20130831

Biologiczne (molekularne) komputery vs komputery kwantowe + "trochę" filozoficzne głuptolenie

Podział na biologię i fizykę jest ludzki, a więc sztuczny. Natura to jedność i tutaj jedno wynika z drugiego i tak dalej. Rośliny nie byłyby roślinami, które znamy, gdyby nie zasady, które wg nas mieszczą się w granicach fizyki oraz/lub chemii. Natura to system, całość i nie ma w niej podziału na dziedziny nauki, które myśmy wymyślili. Nie istnieją nawet gatunki, czy też rodziny zwierząt. To wszystko NIE ISTNIEJE NAPRAWDĘ. Jeśli chcesz poznać zasady rządzące Wszechświatem, spróbuj wyjść poza schemat i kulturowe uwarunkowania, a zapewniam Cię, że dostrzeżesz rzeczywistość zupełnie inaczej. Dodatkowo jest to niezłe ćwiczenie dla umysłu - wychodzenie ze stereotypów, schematów... zadawanie pozornie głupich i "oczywistych" pytań wcale nie jest głupie, a czasem może wprawić w konsternację znawców tematu i profesorów, gdy okaże się, że nie potrafią odpowiedzieć.


20130404

Odtworzenie ludzkiego mózgu

Żeby ułatwić sobie zobrazowanie o czym mówimy pomyślmy o mózgu, jako o maszynie, której nośnikiem, środowiskiem, w którym funkcjonuje jest tkanka organiczna.

W jaki sposób w ogóle można by odtworzyć mózg? Można by to zrobić poprzez:

1. Odtworzenie jego struktury tworząc organiczny mózg

2. Odtworzenie jego struktury tworząc elektroniczny mózg

Te dwie strategie różnią się nośnikiem informacji. Ta pierwsza ma tą wadę, że trzeba taki organiczny mózg odżywiać - normalnie służy do tego ludzki organizm, podejrzewam, że w takim przypadku nie będzie to potrzebne i będzie można się posłużyć gotową pożywką...

20130220

Z cyklu ródź sobie sam: Ektrodaktylia




Ektrodaktylia jest diagnozowana wtedy, gdy u dłoni lub stopy brakuje centralnych części, również określa się tą wadę jako wadliwy podział dłoni/stopy. Dłonie/stopy osób dotkniętych tą mutacją mają jeden kciuk/duży palec u stopy oraz jeden palec (mały, serdeczny lub połączenie dwóch).

Mimo dużej deformacji, takie kończyny mogą wciąż dobrze służyć człowiekowi i dana osoba może nawet normalnie pisać, pracować i uczestniczyć w życiu społecznym. Oczywiście zdarzają się przypadki, gdy ofiara tego syndromu jest skazana na wózek inwalidzki.


Ektrodaktylia jest ekstremalnym przejawem oligodaktylii, stanu w którym człowiek posiada mniej, niż 5 palców u stóp lub dłoni.

Samej ektrodaktylii, jeśli pochodzi z odpowiedniej mutacji genetycznej (a wiele może ją wywołać), może towarzyszyć utrata słuchu.

Ektrodaktylii bardzo często jest po prostu objawem innych genetycznych anomalii (zliczono ich ponad 50).

Pierwszy długopis pozwalający pisać w 3D - 3DDoodler






Sztuczna ręka, która czuje

Pierwsza tego typu sztuczna kończyna nowej generacji, posiadająca czujniki umożliwiające czucie dotyku zostanie użyta już w tym roku.







 Dłoń ma być połączona z układem nerwowym pacjenta - poprzez elektrody połączone z dwoma głównymi nerwami ramienia. Pozwoli to kontrolować pacjentowi rękę za pomocą myśli + odbierać sygnały czuciowe przez jego mózg.

Więcej informacji: Link



W tym tygodniu w świecie nauki... (eng)


20130218

DNA, jako nośnik danych - 154 sonety Szekspira

Właściwie napełnia mnie to autentycznym podnieceniem i ekstazą - nie będę tego ukrywać, wbrew powszechnej pruderii i nakazowi hamowaniu się. DNA, jako nośnik danych? Bioprocesory? CO?! Nie jestem w stanie określić, jakiej energii mi to dodaje, tak pobudza wyobraźnię i jak jeszcze więcej miłości daje (TO TEN JEDYNY ;___;) do nauki... aż nawet nie...



Od dawna fascynuje naukowców niezwykłość natury i jej rozwiązań: od wielu wynalazków ludzie ściągali pomysły prosto z natury...

Ewolucja "doprowadziła" (oczywiście nieświadomie i bez jakiegoś kierunku - po prostu jako odpowiedź na czynniki środowiskowe) do wielu niezwykłych udogodnień (oraz utrudnień). Na razie nie będziemy się skupiać na szerszym zagadnieniu jako takim, a jedynie na DNA - jego odczytywaniu i ekspresji. Właściwie zastanawiające jest, dlaczego wcześniej nikt na to nie wpadł.

Nie da się ukryć, że kwas deoksyrybonukleinowy (polecam przeczytać hasło, szczególnie zwrócić uwagę na transkrypcję, translację i rolę RNA oraz różne rodzaje RNA) jest wręcz doskonałym nośnikiem danych, który jest w stanie przenosić informacje z pokolenia na pokolenie - żeby było jasne, tych osobników które przeżyją. Ponadto ważną rolę w ewolucji (długofalowych zmianach w DNA, przystosowywaniu się) mają mutacje samego DNA. Samopowielającym się nośnikiem informacji jest wirus (który z resztą może mieć w sobie jako nośnik informacji DNA i RNA). DNA, aby zostać powielonym i żeby trwać potrzebuje do tego żywych organizmów, które będąc śmiertelnymi, w jakiś sposób (płciowy, bądź bezpłciowy) muszą tworzyć nowych "przedstawicieli" danego DNA - nie można powiedzieć, że to DNA jest samopowielające... w końcu całe opakowanie w postaci żywego mięsa, które potrafi o sobie bardziej lub mniej decydować w zależności od gatunku ma wolną wolę, niezależną od DNA (zakładając, że wolna wola w ogóle istnieje i nie wnikając w aspekty tego zagadnienia) - może na przykład wybrać być bezdzietnym z wyboru...

Przejdźmy do rzeczy: miliardy informacji mogą być przechowywane w takich niciach DNA przez bardzo wiele lat (dziesiątki tysięcy lat). Oprócz sonetów Szekspira naukowcy przenieśli na nici DNA plik audio z przemówienie Martina Luthera Kinga oraz opisaną przez Watson i Cricka możliwą strukturę DNA.

Jeden gram DNA może przechowywać więcej danych, niż milion dysków CD. Jeden z sonetów Szekspira waży 0,3 milionowych milionowych (nie wiem, czy dobrze to zostało odmienione) grama. Ponadto wystarczy, że będzie się przechowywać je w zimnym, suchym i ciemnym miejscu.

W jaki sposób dokładnie naukowcy przenieśli te dane na DNA:

"The scientists developed a code that used the four molecular letters or "bases" of genetic material – known as G, T, C and A – to store information.
Digital files store data as strings of 1s and 0s. The Cambridge team's code turns every block of eight numbers in a digital code into five letters of DNA. For example, the eight digit binary code for the letter "T" becomes TAGAT.
To store words, the scientists simply run the strands of five DNA letters together. So the first word in "Thou art more lovely and more temperate" from Shakespeare's sonnet 18, becomes TAGATGTGTACAGACTACGC." - czyli oznacza to, żeby móc odczytać dane trzeba będzie znać odpowiednie "kody" - czyli odszyfrowywanie danych (co oczywiście nie jest żadną nowością - jeśli chcemy przechowywać dane gdzieś indziej, niż kartka papieru, bądź mózg, to jest to mus).

Niestety jeszcze takie modyfikacje są za drogie, by wprowadzić je na większą skalę... myślę jednak, że to kwestia czasu.




Bioinżynieria - obwód "logiczny" posiadający pamięć

Inżynierom udało się stworzyć "genetyczny" obwód w komórkach bakterii (poprzez odpowiednie pobudzanie enzymów odpowiedzialnych za tworzenie DNA), który nie tylko postępuje logicznie, ale też zapamiętuje wnioski/rezultaty (zakodowane w DNA i są powielane przez wiele pokoleń).

Tego rodzaju wynalazek może być używany w długofalowym planowaniu z użyciem takich właśnie biologicznych sensorów (rozpoznawanie danych substancji chemicznych), obwodów cyfrowo-analogowych oraz do programowania komórek macierzystych w odpowiedni typ komórek. Ponadto przydatny będzie w tworzeniu różnego rodzaju sztucznych sprzężeniach zwrotnych, tworzenie "bramek" - dopóki dany związek chemiczny jest wykrywany obwód jest otwarty (albo na odwrót).

Dany obwód mógłby na przykład poprzez reagowanie na odpowiedni związek chemiczny informować o tym otoczenie wytwarzając fluorescencyjne białko (GFP).
Pamięć o danych, o tym co aktywuje dane białka są przechowywane w DNA.

Polecam zapoznać się ze szczegółami: Źródło

20130217

Notatki Einsteina











Masa i energia - orzeł i reszka tej samej monety

Co oznacza  słynne równanie E=mc^2? W pewnym sensie masa i energia to ta sama "rzecz" (równanie pokazuje w jaki sposób). Energia w formie ruchu może być przekonwertowana w materię (potrzeba OGROMNEJ ilości energii, by powstała masa) - na skutek powstania cząsteczki, która posiada masę.

20130210

Pierwsze sztuczne oko dostępne dla niewidomych (retinopatia barwnikowa) w USA i Europie

Ponad 60-ciu osobom udało się częściowo przywrócić wzrok, wielu z lepszymi rezultatami, niż przypuszczano. Ci którzy skorzystają z tego to chorzy na retinopatię barwnikową.

30 osób wzięło udział w testach próbnych, z których wszystkie były niewidome. Wynika były różne: niektórzy widzieli tylko trochę, a niektórzy mogli nawet czytać gazety. Niektórzy rozróżniali kolory.

Już teraz Argus II Retinal Prosthesis System zyskał aprobatę UE i będzie to prawdopodobnie pierwsze sztuczne oko dostępne na tak szeroką skalę. Struktura sztucznego oka zawiera się w 60 elektrodach wszczepionych w siatkówkę oraz okularach z mini-kamerkami. Proteza oka po prostu zastępuje funkcję fotoreceptorów, które mają za zadanie przetwarzać fale elektromagnetyczne na elektrochemiczne impulsy transportowane przez nerw wzrokowy do mózgu.

W jaki sposób chroniczny ból wpływa na pamięć krótkotrwałą?

Od dawna było wiadome, że ludzie odczuwający ból chroniczny skarżyli się na problemy z pamięcią krótkotrwałą, jednakże mechanizm tego zjawiska nie był znany.

Ostatnie badania wykazują (na zwierzętach), że ból może zmieniać sposoby odczuwania i myślenia danego osobnika, ponadto może zmieniać procesy poznawcze. Do najważniejszych zmienionych procesów poznawczych należą: pamięć przestrzenna, pamięć rozpoznawania, emocjonalne i nie-emocjonalne decyzje.

Naukowcy zamontowali szczurom multi-elektrody w mózgu, po czym przeszkolili te zwierzęta w labiryncie, w którym miały wybrać dwie różne ścieżki, po czym miały powtórzyć tą samą ścieżkę (niestety nie wiem na jakiej zasadzie one zostały "poproszone" o powtórzenie danego wyboru). To badanie miało za zadanie sprawdzić pamięć przestrzenną (część z pamięci krótkotrwałej) - po bolesnej kontuzji okazało się, że ilość informacji zarejestrowana przez elektrody zmniejszyła się. Może to oznaczać dwie różne rzeczy: utrata pamięci przestrzennej albo rejony mózgu odpowiedzialne za pamięć są przeciążone odczuwaniem bólu, co przeszkadza w swobodnym przepływie informacji.

Wychodzi na to, że odczuwanie bólu indukuje zmienności w rejonach mózgu niekoniecznie odpowiedzialnych za ten  ból (pamięć, emocje).

20130209

Efekt Dopplera, stała Hubble'a, rozszerzanie Wszechświata



Efekt Dopplera powstaje wtedy, gdy źródło fali przemieszcza się i na skutek tego częstotliwość fal się zmienia - w zależności od położenia obserwatora i źródła jednocześnie (relatywizm - oczywiście jeśli my będziemy w tej karetce to dźwięk wg nas nie będzie słyszany jako efekt Dopplera, natomiast niewątpliwie osoby z zewnątrz, w zależności od położenia danej osoby silniej lub słabiej, niemniej jednak wciąż bardzo słabo odczuwalne - efekt jest, tak czy siak). Częstotliwość mierzona fali jest inna od częstotliwości emitowanej.

Najłatwiejszym i najpowszechniejszym przykładem tego zjawiska jest jadąca na sygnale karetka pogotowia. Biorąc pod uwagę prędkość fali dźwiękowej (załóżmy 1225 km/h) oraz prędkość samej karetki (załóżmy 100 km/h) różnica w częstotliwości, a więc i w efekcie Dopplera jest słabo odczuwalna przez nasze uszy. Może lepiej byłoby przytoczyć inne przykłady realnego wkładu i użytku z tego zjawiska (chociaż bardziej abstrakcyjne).

Vera Rubin, amerykańska astronom zauważyła, że ruch galaktyk, ich rozmiar oraz kształt wskazują na to, że albo grawitacja jest "dziwna", albo znajduje się w przestrzeni kosmicznej więcej materii, niż jesteśmy w stanie dostrzec. Po wielu obliczeniach dziwnych i anomaliach, niedowierzaniu w końcu w latach '80 doszło do naukowych głów, że musi istnieć coś JESZCZE, oprócz materii widzialnej (niestety naukowcy to wciąż w większości zwyczajni, przeciętni ludzie). Nazwano to ciemną materią i energią. Obecnie uważa się, że ciemna energia odpowiedzialna jest za rozszerzanie się Wszechświata...


...które odkrył w 1917 Slipher: wg jego obserwacji 21 na 25 mgławic (wtedy nie wiedzieli, że to galaktyki) oddalało się (te które się oddalały były poza Układem Lokalnym). Slipher jednocześnie odkrył przesunięcie ku czerwieni (odkrył to jeszcze przed 1917 i było to znane paru astronomom - przed samym odkryciem rozszerzającego się Wszechświata, używał go właśnie do pomiaru ruchu mgławic). Hubble z lubością wykorzystał jego obserwacje oraz obliczenia i stąd znamy właśnie tzw., prawo Hubble'a (jej wartość - Link), Wszechświat rozciągający i rozszerzający się niczym balon. Proszę sobie wyobrazić, że światło z określoną prędkością leci ze źródła danego światła i trafia do nas w ciągu, powiedzmy 100 lat (to bardzo mało w kosmicznej skali, ale weźmy liczbę, którą lepiej jesteśmy sobie w stanie uzmysłowić) - w takim razie widzimy dany obiekt takim, jaki był 100 lat temu. Krótko mówiąc, jeśli ktoś mówi nam, że dany obiekt na niebie znajduje się 100 lat świetlnych od nas, to znaczy, że widzimy ten obiekt ze 100 letnim opóźnieniem. Należy pamiętać, że w ciągu tych 100 lat dany obiekt, źródło światła może się przemieścić, poruszyć, oddalić, przybliżyć... w ciągu 100 lat, zanim dotrze do nas światło ukazujące galaktykę, może się oddalić i to właśnie zaobserwował Slipher.

Nie do końca jest tak, że one (galaktyki) się same z siebie poruszają i oddalają się one od nas - bo jakaż to siła miałaby je oddalać? Obiekty nie poruszają się "bez powodu"! Musi być akcja, żeby była reakcja. Naukowcy doszli do wniosku, że Wszechświat musi się rozszerzać i na skutek rozszerzającej się przestrzeni fal elektromagnetycznych następuje efekt Dopplera - również fale się rozszerzają i ich "gęstość"(ze względu na rozszerzalność przestrzeni myślę, że to bardziej adekwatne określenie), częstotliwość ulega zniekształceniu (nie tylko źródło się oddala/przybliża, ale same fale uczestniczą w ekspansji Wszechświata). Ze względu właśnie na nieco inną naturę przyczyny tego mechanizmu konkretyzujemy i nazywamy ten efekt relatywistycznym efektem Dopplera (również w nim należy wziąć pod uwagę dylatację czasu - na przykład; relatywistyczny efekt Dopplera opisujemy również przy innych zjawiskach - wszystkie muszą jednak zachodzić dla fal elektromagnetycznych, bo też ten efekt ich tylko dotyczy). Poza tym, ze względu na to, że spektrum fal elektromagnetycznych odbieramy, jako kolory: w zależności od częstotliwości fali elektromagnetycznej im jest mniejsza tym bardziej czerwony kolor się wydaje, natomiast im większa, tym nasze oczy odbierają kolor jako bardziej fioletowy. Stąd się właśnie wzięła nazwa przesunięcie ku czerwieni, dowód na rozszerzanie się Wszechświata.



Absolutnie nie należy zapominać o przesunięciu ku fioletowi, które oczywiście w przyrodzie występuje i analogicznie do przesunięcia ku czerwieni jest to zwiększenie jej częstotliwości na skutek przybliżania się obiektu do obserwatora. Jednym z takich zaobserwowanych obiektów jest Galaktyka Andromedy, która w przyszłości się zderzy z naszą, Galaktyką Drogi Mlecznej.

Poszukując potrzebnych materiałów znalazłam ciekawy artykuł: Link. Przepis na to, jak stwierdzić, że dana teza jest nieprawdziwa, po czym dokładnie ją opisać :-) Pamiętajcie, jeśli czegoś nie rozumiecie, jeśli mózg Was boli i paruje, nie poddawajcie się. Naprawdę wiele zjawisk, pozornie dla ludzkiego umysłu absurdalnych, jest sprawdzona i używana w technologii.

20130207

Największa liczba pierwsza odkryta

Została odkryta najdłuższa liczba pierwsza, która posiada 17,425,170 cyfr. Ostatnia liczba, odkryta w 2008 roku, posiada 12,978,189 cyfr. Ta liczba to 2 podniesione do potęgi 57,885,161 minus 1, odkryta przez Curtisa Coopera i należy do tzw. liczb pierwszych Mersenne'a.

20130206

Przydatne strony internetowe

http://www.sciencedaily.com/
http://www.kirksville.k12.mo.us/khs/teacher_web/alternative/universe.html
http://www.mnn.com/
http://www.archives.gov/research/search/
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/
http://ucsdhealthsciences.tumblr.com/
http://www.si.edu/
http://www.middle-ages.org.uk/medicine-in-the-middle-ages.htm
http://trove.nla.gov.au/
http://cdm15290.contentdm.oclc.org/
http://www.museumofquackery.com/ephemera/oct7-01.htm
http://www.pbs.org/
http://www.gutenberg.org/wiki/Main_Page
http://www.nsf.gov/#1
http://www.nlm.nih.gov/hmd/ihm/
http://openlibrary.org/
http://www.laboratoryequipment.com/
http://www.space.com/
http://biocanvas.net/
http://www.actionbioscience.org/
http://www.universe-review.ca/

Zdeformowane płody - zdjęcia/obrazki












Anatomia - obrazki