znanost@clovestvo.edu

Ste se že kdaj vprašali, zakaj ljudje ne maramo zvoka, če nekdo z nohti praska po tabli? Vas zanima izum za odganjanje najstnikov, vendar ne ljudi ostalih starosti? In zakaj detelja ne boli glava, kadar kljuva v deblo drevesa? Odgovor na slednje je, zato ker imajo tako prilagojeno lobanjo, ki je mehka in debela, v njej pa skorajda ni možganske tekočine. Del njihovih čeljusti je kitastih in s tem mehkih. Imajo pa tudi dolgi jezik, ki še dodatno absorbira šok ob udarcu. Vsi ti mehanizmi preprečujejo, da bi dobili pretres možganov ali kvavitve, ko udarjajo ob les po 20x na sekundo, tudi po 12000x na dan, vsak udarec pa ima silo enakovredno sili, kot če bi se z avtom zaleteli v zid z hitrostjo 25 km/h. O ostalih neverjetnih izumih in odkritjih si lahko preberete na spletni strani revije The Anals of Improbable Research, ki vsako leto podeljuje Ig Nobelove nagrade, za najbolj smešna odkritja v znanosti, ki najprej ljudi nasmejijo, potem jim dajo za misliti. Nagrada je v bistvu parodija na pravo Nobelovo nagrado in se od 1991 leta dalje tudi podeljuje ob približno istem času vsako leto.

Seznam nagrajencev skozi leta in zakaj so ta prestižni naziv dobili:
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Ig_Nobel_Prize_winners

Domača stran revije The Anals of Improbable Research:
http://www.improbable.com/

Virus gripe je v prejšnjem stoletju pomoril najmanj 50 milijonov ljudi. Verjetno najbolj znana in uničujoča epidemija je bila leta 1918-1920, t.i. "Španska gripa", za katero ocenjujejo, da je pomorila najmanj 40 milijonov ljudi. Za primerjavo, od AIDS-a je v prvih 25 letih umrlo 25 milijonov ljudi. Poleg tega gripa povzroča ogromno gospodarsko škodo, ker onesposobi ljudi za delo.
Trenutna cepiva proti gripi delujejo tako, da vsebujejo sestavine virusa gripe, (vendar ne virusa samega), kar povzroči imunsko reakcijo ob vbrizgu v telo, zaradi česar se imunski sistem "pripravi" na okužbo, še preden pride v stik z virusom samim. Problem z virusom gripe je, da je zelo nestabilen in hitro mutira, kar pomeni, da ni mogoče razviti učinkovitega dolgoročnega cepiva, saj je vedno znova potrebno najti sestavino, ki aktivira imunski sistem.
Profesor Nigel Dimmock iz Univerze Warwick (VB) je 20 let razvijal popolnoma drugačno metodo cepljenja, ki temelji na genetsko spremenjenem virusu gripe. Virusu je najprej odstranil 80% genetskega materiala, tako da je postal nenevaren in nezmožen se razmnoževati znotraj celice. Vendar, če isto celico inficira nevaren virus gripe, se sočasno začne razmnoževati tudi nenevaren, vendar veliko hitreje. Posledica tega je, da nenevaren virus dobesedno izpodrine nevarnega, kar upočasni potek infekcije za dovolj dolgo, da se aktivira imunski sistem in uniči nevarne viruse. Nevarni virusi gripe tako postanjejo cepivo proti samemu sebi.
Prednosti nove metode cepljenja so osupljive. Zaščita začne delovati takoj in ne šele čez nekaj tednov, virus ne more postati odporen na zdravljenje, ker metoda ne deluje direktno na virus sam in deluje tudi 24 ur ali več po infekciji. Izkaže se lahko celo, da deluje proti vsem podvrstam virusa gripe A, tudi neznanim.
Univerza je že patentirala metodo in trenutno razmišlajo, kako bi začeli testiranja na pticah in ljudeh.

Izjava za javnost:
http://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/bio/mrf/research/infection_control/virus/

Dentraklimatologija je znanost zbiranja informacij o preteklih vremenskih pojavih iz strukture dreves. Ko drevo raste, se vsako leto podebeli, kar se v prerezu debla kaže kot kolobar, ki nastane tik pod skorjo. Skozi leta nastaja plast za plast teh kolobarjev, njihovo število pa pove starost drevesa v letih. Če se analizira še debelina in kemična struktura kolobarjev pa je možno pridobiti še veliko več informacij o takratnem obdobju, kot so temperatura, vlaga in vremenski pojavi, kot so hurikani.
Prav slednje sta pred nedavnim odkrila Claudia Mora in Henri Grissino-Mayer iz Univerze v Arizoni (ZDA), ko sta primerjala zgodovinske podatke o hurikanih in kemično strukturo kolobarjev dreves v bližini mesta Valdosta (Georgia, ZDA). V kolobarjih posameznih dreves, ki so nastajala v istem časovnem obdobju, ko je na območju divjal kakšen hurikan, sta našla visoko koncentracijo določenega izotopa kisika. Po podrobnejšem pregledu okolice mesta sta z svojimi ekipami odkrila drevesa, ki v sebi nosijo precej natančne zapise zgodovine hurikanov, tudi do 500 let v preteklosti, kar je veliko dlje, kot pa zapisi, ki obstajajo za tisto regijo od časov, ko so začeli beležiti meteorološke pojave (okoli 150 let). Z daljšim in natančnejšim opisom zgodovine, bo možno bolj zanesljivo napovedovati hurikane v prihodnosti, raziskava pa odpira tudi nove možnosti razumevanja drugih vremenskih pojavov, kot je globalno segrevanje.

Vir: http://pr.tennessee.edu/alumnus/alumarticle.asp?id=685

Bolezni srca so poglavitni vzrok smrti v Sloveniji, zato zna biti ta novica še posebej razveseljujoča. Raziskovalci Univerze Bristol (VB) so razvili metodo, s pomočjo katere se da izmeriti, koliko energije porabijo srčne celice med delovanjem. Naprimer, če je telo pod fizičnim ali psihičnim naporom, srce bije hitreje in zato porabi več energije, kot pri normalnem delovanju. Namen raziskave je bil razumeti, kako se srce obnaša pri presaditvah ali srčnih napadih, kjer se popolnoma ustavi in ga je potrebno ponovno zagnati.
Metoda je precej nenavadna, saj so srčne celice najprej genetsko spremenili, tako da so začele proizvajati protein luciferazo, ki ga proizvajajo tudi kresničke, zaradi katerega se ponoči svetijo. Ker luciferaza zasveti ob prisotnosti molekue ATP, ki je v bistvu kemična energija celice v katero se pretvarja hrana, se da z občutljivimi kamerami zaznati jakost svetlobe, ki jo celice odajajo in s tem posledično izmeriti količino porabljene energije. V eksperimentu so odkrili, da če celice zbudijo iz mirovanja (npr. oživljanje človeka po srčnem napadu), je pridelava ATP v njih nekoliko zakasnjena, kar otežuje srcu, da bi se "postavil na noge", v nasprotju z normalnim delovanjem, kjer lahko celica v zelo hitrem času proizvede velike količine ATP. Metoda bi lahko vodila do odkritja učinkovitejših tehnik oživljanja, vendar je razlog za zakasnjeno pridelavo ATP še vedno neznan in predmet nadaljnih raziskav.

Izjava za javnost:
http://www.bris.ac.uk/news/2006/5067.html

Skupina italijanskih znanstvenikov je na Evropski konferenci za umetno inteligenco (ECAI) predstavila program za reševanje križank WebCrow, ki je na tekmovanju pomedel s konkurenco 25-ih človeških sotekmovalcev. Potrebno je bilo v čim krajšem času rešiti pet križank, povzetih iz časopisov The New York Times, The Washington Post in La Republica, WebCrow pa je pri tem zasedel prvo in drugo mesto. To je pomemben dosežek, saj je pred tem veljalo, da bi za uspešno reševanje takšnega problema računalnik moral prestati Turingov test.
Alan Turing je bil angleški matematik in eden od očetov računalništva. Mimogrede, po njemu se imenuje Turingova nagrada; najprestižnejše priznanje na področju računalništva in velja za "Nobelovo nagrado za računalništvo". Turing je predlagal naslednji test, kako ugotoviti ali je stroj inteligenten kot človek ali ne. V sobo zaprejo najprej stroj, nato pa še človeka. Spraševalec, ki ne ve kdo je v sobi, postavlja različna vprašanja in če iz odgovorov ne zna ugotoviti, ali jih je odgovoril človek ali stroj, potem je stroj inteligenten.
Čeprav se radi delamo norca in raznih misic, ker npr. ne vedo na kateremu kontinentu so, pa je znanje veliko več, kot pa samo kar se naučimo v šoli ali iz enciklopedij. Že od rojstva dobivamo znanja, ki so nam tako samoumevna, da jih sploh ne jemljemo kot to. Reke vedno tečejo navzdol po bregu, če se udariš boli, mačke se bojijo psov, kapo si natakneš na glavo in podobno. Ogromno je dejstev, asociacij in občutkov, ki jih nikakor ni mogoče vprogramirati v računalnik. Zaradi tega računalnik tudi ne more razmišljati tako robustno in na tako visokem abstraktnem nivoju kot človek. Razvijalci so se zaradi teh nepremostljivih ovir obrnili na Internet, ki počasi postaja (če že ni) največji repozitorij človeškega znanja. Z metodami umetne inteligence in rudarjenja podatkov, jim je uspelo ustvariti program, ki lahko s pomočjo znanja, ki je na Internetu, razmišlja na dovolj visokem nivoju, da najde rešitve v nepopolnih podatkih, kot so gesla v križankah.

Stran projekta:
http://webcrow.dii.unisi.it/webpage/index.html

Proteini (beljakovine) so kompleksne molekule, ki med drugim opravljajo kritične funkcije v živih celicah, kot so presnova, sinteza kemičnih spojin, potrebnih za pravilno delovanje, določanje oblike in življenjskega cikla. So tudi glavna sestavina naših kosti, mišic, kože ter krvnih žil. Skratka, uravnavajo vsak kemični proces znotraj organizma. Čisto razumljivo je, da trenutno poteka ogromno raziskav, da bi razumeli delovanje proteinov, saj njihovo nepravilno delovanje povzroča mnoge bolezni, kot so tumorji, Alzheimerjeva bolezen ter BSE. Ponujajo povsem nove možnosti za izdelavo zdravil. Preden proteini lahko začnejo opravljati svojo funkcijo, pa morajo dobiti določeno obliko, saj ta določa njihovo funkcionalnost. Temu procesu se reče "folding" (slo. upogibanje). V naravi se ta proces zgodi zelo hitro (v biljoninki sekunde), v praksi pa žal še ni znana metoda, ki bi zadovoljivo hitro znala simulirati upogibanje proteinov.  Že en sam računalnik bi porabil leta za simulacijo enega samega proteina. Zaradi tega so se na Univerzi Stanford (ZDA) domislili projekta Folding@home, kjer ljudje iz celega sveta preko interneta donirajo procesorski čas na svojih osebnih računalnikih, tako da rešujejo delček problema, katerega rešitev se potem združi v glavnem Folding@home računalniku. Trenutno pri projektu sodeluje že okoli 150000 računalnikov, ki so razpršeni po različnih kontinentih, vendar skupaj delujejo kot en super-računalnik. Hitrost procesiranja je vse. Da bi še povečali zmogljivost sistema, so se člani projekta domislili, da bi poleg osebnih računalnikov v omrežje vklučili še prihajajoče Sony-jeve igralne konzole Playstation 3. Te niso običajni računalniki in so v osnovi namenjene le za igranje najnovejših računalniških iger. Ravno to pa jih naredi še posebej primerne za reševanje težkih računskih problemov, kot je upogibanje proteinov. Najnovejše računalniške igre so namreč zaradi svoje osupljive grafike zelo računsko potratne in so zaradi tega v Playstation 3 morali vgraditi posebno močan IBM-ov procesor Cell. Pri Folding@home projektu so priredili aplikacijo za izvajanje na osebnih računalnikih, tako da se bo lahko izvajala tudi na Playstation 3. Izračunali so, da bi dodatnih 10000 Playstation 3 konzol, priključenih v omrežje Folding@home, sestavilo najmočnejši računalnik na svetu, kat štirikrat hitrejši od IBM-ovega BlueGene/L, ki je še pred kratkim veljal za najhitrejšega.

Uradna novica:
http://folding.stanford.edu/FAQ-PS3.html

Raziskovalni rezultati, ki so bili doseženi s pomočjo Folding@home projekta:
http://folding.stanford.edu/results.html

Po besedah raziskovalcev Medicinske šole Dartmouth (ZDA), je njihova raziskava prva, ki povezuje uravnavanje zaviranja imunskega odziva z celicami, imenovanimi mastociti.
Mastociti so vrsta belih krvnih celic, ki igrajo pomembno neposredno vlogo pri obrambi pred infekcijskimi boleznimi. Poleg tega so tudi ključen dejavnik pri nastanku alergij in sprožitvah anafilaktičnih šokov.
V eksperimentu so mišim presadili dele kože in opazovali, kateri geni so bili odgovorni za uspešne presaditve. Po njihovih ugotovitvah mastociti uravnavajo delovanje "celic zaviralk", drugi vrsti belih krvnih celic, ki so odgovorne za zaviranje imunskega sistema, da preprosto povedano ta ne ponori in začne napadati zdravo telesno tkivo. Mastociti so pri uspešnih presaditvah poskrbeli za dolgoročno toleranco imunskega sistema do presajenega organa, zaradi česar ga telo ni zavrnilo. Miši z nepravilnim delovanjem mastocitov so zavrnile presajeno kožo.
Drugo pomembno odkritje je, da protein Interleukin 9 (IL-9), za katerega se je že vedelo, da opravlja več funkcij uravnavanja imunskega odziva, odločilni dejavnik za uspeh presaditve kože na miših.
Najdba je odprla novo raziskovalno pot, saj mehanizma delovanja odkritja na celičnem in molekularnem nivoju še ne poznajo dobro. Nadaljne raziskave bi lahko pripomogle k uspešnejšim presaditvam organov pri ljudjeh, kot tudi pri zdravljenju rakavih obolenj, tako da bi ojačali delovanje imunskega sistema.

Izjava za javnost :
http://dms.dartmouth.edu/news/2006_h2/24aug2006_noelle.shtml

Znanstvenikom Univerze Ben-Gurion (Izrael) in Univerze v Oregonu (ZDA) je uspelo potrditi kontraverzno teorijo iz leta 1992, ki trdi, da se sposobnost zaznavanja napak v povezavi z števili pri človeku začne razvijati že v prvih mesecih otroštva in ne po dveh letih in pol, kot so do sedaj mislili. V študiji je sodelovalo 24 dojenčkov starih od šest do devet mesecev, na katerih so izvedli enostaven preizkus: predvajali so jim videoposnetek lutkovne igrice,  nakar so jim za trenutek zakrili pogled in medtem odstranili ali dodali eno lutko, ali pa je ostalo število lutk nespremenjeno. Ko so pogled ponovno razkrili, so merili čas kako dolgo je dojenček posvečal pozornost posnetku, preden je izgubil zanimanje zanj. V primerih, ko se je število lutk spremenilo, so dojenčki v povprečju posvečali pozornost videoposnetku 8,02 sekund, v primerjavi z 6,94 sekundami, ko je ostalo število lutk nespremenjeno, kar nakazuje, da so zaznali, da nekaj ni isto kot je bilo prej. Preizkus je bil v bistvu enak kot iz leta 1992, ko je bil na Univerzi Yale prvič izveden, le da so tokrat uporabili posebne senzorske naprave, ki so merile možganske valove dojenčkov, s katerimi so dobili podatke za analizo. Po besedah Michaela I. Posnerja, profesorja psihologije na Univerzi v Oregonu, študija potrjuje, da je anatomija možganov pri dojenčkih enaka kot pri odraslih, kot tudi da se osnovne funkcije za zaznavanje napak razvijejo že pred koncem prvega leta življenja.

Izjava za javnost:
http://waddle.uoregon.edu/?id=552

Kratek videoposnetek študije (predvajanje možno z Apple Quicktime):
http://waddle.uoregon.edu/media/InfantEyes.mp4

Vsak izmed nas je že vsaj enkrat imel pokvarjen prijeten dan zaradi nenadne nevihte, krivdo pa smo vedno pripisovali vremenarjem. V resnici meteorologi poznajo vse pogoje, ki sodelujejo pri nastanku neviht, problem je, da do sedaj še ni bila znana metoda, s pomočjo katere bi jih lahko zanesljivo napovedali, preden je bilo že prepozno. Metode, ki se trenutno uporabljajo delujejo tako, da zaznajo dežne kapljice, snežinke ali točo, ki se formira v oblakih, tik pred nevihto. S pomočjo radarjev meteorologi izmerijo jakost od teh delcev odbitih radarskih valov, ki pove kako močna bo nevihta, medtem ko frekvenca poda informacije o hitrosti vetra. Na podlagi teh meritev izračunajo kakšna nevihta bo, oziroma ali sploh bo. Nova metoda, ki sta jo razvila Frederic Fabry (McGill univerza, Kanada) in Rita Roberts (National Centre for Atmospheric Research, ZDA) pa deluje tako, da z njo poizkušajo napovedati zgoščevanje vodne pare v oblakih veliko prej, preden začnejo nastajati kapljice, snežinke ali toča. Metoda je podobna prejšnji, le da se pri tej upošteva še hitrost odbitih radarskih valov. Radarje usmerijo v fiksne tarče na Zemlji, npr. zgradbe in potem merijo, kako se spreminja hitrost odbitih radarskih signalov glede na spreminjanje gostote vodne pare. Naprave, ki jih trenutno uporabljajo meteorološke organizacije niso sposobne zaznati vodne pare. S pomočjo te metode upajo, da bo mogoče napovedati nevihte več ur pred nastankom, kot tudi druge vremenske pojave, recimo šibke tornade.

Izjava za javnost:
http://www.ucar.edu/news/releases/2006/refractt.shtml

Raziskovalci PNNL (Pacific Northwest National Laboratory) iz ZDA so odkrili bakterijo (lat. Shewanella oneidensis), ki je sposobna pretvarjati nevaren uran v netoksično spojino, imenovano uraninit (UO2). Po podatkih Urada za energijo je v ZDA z uranom kontaminiranih 2500 miljard litrov podtalnice in 200 miljonov kubičnih metrov zemlje. S to tehnologijo bi lahko dekontaminirali radioaktivne odpadke, še preden bi ti lahko prišli v stik z okoljem. Raziskave še niso končane, vendar izgledajo obetavne.

Povzetek raziskovalne publikacije:
http://biology.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371/
journal.pbio.0040282

Celotna raziskovalna publikacija:
http://biology.plosjournals.org/archive/1545-7885/4/8/pdf/10.1371_journal.pbio.
0040268-L.pdf