Вторник, 27 сентября, 2022

«…Уверенные в себе ученые могут позволить себе быть смешными»

Время на чтение 6 мин.

«За достижения, которые заставляют сначала засмеяться, а потом — задуматься», — так Марк Абрахамс, выучившийся на прикладного математика в Гарварде, формулирует смысл учрежденной им Шнобелевской (по-английски — Ig Nobel, то есть «неблагородный») премии. На этой неделе она была вручена уже в 31-й раз. Хотя чаще о шнобелевке говорят в контексте нелепых научных исследований, в этой статье мы остановимся на примерах, когда несерьезные на первый взгляд открытия способствовали развитию вполне серьезных технологий.

1991 год. Алан Клигерман. За новаторскую работу с «противогазовыми» жидкостями, которые предотвращают вздутие живота, газообразование, дискомфорт и смущение.

Алан Клигерман на момент получения премии уже был крупным бизнесменом в пищевой индустрии США. Его отец владел семейной фермой, специализировавшейся на производстве молочных продуктов. Алан год проучился в Корнелльском университете, но бросил и занялся продажей мороженого. Торговля не приносила должного дохода, пока Клигерману не пришла в голову идея продавать лакомство с цикламатом, позиционируя его как вкусняшку для диабетиков. Но потом сахарозаменитель запретили в США, и Клигерману пришлось искать новый путь.

Этот путь он обнаружил в безлактозном молоке — бизнесмену удалось получить эксклюзивные права на использование в США фермента лактазы, расщепляющего лактозу. Впоследствии Клигерман продал бизнес компании Johnson & Johnson.

Наверное, основным качеством Клигермана является постоянный поиск. Когда безлактозное молоко вышло на рынок и добилось рекордных продаж, он с коллегами начал искать другие продукты, которые вызывают проблемы с пищеварением. Таковые нашлись довольно быстро — бобовые! Некоторые содержащиеся в них сахара не расщепляются, поступая в кишечник, где с ними с удовольствием вступают в контакт живущие там бактерии. В результате их жизнедеятельности и образуются газы, которые доставляют дискомфорт и человеку, и окружающим.

Команда Клигермана разработала пищевую добавку Beano, содержащую фермент альфа-галактозидаза. Он разлагает сложные сахара до простых, которые не вызывают метеоризма. Компания создала для собак такую же добавку под названием CurTail.

Метеоризм, конечно, не бог весть какая серьезная проблема, но это лишь одно из достижений Алана Клигермана, который помог миллионам людей питаться вкусно и безопасно.

Наконец, отдельным достижением Клигермана мы считаем фразу, сказанную им на церемонии вручения премии (которую Алан, кстати, получил из рук настоящего нобелиата по химии 1986 года Дадли Хершбаха — это тоже традиция шнобелевки): «…Думаю, что уверенные в себе ученые могут позволить себе быть смешными».

1995 год. Шигеру Ватанабэ, Дзюнко Сакамото и Масуми Вакита. За успешное обучение голубей различать картины Пикассо и Моне

Исследователи из японского Университета Кэйо в Токио не решили доказать, что голубей можно пускать в Лувр. Им важно было понять, способны ли птицы выделять общие закономерности ряда изображений, сравнивать их с другими подобным закономерностями и таким образом обобщать информацию. Для эксперимента взяли восемь сизых голубей — таких же, которые засиживают городские памятники. Им показали по десять работ Клода Моне и Пабло Пикассо, а также картины Брака, Делакруа, Матисса, Ренуара и Сезанна.

На первом этапе птиц обучили нажимать на кнопку. На втором этапе подопытных разделили на две группы, которым показывали картины. Если птица из первой группы реагировала на Моне, а из второй — на Пикассо, то ей давали корм. В результате в 90% случаев голуби нажимали на верную кнопку, чтобы получить еду.

На третьем этапе задачу усложнили. Так как картин было всего десять, то голуби могли бы просто их запомнить. Поэтому в подборку включили новые работы Моне и Пикассо. Птицы и тут смогли их различить! А еще они поняли, что стиль других художников ближе либо к импрессионизму, либо к кубизму. Потом задача усложнилась: голуби смогли определить художников и на черно-белом, и на размытом изображении.

В следующем эксперименте приняли участие голуби, студенты, ван Гог и Шагал. Плюс добавили новое задание: каждую картину разделили на квадраты, а каждый квадрат окрасили в усредненный оттенок всех цветов на нем. Голуби и студенты хорошо справились с обычными заданиями, а вот квадраты провалили. Так ученые выяснили, что люди и птицы воспринимают картины одинаково.

Но что с того? Ученые Калифорнийского университета предположили, что голубей можно «настроить» на распознавание и других изображений. Статью об этом группа Ричарда М. Левенсона опубликовала в 2015 году. Голубям и практикующим онкологам показывали картинки с гистологическими исследованиями тканей груди: здоровые ткани, ткани с отложением солей кальций, доброкачественные и злокачественные опухоли.

Сперва голуби справлялись не очень — они правильно определяли диагноз только в 50 % случаев (что равносильно случайному угадыванию). Но уже после 15 дней птицы в 85% случаев верно определили картинки с опухолями, а в 84% — с отложениями кальция. Голуби так же справлялись и с незнакомыми картинками. Примечательно, что онкологи показали сопоставимые результаты.

Хотя птиц вряд ли когда-нибудь привлекут к диагностике болезней, если ученые поймут, каким образом устроена нервная система голубей и распознавание ими картинок, то это откроет путь к более совершенным нейросетям и точной диагностике.

2006. Иван Шваб и Филипп Мэй. За открытие, что дятел обладает высокоразвитым шоковым демпфером, который защищает его от головных болей

Вообще-то статью о дятлах и их способах защиты головы Филипп Мэй с коллегами опубликовал в журнал Lancet еще в 1976 году (да, шнобелевки запаздывают так же, как и нобелевки). В 2002 году в British Journal of Ophthalmology появилась статья доктора Ивана Шваба о головной боли. Оба исследователя концентрировались на том, почему у дятла не болит голова, хотя он с огромной скоростью долбится ею о дерево.

Во-первых, у этих птиц толстые и пористые кости черепа и почти нет спинномозговой жидкости в субарахноидальном пространстве. Во-вторых, мозг дятла ласково обернут длинным языком, а мышцы, которые крепят челюсти, сокращаются за несколько миллисекунд до удара. В-третьих, клюв ударяется о дерево только под углом 90 градусов. Все это защищает мозг дятла от перегрузок и сотрясения. А мигательные перепонки закрывают глаза, чтобы в них не попали щепки (а еще они благодаря этому не вылетают из орбит).

Ученые из Университета Беркли Сан-Хи Юн и Сонмин Пак в 2011 году создали защитное устройство для техники, проанализировав компьютерную томограмму головы дятла. В эту защиту выстрелили из пневматического ружья — и она выдержала. Повреждения содержимого зафиксировали только в 0,7% случаев. Эту технологию можно использовать для защиты микрочипов, датчиков, а также защитных шлемов для солдат и спортсменов.

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь

Enter Captcha Here : *

Reload Image