהימה", אומר עומר אכברי, אנטומולוג באוניברסיטת קליפורניה, שלא היה קשור למחקר. מעבדה של Akbari עובד על כוננים גנים לעשות יתושים עמידים למלריה, בעיקר בגלל גישה לחקירה היה זמן רב האמין להיות בלתי אפשרי. "יש רק לחץ אבולוציוני ענק על האורגניזם להתנגד."

אבל על ידי ניצול גן קריטי ללא כל גמישות עבור מוטציה ספונטנית את דרכה סביב הכונן, צוות לונדון התגבר על בעיית ההתנגדות מתמשך.

"זו הפעם הראשונה שהראינו שאנחנו יכולים, באופן עקרוני, לתמרן את גורלו של מין שלם", אומר קריסנטי, שעבודתו פורצת הדרך נתמכה במידה רבה על ידי קרן ביל ומלינדה גייטס, הפדרציה המובילה בעולם של טכנולוגיות כונן גנים. החל בשנת 2011, החוקרים רשמית התחברה עם מוסדות שותפים בבורקינה פאסו, אוגנדה ומאלי להקים חרקים מקומיים ואתרי שדה עד יום אחד, במטרה לבחון את הגן הממלרי-מחסל בטבע. אם הכל ילך כשורה, הפרויקט של גייטס, שמכונה "עד מלריה", יוכל להגיש בקשה להיתר לבחינת היתושים של קיסרי אימפריאל קולג 'כבר ב- 2024.

בדיקות נוספות צריך להיעשות הראשון. בעוד כונן הגן עבד היטב בכלובים קטנים, 20 סנטימטר סנטימטר עם זן מעבדה של אנופלס גמביה, זה לא מבטיח שזה יעבוד בג'ונגלים ובסוואנות של אפריקה. כדי להבין כיצד יתנהגו היתושים המתחלפים בסביבה מציאותית יותר, השלב הבא הוא לבדוק אותם באזורים גדולים יותר, גבוהים כמו אדם ועד לגובה של חמישה מטרים. סביבה זו (עדיין רחוק מן העולם הטבעי ללא גבולות) יכול להיות מכוון כדי לחקות את המקצבים היומיים ואת התנאים האטמוספריים של אתרי הבדיקה בחוץ באפריקה הם ישתמשו בעתיד. היתושים צפויים לקחת על עצמם התנהגויות טבעיות יותר, כמו נחפז למצוא בן זוג, שהיו נעדרים בכלובים הקטנים.

בחודש יוני שלחה מעבדתו של קריסנטי ארגז מאובטח מלא ביצים זעירות, כהות ומלפפונים, למתקן שנבנה מחוץ לרומא, שם כבר מתקיים סבב הבדיקות הבא. שם, חוקרים מתחילים לחצות את המעבדה הטעונה בגן עם פראי אנופלס גמביה שנשלחו מאתרי הבדיקה בבורקינה פאסו. לאחר מכן הם ילמדו כיצד השינוי מתפשט באמצעות זנים מקומיים מגוונים יותר מבחינה גנטית. והם יוכלו לעקוב אחר כמה מוצלחים יתושים אלה הם מציאת בני זוג. כדי להפיץ את פצצת הזמן הגנטית שלהם באמצעות אוכלוסייה פראית, הם צריכים להיות תחרותיים עם גברים פראיים. כל הנתונים הללו ייאספו על מנת להגיש לרגולטורים בכל פעם ש- Target Malaria בטוח שיש להם מוצר שפועל.

"בשלב מסוים המדע יהיה מוכן", אומר מנהל מלריה היעד דלפין טיזי. "אז זה יהיה עניין של קבלת הציבור ומסגרות רגולטוריות כי יהיה צורך להדביק."

חרקים מהונדסים גנטית שוחררו לסביבה לפני הביוטכנולוגיה הבריטית אוקסיטק חלוץ יתושים סטריליים כדי להילחם בזיקה באמריקה – אבל השאלה כיצד להסדיר את כונני הגן עדיין פתוחה. שום מדינה בעולם לא היתה צריכה לעשות זאת עדיין.

"יש כמה ממדים ייחודיים שמכניסים אותנו לשטח לא נודע", אומרת ג'ניפר קוזמה, מנהלת משותפת של המרכז להנדסה גנטית באוניברסיטת צפון קרוליינה. אחת הבעיות היא כי כונני הגן נועדו להתפשט. זה עושה את זה ליד בלתי אפשרי לעשות ניסויים שדה מוגבל, כפי המסורתי עבור גידולים מהונדסים גנטית. "אין לנו הזדמנויות ללמוד ממבחנים מוגבלים, שמביאים בחשבון נופים תרבותיים וגיאוגרפיים שונים", אומר קוזמה. "ואני לא חושב שאנחנו באמת התמודד עם השאלות האלה עדיין."

היעד מלריה מודעת היטב למגבלות אלה. לכן זה לא לקפוץ ישר לתוך בדיקות כוננים הגן. הם מתחילים בזהירות רבה עם יתוש הרבה פחות שנוי במחלוקת. מוקדם יותר החודש, הממשלה של בורקינה פאסו העניק למלריה יעד מלריה רשות לשחרר זן של אנופלס גמביה מהונדסים גנטית עם "מוטציה גברית סטרילית". אף אחד מ -10,000 היתושים הזכריים שהקבוצה תשחרר לטבע מאוחר יותר השנה, יוכל לייצר כל צאצא משלהם.

אותו זן סטרילי של יתושים הופק גם במעבדה של קריסאנטי, ועבר את אותו מבחן כלוב גדול באיטליה לפני קבלת אישור רגולציה בבורקינה פאסו. בעוד שחרור אחד זה לא יעשה הרבה כדי להילחם במלריה – אתה צריך לפחות עשר פעמים זה, זרק לתוך הסביבה שוב ושוב, כדי להפוך את dent- יעד מלריה מקווה שזה יהיה צעד חשוב לקראת השגת אמון של הקהילות המקומיות. וכדי להוכיח הרגולטורים הם יכולים לעקוב אחר היתושים שלהם בטבע.

אם הניסויים הגבריים הסטריליים ישתפרו, הם יעלו למשהו שנקרא "X-shredder", יתוש מהונדס גנטית המייצר צאצאים שלמים לחלוטין. אחרי כמה חודשים, השינוי יהיה בסופו של דבר לצאת מן האוכלוסייה. אז זה עדיין לא יהיה יעיל מלריה אסטרטגיה לחיסול. אבל זה ייתן הרגולטורים נתונים נוספים להמשיך לפני שוקל כונן גנים מלא blown שיכול לחצות גבולות להתמיד לנצח.

קריסנטי חשב שיידרשו להם עוד שלוש שנים לפחות כדי להשיג מנוע לחיסול עבודה. אבל עם הטכנולוגיה נע מעבר היפותטי מוקדם מהצפוי, שיחות על ההשפעות ארוכות הטווח של פריסה בפועל של כונני הגן פשוט יש הרבה יותר אמיתי.


עוד סיפורים גדולים

מתקן גרעיני Braces עבור השפעת עם הוריקן פירנצה


ביום 11 במרץ, 2011, אחת-שתיים, רעידת אדמה צונאמי אגרוף דפק את מערכות הבטיחות של תחנת הכוח הגרעיני Fukushima Dai-ichi, שגרם פיצוץ של גז ומימן גז בשלושה מששת הכורים שלה – האסון הגרעיני הגרוע ביותר בעולם מאז צ'רנוביל. Fukushima של המתקן נבנה עם הטכנולוגיה 1960s, תוכנן בזמן מהנדסים לזלזל פגיעות המפעל במהלך אסונות טבע. בארה ב "פועלים כיום 20 מפעלים בעלי עיצובים דומים.

אחד מהם מיועד להתנגשות חזיתית עם הוריקן פירנצה.

הכור הכפול של הדוכס אנרג'י, מפעל ברונסוויק בגובה 1,870 מגוואט, יושב ארבעה קילומטרים בפנים הארץ, מפייפ פייר, כובע מחודד המשתרע אל תוך האוקיינוס ​​האטלנטי, מדרום לעיר ווילמינגטון, צפון קרוליינה. ברונסוויק שרדה עשרות שנים של ריצות עם הוריקנים, אבל פירנצה יכולה להיות המבחן הגדול ביותר שלה. הצמח שוכב ליד גדות נהר הפחד קייפ, אשר מנקז 9,000 קילומטרים רבועים של האזורים המאוכלסים בצפיפות ביותר של המדינה. כמו הוריקן הארווי בשנת 2017, פירנצה צפויה לחסום ימים רבים, להכות את קרולינה עם כמויות בלתי מתפשרות של מים, מה שמוביל סופות חיים סכנת חיים נחשול והצפה קטסטרופלי. מרכז ההוריקן הלאומי של NOAA משליך 110 רוחות של מייל לשעה, גלים בגובה של 13 מטרים, ובכמה מקומות, עד 40 אינץ 'של גשם.

גורמים רשמיים בברונסוויק אומרים שהצמח מתאמץ להשמדה הממשמשת ובאה. "אנחנו עוקבים אחר התנאים המטאורולוגיים, ואם יש לנו ביטחון שהרוחות באתר יגיעו ל -73 קמ"ש, אז נתחיל בכיבוי מסודר של היחידות", אמרה קארן וויליאמס, דוברת חברת דיוק אנרג'י. יום רביעי אחר הצהריים.

החברה גם הביאה עובדים לפני הנחיתה של הסערה מי יישאר משך שלה, לישון על מיטות מתנפחות ומזרנים, כך במתקן יש מספיק צוות לטפל במשמרות מרובות. בימים האחרונים הם עושים את ההליכה של המפעל, בודקים גנרטורים גיבוי מופעל דיזל והתקנת מחסומי פלדה עמידות מים על תשע דלתות כי ציוד בטיחות חשוב.

אמצעי זהירות אלה הם חדשים יחסית עבור ברונסוויק. הם חלק מטאטא של שינויים צמחים גרעיניים ברחבי ארה"ב אימצו פוסט פוקושימה.

בעקבות התאונה ביפן, כוח המשימה של בכיר הוועדה הרגולטורית הוועדה השתמשו הלקחים מן האסון כדי לנסח חוקים חדשים עבור ארה"ב. כאשר רעידות האדמה פגע פוקושימה, לדפוק את רשת החשמל, גנרטורים חירום דיזל של המפעל בעט כצפוי לספק כוח חירום. זה היה גל של מים שפגע 40 דקות מאוחר יותר, כי פגום ציוד גיבוי, צולל את המפעל לתוך האפלה מוחלטת. ללא כוח, המפעילים איבדו את היכולת לשאוב מים לתוך הכורים, לחשוף את הליבות, ומוביל להתפוצצות נפץ. מכאן, היוזמה הגדולה של ה- NRC להפוך את מתקני הגרעין של ארה"ב מוכנים טוב יותר לאירועים קיצוניים כללה את המטרה המיוחדת של הפיכתם לפגיעים פחות להצפה.

"כל מפעל בארץ נדרש לבחון מחדש את הסיכונים האפשריים של הצפה מכל מקור – יהיה זה התפרצות סערה, גשמים עזים, שיטפונות בנהר – עם מודלים מעודכנים", אומר סקוט ברנל, קצין לענייני ציבור מטעם ה- NRC . לאחר מכן, הוועדה השוותה את התוצאות של אותם דוחות למאפייני הגנת המבול של הצמחים.

הדוכס חזה התפרצות סערה מקסימלית של 7 מטרים בבניינים הקשורים למפעל. אבל המפעל תוכנן במקור להתמודד עם רק 3.6 מטרים של נחשול צפוי, על פי הערכת NRC של 2017 סיכום של דו"ח הערכת הסיכון של דיוק, אשר לא פורסם.

במכתב מוקדם יותר השנה, ה- NRC הזכיר לדוכס שהעיצוב הנוכחי של המפעל אינו נופל מהסיכונים שנצפו מחדש. לדברי ברנל, הדוכס הגיש מאז הערכה של איך זה יהיה להתמודד, כולל השימוש של אלה הדלתות פלדה תגבורות, אשר NRC עדיין להעריך. "הסקירה אינה שלמה, אבל אין כאן שום דבר שגורם לנו לחשש", אומר ברנל.

הדוכס וויליאמס הדהד את הרגש ואמר כי החברה אינה מצפה לנזקי שיטפונות בברונסוויק, היושבת 20 מטר מעל פני הים. "המפעל שלנו נועד לטפל בכל סוג של אירוע טבעי, כולל הוריקן", אמרה.

אבל סופות אינן ניתנות לחיזוי. דייב לוכבאום, שמנהל קבוצת שמירה על בטיחות גרעינית באיגוד מדענים מודאגים, בילה חיים שלמים בחקר כישלונות גרעיניים. Brunswick צרות לו כי בשנת 2012, מצא דיוק מאות הגנות המבול חסר או פגום במפעל, כגון חותמות סדוק צינורות מקולקל. לדברי הקבוצה, אף אחד מהדו"חות הבאים של ה- NRC הזכיר תיקונים. "אני מקווה שהם תוקנו, "אומר לוכבאום. "אבל לא הצלחנו לאשר את זה עם תיעוד זמין."

הוא זיכויים Brunswick עבור הבאים דרך על הזמנות של NRC שלאחר Fukushima להתקין ציוד נוסף – משאבות, גנרטורים, צינורות, כבלים, חיישנים מופעל על סוללות, כדי לשמור על רמות בטוח של קירור במקרה הצמח מאבד את החיבור לרשת ו שימוש גנרטורים החירום שלה דיזל. אבל לוכבאום מציין שההיסטוריה מוכיחה שהכנה כזו לא תספיק.

בשנת 2012 שלאחר פוקושימה סקירה, פלורידה כוח & אור אמר NRC כי הגנות המבול במפעל סנט לוסי שלה על דרום האצ'ינסון איילנד היו נאותים, למרות שלא הצליחו לגלות שישה צינורות חשמליים עם חותמות חסרות באחד הליבה חירום מערכות קירור. שנתיים לאחר מכן, פרצה סופה חריגה של החוף המרכזי של פלורידה עם גשמים שיא, להציף אחד הכורים של המפעל עם 50,000 ליטר של מי הסערה. המבול שקוע משאבות קירור הליבה, עיבוד אותם חסר תועלת. אם הכור התעמעם במהלך הסערה, הצמח לא היה מסוגל לשמור על מעמד בטוח ויציב מעבר ל -24 שעות, על פי הודעת NRC על הפרה שהונפקו ל- FPL לאחר האירוע.

משהו דומה להפליא אירע במפעל "ארקנסו" הגרעיני של מפעל "ארקנסו" במארס 2013. העובדים העבירו גנרטור של 525 טון במהלך הפסקת תחזוקה, כאשר החריטה התמוטטה ושילחה אותה מתנפצת על הרצפה וקרעה את האש. מערכות החירום החלו לשאוב מים למתקן, וגרמו להצפה ולפגיעה במרכיבים חשמליים המשותפים לשני הכורים.

"אני לא משער שפירנצה תגרום לסנט לוסי הבא, או לארקנסו, "אומר לוכבאום. אבל תקריות אלה משמשות תזכורת לכך שמפעלים גרעיניים חשופים לאירועים קיצוניים, כמו סופות-על. "רק שתי הפעמים שאנחנו כבר מאתגר על ידי שיטפונות מאז Fukushima הגענו קצר ביד," הוא אומר. "שני הצמחים האלה חשבו שהם מוכנים, עד שהם לא".

הדוכס הוא גם מכין חמישה צמחים גרעיניים נוספים באזור ההשפעה צפוי של ההוריקן 400 קילומטר רחב. החדשות הטובות הן כי התושבים המקומיים יש מספיק התראה. יותר מ -1.5 מיליון תושבים ברחבי צפון ודרום קרולינה כבר הורה לפנות את בתיהם לפני העין של הסערה עושה נפילה מאוחר יותר היום.


עוד סיפורים גדולים