International Space Station celý rok s posádkou

31.10.2001

Dnes přibližně v 10 hodin dopoledne uplyne právě rok, co je Mezinárodní vesmírná stanice nepřetržitě obydlena, i když ne stále stejnou posádkou. Vystřídalo se tu 79 kosmonautů. Zatím probíhá již třetím rokem fáze výstavby a s plným vědeckým využitím se počítá od roku 2003. Některé experimenty probíhají však už nyní, např. s krystalizací bílkovin.

Doc.Josef Dvořák, odborník na leteckou a kosmickou fyziologii, nyní soukromý konzultant, nám k tomu řekl: "Po dokončení má na stanici pracovat souběžně americký, kanadský, evropský, ruský a japonský tým, dohromady až 50 lidí, i když zatím není zdaleka jisté, jestli pro všechny bude dost práce. Jejich hlavním zaměřením bude zkoumání technologických procesů, konkrétně krystalizace či příprava slitin velmi rozdílných látek, které ve stavu beztíže probíhají jinak než na Zemi. Rovněž se budou zabývat pozorováním Slunce. Počítá se i s prováděním pokusů na dálku, kdy zařízení bude na oběžné dráze a experimentátor s ním bude pracovat ze své laboratoře. Zajímavé bude i sledovat soužití takového počtu lidí v uzavřeném prostoru. A hlavně doufáme, že najdeme něco, o čem nevíme ..."

NANOTECHNOLOGIE - POKROK NEBO PŘEŠLAPOVÁNÍ NA MÍSTĚ?

30.10.2001

O nanotechnologiích se hodně píše, ale od fungujících zařízení jsme velmi daleko a možná budou vypadat úplně jinak, než si představujeme. Podaří se sestrojit zařízení, jejichž jádro by tvořila jediná molekula?

Úplný text najdete zde.

Genom ryby fugu a gen řeči - pokroky v genetice

29.10.2001

Počátkem tohoto roku se podařilo ukončit mnohaleté práce na dekódování lidského genomu (nazýváme tak zápis dědičných vlastností našeho druhu ve formě chemické sloučeniny - kyseliny deoxyribonukleové). Rozjetá mašinérie se nezastavila, takže pokračuje v luštění genomů dalších živočišných i rostlinných druhů. Nejnovějším tvorem, jehož genom známe alespoň v hrubých rysech, se stala proslulá japonská ryba fugu (čtverzubec fugu, dříve ježík, latinsky Fugu rubipes). Proč zrovna ona? Její dědičná informace je asi desetkrát menší než naše, což neznamená, že má desetkrát méně genů. Naše geny (úseky DNA, v nichž je zapsána struktura bílkovin a ribonukleových kyselin) jsou odděleny velmi dlouhými úseky, jejichž úlohu neznáme. Ty tvoří 98,5% naší DNA. Ryba fugu nic takového nemá, její geny jsou mnohem hustěji u sebe. Jak to, že ji to nevadí? Znamená to, že 98,5% naší DNA vlastníme zbytečně? Genom ryby fugu nám snad pomůže tyto otázky objasnit. Nepřekvapí asi, že po 11.září a v souvislosti s hrozbou bioteroristických útoků se pozornost genetiků obrátila i ke zhoubným bakteriím. Rozluštění genomu bakterií je mnohem jednodušší než u vyšších živočichů. Kompletní genetickou informaci moru již známe, a díky novým metodám studia genetické informace se podařilo určit přesnou strukturu toxinu, kterým bakterie anthraxu ničí buňky. Při návrhu nových, velmi účinných léků, jde o neocenitelné informace. Stanovit přesnou strukturu genu je jedna věc, ale také je třeba zjistit, co který gen dělá, což může být mnohem obtížnější. Ze studia rodin postižených vrozenou vadou, můžeme usoudit, který gen či geny jsou s ní spojeny. Např. v poslední době se podařilo identifikovat gen zodpovědný za vrozené vady řeči anebo pracovníci islandské firmy DeCODE Genetics Inc nalezli gen spojený s hlavní formou Parkinsonovy nemoci. Jaký je však mechanismus těchto dějů, o tom víme pramálo.

Doc.Jaroslav Petr z Výzkumné ústavu živočišné výroby dodává, že rybu čtverzubce známe obvykle z morbidních novinových zpráv o hromadných otravách východoasijských labužníků. Ryba patří k vybraným lahůdkám japonské a korejské kuchyně, ale její kůže a vnitřnosti obsahují jeden z nejprudších jedů živočišné říše tetrodotoxin. Pokud kuchař nedodrží při přípravě striktně postup, který zabrání potřísnění masa toxickými částmi těla ryby, je o tragédii postaráno. Tetrodoxin zabíjí své oběti mimořádně krutým způsobem. Gen pro tvorbu tohoto toxinu bychom ale v genomu čtverzubce hledali marně. Pro rybu jej vyrábějí symbiotické bakterie. Pokud jsou čtverzubci chováni "od jikry" v prostředí bez těchto bakterií, vyrostou v rybu, jejíž tělo jed neobsahuje.

Klinické testy vakcíny proti viru HIV

26.10.2001
schematický náčrtek řezu virem HIV, uvnitř vidíme nukleovou kyselinu RNA, kulatou schránku tvoří bílkovina (University of Oregon)

V těchto dnech začínají klinické testy první očkovací látky, která by potenciálně mohla chránit před nemocí AIDS. Látku samu vyvinuli pracovníci amerického National Institute of Allergy and Infectious Diseases (Národní ústav alergií a infekčních nemocí), a to přibližně rok po zřízení této nové instituce! Izolace viru HIV-1 jako původce AIDS před téměř 20 lety a následovné zavedení diagnostiky vzbudily optimismus, že i vakcína proti tomuto onemocnění bude vyvinuta během několika let. Bohužel se ukázalo, že pravděpodobně není možno získat účinnou a bezpečnou vakcínu založenou na principech, které byly použity při přípravě vakcíny proti jiným virovým chorobám. Toto zjištění vedlo k tomu, že vývoj vakcíny nebyl takovou prioritou, jakou by měl být a také velké farmaceutické firmy neinvestovaly do vakcíny takové částky jako např. do vývoje nových léků. V poslední době se ale otázka vakcíny dostala do popředí. Prvním důvodem je rozvoj epidemie AIDS hlavně v rozvojovém světě, zvláště v subsaharské Africe, kde jsou infikovány až desítky procent populace. Antivirové preparáty dokáží zmírnit průběh onemocnění, ale pro většinu infikovaných v rozvojových zemích nejsou finančně dostupné. Dalšími důvody, proč se stal vývoj vakcíny opět po letech prioritou a je mu věnováno mnoho úsilí a finančních prostředků, jsou výsledky mnoha studií, které ukazují, že v principu je možno navodit imunitu proti infekci virem HIV-1 nebo alespoň zabránit rozvoji onemocnění AIDS. Tyto výsledky byly získány na zvířecích modelech (opice infikované virem SIV) a studiemi osob, které nebyly nakaženy ani po dokumentované opakované exposici viru HIV-1. Také byly podrobně prostudovány mechanismy imunitní odpovědi proti infekci HIV-1, zvláště tzv. buněčné imunity, známe lépe biologii viru, jeho variabilitu a vývoj v průběhu infekce a v neposlední řadě se vyvíjejí vakcíny založené na nových principech (DNA vakcíny, buněčné vakcíny). Proto nyní pracuje na vakcíně proti HIV/AIDS mnoho týmů a projekty jsou také štědře podporovány vládou USA. Po letech se opět objevují také odhady, kdy by mohla být vakcína k dispozici a optimisté hovoří o době pěti let. Otázka je, jakou ochranu by vakcína poskytla. Ideální vakcína by dokázala navodit tzv. sterilizační imunitu a zabránit trvalé infekci virem HIV. Většina známých vakcín však nedokáže poskytnout kompletní ochranu před infekcí, ale spíše navodí imunitní reakci, která kontroluje infekci poté, co se patogen dostal do organismu. V případě HIV-1 infekce se uvažuje, že imunita navozená vakcínou by bránila množení viru v organismu a tím by bránila rozvoji onemocnění AIDS a také přenosu infekce na další osoby. Uvažuje se i o tzv. terapeutické imunizaci, kdy je vakcína podávána již infikovaným osobám a opět zvýší imunitní odpověď tak, že zabrání rozvoji onemocnění. Dá se říct, že současná situace pandemie AIDS je taková, že i pouze částečně efektivní vakcína by byla nesmírným přínosem.

Novinky z Marsu

24.10.2001
sonda Odysea

Americká sonda Mars Odyssey dosáhla po dvě stě dnů dlouhém letu ve středu 24.10.2001 kolem šesté hodiny ranní našeho času oběžné dráhy okolo Marsu. Nyní probíhají kontroly funkce systémů a správnosti dráhy. Cílem mise je průzkum složení planety, pátrání po vodě a měření slunečního a kosmického záření. Sloužit by měla dva a půl roku. Náklady celého projektu dosáhly 297 milionů dolarů. Zatím je příliš brzy hovořit o úspěchu, nicméně NASA si trochu napravila svou pošramocenou reputaci po naprostém selhání dvou družic vyslaných k Marsu v roce 1999 (Mars Climate Orbiter a Mars Polar Lander). Z třiceti družic vyslaných k Marsu od roku 1960 jich své úkoly splnila asi třetina.

Dodejme ještě, že v uplynulých třech měsících zuřila na Marsu gigantická bouře, která prakticky celou planetu pokryla oblaky zvířeného prachu. Prvním, kdo zpozoroval tuto zvláštní událost, byl nejspíš profesor Kalifornské Univerzity v Los Angeles Mirek J. Plavec, původně český astronom specializující se na meteory a dvojhvězdy.

Energie proudící z černé díry

22.10.2001

Z černé díry, velmi hmotného tělesa s gravitací tak silnou, že ji neuniknou ani fotony, by vlastně žádná energie uniknout neměla. Nicméně přístroje družice XMM-Newton, již vypustila ESA, zaregistrovaly při pozorování černé díry v jádru spirální galaxie MCG-6-30-15 rentgenové záření, vydávané atomy železa, které rychlostí rovnou polovině rychlosti světla obíhají černou díru před tím, než se do ní nenávratně zřítí. Avšak intenzita emitovaného záření je větší, než by odpovídala volnému pádu v extrémně silném gravitačním poli. Přebývající energie nejspíš pochází přímo z černé díry, a to prostřednictvím brzdění její rotace magnetickým polem.

Nové významné fosilie

22.10.2001
kapustňák (Trichechus senegalensis) - současný příslušník řádu Sirenia

Téměř kompletní zkamenělou kostru dosud neznámého živočicha se podařilo nalézt na karibském ostrově Jamajka. Nepochybně jde o mořského býložravého savce, příslušníka řádu Sirenia (česky Ochechule, vulgárně "mořské krávy"). Alfred Brehm ve svém Životě zvířat o jeho současných příslušnících hovoří jako o líných, tupomyslných a nikterak nadaných zvířatech, jež nic jiného nečiní, než žerou a odpočívají. Padesát milionů let stará fosilie však měla ještě nohy schopné nést plnou váhu svého těla na souši, na rozdíl od jakýchkoli současných mořských savců i doposud nalezených pozůstatků. Nalezený živočich měřil přes dva metry. Uvážíme-li i nedávný pakistánský nález fosilie Rodhoceta, 47 milionů let starého předka velryby, který se ještě mohl pohybovat na souši, byť žil hlavně ve vodě, máme v současné době solidně zdokumentován postupný přechod od suchozemských k mořským savcům. První významné nálezy vyhynulých příslušníků rodu Sirenia byly učiněny před téměř sto lety v egyptských eocenních a oligocenních vrstvách.

Doc.Zbyněk Roček (katedra zoologie Univerzity Karlovy) pokládá tento nález za významný, protože spojuje výrazně terestrické (suchozemské) předky sirén s dnešními představiteli, kteří jsou již vázáni výlučně na existenci ve vodě a na souš vystupovat nemohou. Přechod k výlučně vodnímu způsobu života se podle tohoto nálezu udál v době před méně než 50 miliony let.

Pseudoproblém globálního oteplování?

21.10.2001

Dne 22.10. začíná ve Scrippsově oceanografickém ústavu v kalifornském San Diegu 26. výroční konference o průzkumu a změnách klimatu (Annual Climate Diagnostics and Prediction Workshop), které se účastní okolo dvou set předních odborníků z celého světa. Ústředním motivem všech projednávaných témat bude globální změna klimatu, dříve zvaná globální oteplování. Existuje tento jev vůbec a je vyvolán lidskou činností? Přestože ze všech stran slyšíme, že ano, důkazy jsou přinejmenším sporné. Tři tisíce členů Mezivládního panelu o klimatické změně (IPCC), jež byl ustaven při OSN, je přesvědčeno, že ano. Na základě jejich doporučení došlo k jednáním o omezení emise skleníkových plynů v Riu de Janeiro v roce 1992 a v Kyotu o 1997, protože za hlavního viníka oteplování označili člověka a emise skleníkových plynů vyvolané jeho činností. Oproti tomu existuje petice sedmnácti tisíc amerických vědců proti účasti Spojených států na zmíněné konferenci v Kyotu. Podle nich neexistuje žádný přesvědčivý důkaz, že oxid uhličitý a další tzv. skleníkové plyny skutečně způsobují katastrofické oteplování zemského povrchu a změnu klimatu na Zemi.

RNDr.Radim Špaček, dřívější náměstek ministra životního prostředí ČR soudí, že současný nejvážnější environmentální problém je daleko přízemnější a triviálnější, a to znečištění ovzduší v městských aglomeracích, způsobené primárně zejména automobilovou dopravou, sekundárně (foto)chemickými procesy, které z urbánních imisí vytvářejí někdy smrtící mix. Tento problém však má tu zásadní nevýhodu, že je technicky řešitelný a postrádá patřičný eschatologický náboj, takže není pro mesianisty dostatečně zajímavý.

Feromagnetický uhlík

20.10.2001
struktura molekuly ze 60 atomů uhlíku, tvořená pěti- a šestiúhelníky

Obyčejný grafit nám připravil další překvapení. Jeden z jeho krystalických polymerů složených z navzájem provázaných molekul ze 60 atomů uhlíku, je i za normální teploty feromagnetický. Feromagnetickými nazýváme takové látky, jež vykazuji velmi silné magnetické vlastnosti, dané nejenom magnetickými vlastnostmi jednotlivých atomů, ale i jejich uspořádáním. Typickým příkladem, jak již název napovídá, je železo. Známe i některé feromagnetické organické látky, ale vždy jen za velmi nízkých teplot. Mohutné uzavřené kulovité molekuly s dutinou uvnitř, tvořené mřížovím 60 nebo 70 atomů uhlíku, nazývané fullereny nebo přesněji buckminsterfullereny (struktura na obrázku dole), jsou od svého objevu v osmdesátých letech v centru pozornosti. Však také Nobelova cena za rok 1996 náleží jejich objevitelům, Robertu F.Curlovi, siru Haroldu W.Krotovi a Richardu E.Smalleymu. V prvé řadě totiž nikdo neočekával, že vůbec mohou existovat. Teď se ukazuje, že jednotlivé obří molekuly lze ještě propojit do větších celků chemickými vazbami a tyto struktury jsou feromagnetické! Proč mají tak podivné jméno? Jejich objevitelé je pojmenovali na počest amerického architekta Buckminstera Fullera, který při své tvorbě používal obdobných pentagonálních a hexagonálních prvků.

Později se ukázalo, že lze připravit i nanotrubičky analogické struktury (viz aktualita "Nový materiál pro mikroelektroniku" ze 14.10.2001).

Ozonová díra neroste

17.10.2001
ozonová díra

Ozonová díra nad Antarktidou za poslední tři roky nevzrostla. Její rozloha činí 24 milionů km čtverečních.

Geneticky modifikované potraviny jsou bezpečné, říká EU

16.10.2001

Zpráva vědecké komise Evropské unie, publikovaná 10.října 2001 uvádí, že geneticky modifikované organismy (GMO) nepředstavují pro lidské zdraví nebo životní prostředí větší nebezpečí než tradiční metody křížení rostlin a živočichů v zemědělství. Dokonce je pravděpodobné, že díky důkladnému sledování jsou GMO bezpečnější než standardní zemědělské produkty. Takto stručně lze shrnout výsledky 15 let výzkumu bezpečnosti GMO, na který Evropská unie vynaložila 70 milionů EUR. Je evidentní, že taková zpráva nepřesvědčí nikoho, kdo se obává jaksi a priori, protože neví a nechce vědět, o co jde. Jako krok správným směrem musíme však rozhodně přivítat další iniciativu příslušné evropské komise. Téhož dne byla zřízena diskusní platforma, ve které by se kromě příslušných odborníků měli setkávat zástupci spotřebitelských organizací, podniků i státní správy a společně hledat přijatelný kompromis.

Změna postoje Evropské unie, pokud to tak můžeme nazvat, je velmi důležitá nejen z hlediska současného zemědělství, ale i kvůli dalšímu vývoji "zelených biotechnologií". Kromě Spojených států, jež jsou jedničkou v oboru, stále větší roli hrají země třetího světa, zejména Argentina a Čína. A realističtější pohled na GMO je nezbytným předpokladem, abychom neztratili kontakt se světovou špičkou.

Další planety mimo Sluneční soustavu

15.10.2001

V poslední době se se zprávami o objevení planet mimo naši Sluneční soustavu doslova roztrhl pytel. V srpnu jsme se dozvěděli, že okolo hvězdy č.47 v souhvězdí Velkého vozu obíhá planeta o hmotnosti tří čtvrtin Jupitera, a to dokonce již druhá objevená u téže hvězdy. Od té doby bylo u různých hvězd objeveno osm dalších planet! Jde o obří tělesa, ta nejmenší je porovnatelná s Jupiterem a největší je desetkrát větší. Za zmínku stojí, že se pohybují po téměř kruhových drahách obdobně jako planety naší Sluneční soustavy, což se podařilo pozorovat teprve v poslední době. Dříve objevené planety mají zpravidla velmi excentrické dráhy.

Mimo oběžnice Slunce známe nyní celkem 76 planet.

Nový materiál pro mikroelektroniku

14.10.2001
struktura uhlíkových nanotrubic

Grafitové trubičky miniaturních, vlastně atomových rozměrů, představují docela slibný materiál pro mikroelektroniku. Za určitých okolností se chovají jako kovové vodiče nebo dvourozměrné kvantové polovodiče, závisí na úhlu, pod kterým jsou svinuty. Nejde totiž o prostorovou strukturu, jakousi mikrominiaturní tuhu, nýbrž o svinutou destičku grafitu na jeden atom tlustou. Celá trubička má průměr okolo 12 nm. Existuje již i dioda a tranzistor na bázi grafitových nanotrubiček. Zhotovují se vlastně klasickými mikrolitografickými technikami, kterými běžně vyrábí integrované obvody (chipy). Příslušné elektrody se na grafitovou trubičku napaří. Zcela svěží novinkou je zhotovení prvního integrovaného obvodu - logického hradla, což je z pohledu mikroprocesoru v počítači velmi jednoduchá, až prostá věc. Vše je stále ve stadiu výzkumu a na sériovou výrobu takových součástek si ještě počkáme. Největší problém zatím představuje správně umístění trubiček na podložku. V případě úspěchu by tato technologie mohla vést k další miniaturizaci.

O významu těchto prací svědčí i skutečnost, že Evropská fyzikální společnost udělila tento měsíc cenu Sumio Iijimovi (Univerzita v Meijo) za objev této formy grafitu v roce 1991, Thomasi Ebbesenovi (NEC Research Institute) za technologii jejich přípravy, Ceesovi Dekkerovi (Delftská Univerzita) a Paulu McEuenovi (Cornell University) za objev jejich neobvyklých elektrických vlastností.

Zatčení čápa

14.10.2001

Projekt sledování tahů čápů pomocí připevněných vysílačů probíhá již několik let a není neznámý ani obyvatelům naší země. Možná by proto zaujal osud jednoho jihoafrického čápa bílého, který byl kvůli satelitnímu vysílači v africké Burundi zatčen pro podezření ze špionáže. Čáp Saturn je posledním z pětice čápů, kterým jihoafričtí ornitologové z University v Kapském Městě připnuli před tahem na sever batůžek se satelitním vysílačem. Čtyři čápi zahynuli, když se v únoru probíjeli cestou na sever silnými dešti v Mozambiku. Jen Saturn pokračoval v letu přes Zimbabwe, Zambii, Kongo a Rwandu. Jeho pouť skončila v severovýchodní Burundi, poblíž malé vísky v provincii Mujinga. Saturn tu přistál s poraněným křídlem a vzbudil pozornost místních vesničanů. Při bližší prohlídce poraněného ptáka je zaujal především satelitní vysílač. Vrtalo jim hlavou, k čemu může ten složitě vyhlížející elektronický přístroj sloužit. Po krátké honičce čápa chytli a odnesli na místní policejní stanici. Ani policisté nebyli z čápa vybaveného elektronikou příliš moudří. Vysílač nese anglické nápisy a byl evidentně zahraniční výroby. Nikdo z policistů ale anglicky neuměl, a tak pojali podezření, že se v čapím batůžku skrývá špionážní zařízení. Ptačího špiona proto uvěznili. Naštěstí se policisté z burundijské vesničky rozhodli požádat o pomoc jednu místní ženu, o které věděli, že anglicky umí. Tak se dostala k Saturnovi Mary Murphyová. Ta si všimla na satelitu elektronické adresy profesora Lese Underhilla a poslala mu na universitu v Kapském Městě o zatčeném čápovi zprávu. Profesor Underhill se tak dozvěděl, proč už Saturn nepokračuje v cestě. Zprávy z Burundi prý ale nejsou tak špatné. Policisté se o svého zajatce vzorně starají a čápovi se poraněné křídlo dobře hojí.

Profesor Underhill se nezlobí. "Přístroj vypadá se svou anténou a slunečními bateriemi skutečně jako výrobek kosmického věku," říká o vysílači. Dodává, že v době, kdy je svět šokován teroristickým útokem na New York a Washington, obavy burundských policistů plně chápe. Nicméně doufá, že až se všechno vysvětlí, shledá se opět jak se Saturnem tak i s jeho batůžkem. Snad budou mít naši čápi na svém putování Afrikou trochu větší štěstí a vězení a špionážní aféry se jim vyhnou.

Srážka protonu s neexistující částicí

11.10.2001

Extrémně zrychlený proton se rozpadne na neutron, pozitron a neutrino. Tak to alespoň uvidí pozorovatel v klidu. Avšak ten, kdo se bude pohybovat spolu s protonem, uvidí jeho srážku s částicí, kterou pozorovatel v klidu nevidí. Tento paradoxní závěr (Phys. Rev. Lett. 87, 151301, 2001) asi nebude možné zatím potvrdit pozemským experimentem, ale snad astrofyzikálním pozorováním. Dr.Pavel Cejnar z Ústavu částicové a jaderné fyziky MFF UK pokládá tento výsledek za velmi zajímavý. Současná kvantová teorie pole zahrnuje principy pouze speciální teorie relativity, takže je invariantní (nemění se) vůči transformaci mezi inerciálními soustavami. Protože neinerciální soustavy spadají již do kompetence obecné teorie relativity, pokusy o zobecnění ve výše uvedeném smyslu souvisejí s kvantováním gravitace a podobnými dosud nevyřešenými problémy.

Redakce k tomu dodává, že inerciálními nazýváme ty vztažné soustavy, které se vůči sobě pohybují s neměnnou rychlostí, jež může být i rovna nule. U neinerciálních se jejich rychlost vůči sobě mění. Jakousi hrubou pozemskou analogií problematiky navzájem se pohybujících soustav, může být tento příklad: Každý zná pocit, kdy nás akcelerující automobil zatlačí do sedadla. Pokud však budeme automobil pokládat za nehybný a silnici za prudce ubíhající dozadu, což je ve fyzice možné, těžko vysvětlíme původ této síly.

Nobelovy ceny za ekonomii v roce 2001

10.10.2001

Nobelovu cenu za ekonomii za rok 2001 obdrželi George A. Akerlof (University of California Berkeley, USA, nar.1940), A. Michael Spence (Stanford University, USA, nar.1943) a Joseph E. Stiglitz (Columbia University, New York, USA, nar.1943) za studium trhu s asymetrickou informací (ne všichni mají stejné informace).

Tato cena se uděluje od roku 1969 a jejími prvními laureáty byli Ragnar Frisch z Norska a Jan Tinbergen z Nizozemí za konstrukci dynamických modelů pro studium ekonomických procesů.

Nobelovy ceny za rok 2001

10.10.2001

V roce 2001 byla Nobelova cena za fyziologii a lékařství udělena Lelandu Hartwellovi (Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, USA, nar.1939), Paulu Nursovi (nar.1949) a R.Timothy Huntovi (nar.1943, oba Imperial Cancer Research Fund, Londýn) za významné objevy při studiu klíčových regulátorů buněčného cyklu. Při svém dělení procházejí buňky určitým cyklem, v jehož průběhu z původní buňky vznikají dvě nové. Tento cyklus je spuštěn a řízen jistým bílkovinami (cykliny). Právě za popis těchto dějů na molekulární úrovni obdrželi letošní laureáti své ceny. Nobelovu cenu za fyziku za rok 2001 obdrželi Eric A.Cornell (JILA and National Institute of Standards and Technology, Boulder, Colorado, USA, nar.1961), Wolfgang Ketterle (Massachusets Institute of Technology, USA, nar.1957)a Carl E.Wieman (rovněž JILA and National Institute of Standards and Technology, nar. 1951) za svou práci týkající se Boseho-Einsteinových kondenzací ve zředěných parách alkalických kovů a za původní základní výzkumy kondenzovaných systémů. Pánové William S. Knowles (USA, nar.1917), Ryoji Noyori (Nagoya University, Japonsko, nar.1938) a K.Barry Sharpless (Scrippsův výzkumný ústav, La Jolla, Kalifornie, USA, nar.1941) obdrželi Nobelovu cenu za chemii za své dílo v oblasti katalýzy.

Za zmínku možná ještě stojí, že letos si připomínáme sté výročí udělování Nobelových cen. Prvním oceněným za lékařství a fyziologii byl v roce 1901 Emil Adolf von Behring za svůj přínos k léčbě záškrtu. Prvním oceněným za fyziku byl Wilhelm Conrad Röntgen. Za chemii byl v roce 1901 oceněn za objevy v chemické kinetice a výzkum osmotického tlaku Jacobus Henricus van't Hoff.

CHEMICKÉ ZBRANĚ - HROZBA NEBO PAPÍROVÝ TYGR?

8.10.2001

Jsou skutečně chemické a biologické zbraně tak nebezpečné nebo jde o strach vyvolaný propagandou? Je možná teroristická biologická či chemická válka?

Úplný text najdete zde.

Sourozenec na náhradní díly

8.10.2001

Britská rodina z Leedsu žádá lékaře o pomoc při početí zdravého dítěte ve zkumavce. Jeho kostní dřeně pak chtějí použít pro léčbu svého dříve narozeného dítěte, jež trpí thalasemii, závažnou poruchou krvetvorby, která je geneticky podmíněna. Je možné ji léčit transplantací kostní dřeně, avšak vhodný dárce nemusí vůbec existovat, jako je tomu v tomto případě. Početí dítěte za tímto účelem můžeme označit za cynické, avšak jeho rodiče ho sotva budou mít méně či více raději a věnují mu stejnou péči, jako svým ostatním dětem. Je otázkou, zdali tento důvod k početí dítěte je horší než omyl nebo nedostatečná antikoncepce, což se děje zcela běžně.

MUDr.Martin Hřebíček z Ústavu dědičných metabolických poruch 1.lékařské fakulty UK k tomu dodává: "Takový případ není zdaleka ojedinělý. Nové technologie v asistované reprodukci přinášejí spolu s novými možnosti pro budoucí rodiče a jejich lékaře i řadu netechnologických problémů - umožňují uskutečnit vyšetření a procedury, které jsou obtížně akceptovatelné z etického hlediska. Jedním z nich je vytváření sourozenců na "náhradní díly" (většinou jako dárců kostní dřeně) - pro léčení dědičných nebo získaných onemocnění u starších sourozenců. U příbuzenských dárců je vyšší šance na úspěšné provedení transplantace kostní dřeně než u nepříbuzných dárců, není však 100%. Preimplantační diagnostika, založená na vyšetření jedné z buněk zárodku po in-vitro fertilisaci (oplodnění ve zkumavce), může zjistit zda je plod postižen dědičným onemocněním. Do dělohy je potom implantován nepostižený zárodek. Obdobně není neproveditelné u zárodku zjištění shody v některých antigenech s potenciálním příjemcem štěpu kostní dřeně - tento postup však už jednoznačně spadá do kategorie tvorby dětí na "náhradní díly" a - jak dosvědčuje výše uvedená zpráva - je pro lékaře obtížně přijatelný z etických důvodů. Legislativa reaguje na vývoj nových technik v reprodukční medicíně se zpožděním, často ne s plným pochopením rozsahu problematiky - pod nepřijatelné "klonování lidských bytostí" jsou zařazovány i postupy, proti kterým by většina odborné veřejnosti neměla námitky."

Kvantová provázanost v makroskopickém měřítku - možnost teleportace?

5.10.2001

Vlastnosti kvantového světa jsou dosti odlišné od vlastností světa běžné zkušenosti. Již Albert Einstein byl znepokojen existencí tzv. kvantových propletených stavů, které umožňují nezvykle těsnou provázanost libovolně vzdálených kvantových systémů. Vhodné měření provedené na jednom systému totiž s okamžitou platností určuje výsledek nezávislého měření na druhém systému, což je ve sporu s principy lokality klasické fyziky. Jedním z nejpodivnějších důsledků kvantové provázanosti je možnost tzv. kvantové teleportace - přesné rekonstrukce stavu vzdáleného kvantového objektu (a tedy vlastně jakoby jeho "zhmotnění" na jiném místě ve stylu příběhů Star Trek)) Teprve technologické pokroky posledních let přinášejí možnost ověřit důsledky kvantové nelokality experimentálně. Na konci devadesátých let byla kvantová provázanost částic potvrzena v několika pokusech a byly dokonce provedeny první testy kvantové teleportace fotonů. Jenže kvantovými zákony se za určitých podmínek řídí i makroskopické objekty. Je tedy možné také jejich kvantové propletení? V září tohoto roku se vědcům na Universitě v dánském Aarhusu podařilo připravit propletený stav souboru několika triliónů atomů. Pomocí sekvence vhodně polarizovaných a naladěných laserových impulsů se spiny atomů cesia ve dvou vzájemně oddělených baňkách vzdálených několik milimetrů dostaly do stavu kvantové korelace, který byl zachován po dobu asi půl milisekundy (což je z kvantového hlediska docela dlouho). Fyzikové nyní přemýšlejí, jak makroskopické kvantové korelace přenést na delší vzdálenosti. Při použití současných metod lze uvažovat až o kilometrech, ale probíhají diskuse o ještě větších vzdálenostech. Kvantová provázanost by měla mít zásadní význam při konstrukci tzv. kvantových počítačů, dosud nesplněného snu kvantových fyziků. Že by ale někdy v budoucnu mohla pomáhat i při teleportaci kapitána Kirka, to už patří spíš do oblasti fyzikálního humoru. I když kdo ví?

Podrobnější rozbor problematiky lze nalézt v článku Experimental long-lived entanglement of two macroscopic quantum objects autorů B. Julsgaarda, A. Kozhekina a E.S. Polzika zveřejněném v časopise Nature 413 (2001), str. 400-403.

Nový lék proti AIDS

27.9.2001
chemický vzorec nového léku

Farmaceutická společnost Gilead Sciences testuje nový lék proti AIDS zvaný Viread, který blokuje virový enzym zvaný reverzní transkriptáza, jež je důležitý pro množení viru v buňce. Takto působící léky nazýváme nukleotidová analoga. K nim patří i azidothymidin, první široce užívaný lék proti AIDS. Výsledky testů naznačují, že Viread je účinný i u těch pacientů, kde dosavadní medikamenty selhávají. Pro využití v klinické praxi bude k dispozici snad ještě v průběhu tohoto roku. Na jeho vývoji se podíleli i čeští vědci v čele s prof.Antonínem Holým.

Dr.Milan Reiniš (Wadsworth Center of the New York State Department of Health, Albany) , zabývající se vývojem léků proti AIDS, uvádí, že žádný současný lék není schopen zcela eliminovat virus z těla pacienta. Terapie je založena dlouhodobém podávání kombinace různých léků ve vysokých dávkách, takže lze u značné části pacientů dlouhodobě kontrolovat infekci a bránit propuknutí nemoci AIDS. Častým jevem však je, že po určité době terapie se selektují změněné kmeny viru rezistentní k dané léčbě a tudíž musíme terapii obměnit. Dalším problémem je, že ne každý lék pacient dlouhodobě snáší. Proto každý nový preparát, který rozšiřuje spektrum látek účinných proti HIV/AIDS, je velmi důležitý, zvláště pokud je účinný proti kmenům viru rezistentním k již používaným lékům a pokud je také méně toxický.

Další úspěšný start rakety Ariane

26.9.2001
raketa Ariane

V středu 26.9.2001 v časných ranních hodinách (02.21 našeho času) úspěšně odstartovala z kosmodromu Kourou ve Francouzské Guyaně nosná raketa Ariane 44P, která vynesla na oběžnou dráhu telekomunikační družici Atlantic Bird 2. Ta bude mít v příštích 15 letech na starosti spojení mezi Evropou a Severní i Jižní Amerikou. Šlo již o 64 úspěšný start tohoto typu nosiče a plánuje se ještě dalších deset. Nejbližší další start je plánován na 25.listopadu tohoto roku a na oběžnou dráhu bude vynesen satelit DirectTV. Novější typ Ariane 5 začne startovat od ledna příštího roku. Dle ESA News z 30.8.2001 k předchozímu startu došlo ráno 30.srpna ve 3.46 hod. místního času. Nosná raketa Ariane 4 dopravila na geostacionární oběžnou dráhu družici Intelsat 902 o váze 4,8 t.

Klasické několikastupňové rakety, schopné vynést na oběžnou dráhu velké náklady, neustále představují silnou a úspěšnou konkurenci raketoplánu, který je sice vrcholem techniky ve své oblasti, avšak jeho provoz je velmi nákladný a není bez problémů.

Setkání či srážka s kometou?

26.9.2001
10-ti kilometrové jádro komety Borrelly

Dosluhující družice DS1 prolétla v sobotu 22.9.2001 ve velké blízkosti jádra komety Borrelly Byl to druhý pokus proniknout tak blízko ke kometě. První byla sonda Giotto, která zkoumala kometu Halleyovu v roce 1986. Družice DS1 nebyla k tomuto účelu zkonstruována, nicméně úspěšně prolétla ve vzdálenosti asi 2000 km od jádra komety v noci ze soboty na neděli 23.9. a úspěšně zhotovila 30 snímků. Družici vypustila NASA v roce 1998 za účelem testování iontového pohonu a dalších technologií.

Spor o embryonální kmenové buňky

24.9.2001

V lidském těle najdeme celou řadu buněk schopných obnovovat jeho poškozené či opotřebené části. Označujeme je jako buňky kmenové. Ty prodělávají buněčné dělení podobně jako jiné buňky, ale v jejich případě nevznikají z jedné mateřské buňky dvě rovnocenné buňky dceřiné. Produktem jejich "asymetrického" dělení jsou dva diametrálně odlišné typy buněk. Jeden se prakticky neliší od výchozí mateřské kmenové buňky a je tudíž předurčen k tomu, aby udržoval v těle železnou zásobu kmenových buněk. Druhý je základem pro vznik nových specializovaných buněk, jejichž stavy je třeba obnovit. Rejstřík proměn buněk předurčených k další specializaci je různě široký.

Úplný text najdete zde.

Léky - vedlejší účinky a ceny

23.9.2001

Prakticky každý lék, jakkoli oblíbený a blahodárný, může mít vedlejší účinky. Jen málokdy jsou léky skutečnými "magickými kulkami", neomylně se strefujícími do skutečné příčiny nemoci, ať už je to infekce, zánět, degenerace nebo cokoli jiného. Za zakladatele chemoterapie považujeme Paul Ehrlicha (1854-1915, Nobelova cena 1908): vymyslel také první účinný lék na sifylis, salvarsan. Při vývoji salvarsanu se vyšlo z německého barvivářského průmyslu. S rozvojem textilního průmyslu v druhé polovině 19.století se objevila i potřeba dobrých barev na textilie - Ehrlich dostal nápad, že když barvivo k nevyprání barví látku, může barvit také bakterie a kdyby se na barvivo napojila nějaká jedovatá látka (u salvarsanu to byl arzen), mohlo by současně s obarvením bakterii zabíjet. Ehrlich tak vytvořil jednu z nejdalekosáhlejších spekulací v biologii vůbec, která se potvrdila jako pravdivá. Ehrlich cíle v bakteriích nazval "receptivní substance", dnes jim říkáme receptory.

Úplný text najdete zde.

Rozluštění lidského genomu

20.9.2001
femur nalezený Peristovem (foto Bence Viola, MPI EVA)

Těžko mohla někomu uniknout zpráva, při níž se mnoha obyvatelům planety zatajil dech - genetická informace člověka byla rozluštěna. Na tomto gigantickém projektu se účastnily stovky vědců mnoha států světa. V USA, které přispěly největší měrou jak prací tak finančními prostředky, je dokončení přirovnáváno k prvnímu přistání člověka na Měsíci. Co tak převratného vlastně vědci dokázali a co z toho pro nás všechny vyplývá?

27.10.2014: Zatím nejstarší lidský genom, který se podařilo přečíst, patří 45.000 (+-2.000) let starému Sibiřanovi. Roku 2008 se po břehu řeky Irtyše poblíž městečka Usť-Išimu potuloval rytec Nikolaj Peristov. Hledal tam mamutovinu, protože se vyrýváním vzorů do tohoto materiálu živí. Nalezl část lidské stehenní kosti (viz obr., foto Bence Viola, MPI EVA), ze kterého se početnému čínsko-německo-rusko-americko-jihoafricko-španělsko-kanadsko-britskému týmu pod vedením Janet Kelso z Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie v Lipsku podařilo izolovat dostatek DNA k přečtení celého genomu našeho dávného předka.

Úplný text najdete zde.

Diskuse/Aktualizace