Для создания огромной модели из 64 миллионов атомов потребовался суперкомпьютер Blue Waters с суммарной мощностью в 11,5 петафлопc.
Международная группа биологов впервые опубликовала полную трехмерную модель капсида — защитной оболочки вируса иммунодефицита человека, что в перспективе позволит использовать данные об ее устройстве для создания вакцины от ВИЧ, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"Капсид ВИЧ обладает двумя противоречащими друг другу свойствами. Он должен защищать генетический материал от повреждений, но при этом он должен быстро раскрываться в тот момент, когда он попадает внутрь клетки. Скорость раскрытия имеет большое значение — она должна быть и не слишком быстрой, и не слишком медленной. Возможно, что нам удастся использовать этот факт себе на пользу", — заявил Клаус Шультен (Klaus Schulten) из Иллинойского университета в городе Урбана (США).
Шультен и его коллеги получили первое трехмерное изображение капсида ВИЧ с атомным разрешением, проанализировав данные "микротомографии" вируса ВИЧ при помощи суперкомпьютера. Для этого биологи разработали особый компьютерный алгоритм, который постепенно соединял друг с другом "кусочки" капсида, информация о структуре которых была уже известна.
Для создания огромной модели из 64 миллионов атомов потребовался суперкомпьютер Blue Waters с суммарной мощностью в 11,5 петафлопc, разработанный компанией Cray по заказу университета Иллинойса и Национального центра суперкомпьютерных приложений. По словам биологов, структура капсида оказалась на удивление простой — он представляет собой мозаику из 12 "пятиугольников" и 216 "шестигранников", состоящих из нескольких молекул одного и того же белка.
Эти элементы способны менять свою форму в широких пределах, в зависимости от характера связей с соседними фрагментами "мозаики". Проанализировав их структуру, ученые выделили особые тройные спирали на границе "швов" на поверхности вируса. По их словам, данные участки крайне важны для стабильности вирусной частицы, что позволяет использовать такие спирали в качестве "мишени" для будущих лекарств и вакцин. По материалам: РИА Новости
Нанофотографы позволяют разглядеть там цветы, бабочек и всю Вселенную!
На своей весенней конференции Общество по изучению свойств материалов (США) объявило победителей нанофотоконкурса «Наука как искусство» (Science as Art).
Пока нарочный, доставивший пакет с лауреатами, делает искусственное дыхание своей загнанной лошади, мы не преминём поделиться с вами этим счастьем, благородный дом Периньон.
Изображение узора из тонких листов из допированных анилиновых олигомеров, полученное сканирующим электронным микроскопом. Собранные вместе листы в верхнем правом углу напоминают цветок, а остальные — листву и стебли. Фон и «листья» оставлены чёрно-белыми, чтобы подчеркнуть красоту и яркость «цветка». Если оставить лирику в стороне, данная морфология отличается большой площадью поверхности и высокой электропроводимостью, то есть, как говорят, идеальна для органических суперконденсаторов и датчиков. (Фото Yue Wang, University of California, Los Angeles.)
Органические нанопровода с покрытием из неорганических наночастиц. (Фото Yang Hui Ying, Singapore University of Technology and Design.)
Смесь трёх изображений набора науглероженной кремниевой нанопроволоки, полученных сканирующим электронным микроскопом, с разным фокусным расстоянием. Низковольтная система NovelX mySEM получила ближние и дальние изображения с помощью набора обычных отражателей, тогда как снимок третьей дистанции был сделан благодаря режиму Topo, дабы запечатлеть рельеф кремниевых «дюн». Три изображения совместили и раскрасили в «Фотошопе». Название для этой работы — «На берегу ночью один» — позаимствовали изстихотворения Уолта Уитмена, в котором поэт размышляет о контрапункте, который не даёт Вселенной распасться. Действительно, учёные и инженеры, работающие с нанотехнологиями, оказывают огромное влияние на то, как человек взаимодействует с макрокосмом. И наоборот — в микромире можно найти привычные нашему глазу формы. (Фото John Alper, University of California, Berkeley.)
Случайный (но оттого не менее сказочный) узор тонкоплёночных кристаллов высокоэффективного органического полупроводника. Кристаллическое двулучепреломление под поляризованным светом придаёт изображению яркие цвета. Два кристаллических полиморфа находятся в состоянии перехода из первоначальной жидкокристаллической фазы. Один образует фракталы, похожие на цветы, а другой заперт в неустойчивых шарообразных частицах, которые приняли обличье порхающих бабочек. (Фото Ying Diao, Stanford University.)
Кристаллы сернистого железа, принявшие необычную форму и запечатлённые сканирующим электронным микроскопом (фото Diana Mars, San Francisco State University).
Сканирующий туннельный микроскоп подарил нам изображение золотых нанопроводов на германиевой подложке Ge(001), полученное при температуре 77 K в сверхвысоком вакууме. Монослой золота выложили на атомно-чистую поверхность Ge(001), за чем последовал вакуумный отжиг в течение нескольких минут. Нанопровода представляют собой пример линейных структур, параллельных друг другу с шагом 1,6 нм. В этих «траншеях» они удерживают электроны, и те демонстрируют квантовые эффекты, характерные для жидкости Томонаги — Люттингера. Художник добавил изображение одномерных электронных состояний, заключённых между двумя соседними нанопроводами, отсюда и название — «Квантовая река». (Фото T. F. Mocking, University of Twente.)
Эндрю Ротерхэм (Andrew J. Rotherham)
Когда в конце минувшей недели сообщили новость о том, что компания Pearson – гигант в сфере образования – провалила работу по подготовке стандартизированных текстов, используемых для приема одаренных учащихся в учебные учреждения соответствующего уровня в Нью-Йорке, все враждующие педагогические сообщества города объединились – их всех переполняло негодование. И на это у родителей, учителей и городских властей были все основания – ведь из-за ошибок в подсчете результатов было бы отказано в приеме 2700 учеников, прошедших вступительные испытания. Но этот инцидент еще и привлек внимание к проблеме того, насколько случайными и условными могут оказаться критерии одаренности при отборе учащихся в элитные учебные заведения, в которых используются специальные учебные программы повышенной сложности.
Для тех, кто в этом не очень разбирается – что делает ребенка «одаренным». В Нью-Йорке, как и во многих других школьных округах, одаренность определяется с помощью стандартизированных тестов, оценивающих уровень способностей вербального и невербального общения. Тех, кто выполнил тест на 90%, не допустят к некоторым учебным программам, а школьники, сдавшие тест с результатом 97%, получают право учиться в престижных школах города для одаренных детей. И проблема не в самих тестах – она заключается в недостаточной точности их результатов. Здесь отсутствует единый стандарт – одни специалисты утверждают, что к одаренным можно отнести тех детей, которые по результатам вошли в первые 10%, а другие считают, что их меньше – всего несколько процентов из числа лучших. (В этом случае большинство детей, которых родители считают одаренными, на самом деле просто имеют хорошие способности). Если же речь идет о случае в Нью-Йорке, неужели кто-то может серьезно думать, что школьнику, получившему 96 баллов из 100 (а в нашем случае 98 баллов), программы повышенной сложности тоже недоступны? Разумеется, нет. Такие расхождения в оценках обусловлены не столько строгостью критериев одаренности, сколько недостаточным количеством мест в школах для одаренных детей.
К тому же, стандартизированные тесты несовершенны. Конечно же, мы должны оказывать поддержку школьникам с выдающимися способностями к обучению, но они не являются единственным мерилом человеческих способностей. Например, в некоторых школьных округах выделяют учащихся, имеющих неординарные способности к изобразительным или исполнительским видам искусства, предлагая им специальные программы обучения. Но в целом, критерии, по которым определяется одаренность, очень ограничены, и могут стать объектом манипуляций на этапе формирования групп по подготовке к тестированию.
Одной из иллюстраций этого является то, что результаты зависят от социальной и расовой принадлежности. Обеспеченные родители имеют достаточно средств, чтобы помочь своим детям получить на тестировании более высокие результаты. В школах или классах для одаренных учащихся количество детей из малообеспеченных семей или из числа национальных меньшинств значительно меньше. Играют роль и проблемы общего характера, свойственные для малопрестижных школ, в которых учатся дети из малообеспеченных семей или из числа национальных меньшинств. Из доклада, опубликованного в 2007 году Фондом Джека Кента Кука (Jack Kent Cooke Foundation), следует, что из-за несовершенства действующей образовательной политики 3,4 миллиона одаренных школьников из малообеспеченных семей не смогли попасть в соответствующие классы и школы с усложненной программой обучения. По сравнению с общественными движениями по захвату парков это, конечно же, мелочи, но именно из-за таких «мелочей» американскому обществу не хватает мобильности – социальная структура страны почти не меняется.
Что же могут сделать политики и чиновники управления образованием, чтобы обеспечить условия для одаренных детей? Предлагаем три способа решения проблемы:
1. Увеличить количество специализированных школ. В Нью-Йорке и в других городах программы обучения для одаренных детей обычно распределены по школам с целью повышения привлекательности государственных школ. Но спрос явно превышает предложение. Необходимо, чтобы одаренные дети имели возможность подобрать школу именно с учетом своих способностей. И если предоставить их родителям возможность выбора, то за счет их средств можно будет привлекать на нужды государственного образования гораздо больше денег, и пользы от этого будет гораздо больше, чем от ежегодной битвы за малочисленные места в вожделенных элитных школах.
2. Создать одинаковые условия и единые «правила игры». Важно обеспечить дополнительную помощь учащимся из низких социальных слоев. В действующей образовательной политике разработка программ с учетом расовой принадлежности или материального положения детей не вызывает особого доверия, но заданный высокий уровень обучения позволит достичь результатов лишь в том случае, если у всех детей будут одинаковые возможности в достижении этого уровня.
3. Просто повысить уровень обучения в школах. Меры по усовершенствованию программ обучения и повышению уровня школьного образования всегда полезны. Это же относится и к повышению доступности дошкольного обучения. Ни для кого не секрет, что уровень сложности учебных программ для огромного числа учащихся американских школ слишком часто оказывается низким. И хотя для одаренных учеников предусмотрены программы повышенной сложности, необходимо и для остальных детей разработать более познавательные и сложные программы, после освоения которых гораздо больше учеников можно было бы назвать «одаренными».
Оригинал публикации: The Illusion of the ‘Gifted’ Child
Так называемые водяные мосты – это мостовые конструкции, поддерживающие водяные каналы, по которым возможно осуществлять навигацию относительно небольших судов. Они строятся над реками, долинами рек, железными дорогами или трассами. Хотя акведуки использовались для снабжения городов водой на протяжении многих веков, их никогда не применяли для передвижения вплоть до 17 века, когда начали появляться системы каналов, какими мы их видим в наше время.
Представляем вам три наиболее выдающихся водяных моста в мире. Глядя на некоторые фото, можно подумать, что они были сделаны в фотошопе. Однако это не так, эти мосты существуют и функционируют в реальной жизни.
Магдебургский водяной мост (Magdeburg Water Bridge)
Акведук Понткисиллте (Pontcysyllte Aqueduct)
Поворотный акведук в Бартоне (Barton Swing Aqueduct)