Российские исследователи создали технологию, позволяющую машинам «мыслить» и «разговаривать» на человеческом языке, что упростит их взаимодействие с людьми. Ученые-биофизики разработали методику, способную почти со стопроцентной точностью определить причины мужского бесплодия. Параллельно отечественные специалисты по океанологии изучили процессы охлаждения вод Арктики, а американские математики вычислили, как искусственные водохранилища повлияли на смещение земных полюсов. Также британские исследователи пришли к выводу, что потребность во сне стала эволюционной платой за способность дышать кислородом. Эти и другие актуальные научные новости — в еженедельном обзоре «Известий».

Инновационный метод диагностики мужского бесплодия раскроет его природу

Сотрудники Физического института им. П.Н. Лебедева предложили новый способ выявления мужского бесплодия через анализ семенной плазмы (жидкой части спермы) с использованием рамановской спектроскопии — технологии, изучающей вещество по спектру отраженного лазерного излучения.

По словам специалистов, этот подход не только повышает точность диагностики, но и помогает установить корень проблемы.

— Современная медицина нуждается в более совершенных методах диагностики, способных выявлять глубинные причины мужского бесплодия. Рамановская спектроскопия позволяет анализировать молекулярный состав биоматериала, обнаруживая даже незначительные отклонения, которые не фиксируются стандартными тестами, — пояснила Елена Римская, научный сотрудник лаборатории лазерной нанофизики и биомедицины Физического института им. П.Н. Лебедева РАН.

Она отметила, что семенная плазма составляет около 95% спермы и представляет собой сложную смесь секретов различных желез, включая яички, придатки, семенные пузырьки и другие структуры. Последние исследования подтверждают, что эта жидкость играет ключевую роль в регуляции функций сперматозоидов и влияет на мужскую фертильность.

Роботов научат общаться на привычном для человека языке

Исследователи из Сколтеха разработали программное обеспечение, позволяющее роботам понимать и использовать естественную речь. Эта операционная система облегчит взаимодействие людей с устройствами на основе искусственного интеллекта и повысит уровень их контроля.

Как пояснили ученые, система построена по модульному принципу, что экономит вычислительные мощности и позволяет задействовать только нужные функции конкретного робота.

— Наша разработка дает машинам возможность «говорить» так же, как люди. Это делает взаимодействие между человеком и роботами более естественным и комфортным, — рассказал «Известиям» Дмитрий Тетерюков, руководитель лаборатории интеллектуальной космической робототехники Сколтеха.

Он добавил, что система совместима с любыми роботизированными устройствами и может стать основой для координации целых групп машин.

Сейчас роботы обмениваются данными в цифровом формате через Wi-Fi, что затрудняет прямое участие человека в этой коммуникации без дополнительной подготовки.

Снижение рыбных запасов в Восточной Арктике объяснили появлением молодого льда

Специалисты МФТИ, Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН и Арктического научно-исследовательского института обнаружили новый механизм охлаждения атлантических вод в Баренцевом и Карском морях. Эти данные важны для планирования хозяйственной деятельности в Восточной Арктике.

— Баренцево море, нагреваемое Гольфстримом, — ключевой район российского рыболовства. Поэтому важно понять, распространится ли влияние теплых течений дальше на северо-восток. Если да, это может расширить зоны промысла. Однако наши исследования показывают, что действует механизм, препятствующий этому, — пояснила Зинаида Забудкина, младший научный сотрудник лаборатории арктической океанологии МФТИ.

Раньше охлаждение атлантических вод происходило в западной части Баренцева моря за счет контакта с холодным воздухом. Однако в последние десятилетия потоки стали теплее и не успевают остыть. Ученые выяснили, что теперь охлаждение происходит иначе: из-за таяния многолетних льдов образуются молодые льды, которые забирают пресную воду, оставляя более соленые и плотные массы. Они опускаются на глубину, блокируя распространение теплых течений.

Этот процесс ограничивает прогрев Восточной Арктики, что снижает вероятность роста рыбных запасов в ближайшие годы.

Строительство водохранилищ повлияло на смещение земных полюсов

Ученые из Гарвардского университета (США) оценили, как 6862 искусственных водохранилища, созданных при строительстве плотин, повлияли на смещение полюсов Земли — явление, известное как истинное полярное блуждание. Исследование охватило период с 1835 по 2011 год.

Согласно расчетам, до середины XX века большинство плотин строилось в Европе и Северной Америке, что смещало Северный полюс в противоположную сторону. Позже крупные гидротехнические проекты реализовывались в Азии и Африке, из-за чего ось Земли сдвинулась в другую сторону.

За весь период полюса смещались на расстояние до 113,4 см, а сейчас находятся на 20,5 см от исходного положения.

Эти данные важны для систем навигации, включая развитие беспилотного транспорта.

Сон оказался платой за способность дышать кислородом

Сон необходим живым организмам для восстановления митохондрий — клеточных структур, преобразующих кислород в энергию. Это означает, что сон как биологическое явление возник в ходе эволюции, когда организмы перешли к кислородному дыханию. К такому выводу пришли ученые из Оксфордского (Великобритания) и Базельского (Швейцария) университетов.

Исследователи проанализировали гены, активирующие нейроны, и обнаружили, что 122 из них меняют активность при нехватке сна. Оказалось, что все эти гены связаны с работой митохондрий.

Также выяснилось, что дефицит сна изменяет форму митохондрий и увеличивает количество свободных электронов, что ведет к повреждению их мембран и накоплению вредных веществ в нейронах. Это позволило предположить, что сон, как и старение, стал эволюционной компенсацией за переход к кислородному обмену.

— Колебания концентрации кислорода в атмосфере 2,4 млрд и 750 млн лет назад позволили первым сложным клеткам освоить кислородное дыхание, что привело к появлению многоклеточных организмов, — сообщили авторы исследования в журнале Nature.

Полученные выводы могут помочь в разработке методов лечения заболеваний, связанных с нарушением работы митохондрий.