Мир науки многогранен и красочен. Новые материалы, археологические находки, уникальные животные и растения — ученые работают с яркой палитрой самых разных исследовательских объектов, а Российский научный фонд поддерживает их в этом. Фотопроект «Цвета науки» создан Фондом для того, чтобы привлечь внимание к научным исследованиям через визуальный образ. Предлагаем вместе с нами выбрать свой научный цвет года.
Бактерии, черви, грибы и множество морских организмов могут излучать свет. Международная команда из 27 ученых, в том числе при поддержке РНФ, впервые полностью расшифровала механизм свечения грибов: его обеспечивают 4 фермента. Теперь ученые могут превратить растение в настоящий светильник! Зеленое свечение исходит от листьев, стеблей, цветов и даже корней, оно позволяет разобрать текст в книге. Изучение биолюминесцентных организмов имеет еще и прикладное значение: тест-системы разного цвета можно применить в экологии, сельском хозяйстве или в медицине для визуализации раковых клеток.
Изменения климата приводят к увеличению количества дождей, выпадающих в высоких широтах. В зависимости от влажности лишайники (на фото) могут как выделять, так и поглощать метан. За этим уникальным процессом пристально следят исследователи из Красноярского научного центра СО РАН. Результаты имеют важное значение для прогнозирования потоков парниковых газов в экосистемах, подстилаемых многолетней мерзлотой.
Подробности - в карточке проекта. Автор фото - Анастасия Тамаровская/ФИЦ КНЦ СО РАН
Цвет «Рачковый оранжевый» посвящен исследованиям рачков амфипод, по виду напоминающих пресноводных креветок. Амфиподы впечатляют не только разнообразием форм, размеров и раскраски. Ученые ИГУ, выполняя проекты по грантам РНФ, используют их в качестве модельной системы (даже превращают рачков в светлячков!) для экологических и эволюционных исследований, ведь это крупнейшая по численности видов группа, населяющая как мелководье озера Байкал, так и его таинственные глубины. На сегодняшний день описано более 350 эндемичных видов и подвидов байкальских рачков.
Наскальное искусство считают чем-то монументальным и недвижимым: что случится с камнем? На самом деле, оно ускользает от нас. Ветер, вода и время разрушают наскальные рисунки древних людей IV–III тыс. до нашей эры – петроглифы. Так, ежегодно экспедиции археологов находят в пещерах, на скалах и речных валунах новые петроглифы, но теряют старые. Благодаря команде из Института археологии РАН, терпеливо очищающей от следов граффити, костров и лишайников, а также оцифровывающей памятники наскального искусства, любой желающий может онлайн покрутить 3D-модели петроглифов при разном освещении, чтобы рассмотреть мельчайшие штрихи наскальной живописи в Кемеровской области, Красноярском крае, Хакасии, Хабаровском крае и на Урале.
Модель развития деменции на уровне клеток впервые построена учеными ИБХ РАН совместно с коллегами из России и Германии. Для этого команда ученых воссоздала контролируемый окислительный стресс в отдельных клетках мозга мышей, сопровождающий первые признаки нейродегенеративных заболеваний. В будущем это поможет диагностировать болезни Альцгеймера и Паркинсона до момента появления когнитивных нарушений. Кроме того, разработка – это готовая платформа для проверки лекарственных препаратов против нейронального окислительного стресса и старения мозга.
Исследователи Института астрономии РАН изучили пространственную структуру трех областей ионизированного водорода в спиральном рукаве Персея и нашли свидетельства звездного ветра в одной из них. На небе эти области видны как светлые туманности разнообразной формы. Астрономы не могут поставить над своими объектами эксперименты — изучая межзвездную среду в картинной плоскости неба, они вынуждены искать способы восстановления трехмерной структуры межзвездного вещества. В будущем авторы создадут атлас ярких ионизованных областей северного неба, а также оценят вклад звездного ветра в процесс образования туманностей. Исследование, поддержанное Фондом, поможет изучить многообразие форм межзвездной среды, влияющих на образование новых светил.
Это белки-фотопротеины гидромедузы. Их особенность проявляется в появлении голубого свечения при взаимодействии с кальцием. Биофизики из МФТИ и Института Биофизики СО РАН с коллегами исследовали особенности свечения белка обелина. Затем авторам удалось перестроить активный центр самого белка с помощью генной инженерии. Мутантные белки не потеряли способности к биолюминесценции — вместо вспышки наблюдалось длительное свечение. Проделанная при поддержке РНФ работа красноярских ученых позволит создавать белки с улучшенными свойствами для применения в медицине, клеточной биологии и биотехнологии.
Это – корова Цветочек, получившая имя по названию клеточной линии, использованной в качестве донора ядра яйцеклетки. В 2020 году она стала первым клоном крупного рогатого скота в России. Более того, спустя несколько лет принесла здоровое потомство – телочку Декабристку. Также в ВИЖ им. Л. К. Эрнста живет клонированный гибридный ягненок Конгур. Клонирование — платформа для применения другой эффективной технологии — генетических ножниц CRISPR-Cas9. Перемещая и вырезая «вредные» фрагменты ДНК, можно достаточно быстро создавать животных с нужными характеристиками: ускорять их рост, получать гипоаллергенное молоко и даже выводить новые породы и сорта растений.
Так лазерный луч наносит защитную голограмму на поверхность металлического материала. Например, можно сделать изображение с эффектами динамики, анимации и объема на часах или промышленных деталях, чтобы отличить оригинал от подделки. Причем изображение нельзя удалить, а цена и время на изготовление гораздо ниже классических типографических методов нанесения. Чтобы добиться таких результатов, ученые ИТМО модернизировали лазерную установку с помощью специально разработанных систем: модуля управления излучением, который и позволяет получать нужную картинку, и программы, связывающей шаблон защитной голограммы с режимами модуля. Для записи голограмм использовали только один лазерный пучок, параметры которого можно менять.
Это метаповерхность. Такие поверхности позволяют управлять электромагнитной волной путем изменения ее амплитуды, фазы или поляризации. Метаповерхности микроволнового диапазона на основе диэлектрических материалов разрабатывают ученые ИТМО при поддержке РНФ. Эти исследования помогут научиться эффективно управлять электромагнитным полем, а значит, – создавать высокочувствительные датчики, устройства хранения информации или нелинейные оптические приборы.