Объединение биологии и техники: перспективы использования проектируемой РНК

Исследователи под руководством профессора Алекса Грина из Института Биодизайна ASU продемонстрировали реальную возможность использования рибонуклеиновой кислоты (РНК) для создания логических схем, способных выполнять вычисления. В ходе эксперимента логические вентили РНК были интегрированы в живые бактериальные клетки, превращая их в своеобразные миниатюрные компьютеры. Данное исследование представляет собой значительный шаг вперед в области синтетической биологии – дисциплины, которая стремится объединить принципы биологии и техники для создания инновационных решений. Полученные результаты открывают широкие перспективы для различных областей, включая: 1) Интеллектуальный дизайн и таргетированную доставку лекарств: создание “умных” лекарственных препаратов, способных избирательно воздействовать на пораженные клетки или ткани.

Читать далее →

Инновации и метаматериалы: краткий экскурс в мир удивительных явлений

Существует мнение, что разные объекты нано- и микроуровне не обладают цветом из-за малого размера частиц по сравнению с длиной волны света. В этом случае преобладают волновые свойства света, такие как дифракция и интерференция, а не обычные процессы поглощения и отражения. Однако природа демонстрирует множество удивительных примеров, когда цвет формируется именно за счет микроструктур, например, у крыльев бабочек или в кристаллах опала. Если природе потребовалось миллионы лет эволюции для создания всего разнообразия цветов, то ученым-материаловедам и физикам удалось за последние десятилетия синтезировать цвета в лабораторных условиях. Что же такое метаматериал? Это материал, свойства которого определяются не столько характеристиками составляющих его компонентов, сколько их пространственным расположением и искусственно созданной периодичностью. Далее представлен обзор трех интересных исследований, недавно опубликованных в престижных научных журналах. Все они посвящены созданию метаматериалов из различных материалов, как классических, так и экзотических.

Читать далее →

Как устроено кибернетическое зрение: подробности и варианты современных технологий

Человек получает большую часть информации с помощью зрения. По данным ВОЗ, на планете насчитывается около 285 миллионов слепых людей. Среди них 39 миллионов не видят вообще ничего, а 18% находятся в возрастной категории до 50 лет. Это колоссальная цифра. По факту, во всех странах насчитывается множество людей, не способных вести полноценный образ жизни, эффективно трудиться и взаимодействовать с обществом. Все они нуждаются в помощи и восстановлении этой, без сомнения, жизненно важной функции организма. Прогресс в области инновационных технологий, IT и нейромедицины может стать решением этой проблемы. На данный момент индустрия способна предложить большое количество устройств, частично компенсирующих слепоту. Бионический глаз «Argus-II» — один из наиболее совершенных протезов, доступных для коммерческого использования.

Читать далее →

Можно ли на основе методики синтеза наноматериала сгенерировать его изображение: неожиданное применение искусственного интеллекта

Когда я со своими коллегами с направления Химия и ИИ начинал делать этот проект, в мире был в самом разгаре интерес к таким системам генерации изображений как Stable Diffusion, DALL-E и Midjourney. Именно тогда мы решили совместить модели обработки естественного языка (такие как BERT) и системы генерации изображений и применить все это в химическом домене. В итоге мы создали прототип системы, которая может из методики синтеза какого-либо наноматериала генерировать его изображение, которое обычно получают с помощью сканирующего электронного микроскопа. Этот кейс будет интересен даже людям никак не связанным с химией, так как я дам всю необходимую вводную информацию. Для начала я отвечу на несколько важных вопросов, которые могут возникнуть.

Читать далее →

Дроны на службе сельского хозяйства: зачем здесь нужны программисты и как они работают

Сельская хозяйство — это весьма наукоемкое направления деятельности человека. Агротех-специалисты работают со многими сложными биологическими, инженерными системами и устройствами. Сложность делает очень востребованными множество современных цифровых технологий, таких как: дроны и роботы; интернет вещей; геоинформационные системы; системы виртуальной реальности; инструменты data science; blockchain; 3D-принтеры; компьютерное зрение. Подробнее о дронах, роботах и их программировании вы сможете узнать из этой статьи. Откуда взялись дроны? Сфера разработки дронов одна из наиболее интенсивно развивающихся. Такое положение вещей вызвано множеством факторов, но ключевым здесь является то, что дроны позволяют существенно снизить операционные затраты. Большие территории и необходимость выполнять множество рутинных технологических операций делают дроны идеальными помощниками.

Читать далее →

Система акустического мониторинга дорожной обстановки: подробности инновационной технологии

В России впервые в мире внедрили систему акустического мониторинга по волоконно-оптическим линиям на обычной действующей автомобильной дороге протяженностью около 240 километров. Проект был реализован компанией «СМАРТС» в Самарской области на участке трассы федерального значения M-5 «Урал» при поддержке Российского фонда развития информационных технологий.  Система позволяет в режиме реального времени отслеживать большое количество событий на дороге с точностью до 1 метра по акустическим следам от участников дорожного движения. Для реализации программной части системы компании «СМАРТС» понадобился технологический партнер, которым стала российская ИТ-компания Haulmont. В рамках этого проекта мы разработали на платформе JMIX (ранее – CUBA Platform) программное обеспечение – Автоматизированную Информационную Систему «Акустический мониторинг» (АИС АМ).

Читать далее →