Згідно з новим дослідженням, «ворота в підземний світ», величезний кратер у вічній мерзлоті Сибіру, ​​щороку збільшується на 35 мільйонів кубічних футів (1 мільйон кубічних метрів) у міру танення мерзлої землі. Кратер, офіційно відомий як кратер Батагай (також пишеться як Батагайка), має округлу скелю, яка вперше була помічена на супутникових знімках у 1991 році після того, як частина схилу пагорба обвалилася на Янійській височині на півночі Якутії в Росії. Це обвалення оголило шари вічної мерзлоти в решті частини схилу пагорба, яка була замерзла до 650 000 років — це найстаріша вічна мерзлота в Сибіру і друга найстаріша у світі. Нові дослідження свідчать про те, що скеля, або головний вал Батагай, відступає зі швидкістю 40 футів (12 метрів) на рік через танення вічної мерзлоти. Зруйнована ділянка схилу пагорба, яка опустилася на 180 футів (55 м) нижче головної стіни, також швидко тане і в результаті опускається. Нові дослідження показують, що кратер Батагай, або мегаосадження, в Сибіру щороку збільшується на приголомшливу кількість «Характеристики швидкого танення вічної мерзлоти є широко поширеними і спостерігаються в зростанні в арктичних і субарктичних багатих льодами місцевостях вічної мерзлоти», — написала дослідницька група в дослідженні, опублікованому онлайн 31 березня в журналі Geomorphology. Однак кількість льоду та осаду, втраченого в результаті мегаспаду Батагая, є «виключно високою» через величезний розмір западини, яка простягалася на 3250 футів (990 м) в ширину станом на 2023 рік. У 2014 році його ширина досягла 2600 футів (790 м), тобто менш ніж за 10 років він збільшився на 660 футів (200 м). Дослідники вже знали, що він зростає, але це перший раз, коли вони кількісно визначили об’єм розплаву, який витікає з кратера. Вони зробили це, перевіривши супутникові зображення, польові вимірювання та дані лабораторних досліджень зразків із Батагая.  Результати показали, що область льоду та осаду, еквівалентна більш ніж 14 Великим пірамідам Гізи, розтанула від мегаспаду після його обвалу. Швидкість танення залишалася відносно стабільною протягом останнього десятиліття, відбуваючись в основному вздовж передньої стінки на західному, південному та південно-східному краях кратера.

Керни океанічних відкладень виявляють пов’язані з кліматом коливання в Антарктичній циркумполярній течії в минулі епохи. Антарктична циркумполярна течія суттєво впливає на глобальну обертальну циркуляцію, обмін теплом і CO2 між океаном і атмосферою, а також на стабільність льодовикових покривів Антарктиди. Глобальна спільна дослідницька група під керівництвом Інституту Альфреда Вегенера та Земної обсерваторії Ламонта-Доерті проаналізувала відкладення з південної частини Тихого океану, щоб реконструювати швидкість течії за останні 5,3 мільйона років. Їхні дані показують, що під час льодовикових періодів течія сповільнювалася; під час міжльодовикових періодів він прискорився. Отже, якщо нинішнє глобальне потепління посилиться в майбутньому, це може означати, що Південний океан накопичує менше CO2 і що більше тепла досягає Антарктиди. Дослідження щойно було опубліковано в журналі Nature . Що переміщує в 100 разів більше води, ніж усі річки Землі разом узяті, має 2000 кілометрів у поперечнику в найширшому місці й тягнеться аж до глибокого моря? Антарктична циркумполярна течія (АКЦ). У минулому ця система океанських течій, найпотужніша на Землі, була піддана значним природним коливанням, як показав останній аналіз кернів осадових відкладень. Холодніші фази в пліоцені та наступному плейстоцені, під час яких ACC сповільнився, корелюють із просуванням Західно-Антарктичного льодовикового щита. У більш теплі фази ACC прискорювався, що супроводжувалося відступом льодовикового покриву. «Цю втрату льоду можна пояснити збільшенням перенесення тепла на південь», — каже доктор Френк Лемі, дослідник відділу морської геології Інституту Альфреда Вегенера Центру полярних і морських досліджень імені Гельмгольца (AWI) і перший автор Вивчення природи. «Потужніше ACC означає, що більше теплої глибокої води досягає краю шельфового льодовика Антарктиди». Відповідь на зміну клімату та збір даних «АКК має великий вплив на розподіл тепла та зберігання CO2 в океані. До недавнього часу залишалося незрозумілим, як ACC реагує на кліматичні коливання, і чи зміни в ACC зміщують або посилюють наслідки потепління», — говорить Ламі. «Тому, щоб покращити прогнози нашого майбутнього клімату та стабільності антарктичного крижаного щита за допомогою комп’ютерного моделювання, нам потрібні палеодані, які можуть розповісти нам щось про інтенсивність ACC у минулих теплих фазах в історії Землі». Щоб зібрати ці дані, у 2019 році міжнародна експедиція під керівництвом Ламі та геохіміка Гізели Вінклер з Обсерваторії Землі Ламонта-Доерті Колумбійського університету (США) вирушила в центральну частину південної частини Тихого океану на борту бурового судна JOIDES Resolution. Там, у субантарктичній зоні, дослідницька група видобула два великі бурильні керни, зібрані на глибині 3600 метрів. «Місця для буріння розташовані поблизу точки Немо, точки на Землі, яка є найвіддаленішою від будь-якої суші чи острова, де ACC протікає без жодного впливу з боку континентальних масивів суші», — пояснює професор Хельге Арц, морський геолог з Інституту Лейбніца. для дослідження Балтійського моря у Варнемюнде та один із головних авторів дослідження. «Використовуючи осадові відкладення в цьому регіоні, ми можемо реконструювати його середню швидкість потоку в минулому».Керни океанічних відкладень виявляють пов’язані з кліматом коливання в Антарктичній циркумполярній течії в минулі епохи. Фон: Антарктична циркумполярна течія Як кругова течія, що тече за годинниковою стрілкою навколо Антарктиди, Антарктична циркумполярна течія (ACC) з’єднує Атлантичний, Тихий та Індійський океани. Таким чином, він відіграє ключову роль у глобальній циркуляції океану та, через атлантичний конвеєр, зрештою впливає на клімат у Європі. Під впливом потужних західних вітрів субантарктичної зони, а також різницею температур і солоності між субтропіками та Південним океаном, ACC утворює бар’єр для теплих поверхневих вод субтропіків на шляху до Антарктики. При цьому в нього впадає порівняно тепла глибинна вода з Атлантики і Тихого океану. Великі океанські коловороти, які утворюються в АСС і рухаються на південь, разом із підйомом глибокої води, переносять тепло до шельфових льодів на окраїні континенту, особливо в тихоокеанському секторі Антарктики. Крім того, апвелінг, створений ACC, приносить поживні речовини на поверхню, що стимулює ріст водоростей, посилюючи при цьому експорт біологічного вуглецю в глибоке море, а також транспорт CO2, який викидається в атмосферу.

Міжнародна група вчених провела дослідження, в якому брали участь понад 92 тисячі людей, і показала, що всього сім грамів оливкової олії на день здатні знизити ризик смерті від деменції на 28 відсотків. Оливкова олія – незмінний атрибут середземноморської дієти, яку називають однією з найкорисніших у світі (наприклад, вона знижує ризик виникнення серцево-судинних захворювань). Але оливкова олія корисна сама по собі: в ній багато мононенасичених жирних кислот, особливо олеїнової. Вважається, що ці кислоти знижують рівень «поганого» холестерину та підтримують рівень «хорошого». Щоправда, точного механізму цього не встановлено. Вчені з Гарвардської школи громадської охорони здоров’я (США), Чжецзянського (Китай) та Копенгагенського (Данія) університетів провели проспективне когортне дослідження за участю 92 383 осіб, 60 582 з яких були жінками. Середній вік піддослідних становив 56,4 року, а спостереження тривали протягом 28 років – з 1990 по 2018 рік. Ні в кого з добровольців не діагностували серцево-судинних захворювань і раку. Висновки роботи представлені в журналі Jama Network Open. За весь період досліджень 4751 людина померла від деменції. З’ясувалося, що учасники, які були гомозиготні за алелем аполіпопротеїну APOE ε4, мали в п’ять-дев’ять разів вище ризик померти від нейродегенеративних захворювань, ніж усі інші. Однак навіть з урахуванням такої поправки споживання не менш ніж семи грамів (приблизно чайна ложка) оливкової олії на день знизило ймовірність смерті від деменції на 28 відсотків. Заміна іншими рослинними оліями чи вершковим такого ефекту не мало. «Оливкова олія може мати протизапальну та нейропротекторну дію завдяки високому вмісту мононенасичених жирних кислот та інших сполук з антиоксидантними властивостями, таких як вітамін Е та поліфеноли», — розповіла Анна-Джулія Тесс’є (Anne-Julie Tessier) з Гарвардської школи громадської охорони здоров’я. Можливо, комбінація таких сполук, а не один з елементів, дозволяє досягти подібного оздоровлюючого ефекту. Вчені також підкреслили, що в дослідженні брали участь переважно білі та освічені люди, тому результати поки що некоректно поширювати на інші групи населення. Щобільше, дослідження було обсерваційним (тобто дані збиралися шляхом простого спостереження подій, що відбувалися природним шляхом), так що говорити про пряму кореляцію між зниженням ризику смерті від деменції та вживанням оливкової олії все ж таки передчасно.

Skyworth представила в Китаї новий телевізор, який ретельно маскує свою сутність і свою присутність у будинку: корпус виконаний у вигляді рамки, а на екран можна виводити зображення різних картин. Skyworth 100A7E Pro — це велика та топова модель. У пристрої встановлено 100-дюймовий екран QD-Mini LED з роздільною здатністю 4К, кадровою частотою 144 Гц, піковою яскравістю 3500 кд/кв.м. і динамічною контрастністю 35 000 000:1. Виробником заявлено охоплення 110% колірного простору DCI-P3. Обсяг оперативної пам’яті становив 4 ГБ, флеш-пам’яті — 128 ГБ. Є підтримка Wi-Fi 6, три порти HDMI 2.1, один HDMI 2.0. Звукова система складається з 11 динаміків, потужність складає 210 Вт.

Знайти екзопланету, схожу на Землю, виявилося непросто, особливо за параметрами атмосфери. У всіх досліджених сьогодні кандидатів атмосфери виявилися вкрай невеликими, або ж спостереження дали неоднозначні результати. Цей тренд може змінити екзопланету Янссен. За даними спостережень космічного телескопа «Джеймс Вебб», атмосфера цієї кам’янистої планети досить товста і цікава за складом. Планета Янссен, або 55 Рака e, давно зацікавила астрономів. Це одна з перших відкритих транзитних суперземель (тобто планета регулярно проходить між нами та зіркою). У її «сім’ї» ще як мінімум чотири планети, серед яких є гарячий юпітер та газовий гігант з орбітальним періодом у 15 років. Всі вони літають навколо яскравого жовтого карлика, який є частиною подвійної зірки. Його компаньйон, червоний карлик, літає з відривом близько 1060 астрономічних одиниць. Жовтий карлик 55 Рака — одна з небагатьох відомих яскравих зірок із планетами, що транзитують. Втім, транзитним методом виявили лише Янссена, решта поки відкриті лише за «вихованням» зірки, тобто методом променевих швидкостей. До речі, зірку видно неозброєним оком за сприятливих погодних умов. Вона розташована за 40 світлових років від нас. Кам’янистий Янссен знаходиться найближче до зірки і робить оборот менш ніж за одну земну добу. Він майже вдвічі більший за Землю (1,95 земного радіуса), а за масою — майже в дев’ять разів більше (8,8 земної маси). Через близькість до світила його рівноважна температура сягає 1,7 тисячі градусів Цельсія (дві тисячі кельвінів). Це можна порівняти з температурою найхолодніших зірок. Астрономи давно спостерігають за цією планетою у спробі розібратися в її будові та складі. Транзитний метод дозволяє вивчити будову атмосфери, аналізуючи зміни у випромінюванні зірки, коли планета проноситься перед нею. Так вчені підтвердили, що Янсен не може мати переважно водневу атмосферу, тобто атмосферу, «дану йому від народження». По-перше, цього не видно у даних спостережень. По-друге, за такої близькості до зірки вона давно «випарувалася». Астрономи, що аналізували ймовірну історію та умови еволюції Янссена, навіть дійшли висновку, що планета, ймовірно, «гола». Інші вчені припустили, що якщо атмосфера і є, то вона «вторинна», насичена з’єднаннями від процесів на планеті, в першу чергу вулканічних. Всі ці дослідження проводили до запуску космічного телескопа Джеймс Вебб. З урахуванням багаторічного інтересу до цієї екзопланети не дивно, що у програмі роботи телескопа виділили час вивчення Янссена. І ось вчені поділилися результатами перших спостережень. У новій роботі, опублікованій у журналі Nature, дослідники опрацювали дані, зібрані «Джеймсом Веббом». Незважаючи на дозвіл і можливості телескопа, очистити отримані значення від шуму зірки та інших сусідніх джерел виявилося непросто. Аналіз проводили незалежно одразу кілька груп. У них було два набори даних: NIRCam у ближньому інфрачервоному (від спостережень у 2022 році) та MIRI у середньому інфрачервоному діапазонах (від спостережень у 2023 році). Насамперед вивчили температуру та «яскравість» планети, щоб відкинути гіпотезу про «голу» планету. Розплавлена ​​лава не здатна дати такі показники, отже, жар має розподіляти значна за обсягом атмосфера — завтовшки кілька відсотків від радіуса планети. Щоб визначити склад цієї атмосфери, «очищені» дані спостережень вчені перевірили на багатьох комп’ютерних моделях різного співвідношення з’єднань. Найкраще під показники підійшла багата чадним та вуглекислим газом атмосфера. У деяких моделях збіг виходив ще краще при додаванні води, сірчистого газу та фосфіну. Як показали автори роботи, Янссен може підтримувати таку атмосферу океаном магми. У таких умовах навіть сильне випромінювання зірки неспроможна її «випарувати». Понад те, помічені «коливання» у випромінюванні самої планети можуть пояснюватися викидами з лавового океану — як летких речовин, які впливають нагрівання різних верств атмосфери, і сполук, здатних конденсуватися в короткохмарні хмари. Щоб переконатися у цих висновках, автори роботи закликали продовжити спостереження за атмосферою планети за допомогою телескопа Джеймс Вебб.

Знайти екзопланету, схожу на Землю, виявилося непросто, особливо за параметрами атмосфери. У всіх досліджених сьогодні кандидатів атмосфери виявилися вкрай невеликими, або ж спостереження дали неоднозначні результати. Цей тренд може змінити екзопланету Янссен. За даними спостережень космічного телескопа «Джеймс Вебб», атмосфера цієї кам’янистої планети досить товста і цікава за складом. Планета Янссен, або 55 Рака e, давно зацікавила астрономів. Це одна з перших відкритих транзитних суперземель (тобто планета регулярно проходить між нами та зіркою). У її «сім’ї» ще як мінімум чотири планети, серед яких є гарячий юпітер та газовий гігант з орбітальним періодом у 15 років. Всі вони літають навколо яскравого жовтого карлика, який є частиною подвійної зірки. Його компаньйон, червоний карлик, літає з відривом близько 1060 астрономічних одиниць. Жовтий карлик 55 Рака — одна з небагатьох відомих яскравих зірок із планетами, що транзитують. Втім, транзитним методом виявили лише Янссена, решта поки відкриті лише за «вихованням» зірки, тобто методом променевих швидкостей. До речі, зірку видно неозброєним оком за сприятливих погодних умов. Вона розташована за 40 світлових років від нас. Кам’янистий Янссен знаходиться найближче до зірки і робить оборот менш ніж за одну земну добу. Він майже вдвічі більший за Землю (1,95 земного радіуса), а за масою — майже в дев’ять разів більше (8,8 земної маси). Через близькість до світила його рівноважна температура сягає 1,7 тисячі градусів Цельсія (дві тисячі кельвінів). Це можна порівняти з температурою найхолодніших зірок. Астрономи давно спостерігають за цією планетою у спробі розібратися в її будові та складі. Транзитний метод дозволяє вивчити будову атмосфери, аналізуючи зміни у випромінюванні зірки, коли планета проноситься перед нею. Так вчені підтвердили, що Янсен не може мати переважно водневу атмосферу, тобто атмосферу, «дану йому від народження». По-перше, цього не видно у даних спостережень. По-друге, за такої близькості до зірки вона давно «випарувалася». Астрономи, що аналізували ймовірну історію та умови еволюції Янссена, навіть дійшли висновку, що планета, ймовірно, «гола». Інші вчені припустили, що якщо атмосфера і є, то вона «вторинна», насичена з’єднаннями від процесів на планеті, в першу чергу вулканічних. Всі ці дослідження проводили до запуску космічного телескопа Джеймс Вебб. З урахуванням багаторічного інтересу до цієї екзопланети не дивно, що у програмі роботи телескопа виділили час вивчення Янссена. І ось вчені поділилися результатами перших спостережень. У новій роботі, опублікованій у журналі Nature, дослідники опрацювали дані, зібрані «Джеймсом Веббом». Незважаючи на дозвіл і можливості телескопа, очистити отримані значення від шуму зірки та інших сусідніх джерел виявилося непросто. Аналіз проводили незалежно одразу кілька груп. У них було два набори даних: NIRCam у ближньому інфрачервоному (від спостережень у 2022 році) та MIRI у середньому інфрачервоному діапазонах (від спостережень у 2023 році). Насамперед вивчили температуру та «яскравість» планети, щоб відкинути гіпотезу про «голу» планету. Розплавлена ​​лава не здатна дати такі показники, отже, жар має розподіляти значна за обсягом атмосфера — завтовшки кілька відсотків від радіуса планети. Щоб визначити склад цієї атмосфери, «очищені» дані спостережень вчені перевірили на багатьох комп’ютерних моделях різного співвідношення з’єднань. Найкраще під показники підійшла багата чадним та вуглекислим газом атмосфера. У деяких моделях збіг виходив ще краще при додаванні води, сірчистого газу та фосфіну. Як показали автори роботи, Янссен може підтримувати таку атмосферу океаном магми. У таких умовах навіть сильне випромінювання зірки неспроможна її «випарувати». Понад те, помічені «коливання» у випромінюванні самої планети можуть пояснюватися викидами з лавового океану — як летких речовин, які впливають нагрівання різних верств атмосфери, і сполук, здатних конденсуватися в короткохмарні хмари. Щоб переконатися у цих висновках, автори роботи закликали продовжити спостереження за атмосферою планети за допомогою телескопа Джеймс Вебб.

OnePlus розпочав випуск оновлення OxygenOS 14.0.0.700 для OnePlus 10 Pro. Як і попереднє оновлення, останнє також містить нову групу інтуїтивно зрозумілих функцій, спрямованих на покращення взаємодії з користувачем. Основні покращення в цьому оновленні включають нову опцію горизонтального розташування для годинника на екрані блокування та функцію регулювання гучності, доступну через швидкі налаштування. Крім того, тепер користувачі можуть приховати шаблон доріжки на екрані блокування для додаткової конфіденційності під час розблокування пристрою. Оновлення також зосереджено на стабільності системи та додає функціональність до функції плаваючого вікна, що дозволяє користувачам змінювати розмір або закривати міні-вікна простими рухами. Нарешті, оновлення включає виправлення безпеки Android від квітня 2024 року. Це оновлення зараз розгортається в Індії та Європі. Як зазвичай, оновлення спочатку буде доступне для обмеженої кількості користувачів, а незабаром очікується ширше розгортання. Для отримання відгуків і звітів про помилки OnePlus оптимізував цей процес: щоб отримати доступ до опції повідомлення про помилки, тоді як користувачі з ЄС мають спеціальне онлайн-посилання для відгуків.

HMD Global випустила Nokia 3210 (2024), перезавантаження класичної моделі 25-річної давнини, тепер із сучасними оновленнями. Цей випуск відбувся після того, як компанія HMD Global представила три інші телефони Nokia — Nokia 215, 225 і 235 — за ціною від 59 до 79 євро. Nokia 3210 (2024) має багато спільних характеристик з цими моделями, але виділяється своїм ностальгічним дизайном і унікальним вибором кольорів: гранж чорний, Y2K Gold і Subba Blue. Ціна та наявність Nokia 3210 За ціною 89 євро цей функціональний телефон наразі доступний у Німеччині, Іспанії та Великобританії, з планами щодо розширення в інших регіонах, включаючи ЄС, Африку, Індію, Близький Схід та окремі країни Азіатсько-Тихоокеанського регіону. Характеристики Nokia 3210: Новий Nokia 3210 оснащений 2,4-дюймовим TFT LCD дисплеєм і роздільною здатністю QVGA. Оснащений основною камерою на 2 МП зі світлодіодним спалахом. Телефон працює на базі системи S30+ і оснащений чіпсетом Unisoc T107, а також 64 МБ оперативної пам’яті та 128 МБ пам’яті з можливістю розширення до 32 ГБ за допомогою карти microSD. Для підключення пристрій підтримує Bluetooth 5.0 і має 3,5-мм роз’єм для навушників і USB-C для зарядки. Він може похвалитися знімним акумулятором ємністю 1450 мАг, здатним забезпечити до 9,8 години роботи в режимі розмови. Додаткові функції включають FM-радіо, MP3-плеєр і класичну гру Snake, а також доступ до хмарних додатків, таких як YouTube Shorts, новини та оновлення погоди.

Вчені під керівництвом Університету Массачусетса Амхерст адаптували пристрій під назвою мікрохвильовий циркулятор для використання у квантових комп’ютерах, дозволяючи їм вперше точно налаштувати точний ступінь невзаємності між кубітом, фундаментальною одиницею квантових обчислень, і мікрохвильовою піччю. — резонансна порожнина. Здатність точно налаштувати ступінь невзаємності є важливим інструментом у квантовій обробці інформації. Роблячи це, команда, включаючи співробітників з Чиказького університету, вивела загальну та широко застосовну теорію, яка спрощує та розширює старі уявлення про невзаємність, щоб у майбутній роботі над подібними темами можна було використовувати переваги моделі команди, навіть якщо використовувати різні компонентів і платформ. Дослідження нещодавно було опубліковано в Science Advances. Невзаємний пристрій із циркулятором (у центрі), кубітним портом, надпровідною порожниною та вихідним портом Квантові обчислення принципово відрізняються від бітових обчислень, якими ми займаємося щодня. Біт – це частина інформації, яка зазвичай виражається як 0 або 1. Біти є основою для всього програмного забезпечення, веб-сайтів і електронних листів, які складають наш електронний світ. Навпаки, квантові обчислення спираються на «квантові біти» або «кубіти», які схожі на звичайні біти, за винятком того, що вони представлені «квантовою суперпозицією» двох станів квантового об’єкта. Матерія у квантовому стані поводиться зовсім по-різному, а це означає, що кубіти не мають значення лише 0 або 1 — вони можуть бути обома водночас у спосіб, який звучить як магія, але це чітко визначено квантовими законами. механіка. Ця властивість квантової суперпозиції призводить до збільшення енергетичних можливостей квантових комп’ютерів. Крім того, властивість під назвою «невзаємність» може створити додаткові шляхи для квантових обчислень для використання потенціалу квантового світу. «Уявіть собі розмову між двома людьми», — каже Шон ван Гелдерн, аспірант фізики в UMass Amherst і один із авторів статті. «Повна взаємність — це коли кожен з учасників розмови ділиться рівною кількістю інформації. Невзаємність — це коли одна людина ділиться трохи менше, ніж інша». «Це бажано в квантових обчисленнях, — говорить старший автор Чен Ван, доцент кафедри фізики в UMass Amherst, — оскільки існує багато сценаріїв обчислень, у яких потрібно надати широкий доступ до даних, не даючи нікому права змінювати або погіршувати їх. дані». Щоб контролювати невзаємність, провідний автор Ying-Ying Wang, аспірант фізики в UMass Amherst, і її співавтори провели серію симуляцій, щоб визначити конструкцію та властивості, які повинен мати їх циркуляційний насос, щоб вони могли змінювати його невзаємність. Потім вони побудували свій циркуляційний насос і провели низку експериментів не лише для того, щоб підтвердити свою концепцію, але й щоб зрозуміти, як саме їхній пристрій забезпечує невзаємність. Під час цього вони змогли переглянути свою модель, яка містила 16 параметрів, що детально описують, як створити їхній конкретний пристрій, до простішої та більш загальної моделі лише з шести параметрів. Ця переглянута, більш загальна модель є набагато кориснішою, ніж початкова, більш конкретна, оскільки вона широко застосовна до ряду майбутніх дослідницьких зусиль. «Інтегрований невзаємний пристрій», створений командою, виглядає як «Y». У центрі «Y» знаходиться циркулятор, який схожий на круговий рух для мікрохвильових сигналів, що є посередником квантової взаємодії. Одна з ніжок — це резонаторний порт, резонансна надпровідна порожнина, в якій розміщено електромагнітне поле. Інша ніжка «Y» утримує кубіт, надрукований на сапфіровому чіпі. Останньою ланкою є вихідний порт. «Якщо ми змінюємо надпровідне електромагнітне поле, бомбардуючи його фотонами, — говорить Ін-Ін Ван, — ми бачимо, що цей кубіт реагує передбачуваним і контрольованим способом, а це означає, що ми можемо точно регулювати потрібну взаємність. І спрощена модель, яку ми створили, описує нашу систему таким чином, що зовнішні параметри можуть бути обчислені для налаштування точного ступеня невзаємності». «Це перша демонстрація вбудовування несприйнятливості у квантовий обчислювальний пристрій, — каже Чен Ван, — і це відкриває двері для створення більш складного апаратного забезпечення квантового обчислення».

Багатоступінчастий процес біосинтезу в дріжджах дешево виробляє дорогий ад’ювант, який зараз витягують із кори дерева. Вакцини рятують життя, як було доведено під час нещодавньої пандемії, але один компонент більшості вакцин — включно з вакциною Novavax проти COVID-19 — залишається непоміченим: молекула або інша сполука, яка стимулює імунну систему для встановлення більш надійного захисту від інфекції. Ці так звані ад’юванти додаються в невеликих кількостях, але мають великий захисний ефект, особливо у немовлят із незрілою імунною системою та літніх людей з ослабленою імунною відповіддю. Проте один із найсильніших ад’ювантів, екстракт чилійської мильної кори, виробляти настільки важко, що він коштує кілька сотень мільйонів доларів за кілограм (2,2 фунта). Прорив у синтетичній біології Університет Каліфорнії в Берклі та вчені Національної лабораторії імені Лоуренса Берклі (Berkeley Lab) тепер використали потужність синтетичної біології для отримання активного інгредієнта кори мила, молекули під назвою QS-21, у дріжджах. Виробництво подібних сполук у дріжджах не тільки дешевше, але й екологічніше, уникаючи багатьох їдких і токсичних хімікатів, необхідних для вилучення сполуки з рослин. Хоча вихід дріжджового процесу все ще невеликий — кілька сотень доларів з літру бульйону, цей подвиг обіцяє зробити один із найефективніших ад’ювантів більш доступним і знизити вартість вакцин загалом. Біологи-синтетики вставили гени мильної кори та інших організмів у дріжджі, щоб створити біосинтетичний шлях для створення складної молекули під назвою QS-21, потужного ад’юванта, який використовується у вакцинах. Хімічна структура QS-21 знаходиться на задньому плані «Під час пандемії працівники охорони здоров’я дуже хвилювалися щодо наявності ад’юванту QS-21, оскільки він походить лише з одного дерева», — сказав Джей Кізлінг, професор хімічної та біомолекулярної інженерії Каліфорнійського університету в Берклі та старший науковий співробітник лабораторії Берклі. «З погляду світової охорони здоров’я, існує велика потреба в альтернативному джерелі цього ад’юванта». Виробництво QS-21 передбачало вбудовування 38 різних генів із шести організмів у дріжджі — побудова одного з найдовших біосинтетичних шляхів, коли-небудь трансплантованих будь-якому організму, сказав Кіслінг. «Виробництво потужного ад’юванта вакцини QS-21 у дріжджах підкреслює потужність синтетичної біології для вирішення основних проблем як навколишнього середовища, так і здоров’я людей», — сказав колишній докторант Каліфорнійського університету в Берклі Юйжун Лю, перший автор статті, а зараз асистент професора Scripps Research в Ла-Хойя, Каліфорнія. Робота над малярією Переваги додавання ад’юванту до вакцини вперше були помічені в 1920-х роках, коли було виявлено, що галун — сіль алюмінію — підвищує ефективність вакцини проти дифтерії. З того часу галун додають до багатьох вакцин, які використовують частину збудника, але не інфекційну частину, щоб викликати імунітет. Оскільки ад’юванти роблять вакцини ефективнішими, вони також дозволяють лікарям використовувати менші дози активного інгредієнта, який називається антигеном. Невдовзі після того, як було виявлено, що галун підвищує ефективність вакцин, виявилося, що група милоподібних молекул робить те саме. До 1960-х років дослідники зосередилися на екстракті чилійської мильної кори (Quillaja saponaria), який сильно активує різні компоненти імунної системи для посилення ефекту введення вакцинного антигену. Протягом останніх 25 років один компонент цього екстракту — QS-21 — був одним з основних неалюмінієвих ад’ювантів у вакцинах, пройшовши випробування у понад 120 клінічних випробуваннях. Він міститься у вакцині проти оперізуючого лишаю (Shingrix), яку дають людям похилого віку, у вакцині проти малярії (Mosquirix), яка зараз використовується у дітей для захисту від паразита  Plasmodium falciparum, і у вакцині Novavax проти SARS-COVID-19. Сьогодні QS-21 виробляють шляхом здирання кори з дерева та хімічного вилучення та відділення багатьох сполук, деякі з яких є токсичними. Хоча QS-21 є складною молекулою, що містить терпенове ядро ​​та вісім молекул цукру, її синтезували в лабораторії. Але цей синтез займає 79 окремих етапів, починаючи з проміжної хімічної речовини, яка сама повинна бути синтезована. Кіслінга, який є генеральним директором Об’єднаного інституту біоенергетики США (JBEI) в Емерівілі, Каліфорнія, який фінансується Міністерством енергетики США, попросили спробувати відтворити процес синтезу в дріжджах, оскільки він роками працював над додаванням генів у дріжджі, щоб отримати їх, щоб виробляти терпенові сполуки, серед яких артемізинін, протималярійний препарат, а також аромати та ароматизатори. Терпенові сполуки, подібно до тих, що відповідають за запах соснових дерев, часто мають аромат. «Ця робота базується на нашій роботі з малярією», — сказав він. «Ми працювали над терапією малярії. Тепер це може бути ад’ювантом для вакцин проти малярії в майбутньому». Додавання восьми цукрів виявилося складним завданням, як і збалансування несподіваних взаємодій між ферментами в дріжджах. Усе це мало бути зроблено без порушення критичних метаболічних шляхів, необхідних для росту дріжджів. «Він містить вісім цукрів і терпеноїд посередині. Я маю на увазі, що це робить шлях біосинтезу артемізиніну схожим на ніщо», — сказав Кіслінг. «Я радий, що синтетична біологія просунулася так далеко, що тепер ми можемо побудувати шлях для виробництва молекули, як QS-21. Це свідчення того, наскільки далеко просунулася ця сфера за останні два десятиліття». Він та його колеги з лабораторії на чолі з постдокторантом Лю тісно співпрацювали з дослідницею рослин Енн Осборн із Центру Джона Іннеса у Великобританії. Раніше Осборн описав багато ферментативних етапів виробництва натурального QS-21 у мильній корі. Протягом останніх п’яти років, коли Осборн відкривав нові етапи процесу і тестував їх на рослинах тютюну, лабораторія Кізлінга поступово додавала ці нові гени до дріжджів, щоб відтворити синтетичні етапи. «Це була чудова співпраця, тому що щойно вона отримувала новий ген у шляху, вони надсилали його нам, і ми додавали його в дріжджі», — сказав Кіслінг. «Це також було добре для неї, тому що вона пройшла тест, щоб перевірити, чи її аналіз на тютюн показав їй правильні речі». «Все від одного цукру» На початку цього року Осборн і Кіслінг  опублікували повний 20-етапний процес,  за допомогою якого мильна кора виробляє QS-21, відновлений в тютюні. На жаль, тютюн є випробувальним стендом для хімії рослин, але не масштабованим способом виробництва хімічної сполуки. Нова стаття відтворює цей процес у дріжджах із додаванням додаткових етапів, оскільки дріжджі не містять деяких ферментів, які природно існують у рослинах. Зараз літр ферментованих біоінженерних дріжджів може виробляти близько 100 мікрограмів QS-21 за три дні, ринкова вартість якого становить близько 200 доларів. Але біосинтез дріжджів масштабується. «Навіть на тих рівнях, які ми виробляємо, це дешевше, ніж виробництво на заводі», — сказав Кізлінг. За його словами, інженерні дріжджі живляться лише цукром, що є додатковою перевагою. «Я хочу робити все з одного цукру. Я просто хочу нагодувати дріжджі глюкозою, тому що зрештою ми хочемо, щоб цей процес був масштабований. І якщо ви нагодуєте їх купою химерних проміжних продуктів, то це призведе до процесу, який не можна масштабувати», – сказав Кіслінг. «Зрештою, я хотів би почати з глюкози, тому, коли виробництво здійснюється у великих резервуарах, вони можуть виробляти QS-21 якомога легше та дешевше». У той час як Keasling планує залишити оптимізацію процесу для великомасштабного виробництва іншим, він сподівається налаштувати ферментативні етапи, які він ввів у дріжджі, щоб отримати варіанти QS-21, які потенційно можуть бути ефективнішими, ніж QS-21. А біосинтез дріжджів дозволяє йому експериментувати з обрізанням молекули QS-21, щоб побачити, які частини можна усунути, не змінюючи ефективності молекули.