10 лет ученые проекта Blue Brain project моделировали крошечный кусочек моторной коры мозга мыши. Они записали активность 14 тысяч нейронов, затем из них создали модель с 31 тысячами нейронов, связанных между собой 8 миллионами связей. Проделав титанический труд, ничего принципиально нового ученые не узнали. Зато обобщили уже имеющиеся знания. Подробнее об открытиях очень просто рассказал постдок Вашингтонского университета Анатолий Бучин http://biomolecula.ru/content/1970

Если вам хочется узнать, когда мы увидим модель человеческого мозга, то при современных технологиях — через миллион лет. Так что пока метод реконструкции нам не очень поможет понять, как мы думаем.

В Йеле нарисовали карту истории городов с 3700 года до нашей эры по настоящий день. На этой конкретной видно, какие города древние (красные — Ближний Восток, Египет, немного Индии и Китая), а какие— современные (синие). Кроме этого ученые сделали еще карты источников — сколько о каждом городе упоминаний и где, чтобы оценивать достоверность.

Если вам кажется, что, на самом деле, городов больше, то так и есть. Просто для этой инфографики брали лишь древние поселения с населением больше тысячи человек или современные мегаполисы-миллионники.

Зачем это все нужно — не очень понятно, но выглядит классно.
http://environment.yale.edu/news/article/yale-researchers-map-6000-years-of-urban-settlements/

Предположим, мы прилетели на Марс, поселились и обжили его — то есть никаких технологических проблем у нас нет. Живем на готовеньком, не тужим. Какое будет государственное устройство колонии? Какими будут законы? Журнал Space Policy опубликовал эссе, интересное не столько ответами, сколько постановкой вопросов (к сожалению, доступно не полностью http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0265964616300200, выжимка есть здесь https://hightech.fm/2016/06/15/mars_religion)

Будет ли у марсиан новая религия? Какой будет психология марсианских детей? Как будут чувствовать себя люди, если не смогут вернуться в течение нескольких лет на Землю? А если никогда? Что будут сделать с телом человека, умершего в пути на Марс? Будут ли его хранить в открытом космосе, например? Каков будет статус колонии — международный или она будет под юрисдикцией той страны, которая запустила корабль? Что если марсиане захотят независимости и поднимут восстание?

Ответы скучны. Если коротко, то люди испытают невиданный стресс, и скорее умрут, чем адаптируются. Побеждать в спорах будет тот, кто эгоистичнее и сильнее. Поэтому прежде, чем лететь, надо изменить биологию человека (чтобы нервничал поменьше).

Выдержит ли человек психологическое напряжение полета на Марс? Чтобы это узнать, экипаж из шести космонавтов (три — от России, два — от Европы и один из Китая) во время эксперимента «Марс500» 520 дней не выходил из специального модуля, имитирующего космический корабль. 250 дней — полет до Марса, 30 дней на планете и 240 дней — на возвращение.

Космонавты спали в костюмах весом 35 килограммов, ели однообразную пищу. К примеру 250 дней это были картофельное пюре, простой картофель и печенье из картофеля с небольшим количеством овощей и мяса, а на Марсе вся еда была холодной, мылись и чистили зубы раз в 10 дней, раз в три дня меняли нижнее белье.

Хотя вот годовщину изоляции космонавты отметили конфетами из творога и бутербродами с зеленью, выращенной в модульном огороде https://www.youtube.com/watch?v=54q12N__cG0

Эксперимент был признан успешным, но один из участников — китайский космонавт Ван Юэ — в мемуарах описал, как он чуть не сошел с ума от однообразия жизни, нарушений сна (отсутствие смены суток и узкие кровати, на которых можно спать в одном положении) и депрессивных состояний. Типичный день Ван Юэ во время эксперимента — сбор слюны для анализов и экспериментов с 8 утра до 10 вечера с перерывами на физические упражнения и психологические тесты.

Эксперимент закончился в 2011 году. К сожалению, сайт проекта http://mars500.imbp.ru/ теперь не доступен, зато здесь http://esamultimedia.esa.int/docs/Mars500/Mars500_infokit_feb2011_ru_web.pdf можно почитать не только о самом эксперименте и исследованиях, но и подготовке к программе. К примеру, перед тем, как запереться в модуле, космонавты два дня выживали в подмосковном лесу. Тренировка на выживание нужна была на случай, если экипаж на Марсе сел не туда. Оценить «марсианские условия» можно в видео https://www.youtube.com/watch?v=kCsUS-6g3Bo

А вот как космонавты елку из коробки мастерили https://www.youtube.com/watch?v=PP2Qk6yrtac и имитировали выход на марсианскую поверхность https://www.youtube.com/watch?v=8VawvC5oNcQ (Мэтт Дэймон нервно выращивает картофель в сторонке)

NASA испытала стартовый ускоритель для марсианской ракеты SLS . Впечатляющий горизонтальный столб пламени в пустыне https://www.youtube.com/watch?v=LhxSk70r8dw и еще один шаг к межпланетным пилотируемым полетам.

Первый проект американской марсианской программы придумал Вернер фон Браун, немецкий ученый, сдавшийся США после Второй мировой войны. В 1952 году он опубликовал Das Marsprojekt https://www.amazon.com/Mars-Project-Wernher-Von-Braun/dp/0252062272 , где расписал логистику экспедиции: 70 человек должны были бы полететь в середине 60-х на семи кораблях к Марсу. Корабли предполагалось собирать на околоземной орбите (это и сейчас основной сценарий). В скорректированном проекте космонавтов осталось всего 12. Самое главное, что придумал Браун, — космические челноки и ракету «Сатурн-5». Собственно, SLS — первая со времен «Сатурн-5» реальная попытка построить корабль способный отвезти человека на другую планету.

Если после трех постов про Марс, он не стал вам ближе и роднее, перечитайте «Марсианские хроники» или полюбуйтесь вот этими красивыми агитационными плакатами — там есть призывы отработать ночную смену на одном из спутников Марса или засеять планету томатами
http://mars.nasa.gov/multimedia/resources/mars-posters-explorers-wanted/

Последний марсианский пост недели. О марсоходах.

С 1997 года на поверхности Марса побывали четыре аппарата, между прочим, больше, чем на дне Марианской впадины (кстати, как она звучит можно послушать здесь https://soundcloud.com/user-629727076/sets/sounds-from-challenger-deep).

Первый марсоход Sojourner (дословно «Пришелец») приехал вместе с кораблем Pathfinder и за три месяца исследовал состав грунта и камней, некоторым из них были даже присвоены имена, к примеру есть камни Barnacle Bill (фольклорный персонаж - моряк) и Скуби-Ду http://www.jpl.nasa.gov/news/fact_sheets/mpf.pdf. Посмотреть и на камни и ровер можно на панораме https://www.youtube.com/watch?v=9HGRReKUzfU.

В 2003 году на Марс прибыли близнецы Spirit и Opportunity. Spirit прославился тем, что вместо расчетных 600 м проехал 7 км, семь лет проводил исследования, даже после того, как его колеса застряли в песчаной дюне. Одной из случайных находок и удачей марсохода стало обнаружение залежей чистого кремния на поверхности планеты http://mars.nasa.gov/mer/newsroom/pressreleases/20110525a.html. Оpportunity работает до сих пор.

К нему в августе 2012 года присоединился ровер Curiosity. На днях он обнаружил редкий минерал — тридимит, одну из разновидностей кремния. Этот ровер известен социальной активностью — его Twitter завален селфи, а подписчиков у него 2,85 млн
https://www.youtube.com/watch?v=ME_T4B1rxCg

Вот забавный проект https://map.what3words.com/ для описания географических координат в трех словах. Идея в том, чтобы специальным алгоритмом переводить цифровые значения вот примерно такого вида 55.755400, 37.617772 (Государственный исторический музей) в что-то такое же точно, но более понятное человеку. Для каждого квадрата на поверхности Земли площадь 3 на 3 метра подобрана алгоритмом комбинация из трех слов. Чем больше население местности, тем слова проще и короче, более редкие слова используются для шифрования менее населенных областей на карте. Омофоны (звучат одинаково) и нецензурные слова исключены.

Лучше всего программа работает с английским. Но ее принцип продемонстрирую на русском примере.

Например, Государственный исторический музей на Красной площади будет зашифрован как «орган.богиня.взгляд», похожие координаты «орган.органы.взгляд» будут у клочка земли в виндзорском парке Лондона и «органы.богиня.взгляд» где-то в Нижней Саксонии (Германия). Впрочем, у других концов музея (координаты все же описывают крошечный квадрат) будут другие адреса: «йоги.жмурки.водовод», «колено.браво.стирка», «стопа.пудра.грызун», «осады.лосьон.спячка», продолжать можно бесконечно.

Собственно, кому это надо? Например, Монголии. Их почта переходит на этот сервис, потому что в стране кочевников у многих нет обычных адресов.

Почему одни страны технологически продвинутые, а другие отсталые? Почему одни общества богатые, а другие бедные?

Все дело в политических институтах, считают авторы книги Why nations fail (Почему нации терпят неудачу) профессор MIT Дарон Аджемоглу и профессор Гарварда Джеймс Робинсон. В книге они приводят примеры парных сообществ: города на границе Мексики и США, две Кореи, разделенная Германия. Это нужно для того, чтобы доказать, что географические, культурные и религиозные особенности (как в случае с «Протестанской этикой и духом капитализма») — плохой аргумент. Схематически все общественные институты делятся на две группы: extractive institutions и inclusive institutions. Первые позволяют направлять все народное достояние на обслуживание интересов небольшой группы, привилегированного класса — аристократии, бюрократии, олигархии, военных (в зависимости от страны и эпохи), а инклюзивные — обеспечивают участие большинства в экономике. Под институтами во втором случае подразумеваются право собственности, патентное право, независимый суд и так далее.

Как нетрудно догадаться, экстрактивные институты распространены в недемократических обществах, а инклюзивные поддерживаются демократиями. Впрочем, авторы исследуют и экономических рост в тоталитарных государствах.

Например, в СССР он долгое время достигался за счет перераспределения трудовых ресурсов из сельского хозяйства в промышленность. Но когда ресурс был исчерпан, рост прекратился. Невозможностью бесконечного роста и объясняется ключевое преимущество инклюзивных институтов над экстративными (тут возможен быстрый, но ограниченный рост).

Вот тут краткий пересказ основных идей книги https://www.youtube.com/watch?v=jsZDlBU36n0

А здесь уже другой профессор MIT Лорен Грэхэм говорит по сути то же самое, но отвечая на вопрос: почему Россия — страна великих ученых и огромного научного потенциала — такая отсталая https://www.youtube.com/watch?v=aUamWsgNkVQ

Предположим, мы согласились с авторами книги Why nations fail (Почему нации терпят неудачу) профессора MIT Дарона Аджемоглу и профессора Гарварда Джеймса Робинсона (о ней рассказывала вчера). Но тогда сразу возникает вопрос: «Почему собственно одни общества смогли построить инклюзивные институты, а другие — нет?».

И как бы горько ни было, ответ — в истории. Просто так сложилось. В качестве примера, выступает Мексика и США. Когда завоеватель прибыли в Южную Америку, рассказывают авторы (у меня упрощенный пересказ), там уже была ацтекская цивилизация, со своими экстрактивными институтами, элитой, иерархией и прочее. И все, что делали испанцы — брали в плен вождей, обманывали, подкупали, и продолжали эксплуатировать большинство точно так же, как до них это делала местная элита. Только в более грандиозных масштабах. В той части суши, куда прибыли англичане, иерархии не было, были отдельные индейские племена, и никого толком поэксплуатировать не удалось, пришлось работать самим. И вот из этих голодных зим, когда надежда только на себя и сам за все отвечаешь, демократия как бы и прорастает.

По мнению авторов книги, одни институты меняются другими только в периоды каких-либо важных потрясений, точках флуктуации. Каждое общество в такой период сталкивается с необходимостью принять решение и выбрать, какие институты оно будет строить дальше, но нет никаких закономерностей, что на смену одному типу придут другие или наоборот.

А вот вам еще одна прекрасная экономическая лекция — про то, что об общественном благе, как ни странно, заботится совсем не государство, созданное для этих целей https://www.youtube.com/watch?v=iCQ9fb7kYNc

Обратима ли смерть

Если бы вы родились 100 лет назад, то остановка сердца, отсутствие дыхание или пульса уже были бы смертью. Последние полвека смертью считается некроз мозга. Он наступает через 5 минут после остановки кровообращения, но отмирание нервной ткани можно замедлить, если сильно понизить температуру тела. Например, шведка Анна Багенхольм выжила после несчастного случая на лыжной трассе: она провалилась под лед, где пролежала полтора часа. 40 минут сердце не билось, а температура тела упала ниже 14 градусов, но она выжила и даже восстановилась.

Проект ReAnima надеется отодвинуть границу обратимости смерти еще дальше. В эксперименте примут участие 20 пациентов, у которых была зафиксирована смерть головного мозга (к сожалению, не уточняется, имеется в виду тяжелая кома, некроз части мозга, коры или чего-то еще). Результаты будут в 2017 году.
http://www.nbcphiladelphia.com/news/local/Zombies-from-Philly_-Local-Firm-Hopes-to-Bring-People-Back-from-the-Dead_Philadelphia-378365101.html

Полный текст статьи — «Биомолекула» http://biomolecula.ru/content/1975

Для читающих по-английски прекрасная статья о том, как замедлив метаболизм — при помощи низких температур или химических веществ можно спасти человеку жизнь, достав его с того света http://www.popsci.com/reanimators.

NBC 10 Philadelphia
Zombies from Philly? Local Firm Hopes to Bring People Back from the Dead
Bioquark, a Philadelphia biotech firm, is embarking on a clinical trial to help brain dead people regain conciousness. NBC10's Drew Smith met with the...

Продолжаем разговор о смерти кратким пересказом статьи из BBC Future «Можем ли мы предсказать, когда умрем?»
http://www.bbc.com/earth/story/20160620-can-we-predict-the-time-of-our-death

Несмотря на громкий заголовок, ученые исследуют не столько смерть людей, сколько плодовых мушек — дрозофил. Дизайн эксперимента 2007 года: 2828 самок поштучно подсаживали каждый день в пробирку к двум самцам (а на следующий день пересаживали в другую), а потом считали количество яиц, отложенных самками. Эксперимент описывается как исключительно утомительный, так как обычно за жизнь полумилиметровая мушка может отложить полметра очень крошечных яиц и всех пересажать, и пересчитать трудно. В общем, результат этих мучений - вне зависимости от возраста за две недели до смерти мушка перестаёт нестись. Потом эксперимент проверяло на самцах - похожая история.

Ученые тут же решили, что открыли новую фазу жизни. Раньше, как считалось их было две - детство (до полового созревания) и стадия взрослой особи. Потом нашли ещё одну - late life, смысл в том, что шансы умереть никак не меняются в зависимости от возраста. Например, в 60 лет вероятность смерти выше, чем в 50 лет, а вот разницы 90 или 100 нет никакой. Так вот новая четвёртая - это как бы предсмертная. Но ведь совсем не факт, что то что справедливо для крошечной мушки, будет справедливо и по отношению к млекопитающим. Тем более, что большинство животных вообще-то способны размножаться всю жизнь, до смерти. Исключения - человек, касатка и синий кит. (Про это можно узнать здесь https://youtu.be/bPHayvzfcTI)

Научные бои

Для обессиленных интеллектуальными подвигами недели — файтинг. Игрушка примитивна, как на денди, а порубиться можно за Марию Кюри или Стивена Хокинга с Ричардом Дарвиным или Николой Тесла
http://super.abril.com.br/jogo-science-kombat

Тем, у кого еще остались силы на познание, можно посоветовать на выходные плейлист Science Slam — c 10-минутными выступлениями с русскоязычных научных боев.

Вот про изучение картин с помощью лазера, рентгена и прочих технологий. Как определить, например, что работа подлинная? https://www.youtube.com/watch?v=5_E0KREKpRA&index=14&list=PLSyUEbqK6uQRMUcPZgDo8XRx22JHu0p93

А вот видео про то, как мозг по-особому распознает лица (и те, кто улыбаются, живут дольше)https://www.youtube.com/watch?v=hTuYhL2MsKM&list=PLSyUEbqK6uQRMUcPZgDo8XRx22JHu0p93&index=12

Все 85 роликов здесь https://www.youtube.com/playlist?list=PLSyUEbqK6uQRMUcPZgDo8XRx22JHu0p93

Как посчитать сумму бесконечного ряда натуральных чисел?

1+2+3+4+5+...=?

На первый взгляд, ответ очевиден ∞ , но нет.

Вот в этом видео объясняется, что правильный, то есть единственный физически реальный, а не абстрактный ответ -1/12
https://www.youtube.com/watch?v=w-I6XTVZXww

Как ни странно все это работает в квантовой электродинамике. К сожалению, для меня это сложно, тем не менее, все это кажется удивительной магией.

Больше чудес в подборке этого же канала
http://www.bradyharanblog.com/blog/2015/1/11/this-blog-probably-wont-help

Как механики Ferarri сократили смертность в детской больнице

Между 1987 и 1993 хирург Марк де Лаваль из крупнейшей британской детской больницы the Great Ormond Street Hospital (GOSH) провел 104 операции по коррекции врожденного порока сердца у младенцев до двух недель. В какой-то момент семь его пациентов внезапно умерли от осложнений после операции. На какое-то время Лаваль перестал оперировать — искал причину. В результате длительного исследования обнаружилось, что чаще всего причиной летальных осложнений были мелкие ошибки, допущенные на этапе перемещения пациента из операционной в отделение интенсивной терапии.

В 2003 году в один воскресный день глава отделения интенсивной терапии GOSH доктор Голдман смотрел с коллегой Формулу 1. Ferrari заехала на пит-стоп. Голдмана осенило: действия 20 человек на крошечной площадке напоминали процедуру перемещения больного. Он поделился наблюдением с Лавалем. И начались чудеса, механики McLaren, а затем и Ferrari показали, как они меняют шины: в полной тишине, операцией руководит lollipop-man («нянька»), предельное внимание к мелким ошибкам. Смертность и число ошибок в больнице после обучения технике удалось сократить кардинально. В книге Smartcuts https://www.amazon.com/Smartcuts-Hackers-Innovators-Accelerate-Success/dp/0062302450 утверждается, что на 70%. Другим следствием стало то, что Ferrari и больница подружились. Благодаря итальянским гонщикам больнице удалось привлечь много средств благотворителей, что существенно повлияло на благополучие маленьких пациентов.
Краткая версия истории также доступна здесь
http://www.wsj.com/articles/SB116346916169622261

Как правильно гладить кошку?

Оказывается, этот вопрос тоже изучали ученые. Экспериментально. Кошкам нравятся поглаживания головы между ушек, по спинке - средне, и совсем не нравится, когда гладят живот или возле хвоста. За это и покусать могут. Но больше ласк кошки ценят свободу. Подробнее объясняет “Медуза”
https://meduza.io/cards/kak-gladit-koshku

В Риге, где находится “Медуза”, кошка - символ города. У мэра Нила Ушакова два кота - Кузя и Мурис. Первый как бы русский, душа на распашку, второй - латыш, осторожный, шутят в мэрии.

А ещё в городе есть кошкин дом. На башенках здания кошки в какающей позе. Это месть мастера гильдии ремесленников, в которую его не принимали. Кошки стояли задом к роскошному фасаду гильдии. Были суды, ремесленнику пришлось кошек перевернуть, а гильдии - принять мастера.

Бактерии, которые питаются электронами

В заброшенной золотоносной шахте в Южной Дакоте физики экспериментируют с элементарными частицами, а биофизики — ловят микробов на электроды. В результате эксперимента 2015 года удалось подтвердить, что некоторые бактерии не только испускают электроны, но и питаются ими. Это тем удивительнее, что еще относительно недавно считалось, что микробы в принципе не могут питаться неорганическими соединениями. Именно такие фантастические киборги, потребляющие чистую энергию, возможно, населяют морские глубины или живут на поверхности Марса.
http://www.theatlantic.com/science/archive/2016/06/microbes-feed-on-electricity/488708/
Перессказ на русском https://slon.ru/posts/70146

Зачем черепахам панцирь?

260 млн лет назад черепахи выглядели как располневшие ящерицы. У них были длинные конечности, толстое брюхо и совсем не было панциря. Предположительно они рыли землю. Постепенно их ребра раздвигались, тело животного в ходе эволюции стало более плоским. Так проще было рыть землю и пролазить между камнями. Постепенно ребра стали панцирем. И это эволюционное приспособление оказалось полезным — теперь мягкое тело животного было под защитой.

Еще один пример мультифункциональных адаптаций — птичьи перья. Они появились для обогрева, а пригодились еще и для полетов.
http://www.theatlantic.com/science/archive/2016/07/the-turtle-shell-first-evolved-for-digging-not-defence/491087/

Корреляция не означает зависимости между фактами

Но видя графики, которые совпадают более, чем на 90%, так и тянет построить гипотезу. Аспирант Гарвардской школы права собрал странные примеры и в 2015 году выпустил книгу «Ложные корреляции».

Расходы NASA на космическую программу, к примеру, на 99,79% коррелируют с ростом числа самоубийств через повешение, а кривая потребления сыра с числом запутавшихся в простынях и погибших от этого http://tylervigen.com/spurious-correlations. Разводы коррелируют с потреблением маргарина, а выход фильмов с Николосом Кейджем с числом утонувших в бассейне.

Эти примеры нелепы, а отсутствие связи очевидно, тем не менее, статистические ошибки случаются довольно часто. Например, велик соблазн сравнить динамику выручки ebay с доходами от «черной пятницы», хотя цифры в этом примере различаются на порядок. Сравнивать десятки миллионов с сотнями на одном графике нельзя, несмотря на то, что в основе этой корреляции общая причина — развитие интернет-торговли.
https://hbr.org/2015/06/beware-spurious-correlations