Новые технологии и их применение в науке и медицине

1.

НАУКА И МЕДИЦИНА
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ
ПРИМЕНЕНИЕ
ПРЕЗЕНТАЦИЮ СДЕЛАЛ УЧЕНИК 10 КЛАССА - ФАЛЕС АРТЕМ

2.

В ПРЕЗЕНТАЦИИ
МЫ БУДЕМ
ОБСУЖДАТЬ --->
Открытия в науке и медицине.
На что они повлияли?
Какова их полезность для нас?
Реализация открытий на практике.
Последующие изобретения и открытия.

3.

ВСТУПЛЕНИЕ
ЧТО ИЗУЧАЕТ НАУКА И МЕДИЦИНА?
Наука — область человеческой деятельности, направленная на
выработку и систематизацию объективных знаний о
действительности. Основой этой деятельности является
сбор фактов, их постоянное обновление и систематизация,
критический анализ и, на этой основе, синтез новых знаний или
обобщений, которые не только описывают
наблюдаемые природные или общественные явления, но и
позволяют построить причинно-следственные связи с конечной
целью прогнозирования. Те гипотезы, которые подтверждаются
фактами или опытами, формулируются в виде законов
природы или общества. Т. е. наука изучает окружающую
природу, действительность, реальность, воспринимаемую нами
при помощи органов чувств и осмысливаемую интеллектом,
разумом.
Медицина (лат. medicina от словосочетания ars medicina —
«лечебное искусство», «искусство исцеления», и имеет тот же
корень, что и глагол medeor, «исцеляю») — раздел биологии,
изучающий диагностику, лечение и профилактику заболеваний,
способы сохранения и укрепления здоровья и трудоспособности
людей, продления жизни, а также облегчения страданий от
физических и психических недугов.

4.

ОТКРЫТИЯ В НАУКЕ

5.

ГЕНЕТИКА
Геном человека полностью
секвенирован - определена их
аминокислотная и нуклотидная
последовательность.
Проект «Человеческий геном» (The Human Genome Project)
начался в 1990 году, в 2000-м был выпущен рабочий
черновик структуры генома, полный геном — в 2003 году.
Однако и сегодня дополнительный анализ некоторых
участков еще не закончен. В основном он был выполнен в
университетах и исследовательских центрах США, Канады и
Великобритании. Секвенирование генома имеет решающее
значение для разработки лекарств и понимания того, как
устроено человеческое тело.
Генная инженерия вышла на новый уровень
В последние годы был разработан революционный метод
манипуляции ДНК при помощи так называемого CRISPмеханизма. Эта методика позволяет избирательно
редактировать определенные гены, что раньше было
невозможно. Аппарат можете увидеть на заднем фоне.

6.

Включая две взаимосвязанные теории Альберта
Эйнштейна (Albert Einstein), специальную и общую
ТЕОРИЯ
ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Эйнштейн
теорию относительности, теория
относительности, опубликованная в 1905 году,
преобразовала всю теоретическую физику и
астрономию 20 века и затмила 200-летнюю
теорию механики, предложенную Ньютоном.
Теория относительности Эйнштейна стала основой
для большей части научных работ современности.
Она звучит так: Физическая теория пространствавремени, то есть теория, описывающая
универсальные пространственно-временные
свойства физических процессов.

7.

РЕНТГЕНОВС
КИЕ ЛУЧИ
Вильгельм Конрад Рентген
Немецкий физик Вильгельм Конрад
Рентген (Wilhelm Conrad Rontgen)
нечаянно открыл рентгеновские лучи в
1895 году, когда он наблюдал за
флюоресценцией, возникающей при
работе катодно-лучевой трубки. За это
поворотное открытие в 1901 году ученый
был удостоен Нобелевской премии,
ставшей первой в своем роде в области
физических наук. Открытие преуспело в
медицине, с её помощью легко
просматривать повреждённые места
человека, не применяя вскрытия.

8.

ТАБЛИЦА
ХИМИЧЕСКИХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Дмитрий Менделеев
В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев
заметил, что если упорядочить химические
элементы по их атомной массе, они условно
выстраиваются в группы с похожими
свойствами. На основании этой информации он
создал первую периодическую систему, одно из
величайших открытий в химии, которое позже
прозвали в его честь таблицей Менделеева.

9.

ИНФРАКРАС
НЫЕ ЛУЧИ
Вильямом Хершелем
Инфракрасное излучение было открыто
британским астрономом Вильямом Хершелем
(William Herschel) в 1800 году, когда он изучал
нагревательный эффект света разных цветов,
используя для разложения света в спектр
призму, и измеряя изменения термометрами.
Сегодня инфракрасное излучение используется
во многих областях нашей жизни, включая
метеорологию, системы подогрева,
астрономию, отслеживание теплоемких
объектов и многие другие сферы.

10.

ТЕФЛОН
Рой Планкетт
Материал, благодаря которому ваша
сковорода не пригорает, на самом деле
был изобретен абсолютно случайно
американским химиком Роем Планкетт
(Roy Plunkett), когда тот искал замену
холодильным агентам, чтобы
обезопасить домашний быт. Во время
одного из своих экспериментов ученый
открыл странную скользкую смолу,
которая позже стала больше известной
как тефлон.

11.

ТЕОРИЯ
ЭВОЛЮЦИИ И
ЕСТЕСТВЕННОГО
ОТБОРА
Чарльз Дарвин
Вдохновленный своими
наблюдениями в ходе второго
исследовательского путешествия в
1831-1836 годах, Чарльз Дарвин
(Charles Darwin) приступил к
написанию своей знаменитой теории
эволюции и естественного отбора,
ставшей по мнению ученых со всего
света ключевым описанием
механизма развития всего живого на
Земле

12.

ЖИДКИЕ
КРИСТАЛЛЫ
Фридрих Райницер
Если бы австрийский ботаник и физиолог
Фридрих Райницер (Friedrich Reinitzer) не
открыл жидкие кристаллы во время
проверки физико-химических свойств
различных производных холестерина в
1888 году, сегодня вы бы не знали, что
такое телевизоры с
жидкокристаллическими экранами или
плоские LCD мониторы.

13.

ТЕЛЕГРАФ
Джозеф Генри и Эдвард Дэйви
С 1753 года многие исследователи
проводили свои эксперименты для
установления связи на расстоянии с
помощью электричества, но
значительный прорыв произошел
лишь спустя несколько десятилетий,
когда в 1835 году Джозеф Генри и
Эдвард Дэйви (Joseph Henry, Edward
Davy) изобрели электрическое реле.
С помощью этого устройства они и
создали первый телеграф 2 года
спустя.

14.

ОТКРЫТИЯ В МЕДИЦИНЕ

15.

ЯДЕРНЫЙ
МАГНИТНЫЙ
РЕЗОНАНС
Исидорф Раби
Сегодня ядерный магнитный резонанс
постоянно используют в качестве
чрезвычайно точного и эффективного
диагностического инструмента в области
медицины. Впервые это явление было
описано и вычислено американским
физиком Исидорфом Раби (Isidor Rabi) в
1938 году во время наблюдения за
молекулярными пучками. В 1944 году за
это открытие американскому ученому
вручили Нобелевскую премию по физике.

16.

АНЕСТЕЗИЯ
Генри Бигелоу
Простые формы анестезии, такие как
опиум, мандрагора и алкоголь,
использовались людьми издавна, и
первые упоминания о них ссылаются аж
на 70 год нашей эры. Но с 1847 года
обезболивание перешло на новый
уровень, когда американский хирург
Генри Бигелоу (Henry Bigelow) впервые
ввел в свою практику эфир и хлороформ,
сделав крайне болезненные инвазивные
процедуры намного более
переносимыми.

17.

ВАКЦИНА ОТ
ПОЛИОМИЕЛИТА
Йонас Солк
26 марта 1953 года американский
медицинский исследователь Йонас Солк
(Jonas Salk) объявил, что ему удалось
провести успешные испытания вакцины
против полиомиелита, вируса, который
вызывает тяжелое хроническое
заболевание. В 1952 году из-за эпидемии
этого недуга диагноз был поставлен 58
000 жителей США, и болезнь унесла 3 000
невинных жизней. Это подстегнуло Солка
на поиски спасения, и теперь
цивилизованный мир в безопасности хотя
бы от этой беды.

18.

ПАСТЕРИЗАЦИЯ
Луи Пастер
Пастеризация была открыта в 1860-х
годах французским ученым Луи Пастером
(Louis Pasteur). Она представляет собой
процесс термической обработки, во
время которой в определенных
продуктах питания и напитках (вино,
молоко, пиво) происходит разрушение
патогенных микроорганизмов. Это
открытие возымело значительное
влияние на общественное
здравоохранение и развитие пищевой
промышленности во всем мире.

19.

ПЕНИЦИЛЛИН
Александр Флеминг
Если бы в 1928 году
шотландский ученый Александр
Флеминг (Alexander Fleming) не
открыл пенициллин, первый
антибиотик, мы до сих пор бы
умирали от таких болезней, как
язва желудка, от абсцессов,
стрептококковых инфекций,
скарлатины, лептоспироза,
болезни Лайма и многих других.

20.

ПЛЮРИПОТЕНТНЫ
Е СТВОЛОВЫЕ
КЛЕТКИ
Синъя Яманака и Джон Герден
Получены «этичные» (не из эмбрионов) плюрипотентные
стволовые клетки
В 2012 году Синъя Яманака совместно с Джоном Гёрдоном
стали лауреатами Нобелевской премии за открытие 2006
года — получение плюрипотентных стволовых клеток
мыши путем эпигенетического перепрограммирования. За
последующее десятилетие не менее десятка научных групп
добились впечатляющих успехов в данной области, в том
числе с человеческими клетками. Это предвещает скорые
прорывы в терапии рака, регенеративной медицине, а
также в клонировании человека (или его органов).

21.

СИНТЕТИЧЕСКАЯ
ХРОМОСОМА
Учёные из института Крейга
Вентера
В 2010 году ученые из Института Крейга
Вентера (был одним из лидеров гонки по
расшифровке человеческого генома)
создали первую полностью
синтетическую хромосому с геномом.
Когда ее встроили в бактериальную
клетку, лишенную генетического
материала, она начала функционировать
и делиться по предписанным новым
геномом законам. В перспективе
синтетический геном позволит создавать
вакцины против новых вирусных
штаммов за часы, а не за недели,
производить эффективное биотопливо,
новые пищевые продукты и т. д.

22.

ПО ДЫХАНИЮ РАСПОЗНАНА
РАННЯЯ СТАДИЯ РАКА
ЛЕГКИХ
Институт Кингстона
Год назад группа израильских, американских и
британских ученых разработала устройство,
которое способно точно идентифицировать рак
легких и определить, в какой стадии он
находится. Основой устройства стал
анализатор дыхания со встроенным
наночипом NaNose, способный «вынюхать»
раковую опухоль с 90-процентной точностью,
даже когда раковый узелок практически
незаметен. В скором времени стоит ожидать
анализаторов, которые смогут по «запаху»
определять и другие виды рака.

23.

СОЗДАНИЕ
ИСКУССТВЕННОГО
СЕРДЦА
Институт Abiocor
Специалисты американской
компании Abiomed разработали
первое в мире полностью
автономное постоянное
искусственное сердце для
имплантаций (AbioCor).
Искусственное сердце
предназначено для пациентов, у
которых невозможно лечение
собственного сердца или
имплантация донорского.

24.

БИОНИКА
Институт Biorobots
В 2013 году появились первые опытные
образцы «умных» протезов с обратной
связью (эмуляцией осязательных
ощущений), которые позволяют человеку
чувствовать то, что «ощущает» протез. В
2010-х годах созданы и отдельные от
человека устройства, управляемые
только через мысленный интерфейс
(иногда с инвазивными контактами, но
чаще это похоже на головной обруч с
сухим электродом), — компьютерные
игры и тренажеры, манипуляторы,
транспорт и пр.

25.

БЛАГОДАРЮ ЗА
ВНИМАНИЕ!