На днях исполнилось 60 лет Валерию Рубакову. Пожалуй, самый выразительный комментарий в «Фейсбуке» по этому поводу: «Хорошо, что всего 60!» Почему я выделяю именно этот комментарий, скажу в конце, а пока немного общей информации.
Валерий Анатольевич Рубаков — физик, академик РАН, главный научный сотрудник Института ядерных исследований РАН, зав. кафедрой физфака МГУ, секретарь Секции ядерной физики РАН. Область интересов — физика частиц, теория поля, космология.
Наиболее известные результаты связаны с процессами, нарушающими барионное число (в том числе эффект Рубакова), с барионной асимметрией Вселенной, с физикой ранней Вселенной, с поиском альтернатив теории инфляции. Индекс цитирования по WoS — около 12 тысяч.
Теперь из личных впечатлений. Бывают люди, выдающиеся сразу во многих отношениях. Очень редко, но встречаются. Если свойства людей распределены по Гауссу, то Валерий представляет собой выброс как минимум на 5 сигма в положительную область. Оставим вклад Рубакова в физику для изданий типа УФН. А в этой заметке я бы предпочел сосредоточиться на остальном.
Зайдя в корпус теоретиков на «Питомнике» (так называется московская часть ИЯИ РАН, там когда-то был садовый питомник), попадаешь в атмосферу далеких славных времен, когда наука в стране была на подъеме. Всюду молодежь, никакой демографической катастрофы, как в остальной науке, нет и в помине, студенты, оживленные семинары, дискуссии за чаем (о науке, не о политике) и т.п. Это тоже эффект Рубакова — он своим потенциалом меняет окружающую среду. Вся эта молодежь (включая тех, кто уже не совсем молодежь) так или иначе заряжена Рубаковым. Не знаю, можно ли назвать это школой, я бы назвал скорее оазисом. Когда-то у нас было много таких оазисов, сейчас — единицы. Все они произрастают вокруг определенного человека.
Другая, не менее важная сторона Валерия Рубакова — медийная. Бывает, мне звонят из какой-нибудь передачи и просят рассказать что-нибудь о бозоне Хиггса, о перспективах Большого адронного коллайдера и т.п. Видимо, они думают, что раз уж я главред ТрВ, то должен всё это излагать как по нотам. Я отвечаю:
— А что ж вы Рубакова не позовете? Это же он у нас главный комментатор по этой части!
— Да он от нас не вылезает. Вот, буквально неделю назад был. Не можем же мы всё время на нем одном выезжать!
Не знаю, больше ли всех из ученых он выступает на ТВ и радио (в этом отношении перешибить, например, М.В. Ковальчука не так просто), но то, что выступает наиболее внятно из всех, — факт. И это не только популяризация науки. Множество его выступлений в эфире и в печати касается взаимоотношений между наукой, обществом и государством. Особенно много и порой резко Рубаков выступал в 2013 году, когда проводилась реформа РАН. Об этом еще скажу ниже, а сейчас хочу сделать достаточно сильное заявление. Мне кажется, Валерий Рубаков становится лицом российской науки. Не официальным лицом, а человеческим.
В позапрошлом году, когда только объявили реформу РАН, Валерий через три дня открыто заявил, что, если произойдет «перезагрузка» РАН, он не будет подавать заявления в новую академию. Потом таких «отказников» набралось 70 с чем-то и они образовали Клуб «1 июля». Не знаю, возник ли бы этот клуб, не стань Рубаков первым. Все-таки первым броситься в холодную воду на порядок сложнее, чем присоединиться. Естественно, Валерий стал одним из лидеров Клуба «1 июля», и не только его. Далее последовала Конференция научных работников, посвященная сопротивлению планам «реформирования» РАН, Комитет по контролю за реформой — Рубаков везде был на первых ролях, часами ведя шумные заседания «заговорщиков». Он же раздавал интервью в центре всех митингов в защиту Академии — согласованных (на площади Суворова) и не согласованных (у стен Государственной Думы). Валерий тогда признавался, что уже много месяцев ему не до науки. Что же, долг Гражданина требует жертв, главное, чтобы они были не напрасными.
Я слышал высказывания, что подобная деятельность — из серии «бодался теленок с дубом», что всё безнадежно и плетью обуха не перешибешь. Так-то оно так, но реформа пока пошла по самому мягкому сценарию из всех возможных (среди которых просматривались совсем катастрофические). К тому же появилась новая дееспособная общность научных работников. Так что не напрасно! Просто подобные усилия приводят не к явным победам, а к подспудным процессам, определяющим будущее.
Теперь наступило еще более мрачное время. Конечно, история возьмет свое, выберемся из этого мрака. Но это займет годы, возможно, многие годы. Выберемся, если с нами будут люди, которые не прогибаются, которым можно верить, которые с лихвой доказали свою состоятельность. Поэтому и хорошо, что Рубакову исполнилось всего 60. Осталось пожелать всем нам долгих лет жизни юбиляра.
Борис Штерн
Очень гордимся своим земляком Рубаковым Валерием. Выдающийся физик, общественный деятель, прекрасный человек. Село Семёновское. Ступино.
«Оставим вклад Рубакова в физику для изданий типа УФН»
А чеж не Nature или PRL?))))
Да! Наступило «еще более мрачное время». Мораторий не помогает, сколько его не продлевай, — МОН и ФАНО продолжают методично уничтожать и РАН и науку России. Замороженный мораторием Козлотур «РАН + ФАНО» не есть «смягченный вариант» реформирования науки — просто «умертвление науки» скрыто от публики, она его не видит. А Жорес Алферов видит! Недавно в связи со своим 85-летием прямо публично об этом сказал. Освобождение академиков от руководства институтами и перевод их в ранг «экспертов» представляет собой невидимое двойное убийство: оно убивает науку как актуальную деятельность, но убивает и экспертов, поскольку освобождение от непосредственного участия в научной работе очень быстро снижает их качество и как экспертов. Не случайно Петр Леонидович Капица говорил о необходимости выдвижения лозунга «академик, не работающий непосредственно в науке, перестает быть ученым». Назрела потребность в омбудсмене для российской науки и Валерий Анатольевич Рубаков, кажется, первый кандидат на неё.
«Освобождение академиков от руководства институтами и перевод их в ранг «экспертов» представляет собой невидимое двойное убийство»
У меня в связи с этим вопрос к сторонникам западной цивилизации. Где в этой самой западной цивилизации, ценности которой мы так уважаем (и я в том числе), команда людей, выбирающих сами себя пожизненно и получающих за это деньги от государства, управляла бы научными институтами? Где в западной цивилизации академии обладали бы такими правами, какими обладала РАН со времен распада коммунистической системы?
Сдается мне, что у многих так называемых «сторонников западной цивилизации» принципиальность напрочь отказывает, как только речь заходит о конкретных вопросах.
К коммунисту Алферову это, разумеется, не относится.
Дело не в ценностях западной цивилизации.
Дело в том, что в СССР вся система организации науки была другой, отличной от системы организации науки на Западе. Это — всего лишь факт. И эта советская система показала себя очень даже хорошо. Достижения советской науки и Запад никогда не оспаривал. Здесь можно обсуждать те или иные конкретные плюсы и минусы обеих систем. Но это — отдельное обсуждение по каждому кругу конкретных вопросов.
Но то, что происходит сегодня — не попытка перестроить советскую систему по образцу западной, а попытка уничтожения советской (теперь уже российской) науки. Умышленно или по глупости? — Скорее всего, имеет место и первое, и второе.
Но в любом случае ясно, что не клеркам следует доверять такую перестройку даже в том случае, если такая перестройка необходима. Здесь главная задача взять то наилучшее, что имеется в западной системе, но не потерять то наилучшее, что имелось (а в таких коллективах, где работает В.А.Рубаков и по сей день имеется) в научной организации в СССР.
Совершенно верно. Если Вы согласны с тем, что каждый конкретный вопрос надо обсуждать отдельно, я полностью с Вами. Меня несколько другое напрягает в череде подобных дискуссий. Некоторые товарищи В РЯДЕ ВОПРОСОВ включают апелляцию к авторитету «всего цивилизованного мира». Не надо, дескать, изобретать велосипед и отстаивать нечто «суверенное», а надо просто сделать так, как «на западе». При этом В РЯДЕ ДРУГИХ ВОПРОСОВ они про это вдруг забывают и начинают говорить о том, что в СССР было иначе, и не надо обязательно копировать западные системы.
Понимаете? Нельзя в одном месте ссылаться на авторитет Библии, а в другом на авторитет «Капитала» Маркса.
Причем этим нехитрым демагогическим приемом пользуются люди с разных сторон. Просто, там, где одни ссылаются на Библию, другие ссылаются на Маркса, и наоборот. Надо бы, как говорится, либо крестик снять, либо трусы надеть… Либо уж отстаивать свое мнение, не притягивая за уши подходящий к конкретному случаю весомый авторитет.
//Нельзя в одном месте ссылаться на авторитет Библии, а в другом на авторитет «Капитала» Маркса.//
Хм…:)
А почему нельзя? И в «Капитале» Маркса, и в Библии вполне могут содержаться те или иные разумные мысли. Другое дело, что следует учиться отделять разумный тезис от тезиса пустого, утопического, бессмысленного, вредного… Опять не удержусь от самоцитирования, поскольку давно пытаюсь провести этот тезис в общественное сознание. Тем более, что он имеет, с моей т.з., самое непосредственное отношение к рассматриваемым вопросам:
«В марксизме, как и во многих философских учениях, можно найти и разумные, прогрессивные положения, и положения утопические, декларативные. Одним из важнейших прогрессивных положений марксизма по сравнению с господствовавшей в России XIX века православно-монархической идеологией являлся материалистический взгляд на Мир. Величайшей заслугой В.И.Ленина, которую трудно переоценить, следует считать то, что он сумел задать вектор развития советского общества в направлении глубокого внедрения материализма как основы в советскую систему образования. В результате, несмотря на то, что более половины населения дореволюционной России было неграмотно, стремление к знанию приобрело массовый характер. Именно этот фактор обеспечил беспрецедентный подъём образовательного уровня советского общества и стремительное развитие науки в СССР.
В то же время, утопическая идея марксизма о возможности построения «царствия всеобщего счастья» на Земле – коммунизма – представляла собой всего лишь видоизменённую религиозную идею о существовании «царствия божия на небесах». Утопические идеи опасны тем, что с помощью словесной схоластики их можно повернуть в любую сторону – вплоть до придания этим идеям противоположного смысла».
Полагаю, что и в Библии можно найти разумные положения, но, конечно существенно меньше, чем в «Капитале» Маркса, хотя бы в силу того обстоятельства, что Библия создавалась на уровне миропонимания двухтысячелетней давности, а «Капитал» Маркса — на уровне миропонимания XIX_века.
//Либо уж отстаивать свое мнение, не притягивая за уши подходящий к конкретному случаю весомый авторитет.//
«Авторитет» — тоже обычный человек никаким образом не застрахованный от ошибочных взглядов. Особенно, если он пытается рассуждать о вопросах, которые он изучил недостаточно глубоко. Поэтому к взглядам ЛЮБОГО авторитета тоже следует относиться с долей критичности. В то же время, и слова «авторитета», и слова «не авторитета» вполне могут содержать разумные зёрна.
Наверно я неудачно написал. Можно в чем-то соглашаться с Библией, а в чем-то с Капиталом. Это нормально для независимо мыслящего человека.
ИМХО, некорректный прием в дискуссии по одному вопросу ссылаться как на авторитет для поддержки своего мнения на Библию, а в другом случае — на Капитал. Если уж человек имеет свое мнение по разным вопросам, то и надо их отстаивать самостоятельно.
//ИМХО, некорректный прием в дискуссии по одному вопросу ссылаться как на авторитет для поддержки своего мнения на Библию, а в другом случае — на Капитал.//
Ссылка на авторитет — вообще приём псевдодискуссионный. Ссылаться следует на ОБОСНОВАННОСТЬ заявляемого тезиса, вне зависимости от кого он исходит: от «авторитета» или от «не_авторитета».
//Если уж человек имеет свое мнение по разным вопросам, то и надо их отстаивать самостоятельно.//
Вот. При этом совершенно не возбраняется (наоборот поощряется) приводить и обосновывать тезисы, ранее уже приведённые и обоснованные кем-либо другим — хоть «авторитетом», хоть «не_авторитетом».
Что касается достижений советской науки, то лично я отношусь к ним весьма скептически. Достижения были, спору нет, но в отдельных областях. И достигались они за счет концентрации усилий. А смежные области при этом проседали. Результатом такого кусочно-выборочного подхода было то, что развить успех не удавалось, ибо это требовало соответствующего уровня смежников. Большим пороком советской системы я также считаю отделение науки от высшей школы.
Я тоже считаю, что реформы в науке не должны делать клерки. Но к великому сожалению никто (прежде всего академия) вообще не хочет что-либо менять. Пичалька-то в том, что этим ПРИХОДИТСЯ заниматься именно клеркам.
Нет, здесь с Вами не могу согласиться практически по всем пунктам. Не вижу обоснованности в Ваших выводах.
Это я так, к слову. А вообще тема для отдельной широкой дискуссии. Которая (думаю) имеет очень и очень большое значения для нашей науки. В любом случае, тот факт, что здесь нет консенсуса (в частности между нами) свидетельствует о больших разногласиях и отсутствии четкого видения будущего в САМОМ научном сообществе.
//…здесь нет консенсуса (в частности между нами) свидетельствует…//
Ну, полагаю, что мы не столь большие авторитеты, наличие или отсутствие между которыми имел бы существенное значение для решения «мировых проблем».
//…свидетельствует о больших разногласиях и отсутствии четкого видения будущего в САМОМ научном сообществе.//
Наверное, здесь есть доля истины. Но, всё же, главное — надо НЕ_РАЗРУШАТЬ огульно то, что десятилетиями успешно работало. Если говорить о сегодня, то надо просто ВОССТАНОВИТЬ функционирование науки в России хотя бы так, как это имело место в СССР.
«надо просто ВОССТАНОВИТЬ фукционирование науки в России хотя бы так, как это имело место в СССР»
Я считаю, что это совершенно невозможно. Функционирование любой сложной системы (в том числе науки) обеспечивается обратными связями. При СССР роль обратной связи исполнял партийный контроль всего и всего остального. Как только его не стало, вся система стала разваливаться. И упаси боже вернуться к старой системе. Нужны новые обратные связи. Созданию которых сопротивляются и будут сопротивляться удельные князья разного масштаба.
«Удельные князья» были и в СССР. Но определять общегосударственную политику они не могли. А на уровне общегосударственной политики наука рассматривалась, во-первых, как необходимый элемент разработки вооружений, во-вторых, как элемент престижа СССР в мире. Это определялось установками центральной власти.
Сегодняшней центральной власти никто не мешает определить аналогичные приоритеты. Тем более, совершенно ясно, что имеются лишь два варианта: оставаться сырьевым придатком Запада или быть самостоятельным обществом. Первое лично меня не устраивает. Второе без науки недостижимо. Третьего варианта не вижу.
История недавно завершившихся сытых лет на мой взгляд однозначно показывает, что определение государственных приоритетов и даже выделение под них немалых денег (имею в виду не науку, а иные проекты нашего государства) само по себе к успеху не приводит. Приоритеты остаются пустым звуком, деньги уходят в песок…И поздний СССР (когда реальный партийный контроль стал вырождаться) показывает ровно то же самое.
Нужны реальные механизмы обратных связей на всех уровнях: административные, денежно-конкуретные, демократические (лучше всего в сочетании). Ничего этого в нынешней науке нет по большому счету. А государство пытается выстроить административную вертикаль. Все отличие от СССР, что сейчас клерки вместо партийцев.
Ну, это — уже общеполитические темы. Не буду.
А с приоритетами на уровне государственной политики у нас и без того все в порядке. Есть «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники в РФ «. Есть «критические технологии РФ». Есть «Технологические платформы». Еще есть «программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук». Это только то, что я с ходу могу вспомнить.
Еще есть Сколково, НАНО, федеральные университеты. Все это живет, обслуживается, потребляет немалые деньги. Засада в том, что реальной науки при этом маловато…
//Засада в том, что реальной науки при этом маловато…//
Ну, так Вы и ответили на всё без моего участия. Правильно, кто руководит всем этим? — Понятно…
А в СССР президент АН был в ранге как минимум министра, причём далеко не самого последнего. Академик В.А.Кириллин был заместителем председателя Совета Министров СССР и председателем Государственного комитета СМ СССР по науке и технике. И практически ни одно серьёзное решение правительства не могло быть принято без согласования с этим Комитетом.
Да, и в каждом отраслевом министерстве практически обязательно существовало подразделение, связанное с научными учреждениями, руководимыми АН_СССР (или отраслевыми академиями, которых было всего три).
А.М.Крайнев: 20.03.2015 в 16:04
Не забудьте, что Кириллин был еще членом ЦК КПСС, а там случайных людей не было. И депутат верховного совета, если память мне не изменяет. Он, и ему подобные люди на всех уровнях аккурат и осуществляли партийно-советский контроль над наукой. Вы перед праздниками печатные машинки в первый отдел не сдавали? Загранкомандировки и публикации в иностранных журналах снова хотите вентилировать с ответственными товарищами?
Да, эта система заставляла научников шевелиться, или изображать активное шевеление. И даже вознаграждала за это. Но мне как-то туда не хочется. Помните фильм «окно в Париж»? Там есть замечательная сцена, когда ностальгирующего эмигранта привозят к броневичку и с ним случается истерика…
//Не забудьте, что Кириллин был еще членом ЦК КПСС…//
Как ответил генерал Вольф американским дипломатам в фильме про Штирлица, «У нас все были в СС. И чем скорее вы забудете об этом тем лучше будет не только для нас, но, поверьте и для вас».
//И депутат верховного совета, если память мне не изменяет.//
Ну, так член ЦК КПСС просто не мог не быть депутатом ВС_СССР.
//Он, и ему подобные люди на всех уровнях аккурат и осуществляли партийно-советский контроль над наукой.//
Разумеется. И они, с одной стороны, понимали необходимость развития науки и для оборонного комплекса, и для сохранеия престижа страны. А с другой стороны, находились под диктатом м.-л. идеологии, причём одной из самых положительных её строн: под диктатом необходимости смотреть на Мир с материалистических позиций. И они честно работали не только на развитие науки (хотя, здесь было достаточно перекосов в оборонку), но, что не менее важно, — на укрепление научно-мировоззренческого воспитания общества (и здесь было достаточно перекосов в м.-л. идеологию). Тем не менее, несмотря на все перекосы, 4й_канал ТВ полностью работал на научно-образовательную и научно-популярную тематику. И по другим центральным каналам проходило немало научно-популярных передач. Студии «Центрнаучфильм» и «Документального фильма» создавали фильмы, которым, с моей т.з. не было и по сегодняшний день нет равных в мире.
А что касается печатных машинок… Да, — пережиток сталинщины…
Но даже «отец народов», отправив в 30е годы достаточное количество научных работников «пилить лес», всё же в 40х (когда жареный петух клюнул в известное место) бросился вытаскивать их из лагерей и создавать «шарашки», бытовые условия жизни в которых приближались к кремлёвским.
Я даже не про перегибы, перекосы и прочее «головокружение от успехов». Я к тому, что организация всего научного процесса была неразрывно связана с СС, пардон с КПСС. Я о том, что эффективность научного процесса (весьма относительная на мой взгляд) достигалась отнюдь не заседаниями в высоких кабинетах. Про кабинеты исчерпывающе высказался еще Окуджава
Что-то дождичек удач падает не часто.
Впрочем, жизнью и такой стоит дорожить.
Скоро все мои друзья выбьются в начальство,
И тогда, наверно, мне станет легче жить.
Скоро все мои друзья выбьются в начальство,
И тогда, наверно, мне станет легче жить.
Робость давнюю свою я тогда осилю.
Как пойдут мои дела, можно не гадать:
Зайду к Юре в кабинет, загляну к Фазилю,
И на сердце у меня будет благодать.
Зайду к Юре в кабинет, загляну к Фазилю,
И на сердце у меня будет благодать.
Зайду к Белле в кабинет, скажу, здравствуй, Белла,
Скажу, дело у меня, помоги решить.
Она скажет: ерунда, разве это дело,
И, конечно, мне тогда станет легче жить.
Она скажет: ерунда, разве это дело,
И, конечно, мне тогда станет легче жить.
Часто снятся по ночам кабинеты эти,
Не сегодняшние — нет, завтрашние — да:
Самовары на столе, дама на портрете.
Просто стыдно по пути не зайти туда.
Самовары на столе, дама на портрете.
Просто стыдно по пути не зайти туда.
Города моей страны все в леса одеты,
Звук пилы и топора трудно заглушить.
Может, это для друзей строят кабинеты?
Вот настроят и тогда станет легче жить.
Может, это для друзей строят кабинеты?
Вот настроят и тогда станет легче жить.
Наука-то делается не в кабинетах, а в лабораториях. Обратные связи и контроль должны доходить именно до этого уровня. Чтобы исследователь у меня в лабе приходил на работу, садился за установку и ставил эксперимент. Со времен позднего СССР и по сей день именно этот уровень организации потерян. И замены ему нету. Вопрос в том, кто и как будет обеспечивать моим сотрудникам возможность нормально работать? За все 25 лет моей реальной научной работы я от «кабинетов» видел только нищенскую базовую ставку, и помещение. А все установки, материалы, реактивы и доплаты, которые нужны, чтобы удержать приличных специалистов от отъезда за бугор, только за счет собственных усилий. При том, что такую же зарплату и помещения имеют и бездельники, все эти годы пьющие чай… И даже больше. Нам в институте никто даже прокладку в смесителе не поменяет, поскольку мы «богатые». И все это подается под соусом академических свобод.
//За все 25 лет моей реальной научной работы я от «кабинетов» видел только нищенскую базовую ставку, и помещение.//
Так мы же не про нынешние времена.
//Я к тому, что организация всего научного процесса была неразрывно связана с СС, пардон с КПСС.//
Важно, что эффективность имела место. И желание у людей работать в науке имело место. И престиж науки в СССР был на высочайшем уровне. Да, организация науки (как и всего остального) осуществлялась от КПСС. Но эта организация была на достаточно высоком уровне.
Мы уже пошли по второму кругу. Я пытаюсь сказать одну простую вещь. Возможности и достижения советской науки были неразрывно связаны с советским строем, с повсеместным диктатом партии. Невозможно сделать науку как в СССР, не восстановив весь советский строй. А восстановление диктата коммунистов на сегодняшний момент нереально, даже если кто-то об этом ностальгирует. Так что надо не сокрушаться по былым временам, а искать новые механизмы обратных связей в науке. Потому как нынешнее состояние плачевно. Старые механизмы успешно разрушены (что началось еще при позднем СССР), а новых нет как нет. Осталась пресловутая академическая свобода, которая в отсутствии конкуренции есть просто свобода сидеть ровно на пятой точке и ничего не делать. Чем и занималась академия все 20 с лишним лет своей свободы. Досиделись… Теперь это академическое болото просто необходимо чистить. Ибо 20 лет отрицательного отбора даром не прошли. И очень жаль, что самому научному сообществу (ан масс) это видимо не нужно. Потому и занимаются этим клерки. Больше, увы, некому. А клерки сделают как умеют. То есть х…во. Такова се ля ва…
//Возможности и достижения советской науки были неразрывно связаны с советским строем, с повсеместным диктатом партии.//
Не совсем. Усматриваю две тенденции:
1.Направленность на оборонку.
2.Материалистическое мировоззрение.
Направленность науки на оборонку — никак не связано с советским строем. В тех же США наука работает на оборонку нисколько не меньше. В несколько других формах, но результат тот же.
А материалистическое мировоззрение и его привнесение в массы через СМИ представляло собой очень положительный момент. И сегодня ничто не мешает вместо попыток вдалбливания ОПК и тупых сериалов про «ментов» на НТВ вернуться к преподаванию «материализма» и отдать 4й канал под учебные и научно-популярные программы, возродить в полном объёме «Центрнаучфильм». Да, «материализм» советского периода был примитивно-тупым. Ну, так соберите десяток философов-материалистов и создайте учебники без политической направленности. Это за год можно сделать. Отберите по одному проценту доходов у банков и профинансируйте ТВ и киностудии.
//Так что надо не сокрушаться по былым временам, а искать новые механизмы обратных связей в науке.//
Ну, вот это те новые механизмы никак не связанные с советским периодом, которые я предлагаю навскидку уже в полусне (два часа ночи). А если чуть подумать (и не в полусне), то таких механизмов можно предложить множество. Но ведь никто этого делать не будет — вот в чём проблема!
// Теперь это академическое болото просто необходимо чистить. Ибо 20 лет отрицательного отбора даром не прошли.//
Увы, возможно, здесь Вы правы. Но, всё же, РАН — это на сегодняшний день ЕДИНСТВЕННАЯ дееспособная структура. РАН — это ведь не только 1,5 тыщи академиков. Это — сотни институтов. И если перед этими институтами ставить востребованные задачи и дать достойное финансирование, то вполне будут работать. Но… опять же, никто этого делать не будет…
Зачем искать приключения? Проще, выгоднее и удобнее присосаться к трубе и грести «зелёные» лопатой. Сегодня власть — это те, кто именно так и сделал. У них все доходы — они и имеют безраздельную власть. А вот если начнёт работать наука, а вслед за ней и экономика, то они безраздельность власти потеряют. А то и вообще могут уйти со сцены. И зачем козе баян?
Дело не в направленности и мировоззрении (ИМХО). Чтобы система РАБОТАЛА, нужен контроль, механизмы поощрения и наказания на всех уровнях. Партийно-советская система с этим худо-бедно справлялась. Увы, она канула в лету.
Сейчас нет никаких механизмов, которые могут заставить академическую науку работать. Академики выбирают себя сами — то есть им по большому счету плевать на сотрудников. Академия неподконтрольна правительству, то ей плевать на мнение властей. Вместо этого вовсю педалируются академические свободы. Академия сама деньги не зарабатывает, а получает из бюджета, то есть ей плевать на финансовые вопросы. Академия в значительной степени изолирована от мирового научного сообщества, то есть ей плевать, что наиболее активные и молодые уезжают.
Поэтому реально что-то делают только весьма немногочисленные энтузиасты от науки.
Denny: 20.03.2015 в 23:43
« Так что надо не сокрушаться по былым временам, а искать новые механизмы обратных связей в науке. Потому как нынешнее состояние плачевно. Старые механизмы успешно разрушены (что началось еще при позднем СССР), а новых нет как нет. Осталась пресловутая академическая свобода, которая в отсутствии конкуренции есть просто свобода сидеть ровно на пятой точке и ничего не делать. Чем и занималась академия все 20 с лишним лет своей свободы. Досиделись… »
Похоже, что досиделись!
Из доклада об особенностях климата на территории РФ следует, что уровень концентрации СО2, для которого наблюдается устойчивый рост, в атмосфере северных широт достиг в 2014 г. Нового максимума. Среднегодовое значение превысило 400ppm для всех представленных станций.
Из этого доклада следует, что рост СО2 в 2014 г. По сравнению с 2013 г. По данным российских фоновых станций составил около 2 ppm, отсюда можно сделать вывод, что предельное значение в 426 ppm будет достигнуто уже через 13 лет.
Любопытно, как тогда может измениться биохимия в организме человека, и, к каким последствиям для человека эти изменения могут привести?
http://www.ecolife.ru/zhurnal/articles/36303/
Утверждается, что жизнь на Земле начиналась с молекул, которые могли создавать копии самих себя и, по-видимому, были похожи на современные РНК и ДНК. Проблема, однако, в том, что современные нуклеиновые кислоты нуждаются в помощи белков, чтобы сделать собственную копию. Но сами белки невозможно создать без нуклеиновых кислот – информация об аминокислотной последовательности закодирована в нуклеотидах ДНК. Получается, если бы нуклеиновые кислоты были первыми на Земле, они бы не смогли оставлять «потомство», а если первыми были белки – то где хранилась информация о белковых молекулах?
Эту проблему удалось разрешить, когда обнаружилось, что существуют РНК с каталитическими свойствами, которые могут осуществлять химические реакции без помощи белков – они получили название рибозимов. Более того, оказалось, что некоторые из таких РНК способны создавать себе подобных. Так родилась гипотеза «мира РНК», согласно которой жизнь на Земле началась в первичном химическом супе, заполненном древнейшими РНК, копировавшими самих себя. Но могли ли такие реакции идти просто в бескрайнем доисторическом растворе? Должны были быть какие-то микрореакторы, которые не давали бы разбегаться реагентам далеко друг от друга. Такую реакционную микроячейку могла бы сформировать липидная мембрана, но для синтеза липидов опять же необходимы белки, а белков у нас в мире РНК пока что нет. (Впрочем, здесь стоит заметить, что в последнее время появляются гипотезы, которые предлагают на роль химических реакторов микропоры в минеральных породах на дне древнего океана.)
http://www.ecolife.ru/infos/eto_interesno/36522/
На мой взгляд, гипотеза о химических реакторах в виде микропор в минеральных породах, возможно, может получить подтверждение после того, как будет правильно описан механизм сжатия и растяжения мембран клеток.
Вот теперь можно поискать новые механизмы обратных связей в науке в виде перехода к управляемой эволюции биосферы, что хорошо согласуется с VI технологическим укладом.
http://ispcjournal.org/journals/2015/yablokov.pdf
Возникает вопрос, а по времени мы уже не опоздали? Способна ли фундаментальная наука на современном этапе и в ограниченное время решать такой сложности задачи?
Вы правильно уловили суть противоречий в гипотезах о происхождении жизни. По сути мы имеем дело со сложным двигателем, который может работать только будучи целиком собранным.
Впрочем, гипотез тут много. Есть калиевая гипотеза, суть которой состоит в том, что жизнь зарождалась не в океане, основное содержание которого NaCl. Фокус в том, что внутри клеток NaCl практически отсутствует. Клетка от него активно избавляется. Основной внутриклеточный катоин — калий. Идея в том, что жизнь зарождалась в закрытых емкостях некоторых (не помню каких) пород, из которых аккурат калиевые соли и вымываются. И там (возможно в микропорах) мембранные оболочки были не критичны. А обособление от среды мембраной появилось позже, уже при слиянии как раз с натриевым океаном.
А что Вас не устраивает в механизмах сжатия и растяжения мембран? Они сами по себе довольно эластичны. Во-вторых, они как правило имеют большое число складок и инвагинаций, что создает динамический резерв поверхности при изменении формы. Третий способ регуляции — пиноцитоз. Клетка может захватывать внешнее содержимое в везикулы (при этом поверхность уменьшается, а объем растет), либо наоборот.
Статью http://ispcjournal.org/journals/2015/yablokov.pdf я знаю. Один из авторов из нашего института. Там немного сгущены краски. Но проблемы существуют. Увы, никто не может точно сказать, насколько они серьезны и насколько решаемы.
Denny: 23.03.2015 в 11:56
«А что Вас не устраивает в механизмах сжатия и растяжения мембран? Они сами по себе довольно эластичны. Во-вторых, они как правило имеют большое число складок и инвагинаций, что создает динамический резерв поверхности при изменении формы».
На мой взгляд, механизм сжатия и растяжения клеток должен описываться на уровне классической механики, т.е. должны быть описаны силы, которые воздействуя на мембрану, заставляют ее сжиматься или растягиваться. Известно, что любая сила связана с энергией, поэтому хотелось бы знать, откуда она берется?
Иными словами, если в данном механизме сжатия и растяжения мембран клеток в плотной упаковке отсутствуют законы классической механики, тогда любые гипотезы вызывают серьезные сомнения в их обоснованности.
Кроме этого, на мой взгляд, такой механизм должен быть характерен, как для живого, так и косного вещества.
Я не встречал, чтобы какая-нибудь гипотеза, связанная с сжатием и растяжением мембран клеток в плотной упаковке описывала бы приложенные силы, энергию и была бы характерной для сходных условий косного вещества.
С косным веществом гораздо проще, чем с живым. Давайте заменим эластичные мембраны клеток на достаточно жесткий трехмерный каркас из Si – O. Это не сложно, т.к. такой каркас возникает при полимеризации геля на основе метасиликата натрия при добавлении в него, например, любой слабой кислоты. Пусть такой кислой будет винная кислота. Если поверх застывшего геля залить раствор, например, хлористого кальция, тогда через некоторое время в геле будут образовываться кристаллы тартрата кальция.
Сами кристаллы нас будут интересовать только, как следствие неких процессов, которые происходят в геле.
Такой гель является оптически прозрачным, поэтому для исследования можно использовать метод голографической интерферометрии. Можно подобрать такую концентрацию хлористого кальция в растворе над гелем, что зарождения тартрата кальция не будет.
Очевидно, что при замещении винной кислоты в порах геля на хлористый кальций за счет диффузии будет меняться поверхностное натяжение на высокоразвитой поверхности каркаса геля. Это приводит к нарастанию мощных напряжений внутри геля с последующей релаксацией, т.е. напряжения снимаются с образованием микротрещин и полостей за счет разрыва связей Si – O и слияния определенного количества пор. Это экспериментальный факт и этим процессом можно управлять.
Откуда берутся силы, и энергия, хорошо описано в коллоидной химии и, по всей видимости, данный процесс нарастания напряжений и релаксации в двухфазных системах связан с проявлением эффекта Ребиндера, например:
Щукин Е.Д.,Перцов А.В.,Амелина Е.А.Коллоидная химия.—М.:Изд-во Моск. ун-та, 1982.
Любопытно другое. Этот процесс, назовем его разрушением, по всей видимости, характерен для любых двухфазных систем.
По этому поводу, американский ученый Ганс Гениш приводит следующие данные:
«Используя различные кислоты и соли металлов, можно получить множество других кристаллов. Среди кристаллов, которые хорошо образуются и растут в гелях, можно назвать следующие: тартраты аммония, меди, кобальта, стронция, железа и цинка; оксалаты кадмия и серебра; вольфрамат кальция; иодид свинца; сульфат кальция; кальцит и арагонит; сульфиды свинца и марганца; металлический свинец; медь, золото и многое другое. Для нас имеет значение то, что второй реагент не обязательно должен быть в виде раствора. Можно использовать газообразные реагенты при различных давлениях. Кроме того, не обязательно, чтобы гель был кислым, а основу его не обязательно должен составлять метасиликат натрия; может быть использован, например, силикагель разных марок или гели агар-агара. Существует множество примеров роста кристаллов в других вязких средах, как природных, так и искусственных. Например, льда в мороженом, тартратов в сыре, серы в резине, солей цинка в сухих элементах, рост кристаллов тиомочевины в соединительных тканях и костях организма человека. Но, кристаллы могут образовываться не только в гелевой среде. Драпер вместо обычных гелей использовал мелкий песок и одиночную капиллярную трубку; оказалось, что и в таких системах можно получать кристаллы».
Гениш Г. Выращивание кристаллов в гелях. М.: Мир, 1973
Отсюда можно предположить, что свойством сжатия и растяжения мембран обладают не сами клетки, а межклеточные поры, которые образуют клетки в плотной упаковке.
Учитывая, что жидкость несжимаемая, тогда должен существовать ионный канал, который при расширении межклеточной поры (сжатии клетки) должен позволять сбрасывать лишнюю внутри клеточную жидкость при увеличении объема межклеточной поры в межклеточную пору.
По всей видимости, такую роль выполняет ионный канал МСК, который реагирует на механическое воздействие.
На мой взгляд, тут происходят чисто физико-химические процессы, поэтому можно предположить, что роль биологии в управлении этими процессами за счет изменения поверхностного натяжения на мембранах клеток и изменению объема пор за счет образования и разрушения белков по отношению к критическому размеру пор. Иными словами, биология использует обратимость эффекта Ребиндера.
Схожими методами, т.е. изменяя концентрации исходных реагентов и кислотность при кристаллизации в гелях можно управлять не только зарождением кристаллов, но и их ростом, поэтому я считаю, что переход к управляемой эволюции биосферы вполне возможен.
Только для начала надо правильно описать кислотно-щелочной баланс и в нем учесть не только процесс кальцификации,например, кальцита:
Кравн [CaCO3] (тв) = [Ca2+][ CO32-]
где Кравн [CaCO3] (тв) = ПР, ПР – произведение растворимости.
но необходимо учесть возможный механизм управления физико-химическими процессами со стороны биологии.
Связь между ионизированным кальцием Са2+ и концентрацией белков в крови может быть представлена следующим образом
[Са2+][протеинат] / [белково-связанный кальций] = К
где [протеинат] — соответствует концентрации белка в плазме крови
К- константа равновесия.
Далее необходимо учесть связь концентрации угольной кислоты с концентрацией углекислого газа в атмосферном воздухе
Основной физиологически важной кислотой в организме человека является угольная кислота (Н2СО3), которая образуется за счет взаимодействия воды и двуокиси углерод
СО2+Н2О ↔ Н2СО3 ↔ H+ + HCO3-
Учитывая, что различные газы растворяются в воде неодинаково, и степень их растворимости пропорциональна парциальному давлению газа в растворе, то растворимость СО2 в плазме можно записать в следующем виде
Краств.Рсо2 = [СО2] раств.
где Краств. – константа растворимости СО2 в плазме.
Рсо2 — парциальное давление СО2
[СО2] раств. – количество СО2, растворенного в плазме.
Другой стороной медали влияния на систему управления является рН , влияющий на связывание кальция с альбумином. Например, процесс кальцификации будет приводить к ацидозу, а ацидоз понижает связывание свободного кальция в крови, в результате чего повышается содержание ионизированного кальция. Тем самым будет достаточно стабильным процесс кальцификации, но кислотность в плазме крови будет улетать в запредельную область, где жизнь невозможна, т.е. за значение меньше pH=7,3. Иными словами, в зону верхнего пессимума.
После этого можно получить ту зависимость, которой оперирует Робертсон, т.е. концентрации углекислого в 426 ppm или близкое к этому значению будет соответствовать pH=7,3.
В своих работах, английский ученый D. S. Robertson пишет, что уровень углекислого газа в атмосфере, при котором человечество может выжить, значительно ниже, чем предполагалось, поэтому безопасный для человека уровень углекислого газа требует пересмотра. Он рассчитал максимальный безопасный для человека уровень углекислого газа в атмосфере, составляющий 426 ррm. Ученый также считает, что под влиянием углекислого газа, уровень которого выше указанной цифры, происходит снижение величины pH в сыворотке крови, что ведет к ацидозу. Симптомы начальной степени ацидоза следующие: состояние перевозбуждения и умеренная гипертензия. Далее к ним добавляются сонливость и состояние беспокойства и как следствие уменьшение желания проявлять физическую активность. Существует вероятность того, что когда концентрация углекислого газа в атмосфере достигнет 426 ppm, а это может случиться раньше, чем через два поколения, здоровье, по крайней мере, некоторой части населения Земли, ухудшится.
D. S. Robertson. Health effects of increase in concentration of carbon dioxide in the atmosphere. Current science, vol. 90, no. 12, 25 june 2006.
D. S. Robertson. The rise in the atmospheric concentration of carbondioxide and the effects on human health. Med. Hypotheses, 2001, 56.
Лично меня интересует не столько биохимия, сколько реакция Человека в его действиях на существенные изменения биохимических процессов в его организме под воздействием изменяющейся внешней среды?
«На мой взгляд, механизм сжатия и растяжения клеток должен описываться на уровне классической механики, т.е. должны быть описаны силы, которые воздействуя на мембрану, заставляют ее сжиматься или растягиваться. Известно, что любая сила связана с энергией, поэтому хотелось бы знать, откуда она берется? Иными словами, если в данном механизме сжатия и растяжения мембран клеток в плотной упаковке отсутствуют законы классической механики, тогда любые гипотезы вызывают серьезные сомнения в их обоснованности.»
Это глубокое заблуждение. Никакой классической механики в масштабе клетки. Клетка — живая система, способная активно реагировать на внешние воздействия. И у нее есть для этого запасы энергии. Тем и отличается принципиально от косного вещества.
Denny: 23.03.2015 в 15:59
« Клетка — живая система, способная активно реагировать на внешние воздействия. И у нее есть для этого запасы энергии.»
За счет чего точка на мембране клетки может перемещаться из точки А в точку В в пространстве и как это связано со свойствами двухфазной системы «мембрана — жидкость»?
ну тут есть и внутри науки много безобразий, творимых именно научными сотрудниками,
причем так называемыми «именитыми». Кому то почему то в аспирантуре циклотрон достался, а кому то ржавый гвоздь. От много зависело, от обманов частных и государственных, от пробивной силы страждущего …ох от многого. И вот по прошествии лет те, кому достался «циклотрон» вдруг тыкают пальцем в грудь тех, кто и с гвоздем докторами сумели стать, кичатся «успехами»….как-то забывая, что основой этих успехов были просто бешенные советские бабки, распределяемые во помощь строго по блату и по мере приближенности к академикам. В этом есть и советскость, но и в америках дело обстоит похожим образом. Можно ведь нечестно распределять не только «зеленые», но и производственный научный ресурс, приносящий «зеленые» и громкость званий впоследствии. Не так ли? И у меня всегда есть сомнения в отношении «удачливых», тех кто еще не приходя в сознание «нечаянно- случаянно» получил в руки могучую советскую технику, на которую работали миллионы людей, включая моих родителей, а не гвоздь и разбитую пробирку, как это случилось у меня…
//ну тут есть и внутри науки много безобразий, творимых именно научными сотрудниками//
Конечно есть. Люди есть люди со всеми присущими им качествами. И полностью избавиться от этого невозможно. Но в советское время вся обстановка способствовала тому, чтобы общество становилось научно-образованным. Помню, как в 60х годах в районной поликлинике уборщици из нашего дома (малограмотная женщина) сидя в очереди держала в руках журнал «НиЖ» и тыкая в него пальцем чему-то поучала сидящих рядом тёток. Тираж «НиЖ» был более 3х миллионов. Не меньше тиражи и др. н.-п. журналов — «Техника молодёжи», «Знание — сила», «Химия и жизнь» (были и другие, не все помню). В школьных программах упор делался на научное образование. До 60х годов физика (понятно, что на самом простом уровне) начиналась с 4го класса (с 60х название заменили на «Природоведение»). И преподавали её учительницы младших классов.
И всё это способствовало тому, что общий уровень научной грамотности в СССР был без преувеличения самым высоким в мире. Полагаю, что с огромным отрывом.
Л.Л.Гошка: 23.03.2015 в 16:18 «За счет чего точка на мембране клетки может перемещаться из точки А в точку В в пространстве и как это связано со свойствами двухфазной системы «мембрана — жидкость»?
В мембране куча белков, участвующих в огромном числе реакций, в том числе АТФ-азных, то есть с затратами энергии. Они еще связаны с цитоскелетом и внеклеточным матриксом. Самое грубое и простое сравнение — парашют, форма и поверхность которого регулируется стропами. Представление о клетке как о жидкости, окруженной липидной мембраной, давным давно устарело. Складки, инвагинации, отщепление и встраивание везикул в мембрану — большое количество активных процессов. И все это под разноплановым динамическим контролем.
Простейший пример — химический синапс. Без которого не происходит передачи информации. Нейромедиатор содержится в везикулах внутри нервного окончания, которые при получении сигнала встраиваются в мембрану (увеличивая поверхность и снижая объем). Содержимое выплескивается наружу. Для компенсации и ресаклинга образуются инвагинации, которые потом отщепляются с образованием новых везикул. На все это работают специфические белки и специфические липиды. Белки эти, в свою очередь, удерживаются на определенном месте другими белками… А могут и перестраиваться.
Denny: 23.03.2015 в 16:54
С моей точки зрения, Вы описываете систему управления механизмом сжатия и растяжения мембран клеток в плотной упаковке. К системе управления у меня вопросов нет и, если я правильно понимаю, то он достаточно хорошо изучен. В нем не может быть законов классической механики.
А вот с какой целью это делается, Вы точно подметили:
«Самое грубое и простое сравнение — парашют, форма и поверхность которого регулируется стропами».
Меня как раз интересует парашют, форма и поверхность которого регулируется стропами. Иными словами, Вы описываете парашютиста, который регулирует стропами форму и поверхность парашюта, а меня интересуют процессы, которые происходят при изменении формы и поверхности парашюта.
На мой взгляд, для того чтобы перейти от парашютиста к парашюту, необходимо рассматривать двухфазную систему «мембрана — жидкость». Иными словами, межклеточную пору, которую образуют мембраны клеток в плотной упаковке с внеклеточной жидкостью в поре.
Будем считать величину межфазной поверхностной энергии основным параметром, характеризующим взаимодействие тела и среды и определяемым их химическим составом. Следующее упрощенное рассмотрение позволяет получить связь прочности и поверхностной энергии для тела, имеющего дефект в виде микротрещины.
В нашем случае телом можно считать плотный комплекс из клеток, а дефектом структуры — поры, которые образуют эти же клетки.
Для простоты рассмотрим твердое тело – пластину единичной толщины, к которой приложено растягивающее напряжение р (в Н/м2). На мой взгляд, в коллоидной химии на данном примере наиболее просто и понятно объяснены процессы, которые происходят в двухфазной системе. В соответствии с законом Гука, упругая деформация тела приводит к накоплению в нем упругой энергии с плотностью, равной
Wупр = р2/2Е,
где Е – модуль Юнга.
Пусть в теле возникает сквозная трещина (надрез) длиной l; при этом в части объема тела происходит спадание упругой деформации и, соответственно, уменьшение плотности упругой энергии Wупр. Можно приближенно считать, что подобная релаксация напряжений происходит в области с размером порядка l, т.е. уменьшение запасенной в теле упругой энергии пропорционально квадрату размера трещины:
ΔFупр ~ – р2l2/2Е,
Вместе с тем, раскрытие трещины сопровождается увеличением поверхностной энергии вследствие образования новой поверхности раздела фаз с площадью, пропорциональной удвоенной длине трещины (чем не парашют, форма и поверхность которого не регулируется стропами?). Таким образом, зависимость свободной энергии системы от размера трещины имеет вид
ΔF ~ 2σl – р2l2/2Е,
т.е. при образовании зародышей новой фазы, величина свободной энергии ΔF проходит через максимум; этому максимуму свободной энергии отвечает критический размер трещины, равный
lc ~ σЕ/р2.
Трещины с размером, большим критического lc, неустойчивы и самопроизвольно увеличивают свои размеры, что приводит к образованию макроскопических трещин и разрушению тела. Трещины с размером меньше критического должны стремиться уменьшить свои размеры («залечиваться»).
Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М., 1982.
Это механизм, который не связан с живым веществом и, по всей видимости, использование метода голографической интерферометрии при исследовании диффузии хлористого кальция в гель при изменении поверхностного натяжения фиксирует возрастание напряжения в геле с последующей релаксацией именно этого механизма.
Что касается живого вещества и двухфазной системы, любопытны выводы физиологов:
«Было установлено, что поверхностное натяжение мембран крупных клеток и монослоя липидов на поверхности раздела «липид – вода» сильно отличаются. Было предположено, что низкое поверхностное натяжение клеточной мембраны обусловлено наличием белковых структур, входящих в ее состав или покрывающих мембрану. Дальнейшие исследования показали, что добавление к липидам небольшого количества белка резко снижает поверхностное натяжение (чем не работа парашютиста со стропами по изменению формы и поверхности парашюта?)».
Фундаментальная и клиническая физиология: Учебник для студ. высш. учеб. заведений/ Под ред. А.Г.Камкина и А.А.Каменского.- М.: Издательский центр «Академия», 2004.-1072с.
Вот и хотелось бы оперировать не с пластинкой и сквозной трещиной, а полноценной межклеточной порой, у которой полностью описаны свойства и условия, при которых она может увеличивать свой объем, и тем самым понижая площадь своей поверхности, и наоборот. Через силы, которые заставляют эту пору понижать или увеличивать свой объем с повышением или понижением своей поверхности и энергию.
Только потом будет интересовать система управления механизмом сжатия и растяжения мембран клеток в плотной упаковке.
Denny, мне понравилась ваша модель «парашюта».
Если считать физико-химические процессы, происходящие в двухфазной системе «парашютом» и они характерны, как для живого, так и косного вещества, тогда «парашютистом» надо считать биологические процессы, характерные только для живого вещества.
На мой взгляд, данный «парашютист» и задает свойства сложной открытой системы, используя в своих целях свойства «парашюта».
Я предполагаю, что, если удастся описать «парашют», тогда будут понятны действия «парашютиста», а это прямой выход на технологии перехода к управляемой эволюции биосферы, поэтому, на мой взгляд, так важно разобраться с механизмом сжатия и растяжения мембран клеток в плотной упаковке с учетом свойств межклеточных пор.
У меня складывается впечатление, что двухфазные системы, а в частности свойства пор являются тем самым неуправляемым «парашютом» для косного вещества. Например, выветривание в геологии, высолообразование в строительстве и т.д. С появлением живого вещества «парашют» получает «парашютиста». Тем самым «парашют» становится управляемым, а живое вещество – эволюцию.
Видите ли, я просто в упор не понимаю Ваших исходных посылок. Я тут не специалист, но мне представляется, что все рассуждения «В нашем случае телом можно считать плотный комплекс из клеток, а дефектом структуры — поры, которые образуют эти же клетки.» просто не имеют отношения к делу. Клеточная мембрана просто разделяет две жидкие фазы: вне- и внутриклеточную. Система в равновесии. И никаких упругих деформаций не возникает. То есть я полагаю, что исходное приближение, в рамках которого рассматривается система, ошибочно.
Denny: 24.03.2015 в 8:46
«Видите ли, я просто в упор не понимаю Ваших исходных посылок».
Я воспользуюсь данными из следующего источника:
Фундаментальная и клиническая физиология: Учебник для студ. высш. учеб. заведений/ Под ред. А.Г.Камкина и А.А.Каменского.- М.: Издательский центр «Академия», 2004.-1072с.
Клетка скелетной мышцы называется мышечным волокном. Считается, что во время генерирования силы, укорачивающей мышечное волокно, перекрывающиеся толстые и тонкие филаменты каждого саркомера сдвигаются друг относительно друга, подтягиваемые движениями поперечных мостиков, длина которых при укорочении саркомера не изменяется. Этот механизм называется моделью скользящих нитей.
При укорочении волокна каждый поперечный мостик, прикрепившийся к тонкому филаменту, совершает поворот наподобие вращения лодочного весла, Вращательные движения множества поперечных мостиков подтягивают тонкие филаменты от обоих краев А-диска к его середине, и саркомер укорачивается.
Последовательность событий, начиная от связывании поперечного мостика с тонким филаментом и до момента, когда система готова к повторению процесса, называется рабочим циклом поперечных мостиков.
Каждый цикл состоит из четырех стадий:
1) Прикрепление поперечного мостика к тонкому филаменту;
2) Движение поперечного мостика, создающего напряжение тонкого филамента;
3) Отсоединение поперечного мостика от тонкого филамента;
4) Получение поперечным мостиком энергии, после чего он снова готов к связыванию с тонким филаментом и повторению цикла.
Каждый поперечный мостик совершает свой рабочий цикл независимо от других мостиков;
В любой момент процесса сокращения лишь некоторых из них связаны с прилегающими тонкими филаментами и создают тянущее усилие, тогда как другие находятся в стадии отсоединения.
Я не специалист по физиологии, поэтому мне не понятна вторая стадия цикла, когда мостики не только за счет чего-то двигаются, но еще создают тянущее усилие?
На это дело можно посмотреть с другой стороны.
Ге́ли (ед.ч. гель, от лат. gelo — «застываю») — структурированные системы, состоящие из высокомолекулярных и низкомолекулярных веществ. Наличие трёхмерного полимерного каркаса (сетки) сообщает гелям механические свойства твёрдых тел: отсутствие текучести, способность сохранять форму, прочность и способность к деформации (пластичность и упругость).
Гели состоят, по крайней мере, из двух компонентов, один из которых образует непрерывную трёхмерную макромолекулярную сетку, выступающую в роли каркаса, пустоты в которой заполнены низкомолекулярным растворителем — дисперсионной средой.
Вещества, способные образовывать макромолекулярную структуру гелей, называются гелеобразователями. К ним относятся как неорганические (диоксид кремния, оксид алюминия), так и органические вещества и их смеси (поливиниловый спирт, полиакриламид, желатина, агар-агар, пектиновые вещества и др.). В качестве низкомолекулярной дисперсионной среды — наполнителя геля — выступают вода, низшие моно- и олигоспирты, углеводороды. Гели с водной дисперсионной средой называются гидрогелями, со спиртовой — алкогелями, с углеводородной — органогелями (общее название «лиогели»).
Таким образом, мы имеем трёхмерную макромолекулярную сетку, выступающую в роли каркаса, пустоты в которой заполнены низкомолекулярным растворителем — дисперсионной средой. Вот пустоты, которые заполнены дисперсионной средой и являются порами.
Если будем определенную дисперсионную среду постепенно замещать другой, например, раствор винной кислоты на раствор хлористого кальция, тогда из-за изменения поверхностного натяжения на поверхности трехмерного каркаса в геле возникают мощные напряжения, которые снимаются при релаксации, т.е. частичном разрушении его каркаса с образованием микротрещин и полостей.
Любопытно и то, что если гель на основе метасиликата натрия поместить в родственную жидкость, например, в жидкое стекло, тогда он разрушается полностью, а если в раствор хлористого кальция, тогда частично. Иными словами, проявляются физико-химические явления, характерные для процессов деформации и разрушении твердых тел.
Могут ли толстые и тонкие филаменты по определению гелей считаться трехмерным каркасом внутри мышечного волокна? Иными словами, являются ли толстые и тонкие филаменты, находящиеся в жидкости, двухфазной системой?
Если да, тогда вокруг толстых и тонких филаментов могут образовываться поры, особенно когда происходит прикрепление поперечных мостиков к тонкому филаменту.
Тогда поры меняют свой размер за счет проявления физико-химических явлений, характерных для процессов деформации и разрушении твердых тел или все-таки мостики создают тянущее усилие?
Физиологи в своей модели пренебрегают свойствами двухфазной системы.
Не является ли вторая стадия цикла проявлением физико-химических явлений, характерных для процессов деформации и разрушении твердых тел?
Я не смотрел, но вполне возможно, что на первой и второй стадиях параллельно может проходить процесс перераспределения концентраций тех или иных ионов, например, ионов кальция между поверхностью и объемом в порах с целью изменения поверхностного натяжения.
Все правильно в учебнике. Во-первых, все эти процессы происходят ВНУТРИ клетки (мышечного волокна). Мостики и прочие филаменты — в простоте суть макромолекулы. При этом процессе расходуется химическая энергия АТФ, за счет чего происходят конформационные изменения в молекулах и совершается работа. Ессно, при сокращении вытянутое волокно укорачивается и утолщается. Отношение поверхность-объем меняется. Насколько я помню, мембрана при этом просто сморщивается в складки.
Цитоплазма клетки не вполне гель. Она скорее тиксотропна, то есть способна к обратимым переходам между состояниями геля и золя. За счет таких переходов, например, ползет амеба. Все это физиологам неплохо известно.
Denny: 24.03.2015 в 16:28
«Все правильно в учебнике».
Возможно, но есть один нюанс, который знает любой, кто занимается выращиванием кристаллов в гелях. Кристаллы зарождаются и растут не в порах, а полостях и микротрещинах. При этом они растут высокого качества, а это говорит о том, что они не испытывают воздействия со стороны геля. Отсюда можно предположить, что при увеличении объема кристалла, объем полости или микротрещины увеличивает свой объем не за счет граней кристалла, а самопроизвольно и в отсутствии биологических процессов.
Любопытно и то, что при нарастании напряжения в гелях, которые фиксирует голографическая установка, не удалось оценить их значение, т.к. изгиб интерференционных полос был под 90 градусов. Иными словами, был бесконечно большим, для этого метода.
Любопытно, а каким методом определили, что поперечные мостики создают тянущее усилие? По всей видимости, увидели, что они скучиваются и поэтому решили, что создают тянущее усилие? А может быть, они не создают тянущее усилие, а скручиваются по другим причинам?
Как-то странно это выглядит: съел полкило колбасы на обед и этого хватило перенести пару тройку тонн груза на своем горбу из точки А до точки В до конца рабочего дня.
Насколько я помню, для актина, миозина и прочих белков участников есть в настоящее время просто рентгеновские структуры высокого разрешения. А тянущее усилие потому, что происходит относительное продольное скольжение актиновых и миозиновых нитей.
Denny, лично меня вполне устраивает и модель скользящих нитей, и рабочие циклы поперечных мостиков. Для меня принципиально важно экспериментальное подтверждение такого факта, что поперечные мостики (макромолекулы) могут создавать тянущее усилие. Если я правильно понимаю, то на первом цикле прикрепления поперечного мостика к тонкому филаменту тянущее усилие у макромолекул отсутствует, иначе как бы они прикрепились? Но, на втором цикле тянущее усилие каким-то образом появляется.
Можно предположить, что в процессе эволюции живого вещества сложился некий механизм включения и выключения тянущего усилия для макромолекул и этот механизм управляется генетическим кодом.
Отсюда можно сделать вывод, что этот некий механизм только косвенно зависит от флуктуаций внешней среды.
В том случае, если такой некий механизм отсутствует, а макромолекулы не обладают свойством создавать тянущее усилие, тогда можно предположить, что биология использует в своих целях свойства двухфазных систем и функциональное назначение прикрепления поперечного мостика к тонкому филаменту с целью образования поры. Но, если в любых пористых телах проявляются физико-химических явления, характерные для процессов деформации и разрушении твердых тел, тогда модель скользящих нитей будет напрямую зависеть от состояния загрязнения внешней среды.
На мой взгляд, суть проявления физико-химических явлений в пористых телах в том, что они обладают большой удельной поверхностью. Удельную поверхность выражают отношением общей поверхности пористого тела к его объёму или массе.
Использование метода голографической интерферометрии при исследовании кристаллизации в гелях показывает, что перед началом зародышеобразования при начале изменения поверхностного натяжения в процессе замещения одной дисперсионной среды на другую при фиксированном объеме геля, в нем возникают мощные напряжения с последующей релаксацией и образованием микротрещин и полостей.
Иными словами, происходит изменение удельной поверхности только за счет изменения общей поверхности геля, а это характерно для процессов деформации и разрушении твердых тел:
Зависимость свободной энергии системы от размера трещины (в нашем случае пора) имеет вид
ΔF ~ 2σl – р2l2/2Е,
т.е. при образовании зародышей новой фазы, величина свободной энергии ΔF проходит через максимум; этому максимуму свободной энергии отвечает критический размер трещины, равный
lc ~ σЕ/р2.
Трещины с размером, большим критического lc, неустойчивы и самопроизвольно увеличивают свои размеры, что приводит к образованию макроскопических трещин и разрушению тела. Трещины с размером меньше критического должны стремиться уменьшить свои размеры («залечиваться»).
Можно предположить, что в том случае, если дисперсная фаза (каркас) будет не жесткий, а эластичный, тогда поры могут обладать свойством сжатия и растяжения с целью изменения свой поверхности.
Поэтому, в том случае, если макромолекулы не обладают свойством создавать тянущее усилие, тогда ученый из Великобритании Робертсон сделал свои выводы еще по-божески.
Ученый считает, что под влиянием углекислого газа, уровень которого выше 426 ррm , происходит снижение величины pH в сыворотке крови, что ведет к ацидозу. Симптомы начальной степени ацидоза следующие: состояние перевозбуждения и умеренная гипертензия. Далее к ним добавляются сонливость и состояние беспокойства и как следствие уменьшение желания проявлять физическую активность. Существует вероятность того, что когда концентрация углекислого газа в атмосфере достигнет 426 ppm, а это может случиться раньше, чем через два поколения, здоровье, по крайней мере, некоторой части населения Земли, ухудшится.
D. S. Robertson. Health effects of increase in concentration of carbon dioxide in the atmosphere. Current science, vol. 90, no. 12, 25 june 2006.
D. S. Robertson. The rise in the atmospheric concentration of carbondioxide and the effects on human health. Med. Hypotheses, 2001, 56.
Я понимаю, что сложно представить, чтобы разум человека жил своей жизнью, а его организм своей.
А вот по поводу, что раньше появилось: курица или яйцо, написано в учебнике: Фундаментальная и клиническая физиология: Учебник для студ. высш. учеб. заведений/ Под ред. А.Г.Камкина и А.А.Каменского.- М.: Издательский центр «Академия», 2004.-1072с.
Многие клетки обладают ограниченной способностью преобразовывать химическую энергию в механическую силу и движение. Но только в мышечных волокнах этот процесс занял главное место.
Основная функция специализированных клеток состоит в генерировании силы и движения, которые организм использует, чтобы регулировать внутреннюю среду и перемещаться в пространстве.
Именно от мышечных сокращений зависит человеческое общение – будь то речь, письмо, создание художественных произведений. В конечном счете, только управление деятельностью мышц позволяет человеку выражать свои мысли.
Поэтому, Denny, о вашем выводе, что досиделись, я полностью согласен. Меня тянет за язык спросить, а не пора ли заняться технологиями создания искусственной среды обитания для человека. Но учитывая состояние и модель нашей экономики, когда можно только зарабатывать на аукционах по торговле здоровьем и жизнью людей, я такой вопрос не задам, т.к. никакого смысла работать в таких условиях не вижу.
Лет через тринадцать и так на своей шкуре ощутим все эти прелести.
«Можно предположить, что в процессе эволюции живого вещества сложился некий механизм включения и выключения тянущего усилия для макромолекул и этот механизм управляется генетическим кодом.»
Это безусловно так и есть. Макромолекулы за счет расходования химической энергии АТФ имеют способность создавать самые разные механические усилия. Без этого вообще невозможно поддерживать состояние внутренней среды клетки, отличной от внешнего содержимого. Поскольку надо тащить ионы и разные молекулы вверх по градиенту концентрации.
Вся суть отличия живого вещества от косного в том, что живое не следует изменениям внешних условий по простой физико-химии. Изменения среды играют роль пусковых механизмов для генерации активного ответа. Обеспечивается это сложной белковой машинерией и расходом энергии.
В части мышечного сокращения это происходит так:
пусковым механизмом цикла сокращения служат ионы кальция. В покое клетка от них активно избавляется (выкачивает наружу при помощи белков-помп с расходом энергии). Создается градиент порядков 5 концентрации внутри и снаружи. Когда приходит электрический сигнал в виде деполяризации мембраны (это отдельная кухня создания и регуляции электрического потенциала порядка 70 мв), под действием деполяризации открываются специальные кальциевые каналы. Кальций входит внутрь и играет роль катализатора высвобождения энергии в виде механического сокращения. Волна деполяризации проходит, кальций откачивается, волокно расслабляется.
ЗЫ. Это КРАЙНЕ УПРОЩЕННАЯ схема.
Denny: 25.03.2015 в 13:00
«пусковым механизмом цикла сокращения служат ионы кальция».
С вашего позволения я смоделирую схожую ситуацию, но с другой целью и без биологии. Пусковым механизмом для кристаллизации в гелях и получения кристаллов, например, тартрата кальция, служат ионы кальция. Дисперсная система (гель) в начальный момент времени не содержит таковых, а получается при сливании растворов метасиликата натрия и винной кислоты. После застывания получаем гель с трехмерным каркасом из связей Si – O.
После этого поверх застывшего геля наливанием раствор хлористого кальция, например, 1моль /литр тем самым получаем хороший градиент концентраций на границе раздела гель-раствор. Очевидно, что за счет диффузии винная кислота будет поступать в раствор над гелем, а ионы кальция в гель, замещая там ионы винной кислоты.
Первой стадией кристаллизации в данном случае является нарастание напряжений в гелях.
Второй стадией является релаксация напряжений с появлением микротрещин и полостей.
Третьей стадией является зарождение кристаллов в микротрещинах и полостях.
Четвертой стадией является рост кристаллов, которые, как правило, не испытывают воздействие на себя со стороны геля при увеличении своего объема, т.е. грани кристалла не увеличивают объем микротрещины или полости, при получении кристаллов высокого качества.
В нашем случае нас интересует только один процесс – нарастание напряжений и релаксация. Мы к нему не имеем никакого отношения. С таким же успехом мы можем получать кристаллы в других средах, например, льда в мороженом, тартратов в сыре, серы в резине, солей цинка в сухих элементах, рост кристаллов тиомочевины в соединительных тканях и костях организма человека.
Любопытно, что даже кристаллы тиомочевины в соединительных тканях и костях организма человека.
Возвращаясь к гелям. Напряжения возникают столь значительные, что с легкостью разрушают трехмерный каркас геля из связей Si – О.
А если изначально возьму раствор хлористого кальция концентрацией свыше 2 моль/литр, так тут могу получить не только микротрещины и полости, а целые каналы от границы гель – раствор до дна пробирки.
Отсюда вопрос, а достаточно ли химической энергии АТФ на не только прикрепление поперечного мостика к тонкому филаменту, но и способностью создавать самые разные механические усилия?
Не притянуто ли утверждение, что энергия АТФ расходуется на самые разные механические усилия, когда в дисперсной системе, как мышечное волокно имеется другой более мощный источник энергии, за уши?
Мы ведь в обоих примерах имеем дело с дисперсной системой и ионами кальция, но используем их с разными целями.
Л.Л.Гошка: 25.03.2015 в 14:30 Про кальций. Внутри клети порядка 10 в минус восьмой моль на литр. Снаружи — порядка 10 в минус третьей. Так что кальций по-любому играет сигнальную роль. Это показано совершенно точно.
В том-то и дело, что для работы простой физико-химии требуются большие изменения и большие усилия. А белки, как катализаторы дают очень большие коэффициенты усиления сигнала. Не забудьте, что система должна работать циклически, то есть процессы должны возобновляться. И это тоже требует затрат энергии. В предложенной Вами системе источник энергии — ОДНОРАЗОВЫЙ.
Плюс к этому, любые масштабные изменения (текучести, ионного состава и пр.) неизбежно будут сказываться на всяких других клеточных процессах, а потому малоприемлемы для живой системы. Если клетку переполнить кальцием — она просто дохнет.
Так что живая материя работает иначе. Есть молекулы- рецепторы, высокочувствительные к малейшим изменениям условий. Дальше запускается каскад специфических реакций, опосредуемых белками, который обладает потрясающими коэффициентами усиления (за счет энергии АТФ, ессно). В результате получается генерализованный ответ. При сохранении необходимого для поддержания жизни гомеостаза.
Насколько я знаю, чемпион — фоторецепция. ОДИН ЕДИНСТВЕННЫЙ фотон светового диапазона (физическое влияние которого ничтожно) вызывает физиологически значимый ответ в клетке сетчатки.
Denny: 25.03.2015 в 15:14
«В том-то и дело, что для работы простой физико-химии требуются большие изменения и большие усилия. А белки, как катализаторы дают очень большие коэффициенты усиления сигнала».
Согласен, что и подтверждают физиологи:
«Было установлено, что поверхностное натяжение мембран крупных клеток и монослоя липидов на поверхности раздела «липид – вода» сильно отличаются. Было предположено, что низкое поверхностное натяжение клеточной мембраны обусловлено наличием белковых структур, входящих в ее состав или покрывающих мембрану. Дальнейшие исследования показали, что добавление к липидам небольшого количества белка резко снижает поверхностное натяжение».
Фундаментальная и клиническая физиология: Учебник для студ. высш. учеб. заведений/ Под ред. А.Г.Камкина и А.А.Каменского.- М.: Издательский центр «Академия», 2004.-1072с.
Только мембрану надо считать дисперсной фазой.
По поводу изменения поверхностного натяжения за счет ионов кальция у меня нет данных.
«В предложенной Вами системе источник энергии — ОДНОРАЗОВЫЙ».
Тут ничего сказать не могу, так как из данной зависимости этого не видно:
lc ~ σЕ/р2.
Трещины с размером, большим критического lc, неустойчивы и самопроизвольно увеличивают свои размеры, что приводит к образованию макроскопических трещин и разрушению тела. Трещины с размером меньше критического должны стремиться уменьшить свои размеры («залечиваться»).
Тут могут пояснить специалисты по коллоидной химии. Если искусственно менять объем поры, как в цикле прикрепления поперечного мостика к тонкому филаменту, будет ли пора сжиматься один раз или возможен цикл?
«Трещины с размером, большим критического lc, неустойчивы и самопроизвольно увеличивают свои размеры, что приводит к образованию макроскопических трещин и разрушению тела. »
Ну и… Как восстановить систему обратно для повторного использования?
«После этого поверх застывшего геля наливанием раствор хлористого кальция, например, 1моль /литр тем самым получаем хороший градиент концентраций на границе раздела гель-раствор. Очевидно, что за счет диффузии винная кислота будет поступать в раствор над гелем, а ионы кальция в гель, замещая там ионы винной кислоты.
Первой стадией кристаллизации в данном случае является нарастание напряжений в гелях.
Второй стадией является релаксация напряжений с появлением микротрещин и полостей.»
И что дальше? Как вернуть систему к исходному состоянию? Откачивать моль кальция? Замещать все обратно? Вы представляете, каковы энергетические затраты? Хотя бы просто по закону сохранения энергии. Чтобы вновь использовать энергию, ее надо вернуть в систему. Причем это действие антиэнтропийно.
На самом деле классическая модель вполне адекватно включает физико-химические свойства компонентов. Переходы гель-золь считаются одним из ключевых элементов амебоподобного движения. Вязкость мембраны тоже участвует во многих функциях. Посмотрите понятие «lipid raft» (липидный плотик). Разумеется, есть много вещей, которые мы еще мало понимаем… Не исключено, что и в роли физико-химических свойств. Роль тех же липидных плотиков осознали сравнительно недавно.
Denny, я с вами вел дискуссию как специалист по обеспечению качества воздуха в помещениях. Мне ровным счетом по барабану, какой моделью пользоваться, главное чтобы она описывала как можно точнее реальные процессы. Вы мечтали об обратных связях, я вам их обеспечил. Реакция на них следующая:
«На самом деле классическая модель вполне адекватно включает физико-химические свойства компонентов».
Расскажите это школьникам. Описывать дисперсную систему и не учитывать ее свойств – нонсенс, который вызывает недоверие.
«Ну и… Как восстановить систему обратно для повторного использования?»
«И что дальше? Как вернуть систему к исходному состоянию? Откачивать моль кальция? Замещать все обратно?»
Не по адресу, т.к. я не занимаюсь научной работой, а занимаюсь работой по обеспечению качества воздуха в помещениях.
«Посмотрите понятие «lipid raft» (липидный плотик)».
Я прекрасно понимаю, что проблема обеспечения качества воздуха в помещениях касается меня, а у фундаментальной науки свои проблемы, которые ну ни как не связаны с простым обывателем, но который просто тупо обязан оплачивать за свой счет эту науку.
А Вы-то сами готовы работать в системе с обратными связями?
Гошка, не сердитесь. Вы спрашивали, выдвигали предположения, сомневались. Я отвечал как мог, исходя из своих знаний. Свойства дисперсных систем учитываются. И гель-золь в цитоплазме и подвижность-вязкость мембран. Вполне возможно, что некоторые моменты недооцениваются наукой. Это сплошь и рядом бывает. Однако, чтобы такие дыры вскрыть, нужна дискуссия совсем другого уровня, чем ведем мы с Вами.
Потому и есть проблемы с обратными связями в науке, что она (фундаменталка) непосредственно с потребителем не связана. Поэтому такие связи сами по себе не возникают (это не обслуживание покупателя в магазине), а требуют специального внимания. Но связь такая несомненна. Один из последних ярких примеров — открытие хеликобактер, вызывающего гастриты и язвы. Сделано фундаменталкой наперекор вековым медицинским традициям лечения язв овсянкой. В масштабах человечества подобные вещи с лихвой перекрывают затраты. Другое дело, что игра идет втемную, и никто заранее не знает, кому и когда удастся какие-нибудь липидные плотики использовать на благо человечества.
Лично для меня обратные связи в том, что результаты моей работы востребованы и используются для дальнейшего развития научных представлений. Есть и некоторые идеи осчастливить человечество важными открытиями. Но уж как выйдет…
Denny: 25.03.2015 в 21:20
«Гошка, не сердитесь»
А мне ничего другого не остается делать, когда используются непродуманные модели, да еще считаются адекватными. Например, как описание кислотно-щелочного баланса.
По всей видимости, когда-то какой-то научный деятель сравнил значения двух констант диссоциации угольной кислоты и посчитал, что из-за малой величины второй константой можно пренебречь. Такое бывает, если не учитывать возможные реакции людей на эти умозаключения.
Тем самым он исключил из рассмотрения процесс кальцификации в организме человека, то единственное, но очень важное условие связи ионов кальция с кислотно-щелочным балансом и смены приоритетности химических реакций.
Условием образования такого патогенного биоминерала, как кальцит является пересыщение в растворе:
[Са↑2+]•[СО3↑2-]> ПР
при химической реакции
Са↑2+ + СО3↑2- = СаСО3↓,
где [Са↑2+] и [СО3↑2-] – концентрация кристаллообразующих ионов в растворе;
ПР – произведение растворимости.
А растворения:
[Са↑2+]•[СО3↑2-]< ПР
Это в дальнейшем привело к тому, что медики вынуждены были, образно говоря, заниматься онанизмом, а их пациенты уже знали состояние, когда весь мир им становится не мил.
От того, что второй константой диссоциации пренебрегли, от этого нарушения метаболизма никуда не делись и результатом такого нарушения является следующая замечательная картина образований кальцита в различных органах человека:
Камни мочевой системы, желчные камни, зубные камни, слюнные камни, кальцификаты на легких, минеральные отложения на сосудах, минеральные образования в злокачественных опухолях, поджелудочные камни, носовые камни.
Кроме этого патогенный биоминерал гидроксилапатит [Са5 (РО4,СО3) 3ОН] относят к кальцификатам на сердечном клапане, минеральным образованиям в мышцах, мозговому песоку, камням предстательной железы.
Наиболее известна мочекаменная болезнь, которая сопровождает человечество всю его историю.
Мочекаменная болезнь является, наверное, самым распространенным урологическим заболеванием. Около 3% населения планеты страдает мочекаменной болезнью.
Камни являются слоистыми и представляют собой смесь минералов и органических веществ. По химическому составу они делятся на ураты, оксалаты, фосфаты и редко встречающиеся карбонаты, цистиновые, ксантиновые, холестериновые и другие.
Ураты — состоят из солей мочевой кислоты. Они круглой формы, светло-желтого, иногда красноватого цвета. Поверхность уратов обычно гладкая или чуть шероховатая, они довольно плотные.
Оксалаты — это соли щавелевой кислоты. Камни круглые или округло-вытянутые, с выростами в виде шипов. Цвет оксалатов темно-бурый, консистенция плотная.
Фосфаты — камни, состоящие из фосфорнокислых солей. Имеют белый или сероватый цвет. Консистенция фосфатов рыхлая.
Карбонаты — в их состав входят карбонаты кальция и магния. Камни белого цвета, мягкие.
Причины, способствующие образованию камней в почках, многочисленны: температура и влажность воздуха, микроэлементы почвы, состав воды и количество минеральных солей в ней, особенности питания, нарушение обмена веществ в организме (особенно кальция). Очень большую роль играет инфекция, находящаяся в почке (пиелонефрит), а также нарушение оттока мочи. Воспаление изменяет клетки нефрона и нарушает свойства мочи.
Вот когда эти камни мочевой системы самопроизвольно выходят наружу, вот тогда человеку весь мир становится не мил.
В конце 80-х у медиков была методика помощи таким пациентам: дробить эти камни на мелкие части ультразвуком.
Вы меня спрашивали «Ну и… Как восстановить систему обратно для повторного использования?»
Именно данную систему нельзя вернуть в исходное состояние, но простимулировать дополнительное зародышеобразование, когда все процессы завершились, и система пришла в равновесие элементарно – ультразвуком. Эффект потрясающий. Количество центров зарождения примерно удваивается. Например, была сотня, а становится около двух.
Медики-то этого не знали, поэтому онанизмом и занимались. Им же ученые не сказали, что в центре кристаллизации надо создать условия, при которых выполнялось условие:
[Са↑2+]•[СО3↑2-]< ПР
и не обеспечили их методиками, как это можно сделать.
Все ровным счетом точно также как с проблемой обеспечения качества воздуха в помещениях.
Рассчитайте, при какой концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе при круглосуточной и круглогодичной экспозиции в среднем по организму будет выполняться условие:
[Са↑2+]•[СО3↑2-]= ПР
На мой взгляд, данное значение может явиться тем переходом для организма Homo sapiens, о котором писал Г.Г. Малинецкий
«В начале XIX в. К. Гаусс установил, что сумма независимых, одинаково распределенных случайных величин подчиняется вполне определенному закону (нормальное распределение), но есть и другой класс законов, которые называют степенными.
В соответствии с нормальным, гауссовым, распределением большие отклонения настолько редки, что ими можно пренебречь. Однако многие бедствия, аварии, катастрофы порождают статистику со степенным распределением, которое убывает медленнее, чем нормальное распределение, поэтому катастрофическими событиями пренебречь нельзя.
Степенные зависимости характерны для многих сложных систем — разломов земной коры (знаменитый закон Рихтера-Гутенберга), фондовых рынков, биосферы на временах, на которых происходит эволюция. Они типичны для движения по автобанам, трафика через компьютерные сети, многих других систем. Для всех них общим является возникновение длинных причинно-следственных связей. Одно событие может повлечь другое, третье, лавину изменений, затрагивающих всю систему. Например, мутация, с течением времени меняющая облик биологического вида, влияет на его экологическую нишу. Изменение экологической ниши этого вида, естественно, сказывается на экологических нишах других видов. Им приходится приспосабливаться. Окончание "лавины изменений" — переход к новому состоянию равновесия — может произойти нескоро.
Простейшая физическая модель, демонстрирующая такое поведение, — это куча песка. Представим следующую картину. Мы бросаем песчинку на самый верх кучи песка. Она либо останется на ней, либо скатится вниз, вызывая лавину. В лавине может быть одна или две песчинки, а может быть очень много. Статистика для кучи песка оказывается степенной, как для ряда бедствий и катастроф. Она очень похожа на ту статистику, которую мы имеем, скажем, для землетрясений, то есть опасность находится на грани между детерминированным и вероятностным поведением или, как сейчас говорят, на кромке хаоса.
Исследование сложных систем, демонстрирующих самоорганизованную критичность, показало, что такие системы сами по себе стремятся к критическому состоянию, в котором возможны лавины любых масштабов. Поскольку к системам такого сорта относится биосфера, общество, инфраструктуры различного типа, военно-промышленный комплекс, множество других иерархических систем, результаты теории самоорганизованной критичности очень важны для анализа управляющих воздействий, разработки методов защиты и разрушения».
Г.Г. Малинецкий, С.П. Курдюмов. Нелинейная динамика и проблемы прогноза. Вестник российской академии наук. Том 71, № 3, с. 210-232, 2001 г.
По этим вопросам я не спец. Вполне возможно, что Вы правы.
Тогда объясните мне на пальцах, как работает исполнительный механизм, связанный с рабочим циклом поперечных мостиков, в которой я что-то действительно недопонимаю.
Прикрепление и отсоединение поперечного мостика к/от тонкого филамента мне понятно.
Мне не понятна вторая стадия цикла, когда мостики двигаются и создают тянущее усилие?
Я воспринимаю эту макромолекулу как пружинку, которая может создавать тянущее усилие.
Если ее нормальное состояние в сжатом состоянии, тогда какая сила ее растягивает, чтобы она могла прикрепиться. Пружинка растянута, соответственно создает тянущее усилие. Тогда после отсоединения должна самостоятельно прийти в нормальное состояние.
Если ее нормальное состояние растянутое, тогда с прикреплением понятно, но за счет чего в этот момент времени и до момента отсоединения появляется свойство пружинки создавать тянущее усилие? Иными словами я не понимаю, как происходит элементарное механическое движение и за счет чего?
Если на пальцах, то взводит пружинку энергия АТФ. При связывании АТФ разваливается, и энергия химической связи переходит конформационную энергию пружинки. Которая приобретает возможность сделать тянущее усилие.
А спусковым механизмом работают ионы кальция.
Еще надо сказать, что само тянущее усилие — это как гребок веслом. Не знаю, как это объяснить без картинки. Но фокус в том, что и прикрепиться и открепиться пружинка может как в расслабленном, так и во взведенном состоянии.
Denny: 26.03.2015 в 16:54
Спасибо! Если я Вас правильно понял, то эта пружинка, находясь в вертикальном положение, может совершать некие колебательные движения типа маятника? Чем-то напоминающее качание вершин деревьев под воздействием ветра?
А есть ли экспериментальные доказательства, что макромолекула действительно обладает свойством создавать тянущее усилие? А то ведь лежа на земле и периодически наблюдая за движением вершин деревьев можно прийти к выводу, что облака двигаются благодаря качанию вершин деревьев?
Я совсем не против такого исполнительного механизма. Почему бы макромолекуле не иметь свойство создавать тянущее усилие и обеспечивать параллельный сдвиг между филаментами, а в том случае, если имеются прямые экспериментальные доказательства, тогда и никаких вопросов с моей стороны быть не может? Зачем обсуждать то, что доказано?
Denny: 25.03.2015 в 15:14
Denny, а может все проще пареной репы?
Традиционная модель в паре со свойствами дисперсной системы и являются усилителем эффекта?