Объёмы астрономических данных постоянно растут, поэтому всё сложнее становится найти среди них ту самую необыкновенную...

Астрофизики МГУ в составе Международной команды исследователей проекта SNA научились искать среди миллионов и даже миллиардов наблюдений необычные объекты, чьи свойства отличны от свойств большинства. Решение учёных состоит в разработке автоматических инструментов, специально предназначенных для их распознавания. Некоторые из них уже успешно применяются в различных сферах жизни, например, для выявления случаев мошенничества с кредитными картами среди миллионов ежедневных транзакций. Однако адаптация подобных инструментов для работы с астрономическими данными требует усилий из-за особенностей, связанных с нерегулярностью астрономических наблюдений.

Астрофизики МГУ в составе Международной команды исследователей проекта SNAD во время своего последнего ежегодного семинара занялись поиском переменных звёзд с уникальными свойствами в каталоге данных Zwicky Transient Facility. Результаты работы опубликованы в рецензируемом научном издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Сотрудница кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ Анна Буйволова в составе международного коллектива исследователей собрала массив данных «Летописи природы» для международного проекта, позволившего понять, как природные экосистемы реагируют на пространственные и сезонные изменения температуры.

Изменение климата меняет структуру биоразнообразия во всём мире. Изучение фенологических изменений помогло учёным понять, как именно это происходит.

С помощью 70 709 наблюдений и данных о 110 фенологических биотических и абиотических событиях, международная группа исследователей охарактеризовала, как различные компоненты экосистемы изменили свою фенологию за последние несколько десятилетий изменения климата.

Международному коллективу учёных с участием сотрудника НИИЯФ МГУ удалось кардинально улучшить разрешение по времени в экспериментах на лазерах на свободных электронах с помощью новой техники.

Открытие учёных позволит проводить эксперименты нового класса в области физики, химии и биологии.

Рентгеновские лазеры на свободных электронах (РЛСЭ) создают интенсивные фемтосекундные рентгеновские импульсы уже более десятилетия. Совсем недавно даже более короткие, аттосекундные импульсы были достигнуты на РЛСЭ, ещё более укрепляя важность этих установок для исследований сверхбыстрых процессов.

Квантовая оптика на чипе стала одной из самых многообещающих платформ для развития квантовых технологий и квантовых вычислений ⤴️

Преимущества таких схем заключаются в возможности масштабирования и перепрограммирования, что позволяет выполнять различные алгоритмы на одном устройстве. Управление такими схемами за счет нелинейности второго порядка позволяет существенно увеличить быстродействие и уменьшить потери.

Сотрудники физического факультета МГУ разработали полностью оптические фотонные схемы для реализации квантовой памяти. Его результаты позволят отказаться от использования атомных систем и реализуют полностью оптическое управление. Разработанные схемы имеют принципиальное значение для практических приложений в области квантово-информационных технологий и могут быть уже сейчас использованы в современных устройствах.

Сотрудники биологического факультета МГУ в составе международного коллектива исследователей обнаружили, что значительную часть биомассы в пресных озёрах Сибири позднепермских и раннетриасовых времён составляли микроконхи.

Коллекции древних ископаемых организмов были собраны сотрудниками Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН (ПИН РАН) в Сибири и Приуралье.

Микроконхи жили в небольших (0,5-2,5 мм) спирально-свёрнутых известковых трубчатых раковинках, поэтому их часто принимали за кольчатых червей или микромоллюсков. Однако микроструктура раковины микроконхов — такая же как у брахиопод и мшанок, представляющих совсем другой тип животных.

Учёные биологического факультета МГУ совместно с коллегами из Эдинбургского университета открыли сложное строение древнего скелетного организма, найденного во время совместной экспедиции в Намибии.

Выяснилось, что найденное животное – намакалатус – оказалось самым сложным из эдиакарского периода и могло представлять исходную группу для брахиопод и мшанок.

Намакалатус, существовавший 550–540 млн лет назад, был описан в начале этого тысячелетия и является одним из немногих эдиакарских организмов с известковым скелетом.

Нейросети могут предсказать, как лекарства влияют на мозг человека

Проникновение лекарств и других биологически активных соединений через гематоэнцефалический барьер – важнейший фармакокинетический процесс, оказывающий решающее влияние на эффективность, способ применения и безопасность действия лекарств. Для соединений, действующих на центральную нервную систему, такое проникновение должно быть максимальным, но в случае других лекарств его часто следует избегать для минимизации побочных эффектов.

Сотрудники кафедры медицинской химии и тонкого органического синтеза МГУ разработали прогнозирующую модель проницаемости гематоэнцефалического (кровь-мозг) барьера. Модель основана на использовании искусственных нейронных сетей и применима к различным лекарствам. Учёные планируют сделать её доступной для всех – на странице службы прогнозирования МГУ ADMET.

Лекарства будут разрабатываться быстрее с помощью нейросетей

Разработка лекарственных препаратов – очень дорогой и долгий процесс. Он занимает в среднем 10-13 лет, а его стоимость достигает нескольких миллиардов долларов. Разработка делится на несколько этапов. Одним из наиболее важных этапов является поиск новой молекулы, способной воздействовать на белок-мишень.

Сотрудники физического факультета МГУ создали новую модель для ускоренной разработки лекарств. Модель генерирует 90% химически валидных лекарственных соединений, способных связываться с заданным белком, используя лишь его аминокислотную последовательность в качестве входных данных. Она может существенно ускорить и упростить процесс разработки лекарств.

Учёные МГУ изучили регенеративные свойства эндометрия – слизистой оболочки, которая покрывает внутреннюю часть матки. Они нашли компонент, который не даёт образовываться рубцовой ткани и сохраняет функциональность органов. В будущем это поможет в предотвращении рубцов и восстановлении функций и эластичности тканей.

Сам по себе фиброз, то есть рубцевание ткани, – частое состояние, приводящее к болезни. Его причиной становятся травмы и воспалительные процессы. Опасность в том, что из-за повреждения органа не восстанавливается изначальная структура ткани и, как следствие, – её функции. Из-за этого могут появляться разные болезни, например, бесплодие при фиброзе эндометрия. Последний встречается очень часто и является каждым третьим диагностируемым гинекологическим заболеванием. Однако в организме женщины есть особая слизистая оболочка, которая даже при регулярных повреждениях восстанавливается полностью, без образования рубцовой ткани. Это эндометрий, из которого состоит внутренняя оболочка матки.

«В перспективе на основе нашей работы могут быть созданы уникальные препараты, направленные на борьбу с фиброзом тканей человека после повреждения – травм, ожогов, инфекций, а также разработаны методы лечения фиброза эндометрия, приводящего к бесплодию», – рассказал Павел Макаревич, кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией генно-клеточной терапии Института регенеративной медицины МГУ, руководитель и ответственный исполнитель проектов по грантам РНФ.

Экологи МГУ с коллегами проанализировали развитие торфяников Западной Сибири во время голоцена. Оказалось, что изменения климата, аналогичные современным, наблюдались уже восемь тысяч лет назад. Тогда торфяные болота, поглощая углекислый газ из атмосферы, по всей видимости, помогли уменьшить парниковый эффект. Возможно, в будущем они сыграют похожую роль и смогут на время сдержать глобальное потепление.

Сотрудники химического факультета МГУ совместно с коллегами из Сколтеха синтезировали универсальный полимер для электрохимических сенсоров. Материал можно сшивать с чувствительными элементами любой сложности – от небольших органических молекул до биологических объектов (антитела, ферменты, ДНК и пр.). Сенсоры на основе нового материала на порядки лучше по сравнению с предыдущими версиями. Авторы работы показали эффективность разработки на примере ДНК-сенсора на основе разработанного полимера и наночастиц берлинской лазури для определения фрагмента гена рака печени.

Новый вид моллюска, описанный сотрудниками Зоологического музея МГУ и Института биологии развития РАН Александром Мартыновым и Татьяной Коршуновой вместе с зарубежными коллегами, вошёл в десятку наиболее значительных открытий морских животных, сделанных учеными за год.

Открытый вид относится к роду Dendronotus (Дендронотус) из особой группы голожаберных моллюсков, лишенных раковины. На спине дендронотусов расположены кустистые отростки, похожие на ветки деревьев, которые выполняют функции вторичных жабр. Несмотря на миролюбивую внешность, эти моллюски – хищники.

Центр квантовых технологий физического факультета МГУ разработал и запустил облачную софтверную платформу для разработчиков квантовых и гибридных квантово-классических алгоритмов. Платформа будет интересна, в первую очередь, студентам, научным работникам и сотрудникам научно-исследовательских подразделений компаний, которые занимаются квантовыми вычислениями, квантовой информатикой, квантовым программированием.
Эта платформа позволяет запускать и тестировать различные программы, предназначенные для работы с квантовыми вычислителями.

Учёные МГУ придумали новый способ синтеза материалов для оптоэлектроники.

Сотрудники химического факультета и факультета наук о материалах МГУ совместно с коллегами из институтов РАН создали пленки на основе оксида ванадия, обладающие рекордными показателями. Совокупность этих преимуществ вместе с дешевизной новой методики синтеза позволяет надеяться на большой прорыв в оптоэлектронике.

Принцип «масла в воде» помог сохранить трехмерную структуру ДНК.

Российские ученые определили, какие механизмы помогают ядерной ДНК образовывать и сохранять трехмерные структуры. Оказалось, что важную роль играют жидкие конденсаты различных типов, которые способны контролировать активность генов. В перспективе результаты, полученные исследователями, могут быть потенциально использованы для борьбы с онкологическими заболеваниям.

Учёные выяснили, как создаётся ядерная материя.

Сотрудники Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ в составе большой международной коллаборации учёных из Лаборатории Джеферсона (США) приняли участие в уникальном эксперименте по изучению спиновой структуры протона при малых переданных импульсах (0.012 ГэВ < Q2 < 1.0 ГэВ). Учёные выяснили, каким образом нуклоны (протоны и нейтроны) создаются кварками и глюонами, являющимися на сегодняшний день фундаментальными строительными блоками ядерной материи.

Физики МГУ предложили новый механизм для создания спиновых лазеров.

Сотрудники НОШ МГУ «Фотоника» предложили механизм сверхбыстрого переключения поляризации для фотолюминесценции в гибридных полупроводниковых системах. Результаты работы открывают возможность эффективного и быстрого управления спиновой поляризацией и поляризацией фотолюминесценции, что в перспективе может способствовать созданию новых быстродействующих устройств с низким энергопотреблением и тепловыделением. Исследование представляет значительный интерес для такой области физики твердого тела, как спинтроника и, в частности, для применения при создании спиновых лазеров.

Учёные МГУ научились читать мысли.

Ученые МГУ в рамках деятельности НОШ «Мозг» рассказали о результатах эксперимента по решению задачи распознавания слов и предложений, что фактически позволит «читать мысли» человека в будущем.

Распознавание внутренней речи – это перспективная технология, которая может найти применение в разработке интерфейсов мозг-компьютер и существенно помочь тем, кто страдает от нейродегенеративных заболеваний. Исследования в этой области находятся на ранних стадиях и связаны с практической ценностью, что делает их актуальными. Известно, что внутреннее произношение может быть восстановлено по данным электроэнцефалограммы, поскольку она позволяет регистрировать специфическую активность, связанную с этим процессом.

Физики МГУ разработали виртуальный датчик для реакторов плазмохимического травления.

Сотрудники научно-образовательной школы МГУ «Фотоника» представили «виртуальный датчик» энергетического спектра ионов в плазме высокочастотных емкостных разрядов и показали возможности его использования. Точный контроль параметров, определяемых с помощью датчика, необходим при производстве современных микрочипов, например, при атомно-слоевом травлении материала подзатворного диэлектрика. В перспективе это позволит усовершенствовать технологии создания новых материалов.

Химики МГУ придумали экологически чистый способ извлекать пищевые красители.

Сотрудники химического факультета МГУ разработали эффективные экстракционные системы и методики для извлечения пищевых красителей.

Экстракция – широко используемый метод выделения, разделения и концентрирования веществ с помощью растворителя. Это важнейший этап подготовки образца к анализу. Экстракция часто применяется в современной химии ввиду универсальности, простоты выполнения и доступности реагентов. Однако традиционные органические растворители летучи, пожароопасны и токсичны. Поэтому химики постоянно ищут новые, экологически безопасные растворители.