Химия

Про настольные игры, обучающие детей программированию, я уже рассказывал на Хабре, теперь же хотел бы «переметнуться» на другую науку и рассказать, а что было создано (и до сих пор можно найти) в мире Химических настольных игр, желательно с научным уклоном.

Ванга, Нострадамус, Симпсоны все это связывает одно - предсказание будущего. А что если я вам скажу что предсказывать будущее может каждый! В этой статье я познакомлю вас со своим проектом, который посвящен предсказыванию свойств наночастиц и возможности открывать новые материалы имея только один пример.

Когда я со своими коллегами с направления Химия и ИИ начинал делать этот проект, в мире был в самом разгаре интерес к таким системам генерации изображений как Stable Diffusion, DALL-E и Midjourney. Именно тогда мы решили совместить модели обработки естественного языка (такие как BERT) и системы генерации изображений и применить все это в химическом домене.

В итоге мы создали прототип системы, которая может из методики синтеза какого-либо наноматериала генерировать его изображение, которое обычно получают с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Этот кейс будет интересен даже людям никак не связанным с химией, так как я дам всю необходимую вводную информацию. Приятного прочтения!

Сегодня мы поговорим о самых необычных вкусовых предпочтениях Homo sapiens – о каннибализме. К счастью, употребление людей в пищу встречается только в диких племенах аборигенов, оторванных от цивилизации, и в художественных произведениях. Самым ярким примером последнего является фильм «Молчание ягнят» благодаря актерскому мастерству Энтони Хопкинса, сыгравшего Ганнибала Лектера.

Но несмотря на столь редкие явления каннибализма в современном мире, он может представлять угрозу для человечества, и не только с точки зрения несчастных, попавших под нож людоеда. Проблема намного серьёзнее. И сегодня я расскажу, как каннибализм создал самую опасную болезнь в мире со 100% летальностью, от которой не существует лечения.

Квантовые компьютеры – идея еще 1980-х, а всерьез за ними бегают последние два десятка лет, ибо они могут решать недоступные для обычных вычислительных машин задачи. Некоторые алгоритмы факторизации (разложения числа на простые множители, привет криптографии), поиска или оптимизации работают на квантовых компьютерах принципиально лучше, чем на обычных. Более того, они куда эффективнее обычных машин в различных квантовохимических расчетах, интересных ученым для предсказания химических свойств соединений или физических свойств материалов. На опытных квантовых компьютерах уже удавалось проводить такие расчеты для простых, фактически модельных соединений и материалов. Я собираюсь немного рассказать про необходимые для квантовых компьютеров материалы и степень пригодности их к промышленному производству на данный момент.

Спойлер: россказни про «вот сейчас мы разработаем квантовые компьютеры, и нужда в микроэлектронном производстве отпадет» – неправда.

Некоторое время назад, когда «все переквалифицировались в вирусологов» и костерили вакцину «Спутник-V», на Хабре всплыла острая тема «этичности» и «поспешности» клинических исследований в медицине. Тогда же в довольно интересных статьях, например, здесь и здесь, всплывала тень талидомида – одного из самых жутких фармацевтических просчётов XX века. Тем не менее, подробной статьи о талидомиде на Хабре я пока не нашёл (возможно, потому, что статьи на Хабре принято иллюстрировать). Сегодня хотелось бы кратко рассказать об этом препарате, а также – о его трудном и грозном возрождении, случившемся в последние 20 лет.

К середине XX века в развитых странах разразилась настоящая эпидемия злоупотребления барбитуратами. Барбитураты применялись в качестве успокоительных и снотворных, при этом быстро вызывали привыкание. Наиболее известный препарат такого класса, веронал, был назван в честь Вероны (города, в котором разворачивается трагедия Ромео и Джульетты). Веронал не составляло труда приобрести в аптеке. Cреди известных жертв веронала – Акутагава Рюноскэ (1927) и Стефан Цвейг с женой (1942). Широко известна также зависимость от барбитуратов (барбитуризм), приводящая к отмиранию нейронов головного мозга и умственной деградации. К началу 1950-х активные поиски безвредного снотворного и успокоительного привели немецких фармацевтов из компании Хеми-Грюненталь к созданию талидомида, синтезированного в 1954 году. В 1956 году он был лицензирован в ФРГ, а позже в Великобритании в качестве безрецептурного седативного и транквилизатора. Но препарат оказался настолько модным, что его также назначали при пневмонии, простуде и гриппе. Также выяснилось, что талидомид облегчает симптомы токсикоза на ранних сроках беременности.

Звучит как сюжет из научно-фантастического фильма: люди разрушают Землю и загрязняют воздух, добывая и очищая ключевой элемент, необходимый для технического прогресса. Однажды ученые, изучающие инопланетный метеорит, обнаруживают в нём уникальный металл, который убирает необходимость во всех этих раскопках и загрязнении. А лучше всего то, что металл можно воспроизводить в лабораториях с использованием исходных материалов. Мир спасен!

История звучит фантастически, но в целом всё это правда.

В новеллизации Алана Дина Фостера по сюжету «Чужих» звездолёт «Ностромо», на котором разворачиваются события первой части фильма — это, фактически, нефтеналивной танкер. По словам автора, к моменту описываемых событий все запасы углеводородов на Земле давно исчерпаны, а энергетика на основе сжигаемого топлива морально устарела. Но высокотехнологичная цивилизация абсолютно не в состоянии обойтись без пластика и полимеров, а значит – и без нефтепродуктов. Поэтому сегодня я решил расконсервировать давно занимавшую меня тему о самом богатом резервуаре углеводородов в Солнечной системе. Это Титан, крупнейший спутник Сатурна (диаметр – 5152 км, площадь поверхности – 83 млн кв. км. Для сравнения: диаметр Земли – 12 742 км, площадь Евразии – 54,8 млн кв. км).   

Титан – единственный в нашей системе спутник с плотной атмосферой, в которой наблюдаются погодные явления, а также единственный спутник с «реками» и «озёрами» на поверхности. Атмосфера Титана, более чем на 98% состоящая из азота, содержит разнообразные углеводородные примеси, преимущественно - метан. В состав «гидрокарбоносферы» (выдумал сейчас этот термин – положим, это «углеводородный аналог гидросферы»), раскинувшейся на поверхности спутника, входят самые разные углеводороды и углеродно-азотистые соединения.

— Знаете что, Андрей Ильич? Попробуемте-ка на минуточку лечь спать да хватим на ночь ложечку-другую брому. Оно полезно в вашем настроении, а вреда все равно никакого не будет…(Куприн А. И. Молох, 1896)