Skupina vědců z Pasteurova ústavu v Paříži identifikovala oblasti lidského genomu, které mají vliv na rozdíly v podobě, v náchylnosti k chorobám a dalších fyzických rysů současných lidí na Zemi. Tak jihoafričtí Pygmejové jsou drobní, zatímco Masajové vysocí, Skandinávci dobře tráví i čerstvé mléko a obyvatelé západní Afriky jsou poměrně odolní k malárii. Ale teprve po publikaci tzv. hapmapy a analýze téměř 3 milionů změn v jednotlivých nukleotidech v genomech Chanské populace v Číně, Japonců, obyvatel severozápadní Evropy a nigerijských Yorubů je možno určit kandidáty mezi geny, určujících neblahé vlastnosti některých světových populací.

V letošním roce, tak jako téměř každý čtvrtý rok, bude únor o jeden den delší. V našem současném občanském kalendáři, který vznikl již v roce 1582, platí následující pravidla pro zavádění přestupného dne:

1.Přestupný den se zavádí vždy na konci února v letech dělitelných beze zbytku čtyřmi.

2. Roky, které jsou dělitelné stem, nejsou přestupné, pokud nejsou současně dělitelné čtyřmi sty; v tom případě přestupné jsou. Pro názornost uveďme, že např. roky 1700, 1800 a 1900 přestupné nebyly, zatímco rok 2000 ano.

Ve čtyřistaletém cyklu je tak vždy přestupných nikoliv 100, ale jen 97 let. Proč ale k tomu dochází, jaké příčiny k tomu vedou a od kdy se přestupný den zavádí? Odpovědi na tyto otázky mají svůj původ v astronomii.

Náš kalendář patří do „rodiny“ kalendářů solárních, tj. těch, které jsou odvozeny od pohybu Země okolo Slunce. Základním požadavkem je, aby střídání ročních období nastávalo vždy ve stejném dni v roce. Délka tzv. tropického roku (tj. doby trvání jednoho sezónního cyklu ročních období) je zhruba 365,2422 středního slunečního dne. To znamená, že doba oběhu Země okolo Slunce vzhledem k jarnímu bodu (tím prochází Slunce v době jarní rovnodennosti) neobsahuje celý počet otoček Země kolem osy vzhledem k tzv. střednímu rovníkovému Slunci (tj. jeho průmětu do roviny zemského rovníku, oproštěnému od periodických pohybů) a tedy že tropický rok neobsahuje celý počet dní. Odtud přímo vyplývá, že žádný kalendář se neobejde bez nějakého systému zavádění přestupných dní, pokud se za nějakou dobu nemá rozejít se střídáním ročních dob.

Náš kalendář má prapůvod již ve starém Egyptě. Tam platil kalendář, který měl 12 měsíců po 30 dnech, na konci každého roku se pak přidávalo dalších 5 dní; kalendářní rok tak měl 365 dní. Již Ptolemaios se pokusil v roce 238 před naším letopočtem o reformu tohoto kalendáře – navrhoval každý čtvrtý rok přidávat místo 5 dnů 6, aby přiblížil průměrnou délku roku kalendářního roku tropickému. Reforma se však neujala a její zavedení čekalo až na římského císaře Augusta, který ji v Egyptě prosadil v roce 23 př. n. l. Následoval tím vlastně příklad Julia Caesara, který v Římě zavedl už r. 46 př. n. l. kalendář nesoucí jeho jméno. Ten už obsahoval měsíce o stejné délce jako je známe dnes, začínal 1. ledna a každý čtvrtý rok v únoru (mezi 23. a 24. den) se vkládal přestupný den. Počátek tohoto římského Juliánského kalendáře byl položen do roku založení Říma. Po Caesarově smrti se však jeho následovníci dopustili omylu a vkládali přestupný den každý třetí rok; chybu odstranil až August v roce 8 n. l. V této podobě se pak kalendář používal až do reformy v r. 1582.

Křesťanskou podobu na sebe vzal tento kalendář v roce 525, kdy římský opat Dionysius Exiguus položil počátek počítání let do předpokládaného roku narození Krista. Kalendář, jehož průměrná délka roku (365,25 dne) byla o něco delší než tropický rok, se však postupně rozcházel se střídáním ročních dob; rozdíl do šestnáctého století postupně narostl na 10 dní. A tak na doporučení jím zřízené kalendářní komise vydal papež Řehoř (Gregor) XIII v únoru 1582 bulu, kterou se z kalendáře vypustilo těchto 10 dní – po čtvrtku 4. října 1582 následoval rovnou pátek 15. října. Současně se změnila pravidla zavádění přestupných let tak, jak je známe dodnes. Průměrná délka roku tohoto Gregoriánského kalendáře je 365,2425 dne, tedy podstatně blíže tropickému roku – o jeden den naroste rozdíl až po zhruba čtyřech tisících let. Okamžitě tuto reformu přijaly jen hlavní katolické země, Itálie a Španělsko, ostatní se postupně přidávaly během dalších měsíců či let (Francie, Rakousko-Uhersko, jih Německa…), některým to trvalo pár století (Velká Británie a její kolonie, protestantská část Německa, Skandinávie…), a např. pravoslavné církve ji nepřijaly dodnes.

Dodejme pouze, že ačkoliv z našeho hlediska se zdá být tento kalendář zcela dominantním či dokonce jediným, používá se ve světě pro nejrůznější účely několik desítek různých kalendářů. Kromě skupiny kalendářů solárních (patří sem též např. kalendář perský, který má mimochodem ještě lepší souhlas s tropickým rokem nežli gregoriánský) známe kalendáře lunární, které se řídí pouze pohybem Měsíce okolo Země (islámské kalendáře) a lunisolární, které zohledňují pohyb obou těles (židovský, indický, čínský…), s podstatně složitějšími pravidly střídání přestupných měsíců a let. To už je ale jiná kapitola, přesahující rozsah této zprávy.

Pan Pavel 29.2.2008: Pokud vím, v Juliánském kalendáři původně nezačínal rok 1. ledna, ale 1. března. Proto se dával přestupný den na konec února; tehdy to byl konec roku. Z tohoto kalendáře nám ještě zbyly "matoucí" názvy měsíců září až prosinec používané téměř ve všech jazycích, v překladu sedmý měsíc až desátý měsíc.

Přes roky usilovného výzkumu stále nemáme lék ani vakcínu proti viru HIV. Se zajímavou látkou přišel tým prof. Chi-Huey Wonga z The Scripps Research Institute. Jde o složitou sacharidovou strukturu, která naváže na povrch virové částice a výrazně ji ztíží pohyb do nitra těla, kde poškozuje imunitní systém. Zároveň má i efekt imunostimulační.

Tým vědců z kanadské University of Alberta odhalil gen, který zabraňuje vzniku virionů HIV z jednotlivých částí, které předtím připravila napadená buňka. Úspěšný byl i v případech, kdy selhávaly interferony, látky, jimiž se organismy přirozeně brání virové infekci. Nadějné pokusy proběhly zatím jen v tkáňové kultuře, ale i tak můžeme říci, že gen TRIM22 zřejmě hraje velkou roli při přirozené obraně organismů proti HIV.

Genomové sekvence blízce i vzdáleně příbuzných současných proteinů byly počítačově zpracovány s cílem rekonstruovat dávné aminokyselinové sekvence, jaké existovaly před třemi miliardami let, ale od té doby postupně zanikly. Tyto dávné proteiny je možno „vzkřísit“ v laboratoři a to se podařilo pro skupinu 25 elongačních faktorů z bakterií přes časový úsek 3 miliard let. Tyto pravěké proteiny vykazují téměř lineární nárůst teplotní stability směrem ke vzniku života a dalo se vypočítat, že se od té doby teplota životního prostředí snížila o 30 °C. Je potěšitelné, že podobný pokles teploty lze za toto období sledovat i v tvorbě geologických vrstev.

Používání pigmentu zvaného dnes mayská modř tvořilo důležitou součást civilizace starých Mayů, kteří pro něj další využití od výroby keramiky a stavebních materiálů až po rituální líčení. Vyznačuje velikou chemickou stabilitou a stálostí barvy, a to i ve velmi vlhkém a teplém podnebí Střední Ameriky. Již delší dobu víme, že ho tvoří indigo chemicky vázané na jílový minerál palygorskit. Teprve nedávno archeologové odhalili, že Mayové ho připravovali spalování směsi palygorskitu, kopálové pryskyřice a listů modřilu barvířského (Indigofera tinctoria L.), z nichž se indigo získávalo před tím, než jsme zvládli jeho syntézu.

Nerost pyrhotit (sulfid železnato železitý s proměnlivým obsahem železa), běžně nalézaný uvnitř diamantů, funguje jako dávný kompas, který ukazuje, kde byl severní magnetický pól v době, kdy se nerost tvořil. Nejde o jediný minerál s touto schopností. Zemské magnetické pole osciluje mezi severní a jižní polokoulí a některé magnetické minerály, jako například magnetit, přesně ukazují, kde byl magnetický pól v době jejich vzniku. Podle pracovníků z Floridské univerzity v Miami by se však pyrhotit mohl osvědčit zejména při studiu období křídy, kdy se tvořily diamanty, protože další obdobné minerály z této éry jsou velmi vzácné.

Skupina chemiků z University of North Caroline v Chapell Hillu v čele s Markem Schoenfischem připravili novou látku, která se může stát alternativou antibiotikům, proti nimž se stále více bakterií stává rezistentní. Již delší dobu je známo, že oxid dusnatý NO hraje kromě jiného důležitou roli při zajištění naší imunity. Jeho podáváním by bylo možné stimulovat imunitní systém, aby si s infekcí poradil sám. Jak to však provést? Oxid dusnatý je plyn a manipulace s tlakovými lahvemi vyžaduje kvalifikovanou obsluhu. Chemici v Chapell Hillu připravili oxid křemičitý, v jehož nepatrných pórech se nacházejí molekuly NO. Takovou látku již můžeme podávat standardním způsobem v tabletkách.

Výzkum spánku vstupuje do neprozkoumané oblasti po tom, co byl objeven spánku podobný stav u hlístice Caenorhabditis elegans. Spánek je nutným stavem pro většinu živočichů, ale proč tomu tak je, není známo. Nedávno objevený klidový stav u C. elegans, nazvaný lethargus, se v mnoha ohledech podobá spánku savců a nedávno zjištěnému spánku u octomilky Drosophila. Lethargus je regulován signalizací pomocí cyklického GMP, což je první případ, kdy tato signalizace byla spopjována se spánkem, ale podobná situace zřejmě nastává i o octomilky. Na obrázku vidíme pohybují se hlístici, hermafroditické háďátko obecné (Caenorhabditis elegans), obr.Bob Goldstein, Wikimedia Commons, GNU Free Documentaion License 1.2.

Ludwik Leibler se svými kolegy z francouzské Ecole Supérieure de Physique et Chimie Industrielles připravil pružný materiál, který sám zacelí svá poškození. Tvoří jej kratší mastné kyseliny, které dohromady spojují vodíkové můstky (viz obr.). V případě přetržení stačí oba konce přitalčit k sobě a po chvíli se znovu spojí, a to dokonce až 12 hodin po vzniku trhliny. Společnost Arkema připravuje uvedení nové látky na trh. Uvažuje o jejím využití v elektrotechnice, jakož I při výrobě tkanin, přístrojových hadiček, nátěrových hmot, tiskařských barev, kosmetických přípravků a stavebních materiálů.

Povrch nového materiálu při tom vůbec není lepivý. Za strukturu normální gumy, kterou tvoří chemicky modifikované a pospojované deriváty isoprenu, zodpovídají hlavně chemické vazby. Jejich opětovný vznik při mechanickém porušení vyžaduje více energie a složitější operace než tvorba vodíkových můstků v novém materiálu. Otázkou však zůstává, jak by tato struktura odolávala dlouhodobému mechanickému namáhání, jako je tomu u pneumatik všech druhů? Možná proto o takových aplikacích zatím neuvažuje.

Rychlý postup objevů v genomice, proteomice, interaktomice a metabolomice přináší stále nové poznatky o ůloze různých druhů RNA v životních funkcích buňky. Jsou tu nyní již třl klasické ribonukleové kyseliny, mRNA (messenger RNA, informační nebo mediátorová RNA), která kóduje složení proteinů a funguje jako templát při jejich syntéze, rRNA (ribosomal RNA, ribosomální RNA), tvořící ribosomy, na nichž k většině syntézy proteinů dochází, a tRNA (transfer RNA, transferová RNA), která přináší jednotlivé aminokyseliny do ribosomů, kde se proteiny syntetizují. Vedle toho se však vyskytují RNA s regulačními funkcemi.

Jsou tu ovšem i další druhy krátkých RNA, jako snRNA (small nuclear RNA, malá jaderní RNA), snoRNA (small nucleolar RNA, malá jadérková RNA), scRNA (small cytoplasmic RNA, malá cytoplasmatická RNA), mtRNA (mitochrondrial RNA, mitochondriální RNA), ale také delší nekódující RNA o 70 až tisících nukleotidech, které se účastní různých buněčných pochodů, jako je sestřih mRNA nebo biogenéza ribosonů.

Měření provedená pomocí rentgenového záření v European Synchrotron Radiation Facility v Grenoblu ukazují, že uměle vyvolaný kulový blesk obsahuje nepatrné klastry atomárních rozměrů o průměru okolo 50 nm. V jednom kubickém centrimetru výboje jich najdeme přibližně miliardu. Zjistili to Eli Jerby a Vladimir Dikhtyar z Telavivské University, když pokračovali ve výzkumu jevu, který vypadal jako kulový blesk. Poprvé ho vyvolali před dvěma lety pomocí masivního ozařování křemíkového povrchu mikrovlným zářením.

13.1.2014: Výsledky spektrálních měření kulového blesku rovněž potvrzují hypotézu, že je tvořen nanočásticemi. Jianyong Cen, Ping Yuan a Simin Xue z čínské Severozápadní pedagogické univerzity při sledování spekter blesků změřil i spektrum blesku kulového, který vznikl při úderu blesku bouřkového do země. Identifikovali spektra křemíku, železa a vápníků, což podporuje hypotézu o kulovém blesku z nanočástic, jež vzniká při úderu bouřkového blesku do křemičitanové horniny. Tato hypotéza však nevysvětluje, proč by kulový blesk měl procházet skrze pevné předměty, např. tabulku okenního skla. To svědčí spíše o jeho plasmovém původu.. Pro úplnost dodejme, že existuje i hypotéza, podle níž je kulový blesk tvořen Rydbergovými atomy.

Lesklý namodralý vzhled fotovoltaických článků (slunečních baterií) nám napovídá, že část slunečního záření v modré oblasti spektra odráží. Tím pochopitelně klesá jejich účinnost. Doc.Peng Jiang z University of Florida se svými spolupracovníky vyvinuli novou, levnou technologii, která jim umožní připravit matné povrchy. Rotující křemíkovou desku pokryjí roztokem křemíkových nanočástic (metoda spin-coating). Po zaschnutí vznikne povrch rovnoměrně pokrytý částečkami křemíku, jejichž velikost je srovnatelná s vlnovou délkou světla. Odrazivost povrchu poklesne o 35 až 40%.

Paměť a schopnost se učit bývají spojovány s funkcí mozku nebo přinejmenším s nějakou nervovou činností. Tyto neuvěřitelné schopnosti byly nyní nalezeny u jednobuněčné vícejaderné hlenky rodu Physarum (česky vápenatka). Když byl tento organismus vystaven sérii šoků v pravidelných intervalech, osvojil si jejich postup a přizpůsobil své chování v očekávání šoku dalšího. Hlenka si postup šoků pamatuje celé hodiny, i když jejich vysílání ustane. Za normálních podmínek se hlenka pohybuje rychlostí okolo jednoho centimetru za hodinu, ale rychlost se sníží v suchém prostředí. Toho bylo využito i při výzkumu japonských vědců v Sapporu, kteří třikrát po sobě v hodinových intervalech exponovali hlenky přísunu suchého vzduchu. Hodinu na to se tyto organismy začaly pohybovat pomaleji, i když po čtvrté hodině žádný závan suchého vzduchu nenastal. Jejich očekávání tehdy ustoupilo, ale přišel-li závan suchého vzduchu po dalších šesti hodinách, hodinový rytmus se u nich obnovil. Podstatou tohoto chování je zřejmě systém biochemických oscilátorů, které pracují podobně jako u vyšších živočichů.

Anne L’Huillier a Johan Mauritsson z Lundské Univerzity ve Švédsku využili ultrakrátkých laserových pulsů (300 x 10^-18 s), aby zachytili pohyb elektronu. Excitovali jím jejich pohyby v oblaku heliových atomů. Extrémně krátká doba trvání pulsu pak umožnila detektoru těchto elementárních částic určit, ve které oblasti došlo k uvolnění elektronu.

Jim Mielke sestrojil černobílý dotykový displej, který se může stát nedílnou součástí našich těl a umožní nám komunikovat s elektronickými zařízeními. Plochá ohebná destička se voperuje těsně pod kůži. S okolím komunikuje pomocí technologie Bluetooth a napájí ji palivový článek, který vyrábí elektřinu z glukózy v krvi. Tu do něj přivádí a odvádí plastikové trubičky, které je třeba napojit na krevní oběh.

Mielkeho vynález možná přispěje k další miniaturizaci počítačů, jejíž hlavní překážku nyní tvoří nezbytná velikost klávesnice určená rozměry lidské ruky. Integrovat ji přímo do našeho těla by jistě bylo řešení, byť dosavadní umístění na předloktí znemožňuje užít obou rukou pro mačkání tlačítek. Ale třeba na břiše? Na druhou stranu jde o nebezpečný milník na cestě k našemu úplnému elektronickému sledování a ovládání, který navíc budeme sami rádi vyžadovat. Takové zařízení má i potenciál ovlivňovat naše životy, zvláště dojde-li k úplnému propojení všech elektronických zařízení v našem okolí, o čemž se ostatně již delší dobu hovoří. Drobná a nejspíš žádaná vylepšení umožní displeji pod kůží sledovat hladinu krevního cukru, popř. i dalších látek. Jistě nebude problémem začít sledovat tlak a tepovou frekvenci. Lékaři bychom všechny údaje mohli předávat bez našeho vědomí třeba mobilním telefonem…

Čip v nás by mohl samostatně komunikovat se všemi přístroji v naší domácnosti. Podle obsahu lednice a stavu našeho těla by třeba objednával ty správné potraviny. Anebo ve spolupráci s televizí by mohl vybírat takové programy, které by pro nás byly díky našemu rozpoložení v ten okamžik vhodné. Jste si úplně jisti, že přeháním? . Zatím jde sice jenom o prototyp a plány na jeho uvedení na trh doposud neexistují. Jistě se však brzy objeví!

Zájem o takové zařízení by mohla zvýšit i další možnost současného užití. Mielkeho displej můžeme používat i jako proměnlivé, popř. pohyblivé tetování.

Merlin111 19.3.2008: Je to celkem zajímavá technologie. Nejsem si však jist, jestli bych chtěl, aby součástí mého těla byl například mobilní telefon. Nedovedu předstastit ty starosti se zámkem klávesnice, eventuelně utrpení z náhodného zvonění v případě poruchy. Ze všech budoucím možností téhle technologie je nutno brát v ohled také negativní vlivy jako je omezení svobody a případně i osobní suverenity.

Mišan 27.9.2010: Vyrobit dokonalé roboty se nám nedaří, tak tedy zrobotizujeme sami sebe. Čip za mne bude "vybírat programy v televizi, nebo rozhodovat o tom co mám či nemám konzumovat". To je počátek toho o co se už snažili různí "vědci" a co by jistě vedlo k degeneraci lidské rasy. Tento svět je řízen blázny, kteří dříve nebo později uvedou lidskou populaci ke zkáze a pak to mohou na světě převzít opice. Jsou sice stupněm vývoje dost daleko za člověkem, ale alespoň nebudou pod sebou řezat větev.Už dnes je naprosto zřejmé, že mamon je neštěstím pro lidi. Hromadění majetku je zrůdnost, copak nemáme všichni jen jednu díru do zadku? Nechci obhajovat jakoukoliv diktaturu, ale řídíc se přírodními zákony, musíme si přiznat, že v přírodě veškeré společenské formace, ať jsou to mravenci či sloni mají poměrně silonou diktaturu a sami vidíme jak to třeba těm mravencům prospívá, důkazem k tomu je fakt, že mravenci jsou zde mnohem déle něž sebevědomý a nenažraný člověk. Kdysi tvrdili naši spojenci v SSSR, že ovládnou vesmír a kdysi k tomu řekl jeden učený člověk, že mravenec, který prohlásí, že ovládne evropu má pro to větší předpoklady. Stále utrácíme za vesmírný výzkum, ale ani vesmír nemá tu schopnost, aby přemístil nějaké těleso z jednoho konce na druhý. Nebylo by tedy rozumnější zabývat se především obecným blahobytem a řekněme zrovnoprávněním všech ras a národů? Nebylo by lépe vytvořit společný jazyk na celé zemi, bez ohledu na třeba angličany, kteří sice díky svému vývoji dokázali násilím ovládat a ždímat cizí země, ale stále jsou to gentlemani? Používejme konečně zdravý rozum, není snad ani slušné povyšovat úroveň vývoje a mamon nad lidské a přírodní zákony. Nevím jak bych svůj příspěvek ukončil, snad slovy jedna zeměkoule, jeden lid. Mějme se rádi a zaměřme své snažení ke zdokonalování našeho života.

Mišan 12.3.2011: Displej pod kůží? V posledních letech dochází ve společnosti ke stále novým situacím, které jsme dosud neznali. Množství těžkých havárií, dnes už i na lyžích jsou řešeny hledáním viníků. Také trestných činů přibývá jak houby po dešti. Snad je to také tím, že lidí na planetě přibývá a s tím přibývá i zbytečných úřednických míst. Zavedením nějakých čipů řekněme třeba i pod kůži by znamenalo, že se omezí zbytečná agenda, lítání po úřadech a jistě by to bylo i ve prospěch snížení kriminality. Takový čip by byl nejen občanským průkazem, ale i pasem, řidičákem, dokladem o dosaženém vzdělání, bankovním spojením, bezhotovostní platbou a jistě ještě mnoho dalších využití by se našlo. Čip by se dal upravovat bez dalších operací, tedy přidávat další informace a pozměňovat informace současné. Je to sice určité omezení, řekněme svobody, ale když vezmeme v úvahu, že takový čip by nás také chránil před lumpy a darebáky, tak je tato nesvoboda stravitelná. Možná, že její zavedení z počátku pouze pro dobrovolné zájemce, ale se všemi funkcemi by samo přilákalo všechny ostatní. Postačí když takový číp zachrání někomu peníze, nebo pomůže uchránit zdraví a každý jej bude chtít a ti co jej chtít nebudou, to jsou ti kteří ohrožují jednotlivce i celou společnost. Jen bych chtěl říci, že takový čip by po nějakém jednoduchém zásahu mohl platit na celém světě, dnes se státy združují v únie a už brzy pochopí, že jsme především světoobčané a jakákoli státní zřízení jsou jen na obtíž a vyhazování peněz. Když se tak zamyslím co všechno by se dalo pomocí čipů vyřešit až se mi z toho točí hlava, stačí jen udělat čip o dostatečné paměti, a to už dnes není problém tak to vyřeší snad úplně všechno.

akademon.cz 12.3.2011: Cesta do otroctví se snadná, pohodlá a nabízí zdánlivá jednoduchá řešení složitých problémů. Pro zájemce o tuto problematiku vřele doporučuji knihu nositele Nobelovy ceny Friedricha Augusta Hayeka Cesta do otroctví.

Společným úsilím amerického National Institute of Standards and Technology a Universtiy of California vznikl prototyp nejmenšího přístroje pro měření jaderné magnetické rezonance na světě. Vejde se na jediný čip. Vzorek k němu proudí tenkou trubicí, takže je vhodný pouze pro sledování kapalných nebo plynných látek.

Apicomplexa (výtrusovci) jsou skupinou obligátních parazitů živočichů včetně člověka. Mezi výtrusovce patří například i původce malárie (Plasmodium falciparum), jedné z nejnebezpečnějších lidských parazitóz, která si každý rok vyžádá přes milion obětí. V této skupině také najdeme prvoka Toxoplasma gondii, teratogenního parazita člověka, který je nebezpečný v akutní fázi infekce, a to zejména pro těhotné ženy a pacienty s poruchami imunity.

V polovině 60tých let minulého století byl v buňce výtrusovců nalezen mnohomembránový útvar neznámého původu i funkce. Až koncem století bylo prokázáno, že se jedná o nefotosyntetický pozůstatek plastidu, který je pro buňku parazita nepostradatelný. Bylo tedy zřejmé, že předek výtrusovců žil jako fotosyntetická řasa.

Tento hypotetický předchůdce výtrusovců se stal objektem intenzivního hledání, obvykle mezi zástupci jediné, blízce příbuzné, fotosyntetické skupiny – obrněnkami (Dinophyta nebo také dinoflageláti). Všechny obrněnky se však od výtrusovců poměrně velmi liší, a to včetně jejich plastidů, které často obsahují neobvykle organizovaný a silně redukovaný genom.

Vědcům z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR, se ve spolupráci s kolegy z Austrálie, Skotska a USA podařilo nalézt a izolovat z korálů fotosyntetického předka výtrusovců, molekulárně jej charakterizovat a určit jeho fylogenetickou pozici. Jedná se o nejbližšího fotosyntetického příbuzného parazitů kmene Apicomplexa, který nese řadu morfologických i molekulárních znaků společných s výtrusovci.

Za jeden z nejdůležitějších znaků pak vědci považují nekanonický genetický kód v plastidu, znak, který tento organismus sdílí výhradně s plastidy výtrusovců. Plastid nového prvoka vykazuje unikátní pigmentaci, protože postrádá chlorofyl c. Předpokládá se, že nový prvok se bude používat pro testování léků proti výtrusovcům a výrazně tak zlevní jejich vývoj.

Formální popis nového prvoka a studie o jeho evolučním původu vychází v posledním čísle časopisu Nature.

Profesor fyziky Shiv Khanna se svými kolegy z Virginia Commonwealth University a Pennsylvania State University objevili zcela novou aromatickou sloučeninu. Jde o cyklus tvořený dvěma atomy arsenu a dvěma teluru As₂Te₂^2-. U aromatických sloučenin dochází ke stabilizaci jejich cyklické struktury tím, že vazebné elektrony se nevyskytují přednostně mezi atomy, které spojují chemickou vazbou, ale jsou rozprostřeny přes celou molekulu. Aromatické je nazýváme proto, že první známou látkou tohoto typ byl benzen C₆H₆, jež se vyznačuje specifickým, nikoliv nepříjemným zápachem. Doposud známe mnoho aromatických organických sloučenin. Některé z nich obsahují kromě uhlíku a vodíku i další atomy, např. bór, křemík, germanium, cín, dusík či fosfor. U čistě anorganických látek byla aromaticita pozorována poprvé, snad s výjimkou jistého typu klastrů hliníku. Velmi zajímavé je, že nová sloučenina je feromagnetická. Doposud se totiž něco takového pokládalo za vyloučené u aromatických sloučenin kvůli jejich struktuře.

Praha 20. února – Systém řízení letového provozu založený na úplné autonomii letadel, algoritmus pro hledání nepříbuzenských dárců kostní dřeně nebo metoda převodu barevných obrázků na černobílé – to jsou některé z výsledků inovativních výzkumů na ČVUT, které byly oceněny v soutěži Trans it! o příspěvek s nejlepším využitím pro praxi.

Soutěž Trans it! organizoval celouniverzitní projekt Tripod v rámci doprovodného programu vědeckého semináře Workshop, jenž představuje výsledky řešení vědeckých projektů na ČVUT v Praze. Tři porotci z univerzity a sedm porotců z praxe hodnotilo přihlášené příspěvky na základě tří kritérií: originality, úrovně rozpracování a využitelnosti v praxi. Přítomnost významných zástupců podnikatelské sféry, jako je Zbyněk Frolík ze společnosti Linet nebo Jaroslav Doležal ze společnosti Honeywell, zaručila objektivitu a relevanci výsledků soutěže vzhledem k aplikovatelnosti prezentovaných řešení. Ta letos pocházela především z oblasti strojírenství, aplikované fyziky a kybernetiky.

První cenu, notebook od společnosti Apple IMC, si odnesl Přemysl Volf z katedry kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT za příspěvek o algoritmech pro řízení leteckého provozu. Přemysl Volf ve své prezentaci popsal velmi zajímavou vizi budoucnosti. Letadla se pohybují zcela autonomně, navzájem si vyměňují data a v okamžiku, kdy začne hrozit jejich srážka, dokáží automatickým protokolem vyjednat změnu trasy. Kontrolní věže ani dispečink již nejsou třeba. Navržené algoritmy mají velký potenciál vzhledem k houstnoucímu provozu, který od určitého okamžiku nebude možné řídit centrálně. K tomuto stavu se blížíme mílovými kroky a zejména nad Spojenými státy začíná být v posledních letech poněkud těsno. S prvním nasazením se počítá u bezpilotních letounů. „Zatím bych do toho nesedl,“ přiznal se Přemysl Volf.

Nadějí pro pacienty trpící poruchami krvetvorby a některými druhy rakoviny (například leukémie) je transplantace kostní dřeně. Při hledání nepříbuzenských dárců používá Český registr dárců krvetvorných buněk algoritmus, vyvinutý na katedře kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT. Jeho tvůrce, David Steiner, obsadil v soutěži Trans it! druhé místo a odnesl si komunikátor Nokia, který do soutěže věnovala společnost Honeywell. Prezentovaný algoritmus prohledává rozsáhlé databáze a připravuje nabídkové listiny pro transplantology. Je schopen nakládat s neúplnou informací o dárcích a posouvá dál možnosti parametrizovaného hledání. Při hledání vhodného dárce může jít až na úroveň DNA.

GPS navigaci věnovanou společností Ernst and Young si za třetí místo odnesl Michal Platkevič z Ústavu teoretické a experimentální fyziky ČVUT, který přednesl příspěvek nazvaný „Medipix ve velmi nepříznivých podmínkách“. Medipix je detektor vyvíjený v rámci mezinárodní spolupráce partnerů sdružených v laboratoři CERN. Jde o unikátní zobrazovací zařízení, které funguje na podobném principu jako složené oko hmyzu. Každá jeho částečka – pixel – dokáže detekovat a zobrazit různé částice záření. Tým vědců, jehož je Michal Platkevič členem, testoval možnosti fungování Medipixu v extrémně nepříznivých podmínkách, které panují například uvnitř reaktoru. Tyto testy probíhaly v ČR, ve Francii a ve Švýcarsku a vyústily v aplikace na obřím detektoru ATLAS v CERNu. Platkevičův tým dále spolupracuje na dvou projektech, v rámci nichž by měly být tyto detektory umístěny do skafandrů kosmonautů NASA.

Čtvrté místo obsadili Martina Jalová a Miroslav Jalový z Fakulty strojní ČVUT. Ve svém příspěvku se zabývali vývojem vysokotlakých membránových elementů s vysokou pevností a dále možnostmi jejich aplikace v hydraulických systémech a robotice. Právní ochrana jejich řešení je příkladná – byla již podána přihláška vynálezu v ČR – a Miroslav Paclík, ředitel odboru patentových informací Úřadu průmyslového vlastnictví, takto člen komise, s povděkem kvitoval snahu rozšířit ochranu na území celé EU.

Poslední oceněný příspěvek nabídl pohled na aktuální problémy počítačové grafiky. Při převodu barevných obrázků na černobílé dochází ke ztrátě důležitých informací, obzvláště pokud původní obrázek obsahuje barevná pole se stejným jasem. Ta jsou pak převedena na stejný stupeň šedi. „V mapě, kterou si vytisknete na černobíle tiskárně, pak stěží dokážete rozlišit pole od lesa,“ říká Martin Čadík z Centra počítačové grafiky na ČVUT FEL. Metoda na rozdíl od běžných mechanismů používaných v komerčních programech pracuje s lokálními přechody mezi barvami a výsledné obrázky jsou pak mnohem věrnější originálu. Metoda je výpočetně nenáročná a umožňuje rychlý převod obrazů s vysokým rozlišením.

Naše těla se díky rozptylu světelného záření ve tkáních jeví ve viditelném světle jako neprůhledná. Proto se pro pozorování jejich vnitřku používají jiné metody, jako třeba rentgenové záření anebo NMR snímkování. Changhuei Yang z California Institute of Technology spolu s mezinárodním týmem vědců studuje, jak z rozptýleného světla získat nějakou smysluplnou informaci o tom, co máme pod kůží. Zatím zkoumají pouze půl milimetru tenký řez z kuřecích prsíček. Prošlé světle zachytí jako hologram. Jeho porovnáním se zářením původního zdroje by mělo být možné získat zobrazení vnitřku neprůhledných tkání. Taková metoda snímkování by byla mnohem jednoduší než jakékoli dosud používané postupy. Nebylo by nutné použít žádných nákladných zařízení. Co je na této metodě obtížné, totiž vytvoření obrazu z rozptýleného světla, by řešil vhodný software.

Tisková zpráva AV ČR: Proměna neboli metamorfóza hmyzu, jako jsou např. brouci nebo motýli, je nápadnou změnou mezi juvenilními stadii (larvou, kuklou) a dospělcem. Tato proměna usnadňuje larvám účinně využít zdroje potravy a létajícím dospělcům pak šířit potomstvo. Znalost metamorfózy je nutná nejen pro pochopení vývoje organismů obecně, ale také pro účinnou regulaci hmyzích škůdců.

Spuštění metamorfózy závisí na steroidních hormonech, ekdysteroidech, které přeměnu larev na kukly a dospělce stimulují, a na protichůdně působícím juvenilním hormonu, jenž oddaluje metamorfózu až do doby, kdy larva dosáhne potřebné velikosti a stupně vývoje; předčasná metamorfóza bývá pro hmyz smrtelná.

Již z prací vědce V. B. Wigglesworthe je známo, že přítomnost juvenilního hormonu brání metamorfóze, avšak mechanismus působení juvenilního hormonu zůstal po více než 70 let záhadou. Nepodařilo se totiž dosud odhalit ani způsob přenosu signálu juvenilního hormonu do buněk, ani molekulu receptoru juvenilního hormonu.

Vědci z Biologického centra AV ČR nyní na modelu brouka Tribolium castaneum ukázali, že juvenilní hormon blokuje metamorfózu prostřednictvím genu Methoprene-tolerant (Met), který byl původně objeven jako mutace způsobující resistenci k juvenilnímu hormonu u mušky Drosophila.

Potlačení funkce Met u tohoto brouka nejen navodí necitlivost vůči juvenilnímu hormonu, ale na rozdíl od drosofily také předčasný vstup larev do procesu metamorfózy. Vědci dále zjistili, jak Met řídí průběh metamorfózy. Na juvenilní hormon reaguje tak, že reguluje gen Broad-Complex, jenž je absolutně nezbytný pro přeměnu hmyzí larvy v kuklu a dospělce.

Práce Barbory Konopové a Marka Jindry z let 2007 a 2008 tak poprvé prokázaly klíčovou roli genu Met při řízení hmyzí metamorfózy juvenilním hormonem, a významně tím podpořily dosud zpochybňovanou funkci Met jako dlouho hledaného receptoru nebo přenašeče signálu juvenilního hormonu.

K obnovení správné srdeční činnosti se při ohrožení života používá přístrojů, tzv. defibrilátorů, jež elektrickým šokem o napětí 5.000 V a proudu až 20 A dají srdci impuls, jež může znovu nahodit jeho normální běh. Alain Pumir a Valentin Krinsky se svými kolegy z Universite de Nice a z Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) intenzivně studují přenosy elektrických signálů při srdečních fibrilacích. Na základě výsledků svých výzkumů konstruují defibrálotoru, který bude fungovat obdobně, avšak pro dosažení žádoucího účinku bude zapotřebí mnohem menšího elektrošoku.

Tým profesora Zhong Lin Wanga z the Georgia Institute of Technology vyvinul speciální vlákna, která pomocí piezoelektrického jevu vyrábějí elektřinu. Jejich základ tvoří kevlarové vlákno, na kterém ve vodném roztoku vypěstuje kolmo k jeho ose nanodráty z oxidu zinečnatého, takže získá podobu miniaturního kartáče na láhve. ZnO je piezoelektrický materiál. Při každém jeho mechanickém namáhání, jež může způsobit třeba proudění vzduchu anebo ohýbání vlákna, vzniká elektrický proud. Obvod se uzavře přes druhé vlákno, které včetně nanodrátů pokrývá teninká vrstva zlata. Jeden pár takových vláken 1 cm dlouhých vyrobí 4 nA proudu při napětí 4 mV. Metr čtvereční tkaniny zhotovené z tohoto materiálu dodá výkon asi 80 mW.

Nepředpokládá se, jak uváděla mylně četná media, že bychom měli nosit šaty z těchto vláken, protože svádět elektřinu z velkých ploch nového materiálu by bylo dost obtížné. Uplatní se spíše při napájení jiných drobných zařízení s nevelkou spotřebou.

Membrány nacházejí v chemickém průmyslu stále širší uplatnění při účinné separaci plynných směsí. Jako vhodný materiál se jeví oxid křemičitý, protože vytváří vhodnou porézní strukturu. Je však křehký a za vyšších teplot podléhá vazba Si – O hydrolýze. Nizozemský chemický tým z Universiteit Twente a Amsterdamské univerzity připravil směsný organicko anorganický polymer, kde se střídají velmi pevné vazby Si – C a C – C s vazbami Si – O. Takto připravené membrány rovněž vykazují vhodnou porézní strukturu, jsou pružnější a stabilní i za vyšších teplot.

Skupina vědců ze San Diego Supercomputer Center a Scripps Institution of Oceanography nyní podrobně analyzuje veškerá volání na americkou tísňovou linku 911 v souvislosti s nedávnými rozsáhlými požáry v Kalifornii a tornády na americkém jihu. Předpokládají, že z jejich rozložení v čase a prostoru vzhledem k skutečnému proběhu katastrofy vyčtou obecnější zákonitosti, např. kde přesně leží její ohnisko. Ty by měli napomoci při rozhodování o rychlém nasazení záchranářských týmů u budoucích neštěstí, za situace, kdy ještě není k dispozici dostatek informací, avšak včasný zásah je důležitý.

Barry Dickson se svým týmem z vídeňského Ústavu molekulární patologie prozkoumal funkci receptoru, který u hmyzu spouští samičí chování po páření, jako např.kladení vajíček. Aktivují ho molekuly obsaženém v hmyzím spermatu, které při kopulaci proniknou do samičího těla. Pokud tento receptor vhodnou látkou zablokujeme, samičky hmyzu se po oplodnění chovají jako před ním. Nová generace hmyzu tedy nevyroste. Nabízí se tu možnost přípravy účinného, velmi selektivního insekticidu, který by sotva nějak působil na někoho jiného. Protože všechny zkoumané druhy hmyzu tento receptor mají, můžeme předpokládat, že v hmyzí říši je obecně rozšířen. Hubit pouze určité druhy hmyzu by na tomto principu možné nebylo.

Pan Jan Jelínek 13.2.2008: Pokud by "blokátor" byl rezistentní i v tom, co nasbírají včely na pastvě (aplikace na hmyz by musela být plošná), velmi spolehlivě zničí včelí matku a tím celé včelstvo. Bylo by to tedy horší než např. také neselektivní organofosfáty.

akademon.cz 13.2.2008: Nepochybně ano, proto je před uvedením do praxe na místě velká opatrnost a mnoho dalších studií. Zajímavou otázkou rovněž je, jaký by byl výsledek působení na receptor u samice, u níž už pokopulační chování nastalo, jako třeba u včelí matky.

Pan Milan Boukal 14.2.2008: Lidé si nějak nechtějí uvědomit, že Země je planetou hmyzu a většina potravních řetězců na něm stojí... Možná bychom se nestačili divit, co všechno by přestalo fungovat, kdybychom začali - vytřískávat - hmyz bez ohledu na to, jestli "tzv. škodí", či nikoliv... A co vývojově příbuzné druhy bezobratlých? Nemají třeba také obdobné receptory? Zajímalo to vůbec někoho? Ty řeči o velké opatrnosti a mnoha dalších studiích jsou pouhý alibismus, nic víc... Jen v ČR je přes 33000 druhů bezobratlých a je naprosto nereálné, aby to vědci testovali na všech. Prostě se to začne (jako obvykle) vyrábět aby to začlo honem vydělávat peníze a teprve pak se začnou "vychytávat mouchy"... Klasický lidský postup...

Zajímavé studie genové exprese provádějí v National Institutes of Health. Tým Richarda S. Paulese, Ph.D studuje, které geny v krvi pracují v důsledku předávkování acetaminofenem, což je důležitá součást řady preparátů proti bolestem a horečkám.Chemicky jde o N-acetyl-p-aminofenol a najdeme ho např. v paralenu, paracetamolu, panadolu a mnoha dalších. Předávkování může způsobit až smrt v důsledku selhání funkce jater, takže je nutná okamžitá léčba. Samozřejmě známe metody, jak zjistit předávkování touto látkou. Avšak způsob studovaný v NIH je velmi obecný. Možná bude stačit pouze určit, které geny v krevních buňkách jsou aktivní a hned budeme znát typ látky, jež způsobila otravu. Odpovídají léčbu bude možné zahájit rychleji.

Andrew Goodwin, fyzik z University of Cambridge, spolu se svými kolegy z Durham University připravili a pomocí rentgenové krystalografie popsali materiál, který při ohřátí výrazně zmenšuje i zvětšuje své rozměry. Jde o hexakyanokobaltitan stříbrný. V jednom směru činí koeficient jeho tepelné roztažnosti –120 x 10^-6 K^-1, což značí, že se při zvyšování teploty extrémně smršťuje. Je to 14 krát více než u další doposud známé látky, jíž je wolframan zirkoničitý. Podél jiné krystalografické osy však jeho koeficient tepelné roztažnosti dosahuje 140 x 10^-6 K^-1, což je desetkrát více než u ostatních známých materiálů. Podivné chování způsobuje vrstevnatá krystalová struktura, ve které se střídají hexakyanokobaltitanové aniony s vrstvou stříbrných kationů. Zmenšování vzdáleností slabě vazáných iontů Ag⁺ při ochlazení pak zvětší odpuzování v sousedních vrstvách, takže výsledkem je narůst objemu při snižování teploty.

Beta-karoten a kurkumin, který je obsažen v koření kurkumy, důležité součásti kari, mají silné protizánětlivé a protinádorové účinky. Nicméně jde o látky ve vodě špatně rozpustné, takže po jejich požití přetrvají v krevním oběhu jen krátkou dobu. Se zajímavým řešení tohoto problému přišel Colin Raston se svými kolegy z University of Western Australia v Perthu. V průtočném reaktoru za přesně definovaných podmínek sráží oxid křemičitý za přítomnosti zmíněných sloučenin. Vzniknou nepatrné hydrofilní částice SiO₂, v jejichž pórech je zachycen kurkumin a pomalu se z nich uvolňuje.

V rámci společného projektu finské Tamperské univerzity a Helsinské ústřední fakultní nemocnice se podařilo z tukové tkáně pacienta získat kmenové buňky. Z nich pak uvnitř jeho břicha vypěstovali kostní štěp, jímž mu nahradili horní čelist, odstraněnou dříve kvůli nádoru. Podle vedoucí projektu Riitty Suuronen lze z tukové tkáně získat pouze určitý typ kmenových buněk, jež se mohou přeměnit pouze v buňky svalové, kostní anebo krevního oběhu. Pokud chcete vypěstovat kost, je to zcela dostačují. Izolované kmenové buňky nejprve dva týdny kultivovali v roztoku, jehož podstatnou část tvořilo pacientovo krevní sérum. Pak je nanesli na skelet z fosforečnanu vápenatého, který umístili do pacientovy břišní dutiny. Během devíti měsíců vznikl kostní štěp použitelný pro transplantaci.

Způsob, jak vyvolat vznik kostí pomocí genové terapie, testují na Hebrejské univerzitě v Jeruzalému ve spolupráci s Cedars Sinai Medical Center v Los Angeles. Pomocí ultrazvuku vpravili do buněk svalů myší gen, zodpovědný za růst kostí. Od klinického využití je však ještě daleko.

Docent Hong Liang z Texaské AM University se svými kolegy vyvinul novou metodu přípravy vodivých nanodrátů na mokré cestě. Vodný roztok síranu kademnatého a thioacetamid CH₃C(S)NH₂ ozařovali ultrafialovým světlem, které z acetamidu odštěpuje sulfidový ion S^2-. Jako templát poslouží dlouhé molekuly kyseliny deoxyribonukleové, na nichž se sráží nerozpustný sulfid kademnatý. Vzniknou tak nanodráty silné desítky nanometrů. Jejich délka a tvar závisí na použité molekule DNA. Doposud se pro zhotovení takových útvarů využívala hlavně depozice z par za vysokých teplot i tlaků.

Jiná metoda, kterou vyvinuli v německém Ústavu anorganické chemie v Cáchách, spočívá v navázání zlatých nanočástic na řetězec deoxyribonukleové kyseliny. Nejprve pokryli povrch zlata azidovými skupiny N₃. Ty pak cykloadiční reakcí za katalýzy mědí navázali na laboratorně připravený, modifikovaný řetězec DNA.

Tým profesora Akose Vertese z Georgie Washington University sestrojil prakticky univerzální analyzátor, který získá informace o složení vzorku během několika sekund. Laserový paprskem nejprve odpaří nepatrnou část povrchu zkoumané vzorku, jejíž analýzu okamžitě provede hmotnostní spektrometr. Zatím jde o zařízení stolní, na jeho kapesní verzi se usilovně pracuje.

Se zajímavým nápadem, jak předejít jadernému terorismu, přišel Andrew Longman z Purdue University. Navrhuje vybavit každý mobilní telefon detektorem gama záření. Technicky nejde o žádný zásadní problém, vlastní senzor včetně nezbytné elektroniky by měl plochu asi 5 mm čtverečních, takže by snadno šel zabudovat i do stále se zmenšujících mobilů. Naměřené údaje by se centrálně vyhodnocovaly, což by umožnilo snadno odhalit nestandardní manipulaci s radioaktivním materiálem. Pomocí takové detekční sítě by se jistě podařilo odhalit i omylem sešrotované kobaltové bomby z nemocnic, určené původně k léčení nádorů ozařováním. Na druhou stranu se tím neustále omezování našich svobod v důsledku neustále sledování nejrůznějšími prostředky moderní techniky posouvá na úplně jinou úroveň. Přestaneme být pouhým objektem špiclování, ale staneme se jeho aktivními účastníky. Proti prevenci jaderného terorismu sotva může někdo něco namítat. Nepochybně se začnou objevovat další rafinovaná zařízení, kterými se rovněž z dobrých důvodů budeme moci navzájem sledovat.

Od prosince zkoumá výzkumná automatická ponorka oblast podmořského bazénu mezi karibskými ostrovy St. Thomas a St. Croix. Zatím uskutečnila dvacet ponorů do hloubky 4000 m, při kterých zaznamenávala teplotu, salinitu a sledovala biologickou aktivitu. Energii pro svůj pohyb získává z rozdílu teplot mezi povrchovými a hlubokými vrstvami moře. Její tvůrci z Woods Hole Oceanographic Institution a Webb Research Corporation doufají, že bude bezchybně fungovat ještě nejméně dalších šest měsíců.

NASA pro změnu bude pod ledem jezera Mendota ve Wisconsinu ve dnech 12.-15 února testovat svého rovněž environmentálně šetrného robota. Koncem roku by již měl zkoumat jezera pod ledovým příkrovem Antarktidy. Jeho konečným cílem je Jupiterův měsíc Europa.

Pan Jan Jelínek 9.2.2008: Už jen výletní lodi (nejsou tam zdaleka jen bezmotorové jachty) zasviní karibskou oblast tak, že každá environmentální šetrnost je tam dost iluzorní. Ta oblast, zejména jižně od Kuby, ale podrobný průzkum zasluhuje - lepší by byly penízky na víc ponorů než na "enviromentálnosti".

Pan J.C.Kroupa 14.2.2008: Vážený pan Jelínek se očividně mýlí.

Pan Tomáš Sládek 19.2.2008: Pohon není - je to kluzák. Má jen zařízení k ovládání vztlaku. Na hladině vztlak sníží a "plachtí" do hlubin, dole zase vztlak zvýší a vystupuje ku hladině.

Kapalnou vodu obvykle pokládáme za vysoce polární rozpouštědlo s výraznou rolí vodíkových vazeb. Tento náhled ale neplatí vždy. S narůstající teplotou se solvatační schopnosti kapalné vody postupně mění, což je dáno především poklesem relativní permitivity (dielektrické konstanty) a poklesem hustoty kohezní energie. Voda tak s rostoucí teplotou nabývá překvapivých vlastností a postupně se stává „lepším a lepším“ rozpouštědlem nepolárních organických látek včetně uhlovodíků. V některých případech proto může stlačená horká voda sloužit jako náhrada škodlivých organických rozpouštědel. Dosavadní studium vodných rozpustností organických látek za vysokých teplot bylo převážně soustředěno na malé organické molekuly (do 8 atomů uhlíku). V literatuře tak lze nalézt jen poměrně málo údajů o vodných rozpustnostech tuhých organických neelektrolytů s většími molekulami za teplot vyšších než 100 °C, přestože v aplikacích stlačené horké kapalné vody mohou mít taková data značnou hodnotu. S cílem rozšířit okruh dostupných údajů tohoto typu jsme změřili vodné rozpustnosti řady tuhých polycyklických aromatických uhlovodíků a tuhých tricyklických aromatických heterocyklů v širokém oboru teplot. S použitím experimentálních výsledků jsme vypracovali jednoduché prediktivní korelace pro rychlý odhad vodných rozpustností aromatických látek za vysokých teplot. Míra správnosti těchto korelací dovoluje jejich využití pro návrhy reálných extrakčních procesů využívajících stlačené horké vody.

Klasický model, kdy má dítě „jen“ dva rodiče - matku a otce – už vzal dávno za své. Oplození ve zkumavce, dárcovství pohlavních buněk a možnost najmout náhradní matku k donošení embrya splétá kolem některých dětí gordické uzly vztahů. Dárce spermatu pro oplození ve zkumavce je biologickým otcem. Dárkyně vajíčka je biologickou matkou. Pár, který tyto pohlavní buňky dostal, se stane otcem a matkou de iure. V některých zemích může za „matku de iure“ či biologickou matku donosit embryo a porodit dítě „pěstounská matka“ (foster mother). Kolem malého človíčka tak může být hned pět lidí, kteří jsou nějakým způsobem jeho rodičem.

Britští vědci z university v Newcastlu podnikli krok, který vypadá jako snaha dát dítěti tři biologické rodiče – dvě matky a jednoho otce. V pozadí tohoto na první pohled bizardního počínání se skrývá snaha o léčbu některých dědičných onemocnění. Dědičná informace člověka je v buňkách uložena jednak v jádru – tam se skrývají asi 3 miliardy písmen genetického kódu a v něm asi 22 000 genů – a jednak v organelách zvaných mitochondrie, které slouží buňkám k produkci energie. Mitochondrie mají svou vlastní dědičnou informaci, která se skládá ze zhruba 16 000 písmen genetického kódu a obsahuje 37 genů. Každá mitochondrie má od 1 do 10 kopií své DNA. Lidské buňky obsahují zhruba 2000 až 5000 mitochondrií. Vajíčko jich může mít od 100 tisíc do 250 tisíc. Spermie jich nese jen několik desítek.

Poškození některého z mitochondriálních genů může vést k závažnému postižení. Tyto choroby se projevují například postižením nervového systému nebo svalovou dystrofií. Závažnost choroby závisí na podílu mitochondrií nesoucích defektní dědičnou informací. Nejhůře jsou postiženi lidé, kteří mají hojně zastoupeny poškozené mitochondrie ve svalech nebo nervové tkáni, protože právě tyto typy tkání jsou vysoce náročné na přísun energie. Mitochondrie dědíme výhradně od matky. Otcovy mitochondrie vnášené při oplození do vajíčka spermií se ztrácejí. Pokud je matka nositelkou mutace v mitochondriální DNA, pak hrozí, že dědičnou chorobu předá dítěti. Tomu se dá zabránit „výměnou cytoplasmy“. „Transfuzi“ cytoplasmy lze provést buď u vajíčka nebo u velmi časného zárodku. Techniku pro výměnu cytoplasmy u vajíčka vyvinul už před několika roky český lékař Jan Tesařík. Z nezralého lidského vajíčko obsahujícího poškozené mitochondrie je odebráno jádro a to je vneseno do vajíčka zdravé ženy, z něhož bylo jeho vlastní jádro odstraněno. Vznikne vajíčko, které nese jádro jedné ženy a zdravé mitochondrie druhé ženy. Po dozrání v laboratorních podmínkách lze vajíčko oplodnit ve zkumavce a embryo pak přenést nastávající matce. Pokusy o početí dětí tímto způsobem proběhly např. v Brazílii a v Číně. Jaderná a mitochondriální DNA ve vajíčko pochází od dvou různých žen a v tomto ohledu tedy obě vystupují jako biologické matky, i když dárkyně mitochondrií nemá žádný vliv na dědičné vlastnosti určované jadernou dědičnou informací. A ty v dědičnosti drtivě převažují. Vědci z university v Newcastlu vyvinuli techniku, která vyměňuje cytoplasmu s defektními mitochondriemi u oplozeného vajíčka. Informovali o tom na kongresu, ale studii zatím nikde nepublikovali. Cílem jejich experimentů bylo vyvinout techniku výměny cytoplasmy. Nikoli početí dítěte. Pro pokusy použili vajíčka, u kterých došlo při oplození ve zkumavce k průniku několika spermií. Taková vajíčka nejsou schopna vývoje a dítě by se z nich nikdy nenarodilo. Vědci odebrali jádro z jednoho takto vzniklého zárodku a přemístili je do jiného zárodku, z něhož jeho vlastní jádro odstranili. Následně se úspěšně vyvíjelo deset embryí. Zatím není jasné, s kolika zárodky vědci pracovali. Podle některých údajů jich byly stovky a to by znamenalo, že úspěšnost postupu je velmi nízká.

Odborníci upozorňují, že přenos jádra ze zárodku do zárodku zřejmě narazí na výhrady odborníků na lékařskou etiku, protože za příjemce jádra by musel sloužit zcela zdravý zárodek, který by byl odstraněním jádra v podstatě zničen. Podle zpráv z britského tisku nebudou podobné pokusy v Británii povoleny. Alternativním řešením by byl přenos jádra zárodku do neoplozeného vajíčka zbaveného vlastní dědičné informace, což je ale postup, který se principiálně velice blíží klonování. Je zřejmé, že ani tudy zřejmě cesta nepovede.

Tesaříkova metoda přenosu jádra u nezralého vajíčka a jeho následné oplození spermií je v tomto ohledu podstatně přijatelnější. Dítě při ní vzniká oplozením vajíčka spermií tak jako při jakémkoli jiném postupu tzv. asistované reprodukce.

Optici na University of Arizona zkonstruovali holografický displej. Na destičce o velikosti 10 x 10 cm můžeme sledovat pohyblivé třírozměrné obrázky, zatím pouze v červené barvě. Displej tvoří vrstva organického polymeru mezi dvěma průhlednými elektrodami nanesenými na skleněné desky. Jde tedy o podstatně jednodušší konstrukci než využili na Texaské univerzitě pro zhotovení holografického videa (3.6.2003). Obraz vytváří v polymeru laserový paprsek spolu s elektrickým polem. Vynálezci nového zařízení usilovně pracují na barevném displeji větších rozměrů, u nichž dosud není vyřešena změna obrazu v reálném čase.

Dne 7. února 2008 (od 10.00 hod. do 15.30 hod.) zve Fakulta biomedicínského inženýrství Českého vysokého učení technického v Praze všechny zájemce na netradiční Den otevřených dveří, kde bude pro všechny příchozí připraven bohatý program v učebnách i laboratořích fakulty (nám. Sítná 3105, Kladno).

Zájemci získají informace o studiu a prohlédnou si výukové prostory fakulty. V laboratořích se seznámí s experimenty, z nichž některé si budou moci sami vyzkoušet. Jejich pozornost určitě upoutá demonstrace umělé plicní ventilace, možnost ovládat systémy myšlenkou (EEG biofeedback) nebo detektor lži a další úlohy. Zájemci si mohou prohlédnout laboratoře, např. nově vybudované laboratoře biofyziky, biofotoniky nebo biologie. Připravena je pro ně vědomostní soutěž Bioriskuj z oblasti biologie, chemie, matematiky a fyziky.

„Studenti se mohou aktivní formou seznámit s možnostmi studia na fakultě, získat mnoho užitečných informací a rozšířit si své znalosti i praktické zkušenosti. Od tohoto roku budou navíc studenti přijímáni do prvního ročníku na základě tzv. Národních srovnávacích zkoušek (NSZ), které zajišťuje společnost www.scio.cz, s.r.o.“, sdělil doc. Marcel Jiřina, proděkan pro pedagogiku.

Den otevřených dveří se zájmem sledují tradičně i rodiče středoškoláků a absolventi jiných bakalářských programů, kteří se zajímají o magisterské studium biomedicínského inženýrství. Fakulta nabízí ale i možnost studovat v rámci univerzity třetího věku, která na fakultě úspěšně funguje již čtvrtým rokem.

Fakulta biomedicínského inženýrství vznikla transformací z Ústavu biomedícínského inženýrství v květnu 2005. Je sedmou a zároveň nejmladší fakultou Českého vysokého učení technického v Praze. V současné době na ní studuje v bakalářském a magisterském studijním programu cca 430 studentů.

Do roku 2012 vyroste Středočeský vědecko-technický park, v současnosti největší projekt pražských technických univerzit: Českého vysokého učení technického v Praze (ČVUT), České zemědělské univerzity v Praze (ČZU) a Vysoké školy chemicko-technologické Praha (VŠCHT). Dne 4. února 2008 od 17.00 hodin podepíší rektoři těchto tří vysokých škol, prof. Václav Havlíček, prof. Jan Hron a doc. Josef Koubek, Memorandum o porozumění, kterým jasně deklarují společný zájem vybudovat Středočeský vědecko-technický park. Memorandum bude podepsáno v Akademické restauraci Masarykovy koleje ČVUT (Thákurova 1, Praha 6).

Cílem výstavby Parku je vytvořit vědecko-výzkumné vývojové centrum s kvalitní infrastrukturou a schopností plného zapojení do evropského výzkumného prostoru. Vybudován bude v Kladně nebo jeho okolí ve spolupráci se Středočeským krajem.

Dr. Jaroslav Kuba, prorektor pro vědecko-technický park a studentské záležitosti ČVUT, k tomu upřesnil: „Hlavní náplní Parku bude vědecko-výzkumná činnost, technologický výzkum a vývoj v těsné spolupráci s technologickými a hi-tech firmami a transfer pokročilých technologií do praxe. Nedílnou součástí Parku budou zejména malé a střední technologické firmy, pro které bude zajištěn potřebný servis a služby. Je snaha podporovat zde i začínající firmy formou podnikatelského inkubátoru. Současně bude Park zajišťovat zázemí doktorandům a studentům aplikovaných oborů, kteří budou moci pracovat v těchto špičkových pracovištích na vědecko-výzkumných pracích.“

Předpokládá se, že Park bude financován v rozsahu až deseti miliard korun ze Strukturálních fondů Evropské unie. Vědecko-výzkumný potenciál českých univerzit a jeho následné uplatnění pro praxi je nesporně vyšší, než je tomu dosud. Rozvoj parků a podpora technologických investic je proto jednou ze silně podporovaných oblastí strukturálními fondy EU.

Projekt Parku tří pražských technických vysokých škol koordinuje České vysoké učení technické v Praze. Na ČVUT má technologický výzkum a vývoj nejmodernějších technologií dlouhou tradici. Jmenujme například Centrum Josefa Božka zaměřené na automobilový průmysl, které spolupracuje s řadou i globálních firem automobilového průmyslu, robotické centrum a mnohá další pracoviště. Důležitým momentem mohou být již existující vědecko-výzkumná centra přímo na ČVUT, např. Ericsson nebo Vodafone v mobilních komunikacích a mnohá další. ČVUT spolupracuje s velkou řadou dalších významných celosvětových firem, jako jsou Toyota, Skanska, Bosch, Siemens, Honeywell, GE, Rockwell, ABB, McKinsey, DaimlerChrysler, Skoda-Volkswagen a mnozí další.

Působíme-li na povrch různých kovů laserem, můžeme změnit jejich barvu. Na povrchu titanu vytvoříme černou nebo modrou vrstvu, na hliníku zlatou, modrou nebo šedivou a na platině zlatou. Chemická podstatu kovů se vůbec nemění, pouze laserový paprsek přetaví povrch, na kterém vzniknou dutiny a výstupky nanometrových rozměrů. Interference dopadajícího světla dá vzniknout pozorovaným barvám. Doc.Chunlei Guo se svými spolupracovníky z americké University of Rochester tento proces zvládl reprodukovatelným způsobem a dokonce umí vytvářet na povrchu jednoho kovu odlišné barvy.

Tento proces nesmíme zaměňovat s tzv. eloxováním hliníku, kdy na jeho povrchu vytváříme nejprve působením elektrického proudu ochranou vrstvu oxidu hlinitého. Ta pak získá zabarvení díky absorpci různých barevných pigmentů. Zajímavé by bylo porovnat novou technologii se středověkými způsoby zdobení kovů pomocí žíhání v plameni.

Americké námořnictvo provedlo na střelnici ve virginském Dahlgrenu úspěšný test elektromagnetické děla. Projektil urychlilo elektromagnetické pole a nikoliv rozpínajícími se plyny po výbuchu nálože, jako je tomu u běžných střelných zbraní. Jeho rychlost u ústí hlavně činila 2.520 m/s. Nová zbraň by měla být zařazena do výzbroje po roce 2018, kdy by však rychlost projektilu při ústí hlavně měla sedminásobně přesáhnout rychlost zvuku. Na cíl vzdálený 370 km dopadne rychlostí 5 M, takže samotná kinetická energie dopadu bude stačit na jeho zničení.

Pan Jan Jelínek 4.2.2008: Nevyplatí se vzhledem k tomu, jaký to má příkon. To už je ostatně stará dětská hračka: kovový kroužek navlečený na společné jádro s cívkou po zapnutí proudu odletí...

akademon.cz 4.2.2008: Jistě, příkon takového zařízení je obrovský. Při výstřelu se uvolní energie 10,64 megaJoulů! Vojáky však cena jejich hraček moc nezajímá. Rychlost, jakou klasické dělo může udělit projektilu, je omezena rychlostí molekul hořícího plynu, kterou nelze zvyšovat. U elektromagnetického děla teoreticky žádné obdobné omezení neexistuje.

Zephir 4.2.2008: Není to tak jednoznačné, vzhledem k tomu, jakým mechanismem se ta věc urychluje. Např. ty hromady dýmu jsou odpařené části elektrod.

Pan Ladislav 10.2.2008: Tato technologie je potencialně perspektivní pro vypouštění drobných satelitů do vesmíru. Co se týká energetické náročnosti může být nižší než u rakety. Pokud vypouštíme satelit pomocí rakety musíme počítat nejen s váhou samotného satelitu, ale tež s váhou celé rakety včetně paliva.

Emil 21.2.2008: S těmi satelity bych tak nepospíchal, zrychlení předmětů z takového zařízení musí být obrovské a satelity obsahují zpravidla velmi citlivá a unikátní zařízení. Další možností je prodloužení startovací rampy na mnoho km a tím zajistit snížení zrychlení, ovšem...

akademon.cz 1.11.2011: K dnešnímu dni vypálilo americké námořnictvo již 1000 výstřelů z pokusného elektromagnetického děla.

21.3.2017: Námořnictvo Spojených států uvolnilo video z testů vylepšeného elektromagnetického děla, které proběhly loni 17.listopadu.

Japonským a novozélandským genetikům se podařilo vypěstovat cibuli (Allium cepa), u které vyřadili gen kódující strukturu enzymu alinázy. Ta produkuje z některých derivátů aminokyselin, jež cibule obsahuje, sulfonovou kyselinu RSOH, z níž vzniká dráždivý plyn CH₃CH₂CHSO, který způsobuje pálení očí. I chuť takto geneticky modifikované cibule by měla být lepší. V nejbližších letech bude nepochybně zajímavé sledovat postoje veřejnosti vůči geneticky modifikovaným organismům, až genová manipulace začne přinášet bezprostřední užitek přímo konzumentům a nikoliv jen pěstitelům či zpracovatelům jako doposud.

Tiskové prohlášení České astronomické společnosti a Astronomického ústavu AV ČR: Ve čtvrtek 16. ledna 2003 odstartoval ke své misi raketoplán Columbia. Jednalo se celkově o 113. misi amerického raketoplánu a v žargonu NASA měl tento let označení STS-107. Posláním sedmičlenné posádky bylo provést velmi rozsáhlý soubor vědeckých experimentů z oblasti biologie, fyziky, geofyziky a pokročilé techniky. Přistání raketoplánu Columbia bylo naplánováno na sobotu 1. února 2003. Bohužel zůstalo jenom u plánů. V důsledku poškození tepelné ochrany levého křídla raketoplánu došlo ve výšce 64 kilometrů k destrukci celého stroje. Všichni členové posádky zahynuli. Prvního února 2008 si připomínáme 5. výročí této kosmické havárie.

Mnohokrát odkládanou vědeckou misi raketoplánu Columbia zahájil start z kosmodromu Cape Canaveral na Floridě a doprovázela ji mimořádná bezpečnostní zajištění. Důvodem byla přítomnost prvního izraelského astronauta Ilana Ramona na palubě raketoplánu. NASA se obávala možnosti záškodnické činnosti některé z teroristických organizací, a proto pro jistotu požádala tajné služby a armádu o pomoc při ochraně kosmodromu. Posádku tvořilo sedm astronautů – velitel Rick Husband, pilot William McCool, letoví specialisté Michael Anderson, David Brown, Kalpana Chawlaová, Laurel Clarková a palubní specialista Ilan Ramon. Vědecká činnost na oběžné dráze probíhala jak na palubě raketoplánu, tak i ve speciálním přetlakovém modulu Spacehab, jenž byl uložen v nákladovém prostoru a propojen tunelem s kabinou.

Přípravy k přistání byly zahájeny ráno 1. února 2003 po více jak 15 dnech letu. Přistání na floridském kosmodromu Cape Canaveral bylo naplánováno na 15:16 hodin středoevropského času. Skutečnost však byla jiná. V průběhu průletu atmosférou docházelo k čím dál většímu namáhání Columbie, zejména v oblasti levého křídla. Přibližně 20 minut před přistáním se začaly objevovat první náznaky problémů a pozorovatelé ze Země viděli drobné hořící úlomky za stopou přistávajícího raketoplánu. Šlo s největší pravděpodobností o dlaždice tvořící tepelný štít potřebný k bezpečnému průletu zemskou atmosférou při návratu z vesmíru, které se odlamovaly z extrémně namáhaného trupu raketoplánu. Zhruba 15 minut před plánovaným přistáním při rychlosti 20 000 km/h ve výšce kolem 64 kilometrů se raketoplán rozpadl. Při rychlosti, která v tom okamžiku přesahovala dvacetinásobek rychlosti zvuku, neměla posádka šanci na přežití.

Co bylo příčinou tak fatální havárie? Objevilo se hned několik možností, některé reálné, jiné zase značně přehnané až nemožné. Vyšetřovací komise došla ve své zprávě k závěru, že příčinou katastrofy raketoplánu Columbia bylo poškození náběžné hrany levého křídla kusem promrzlé izolační pěny z vnější nádrže, který odpadl 81 sekund po startu. Tuto část křídla chrání vysoce teplotně odolné panely, které jsou však na druhou stranu velmi křehké. Při návratu raketoplánu zpět na Zemi proniklo horké plazma (až 1600° C) vzniklým otvorem v náběžné hraně do vnitřních částí křídla. Postupně tak byla narušována konstrukční pevnost a následovalo odlomení celého levého křídla. Raketoplán tak přestal mít aerodynamický tvar a byl následně roztrhán.

Bylo možné posádku zachránit? Bohužel žádná taková možnost, jak sedmičku astronautů dostat bezpečně zpět na Zemi, nebyla. Hlavně z toho důvodu, že nikdo o poškození náběžné hrany netušil, a nebyl tak důvod se jakkoliv tímto problémem zabývat. Avšak i kdyby se o poškození vědělo, záchrana by nebyla možná. Raketoplán nemohl ze své dráhy doletět k Mezinárodní kosmické stanici ISS a ani nemohl očekávat žádnou záchrannou misi jiného raketoplánu. Jedinou, a to velmi malou, nadějí by bylo upravení přistávací trajektorie tak, aby byla levá část raketoplánu o něco méně namáhána. Ale zda by to pomohlo, je pouze spekulací.

Po havárii Columbie byly lety raketoplánu obnoveny až po dvou a půl letech. Navíc musí všechny raketoplány létat k Mezinárodní kosmické stanici ISS, kde by v případě poškození stroje mohla posádka bezpečně počkat na přílet záchranné mise. Jedinou výjimku bude tvořit let raketoplánu k opravářské misi Hubbleova vesmírného dalekohledu v září tohoto roku.

Havárie Columbie, respektive datum 1. února, uzavírá tragický týden americké kosmonautiky. Dne 27. ledna 1967 došlo při rutinním testu na startovací rampě k požáru uvnitř kosmické lodi Apollo 1 a astronauti Virgil Grissom, Edward White a Roger Chaffee zahynuli. Zkrat na elektroinstalaci a vysoce hořlavé materiály spolu s kyslíkovou atmosférou zapříčinily vznik požáru, ze kterého nemohli astronauté uniknout. Jak se říká, všechno zlé je k něčemu dobré, a tak se po této tragédii kosmická loď Apollo dočkala mnoha změn, které zvýšily její bezpečnost.

Hned o den později, 28. ledna, si připomínáme další katastrofu. V tento den roku 1986, 73 sekund po startu, explodoval raketoplán Challenger (mise STS-51L). Sedmičlenná posádka ve složení Francis Scobee, Michael Smith, Ellison Onizuka, Judith Resniková, Ronald McNair, Gregory Jarvis a Christa McAuliffeová zahynula. Příčinou havárie byla závada na jednom z pomocných startovacích motorů SRB. Christa McAuliffová byla středoškolskou učitelkou, která se do kosmu vydala v rámci projektu Teacher in Space (Učitel v kosmu) vyhlášeného americkou vládou a NASA k povzbuzení zájmu mladé generace o kosmonautiku a moderní vědu.

Další zajímavé detaily o posledním letu raketoplánu si můžeme přečíst zde.

Tisková zpráva AV ČR:Ve vědeckém časopise Nature Materials vyjde 3. února 2008 článek Collapse of magnetic moment drives the Mott transition in MnO, jehož spoluatorem je český vědec Jan Kuneš. Článek, který napsal společně s kolegy z kalifornského Davisu a ruského Jekatěrinburgu, se zabývá chováním oxidu manganu (MnO) za vysokých tlaků. Vědci studují MnO velmi intenzivně již od poloviny minulého století a často ho uvádějí jako typický přiklad materiálu se silnou elektronovou korelací. Kvantitativní popis takových materiálů je výdobytkem posledních několika let, kdy byla vyvinuta nová výpočetní metoda tzv. metoda dynamického středního pole. MnO je logicky jedním z prvních kandidátů pro aplikaci teto metody.

Cílem vědecké práce dr. Jana Kuneše a jeho kolegů je odpovědět na otázku, jak dochází k tomu, že se z perfektního izolátoru, jakým MnO za normálních podmínek je, stane pod vysokým tlakem vodič, a jak to souvisí se změnou jeho magnetických a dalších vlastností.

Jan Kuneš se zabývá počítačovým modelováním vlastností látek, jednoduše řečeno, když ví, z jakých atomů daný materiál sestává, spočítá, zda je magnetický a při jakých teplotách, zda je to vodič nebo izolátor, jakou má barvu, nebo jak je pevný a ještě spoustu dalších zajímavých věcí. V poslední době se věnuje tzv. materiálům se silnou elektronovou korelací, které často mají tu zajímavou vlastnost, že i slabé vnější vlivy, např. tlak nebo změna teploty, dokáží podstatně změnit jejich vlastnosti, např. změnit izolátor na vodič. V práci dr. Kuneše jde o studium nových materiálů, ale hlavně o vývoj a aplikaci nových výpočetních metod.

Dr. Jan Kuneš (33) pracuje ve Fyzikálním ústavu AV ČR, v. v. i., od roku 1998. V roce 2002 získal titul PhD., od té dobry pracuje s krátkými přestávkami v zahraničí. Nejprve strávil tři roky na University of California, Davis, a nyní je druhým rokem na universitě v bavorském Augsburgu. Kromě fyziky rád leze po skalách, jezdí na lyžích a na kolečkových bruslích.

Více o jeho práci lze najít na zde.

Japonsko-česko-italský tým prokázal, že pro úspěšný vývoj embrya je nezbytné mateřské jadérko, což je malá kulová vnitřní oblast buněčného jádra s vysokým obsahem ribozomální RNA. Tento objem vysvětluje, proč řada pokusů o klonování zejména vyšších živočichů končí nezdarem.