Цифровой журнал «Компьютерра» № 157

Скачать Цифровой журнал «Компьютерра» № 157 в форматах FB2, EPUB, DOC, PDF. Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 157. Жанр: Прочая околокомпьтерная литература, год издания неизвестен, город неизвестен, издатель неизвестен, isbn: нет данных.

загрузка...




Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 157
Рейтинг: /5. Голосов: 01
Подробная информация:

ВАШЕ МНЕНИЕ (0) Написать
Название Цифровой журнал «Компьютерра» № 157
Автор
Издатель неизвестен
Жанр Прочая околокомпьтерная литература
Город неизвестен
Год неизвестен
ISBN нет данных
Скачать книгу epub fb2 doc pdf
Поделиться

ОглавлениеКолумнистыДмитрий Шабанов: Средние, непонятные дозы Автор: Дмитрий ШабановДмитрий Вибе: Прочь из солнечной плазмы Автор: Дмитрий ВибеКафедра Ваннаха: Чем занять PC в России? Автор: Михаил ВаннахГолубятня-ОнлайнГолубятня: Великий Ким Автор: Сергей ГолубицкийГолубятня: Коррекция на бирже и замыкание в мозгах Автор: Сергей Голубицкий



Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 157 читать онлайн

Цифровой журнал «Компьютерра» № 157. Автор книги Коллектив Авторов, название: Цифровой журнал «Компьютерра» № 157. Жанр: Прочая околокомпьтерная литература, год издания неизвестен, город неизвестен, издатель неизвестен, isbn: нет данных.






Вперед Назад
1 2 3 4

 

Компьютерра

21.01.2013 - 27.01.2013

Колумнисты

Дмитрий Шабанов: Средние, непонятные дозы

Дмитрий Шабанов

Опубликовано 23 января 2013 года

В этой колонке я хочу рассказать об одной интересной для меня проблеме факториальной экологии. Для завязки процитирую фрагмент обсуждения предпоследней колонки. В комментариях я упомянул хорошо известный факт: стимулирующее действие малых доз радиации. Конечно, самый активный из участников обсуждения моих колонок не мог это пропустить. Он даже прочитал статью в «Википедии», посвящённую так называемому гормезису — стимулирующему действию малых доз повреждающих факторов. Этот проницательный читатель копирует кусок текста Википедии и заканчивает собственным категорическим суждением.

"На данный момент теория радиационного гормезиса у людей не имеет достаточно значимых эмпирических подтверждений. На практике обычно используется линейно-квадратическая модель, которая основана на предположении, что любая, даже самая малая доза облучения вредна".

Так что ересь пишете, Шабанов Дмитрий. Махровую ересь. Имхо".

Уважаемого читателя так возмутило, что я упомянул стимулирующий эффект малых доз радиации, что он и в других местах не устает приводить этот пример в качестве редкого абсурда. Этот пример «сетевой демократии» кажется мне достаточно характерным. Почитавший Википедию человек готов выносить вердикты по сложным теоретическим вопросам и ставить на место кого угодно («имхо» в конце мало что меняет). И дело тут не в академическом статусе, а хотя бы просто в количестве душевных сил, потраченных на вхождение в проблему. У меня, кстати, заграничная публикация о стимулирующем эффекте малых доз радиации вышла ещё в советское время, когда я был студентом. Тем не менее полной уверенности в том, что я знаю решение столь сложной проблемы, у меня нет…

Итак, первое предупреждение, которое я должен сделать, состоит в том, что я описываю гипотезу, а не общепринятые взгляды. Второе связано с тем, что я даже не являюсь автором этой гипотезы. Она принадлежит руководителю моей дипломной работы Артуру Барановскому. В качестве руководителя я в своё время выбрал лаборанта, который был на пять лет меня старше и только-только закончил университет. Выбрал, несмотря на его своеобразный характер, за способность к нетривиальному мышлению. И третье важное предупреждение состоит в том, что я изложу свое понимание этих идей – и не факт, что Артур с ним согласится.

А почему я озвучу свою трактовку чужих идей в неспециализированном, популярном тексте? Нормальный путь научной гипотезы должен быть совсем иным: вначале (при достаточной поддержке фактами) она должна публиковаться в специализированном журнале, а уже потом о ней можно рассказывать широкой общественности. Увы, мы не довели проверку наших предположений до конца, и я расскажу вам о недоделке. Мне кажется, можно закинуть эту идею во всеобщий доступ: вдруг кому-то да пригодится.

Я буду говорить о реакции организмов на экологические факторы и начну с того, что эти факторы делятся на две принципиально разные группы: ресурсы и условия. Ресурсы потребляются организмом и исчерпываются, условия не обладают таким свойством.

Ещё в 1840 г. немецкий агрохимик Юстус Либих сформулировал так называемый закон минимума. Современным языком его можно передать так: наибольшее влияние на рост и развитие оказывает тот ресурс, которого более всего недостаёт. Увы, тот элементарный факт, что закон минимума Либиха относится только к ресурсам, упоминается лишь в считанных пособиях по экологии. Типичная реакция организма на обеспеченность ресурсом весьма проста: это кривая с насыщением.

А как действуют условия? Их касается обобщение, выдвинутое в 1913 году американским экологом Виктором Шелфордом: правило толерантности. Согласно правилу (или закону) толерантности Шелфорда, оптимальное для организма значение экологического фактора лежит внутри диапазона толерантности, ограниченного крайними значениями, которые может вынести организм. Обычно колоколообразную зависимость, описывающую реакцию организма на условие, рисуют симметричной, что вовсе не обязательно; на рисунке выше я специально отступил от симметрии.

Авторы Википедии, которые пишут, что «закон толерантности расширяет закон минимума Либиха» или что «любой фактор, находящийся в избытке или недостатке, ограничивает рост и развитие организмов и популяций», путают ресурсы и условия. Это распространённая ошибка. Кстати, я не хочу обидеть Википедию. Это хорошая отправная точка, чтобы начать разбираться в какой-то проблеме. Но глупо пытаться её использовать как инстанцию для вынесения окончательного вердикта в споре.

А разве ресурсы не могут ограничивать избытком? Вот, представьте себе, страдает растение от азотной недостаточности, вызванной малым количеством солей азотной кислоты в почве. Добавим селитру – получим отчётливый благодарный ответ растения и убедимся, что его ограничивал именно этот ресурс. А если добавить селитры слишком много, почва засолится и растению станет трудно получать воду из почвенного рассола. Будет ли это примером ограничения избытком ресурса? Нет. Засоление почвы не ресурс.

Тут можно принять одно из двух формальных решений. Можно считать, что один и тот же фактор (содержание солей азотной кислоты) является ресурсом в одной области значений и условием – в другой. Но мне больше нравится иной вариант: считать, что с одними и теми же молекулами в почве связано два разных фактора. Первый – соединения азота (и соли азотной кислоты, и соли аммония) как источник минерального питания (ресурс), второе – соли (и азотной кислоты, и, например, соляной) как источник засоления почвы (условие).

Некоторые условия ограничивают развитие как своим избытком, так и недостатком (температура, например), некоторые – только избытком (засоление почвы, или, к примеру, токсическое действие плутония).

А теперь попробуем разобраться, что происходит по краям диапазона толерантности к условию (я «увеличил» одну такую точку на графике). Значение фактора растёт, организмам становится всё хуже. А что, потом – раз, и все сразу умерли? Конечно, нет.

Вопреки распространённым убеждениям, токсикологи не определяют смертельную (летальную) дозу ядов. Они определяют полулетальную (ЛД50) – дозу, от которой в определённый срок погибнет половина экспериментальных организмов. При этом нужно чётко указывать условия эксперимента. От такой-то дозы яда жаб в течение, допустим, 48 часов, умирает 50 процентов мышей такой-то линии. А что будет, если определять ЛД50 в течение 72 часов или на более чувствительной линии? Значение ЛД50 окажется меньшим (понятно, почему?).

На то, выживет конкретная особь или нет, влияет множество факторов; этот процесс можно рассматривать как стохастический. Чем однороднее особи, тем меньше разброс, но всё равно такой точки, чтоб до её достижения все были живы, а после – сразу умерли, быть не может. Как отразить это на графике?

Показать как позитивное, так и негативное влияние фактора на организм. Если действие условия повышает его продуктивность или вероятность выживания, можно говорить о стимулировании; если снижает – об ингибировании. Вот давайте и построим такую картинку, к примеру, для ионизирующего облучения.

Ионизирующее облучение (рентген, гамма-лучи и т.д.) ионизирует ткани. Прошивая клетку насквозь, электромагнитный квант может отдавать энергию окружающим его молекулам. Образуются свободные радикалы – осколки молекул, обладающие высокой реакционной способностью. Если этот процесс идёт активно, нормальные процессы в клетках нарушаются и развивается лучевая болезнь (точка № 4 на рисунке). При фоновом, естественном облучении его действие можно считать нейтральным (точка № 2).

Как ни расстроит это упомянутого в начале колонки читателя, стимулирующее действие малых доз облучения (точка № 3) – хорошо показанный во многих экспериментах феномен. Можно (и нужно!) спорить о его механизмах, но сомневаться в его существовании уже не нужно. Наблюдал его и я (сейчас расскажу, как).

И, наконец, точка №1. Насколько мне известно, при снижении уровня ионизирующего облучения существенно ниже фона (это нелегко обеспечить в эксперименте – нужна мощная радиационная защита) деление клеток оказывается затруднено. Вообще, внутриклеточная среда, в которой не возникают свободные радикалы, — это что-то настолько необычное, что организмы не имели возможности (и повода) к нему приспособиться. Вероятно, для инициации некоторых этапов деления нужны радикалы, которые всегда есть в среде, а если их нет – возникают проблемы.

Какая кривая проходит через нанесённые нами на график точки? Самым простым будет следующее предположение.

Вот его-то мы и проверяли, изучая действие радиации в области средних доз (я закончил вступление и перехожу к сути нашей работы, выполнявшейся в 1989-1991 годах).

Несколько слов о постановке эксперимента. Чтобы оценить эффект какого-то воздействия, нужно анализировать динамику некоего числового показателя. Лучше всего, если изучаемый процесс будет линейным, причём таким, чтобы для исследуемого организма его можно было оценивать как позитивный. Хороший вариант – рост. Но надо выбрать такую модель роста, в которой нет существенных перестроек, чтобы размеры были его адекватной мерой…

Мы использовали рост регенерата хвостового плавника у рыб (гамбузий). У рыбы аккуратно отрезается половина хвостового плавника. В течение какого-то времени происходит образование и реорганизация «почки», из которой растёт регенерат, а потом начинается период линейного роста. Регулярно измеряя длину регенерата, можно оценить скорость этого процесса – и воздействие на него разнообразных факторов.

Особая проблема – однородность экспериментального материала. Мы ездили на сброс тёплой воды одной из электростанций, где в советское время жило огромное количество гамбузий – мелких южноамериканских рыбок, которых когда-то завозили для борьбы с комарами. Ловили гамбузий сачками и отбирали одинаковых по размеру здоровых и бодрых девственных самок. Случайно распределяли по группам, резали хвосты, облучали рентгеном и измеряли скорость регенерации.

Так вот, стимуляцию малыми дозами мы регистрировали надёжно. Торможение большими – тоже. А вот со средними дозами получалось странно – мы регистрировали то ускорение, то замедление регенерации. В области средних доз небольшие изменения условий эксперимента приводили к тому, что ингибирование сменялось стимуляцией или наоборот. В конечном итоге мы пришли к выводу, что дозовая зависимость выглядит примерно так.

Мы не можем утверждать, что в области средних доз именно два максимума и два минимума, но получается, что для неё характерно именно чередование минимумов и максимумов. Более того, мы предположили, что такого рода картина характерна для большинства повреждающих факторов.

Как её объяснить? Эффектом гормезиса. Некий неблагоприятный сигнал активирует защитную систему, перекрывающую действие сигнала с запасом. Наличие нескольких пиков – следствие существования нескольких защитных систем, отличающихся по своей мощности. Отдельный вопрос (который я не успею здесь обсудить) – чем приходится платить за включение таких систем.

Я опишу только одно из связанных с описанной идеей обстоятельств. После наших экспериментов у меня появился фильтр, через который я воспринимаю работы, где так или иначе рассматривается влияние средних доз повреждающих факторов. Честные авторы часто признаются, что у них получилась экспериментальная «грязь». Если экспериментальные группы были неоднородными, в результате действия средних доз резко возрастает дисперсия внутри них (одни особи попадают в зону "+", другие – в "–"). Там, где точки выстраиваются в аккуратную линию, данные, скорее всего, подредактированы или фальсифицированы.

Да, и пара слов насчёт той цитаты из Википедии, которую приводил придирчивый читатель. В вопросах безопасности части имеет смысл перестраховываться. Когда непонятно, как действуют средние дозы радиации, вполне логично трактовать их как нежелательные, вредные. Как способ понимания сути процессов, вызываемых радиацией, линейная модель не соответствует нынешнему уровню знаний. Зато как способ учёта потенциально опасных воздействий (провалы в "–" на графике никто не отменял!) она оказывается вполне применимой.

А чем закончились наши эксперименты? Мы подошли к пределу «разрешающей способности» при тогдашней постановке опыта. Для продолжения работы у нас не хватило сил. Прошло более двадцати лет. Периодически я вспоминаю о той работе и мечтаю: вот бы собраться с силами и продолжить! Вот получу клональных головастиков путём скрещивания полуклонов зелёных лягушек и вернусь к старым идеям, используя особо однородных экспериментальных животных…

К оглавлению

Дмитрий Вибе: Прочь из солнечной плазмы

Дмитрий Вибе

Опубликовано 24 января 2013 года

С позиций проникновения во Вселенную околоземное пространство уже давно перестало быть экзотикой, обзаведясь, среди прочего, и таким атрибутом освоенной территории, как изрядное количество мусора. Активно осваиваются и более далёкие области: заселяются космическими аппаратами окрестности точек Лагранжа и орбита Земли, наши зонды летают вокруг пяти (считая Землю) из восьми планет Солнечной системы. Это уже почти обыденность; ведь даже с того момента, когда земляне с близкого расстояния увидели самую далёкую планету, Нептун, прошло уже больше 20 лет.

Тогда, в 1970-е и 1980-е годы, тропинку во внешнюю Солнечную систему проторили четыре аппарата: «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Теперь переданные ими снимки планет-гигантов кажутся уже почти историей. Между тем «Вояджеры», отметив в 2012 году 35-летие пребывания в космическом пространстве, и по сей день продолжают работать и исправно поставляют информацию о дальней периферии Солнечной системы. «Пионер-10» и «Пионер-11» перестали отвечать на сигналы с Земли в 2003 (кстати, 23 января, ровнёхонько 10 лет назад) и 1995 гг.


Вперед Назад
1 2 3 4




Похожие книги

Игорь Савчук - Отъявленный программист: лайфхакинг из первых рук
Игорь Савчук - Отъявленный программист: лайфхакинг из первых рук
Тимур Машнин - Сборник тестов: 1500 вопросов и ответов на знание Android
Тимур Машнин - Сборник тестов: 1500 вопросов и ответов на знание Android
Владимир Алмаметов - Windows 10. Секреты и устройство
Владимир Алмаметов - Windows 10. Секреты и устройство
Снежкин Владимир  - Князь Палаэль. Четвертая часть
Снежкин Владимир - Князь Палаэль. Четвертая часть
Скотт Беркун - Искусство управления IT-проектами
Скотт Беркун - Искусство управления IT-проектами
Комментарии

Информация
Оставлять комментарии к книгам могут только члены клуба. Авторизуйтесь чтобы получить возможность оставлять комментарии.