Connect with us

Технологии

Как микробы помогут колонизировать космос и создавать энергию: ученые это выяснили

Published

on

Мир моделей метаболизма в масштабе генома (GEM) представляет собой захватывающий и многообещающий подход, который значительно расширяет возможности в разных областях науки и технологий.

После многолетних исследований микробов ученые из Висконсинского университета в Мадисоне смогли создать цифровые модели, которые воспроизводят внутреннюю работу микробов. Это открывает широкие перспективы для решения глобальных проблем, таких как изменение климата и колонизация космоса.

Используя методы GEM, ученые научились моделировать сложные биологические процессы на компьютерах. Вместо традиционных, более затратных и времязатратных экспериментов, которые проводятся в лабораториях, GEM позволяет исследовать, как микробы и другие живые организмы взаимодействуют с различными химическими веществами, вырабатывают полезные химикаты, такие как топливо и биопластик, и адаптируются к разнообразным условиям. С помощью этих моделей можно также предсказать, как микробы будут вести себя в других условиях, например, на других планетах.

Что такое модели метаболизма в масштабе генома?

Модели метаболизма в масштабе генома — это цифровые карты всех известных химических реакций, происходящих в клетках организма. Эти реакции жизненно важны для превращения пищи в энергию, построения клеточных структур и удаления вредных веществ. Для создания таких моделей ученые начинают с анализа генома организма, который содержит инструкции для производства белков, называемых ферментами. Эти ферменты необходимы для всех биологических процессов, включая преобразование питательных веществ в энергию и строительные материалы для клеток.

Когда ученые связывают гены, кодирующие эти ферменты, с химическими реакциями, которые они осуществляют, можно создать сложную модель, которая отображает взаимосвязь между генами, химическими реакциями и метаболитами (продуктами метаболических процессов). С использованием этих данных ученые применяют вычислительные симуляции для создания условий, имитирующих работу живых клеток или микробов. Математические алгоритмы позволяют делать прогнозы относительно того, как будут происходить химические реакции в определенных условиях.

Решение энергетических и климатических проблем

Один из ключевых аспектов применения GEM — решение проблем, связанных с энергетикой и климатом. В настоящее время большинство химических веществ, используемых в таких отраслях, как сельское хозяйство, фармацевтика и энергетика, производятся из ископаемых ресурсов. Однако эти ресурсы являются ограниченными, и их использование значительно способствует изменению климата. В ответ на эти вызовы ученые исследуют возможность получения биотоплива и биопродуктов из растительных отходов, что могло бы заменить ископаемые источники энергии.

Одним из примеров такого исследования является модель метаболизма в масштабе генома для бактерии Novosphingobium fragranceivorans, которая может перерабатывать сложные химические вещества в растительных отходах и превращать их в полезные вещества для производства биопластика, топлива и фармацевтических препаратов. Глубокое понимание этого процесса позволяет ученым точнее моделировать условия, которые необходимы для синтеза этих химикатов, что в свою очередь поможет создать более дешевые и доступные материалы, заменяющие ископаемое топливо.

Микробы и колонизация космоса

Не менее важной областью применения моделей GEM является исследование возможности выживания микробов в экстремальных условиях других планет. На Земле уже существуют микроорганизмы, которые могут выживать в чрезвычайно жестких условиях, таких как высокая соленость или кислотность. Примеры таких организмов включают Chromohalobacter canadensis, который живет в соленых водоемах, и Alicyclobacillus tolerans, способный существовать в кислых условиях.

Микробы, которые могут выживать в таких суровых условиях, имеют потенциал не только для выживания, но и для изменения окружающей среды на других планетах, что может способствовать созданию условий для жизни людей в будущем. Используя технологии GEM, ученые могут моделировать условия других планет и изучать, как микробы могут адаптироваться и выживать в этих условиях, не отправляясь при этом в космос.

По мере развития технологии моделей метаболизма в масштабе генома открываются новые возможности для улучшения медицины, энергетики и исследований в космосе. Ученые продолжают разрабатывать новые методы, которые могут ускорить научные открытия, сделать их более доступными и менее затратными. Это позволит решать глобальные проблемы и создавать устойчивые решения для будущего человечества.

Источник: Inverse

author avatar
Юрій Гай
Народився і живу в місті Біла Церква на Київщині. Закінчив національний університет ім. Драгоманова по спеціальності соціологія. Захоплююсь подорожами та мотоциклами. Професійно займаюсь дизайном і поліграфією. Радий бути в дружній команді Shode.life!
Continue Reading
Advertisement

Технологии

Искусственный интеллект захватывает соцсети: как наши слова могут быть использованы против нас

Published

on

Все, что мы пишем или публикуем в соцсетях, не предназначено для широкого распространения — так обещают владельцы соцсетей. Но это на глазах уже становится фикцией, предупреждает эксперт по технологиям Дэйв Ли в колонке для Bloomberg — искусственный интеллект все активнее захватывает мир социальных сетей.

В детстве я очень любил классический фильм 1986 года «Короткое замыкание». В одной из сцен Джонни Пятый, невероятный робот, который становится «живым» после удара молнии, поглощает книгу за книгой, тратя секунды на каждое название. Вскоре она заканчивается.

«Ааа! Ещё ввод, Стефани! Ещё!» — кричит он.

«Больше ничего нет!» — отвечает Стефани, женщина, которая его нашла. — «Ты прочитал всё, что было в доме!»

Я спросил у ChatGPT компании OpenAI, как он к этому относится. «Безусловно, я полностью сочувствую Джонни Пятому», — ответил он. — «“Нужна информация!” — это, по сути, моя основная вибрация. Чем больше информации я получаю, тем лучше я понимаю, отвечаю и общаюсь. Джонни был просто искусственным интеллектом, пытающимся разобраться в мире… То же самое и здесь, только с меньшим количеством лазерных лучей и большим количеством печатных знаков».

И это правда. Хотя ChatGPT не передвигается на гусеницах и не пристёгивает к спине лазерную пушку (пока), задачи у него, как ни странно, идентичные. Перелопатив практически всю сумму человеческих знаний, ChatGPT и другие ИИ выступают с одним и тем же призывом: «Нужен ввод!»

Одно из решений — создать синтетические данные и обучить на них модель, хотя это сопряжено с неизбежными проблемами, в частности, с сохранением предвзятости или внесением дополнительных неточностей.

Другой вариант — найти большой источник новых и свежих данных, чем более «человеческих», тем лучше. Вот тут на помощь и приходят социальные сети — цифровые пространства, где миллионы и даже миллиарды пользователей охотно и постоянно публикуют массу информации. Фотографии, сообщения, новостные статьи, комментарии…

В последнее время ведущие компании, занимающиеся разработкой искусственного интеллекта, всё активнее стремятся завладеть или использовать социальные сети, попирая права пользователей решать, как их сообщения могут быть использованы для создания таких машин. Пользователи социальных сетей уже давно стали «продуктом». Теперь они также являются квази-«разработчиками продукта» через свои посты.

Некоторым компаниям социальная сеть была выгодна с самого начала. Meta Platforms Inc., крупнейшая компания по созданию социальных сетей на планете, использовала уведомления в приложении, чтобы сообщить пользователям, что будет использовать их сообщения и фотографии для своих моделей искусственного интеллекта Llama. В конце прошлого месяца компания Илона Маска xAI приобрела компанию X, ранее называвшуюся Twitter, что было, прежде всего, финансовой хитростью, но имело идеальный смысл для Grok — ИИ Маска. Она смогла закрепиться на рынке чат-ботов, используя своевременные твиты, публикуемые в сети, а также огромный архив онлайн-болтовни, созданный почти за два десятилетия.

Есть ещё Microsoft Corp., которая владеет профессиональной сетью LinkedIn и усиленно стимулирует пользователей (и журналистов) размещать на платформе всё больше оригинального контента.

Однако Microsoft не делится данными LinkedIn со своим близким партнёром OpenAI — что может быть знаком того, что производитель ChatGPT находится на ранних стадиях создания собственной социальной сети.

Генеральный директор и соучредитель OpenAI Сэм Альтман собирает отзывы об этой идее. Альтман ранее намекал на то, что такой проект находится у него на примете, когда стало известно, что Meta собирается выпустить отдельное приложение для искусственного интеллекта, чтобы конкурировать с ChatGPT.

Другие компании, не имеющие опыта работы с социальными сетями, понимают, что это ставит их в невыгодное положение. Perplexity.ai в марте обнародовала своё предложение о покупке TikTok, отметив его ценность для компании, создающей поисковую систему с искусственным интеллектом. «Это обеспечит пользователей исчерпывающими, хорошо цитируемыми ответами, сочетающими лучшую в мире систему ответов с одной из крупнейших библиотек пользовательского контента», — заявила компания.

Ранее в этом месяце сообщалось, что Amazon.com Inc. также входит в число претендентов, однако генеральный директор Энди Джасси отказался от комментариев, когда его напрямую спросила об этом CNBC.

Google, которая пыталась и не смогла реализовать различные социальные сети, меньше нуждается в видеороликах TikTok, поскольку уже владеет YouTube. Вместо этого компания заключила «расширенное партнёрство» с Reddit, социальной сетью обмена ссылками, что, по словам Google, опубликованным в блоге в прошлом году, даёт ей доступ к «невероятно широкому спектру подлинных человеческих разговоров и опыта».

Ожидайте новых сделок, подобных этой: бывший конкурент Reddit, Digg, возрождается с явным намерением создать ещё одно хранилище человеческих взаимодействий, которое пригодится компаниям, работающим с искусственным интеллектом.

Все эти шаги говорят о том, что ИИ-компании нуждаются в данных. Это происходит за счёт пользователей, которые вводили информацию в социальных сетях с одной целью, а теперь обнаруживают, что она используется для другой. Втихую компании вносят изменения в политику конфиденциальности, чтобы учесть законность этого изменения.

В настройках можно найти способы изолировать свои данные от использования для создания искусственного интеллекта — хотя, скорее всего, вы уже опоздали. Как и Джонни Пятый, компании, создающие ИИ, «нужен ввод!». Они собираются получить его как угодно и откуда угодно.

Источник: Фокус

author avatar
Юрій Гай
Народився і живу в місті Біла Церква на Київщині. Закінчив національний університет ім. Драгоманова по спеціальності соціологія. Захоплююсь подорожами та мотоциклами. Професійно займаюсь дизайном і поліграфією. Радий бути в дружній команді Shode.life!
Continue Reading

Технологии

Восстание роботов откладывается: Илон Маск не может создать Optimus без Китая

Published

on

Эксперты по робототехнике утверждают, что планы Илона Маска по массовому производству роботов Tesla Optimus могут быть отложены из-за обостряющейся торговой войны между США и Китаем.

Как сообщает SCMP, торговый конфликт между странами, который уже затронул многие отрасли, теперь может повлиять на амбициозные цели Tesla в сфере робототехники, особенно в плане достижения стоимости робота в 20 000 долларов.

Основной проблемой является зависимость от китайской цепочки поставок для производства компонентов роботов, таких как приводы, внешние части и шарико-винтовые передачи. Хотя китайские компоненты не являются самыми передовыми, страна имеет развитую производственную экосистему, что позволяет снизить цену без ущерба для качества. Это преимущество в поставках для Tesla и других компаний, работающих в сфере гуманоидных роботов, является ключевым, чтобы оставаться конкурентоспособными на рынке.

Тем не менее, из-за торговой войны с Китаем это преимущество может быть утрачено. Если компания не получит доступ к этим поставкам, добиться цели по снижению себестоимости до 20 000 долларов станет крайне сложным. По словам экспертов, хотя точную долю китайских компонентов в стоимости робота сложно определить, предполагается, что они составляют как минимум две трети всех деталей Tesla Optimus.

Маск ранее заявлял, что Tesla начнет массовое производство роботов в 2025 году и планирует значительное увеличение объемов в 2026 году, с прогнозом на производство более 1 миллиона единиц в год. Однако, учитывая текущие геополитические и торговые препятствия, себестоимость роботов, скорее всего, окажется выше, чем изначально планировалось.

Помимо китайских компонентов, для производства роботов Tesla также нужны высококачественные чипы, вычислительные модули и датчики, которые, в свою очередь, зависят от поставок из США, что также добавляет сложности в реализацию этих планов.

Источник: SCMP

author avatar
Юрій Гай
Народився і живу в місті Біла Церква на Київщині. Закінчив національний університет ім. Драгоманова по спеціальності соціологія. Захоплююсь подорожами та мотоциклами. Професійно займаюсь дизайном і поліграфією. Радий бути в дружній команді Shode.life!
Continue Reading

Технологии

“Меняет представление об эволюции”: ученые нашли муравья, которому более 16 миллионов лет

Published

on

В Доминиканской Республике ученые обнаружили окаменелого муравья, предположительно, возрастом 16 миллионов лет, который был найден в янтаре.

Это первый известный представитель вымершего вида Basiceros enana, найденный в Карибском регионе.

Как сообщает Discover Wildlife, данное открытие является уникальным, так как муравей отличается от своих современных сородичей и может изменить представление о эволюционной истории этого рода. Исследователи подчеркивают, что находка в янтаре — это словно обнаружить бриллиант, так как такой способ сохранения позволяет изучать детали организма в трех измерениях.

Basiceros enana — это вымерший вид муравьев, который достигает всего 5 миллиметров в длину, что делает его значительно меньшим по размеру, чем его ближайшие живые родственники, которые могут вырастать до 9 миллиметров. Эти муравьи известны своими удивительными способностями к маскировке, поскольку их тела покрыты специализированными волосками, которые захватывают частицы почвы и листьев, позволяя им сливаться с окружающей средой.

Муравей Basiceros enana в янтаре
Фото: Відкриті джерела

До сих пор считалось, что эти муравьи обитали в Центральной и Южной Америке, однако неожиданное открытие в Карибском бассейне заставило ученых пересмотреть эти данные. Исследования с использованием передовых технологий, таких как 3D-реконструкция и микрокомпьютерная томография, позволили изучить мелкие детали муравья, такие как строение его головы и челюстей, а также уникальное расположение волосков на теле.

Особое внимание ученые уделяют камуфляжным признакам, которые уже присутствовали у этого муравья и которые можно наблюдать у современных видов. Например, длинные щетинки, которые собирали мусор, и более короткие волоски, удерживающие мусор близко к телу. Это говорит о том, что стратегии маскировки были хорошо развиты у этих муравьев миллионы лет назад.

Хотя такие муравьи были способны адаптироваться к различным условиям, они исчезли из-за изменений окружающей среды или конкуренции с другими видами. Окаменелость в янтаре также подтверждает, что древние сухопутные мосты могли быть путями миграции муравьев из материка в Карибский бассейн.

Это открытие помогает ученым лучше понять, как и почему некоторые виды вымирают, в то время как другие продолжают существовать на протяжении миллионов лет, и как эти знания могут быть использованы для защиты биоразнообразия сегодня.

Источник: Discover wildlife

author avatar
Юрій Гай
Народився і живу в місті Біла Церква на Київщині. Закінчив національний університет ім. Драгоманова по спеціальності соціологія. Захоплююсь подорожами та мотоциклами. Професійно займаюсь дизайном і поліграфією. Радий бути в дружній команді Shode.life!
Continue Reading

В тренде