Академик Олег Фиговский
Согласно отчёту Research Fronts 2025, Китай занимает лидирующие позиции уже в 11 ключевых областях исследований, включая сельское хозяйство, физику, химию, материаловедение, экологию и биологию.
США продолжают лидировать в 5 областях и по общему объему фундаментальных исследований, но их отрыв в научных достижениях практически нивелирован Китаем за последние 5 лет. При этом КНР показывает значительный прогресс в тех сферах, где ранее отставала сильнее всего, в том числе в клинической медицине.
Международный коллектив исследователей из Университета Вестлейк (Китай), СПбГУ и МФТИ разработал уникальный «умный» материал. Полимерный фотонный кристалл с эффектом памяти формы может «стирать» свой яркий структурный цвет при контакте с водой и мгновенно восстанавливать его под действием спирта, ацетона или простого прикосновения. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Today Nano.
Мир вокруг нас полон красок, большинство из которых обязано своим существованием пигментам — молекулам, поглощающим часть светового спектра. Однако природа знает и другой, более изящный способ окраски — структурный. Подобно переливам крыльев бабочки морфо или сиянию опалов, эта окраска возникает не за счет химии, а благодаря физике: наноскопическая архитектура материала взаимодействует со светом, отражая волны строго определенной длины. Такие структуры, известные как фотонные кристаллы, представляют собой упорядоченные решетки из диэлектрических материалов, действующие как полупроводники для света. В последнее время ученые активно исследуют как статические, так и динамические фотонные кристаллы — способные изменять свои оптические свойства под внешним воздействием.
Параллельно развивалась другая область материаловедения — полимеры с эффектом памяти формы. Они способны запоминать свою исходную форму, а после деформации возвращаться к ней под действием внешнего стимула, чаще всего — нагрева. Физики давно стремились объединить эти свойства: создать материал, который был бы одновременно и фотонным кристаллом, и полимером с памятью. Цветом такого материала можно было бы управлять через изменение его формы на наноуровне. Структурно-цветовая память материалов может быть использована в самых различных приложениях, таких как QR-коды, защитные пленки и сенсоры. Существовавшие до сих пор способы реализации такой памяти требовали либо высоких температур, либо значительных механических усилий, что ограничивало их практическое применение.
Научная группа из Китая и России поставила перед собой задачу создать полимерный фотонный кристалл, которым можно было бы управлять при комнатной температуре, используя простые и доступные триггеры. В качестве основы они выбрали технологию инверсных опалов. Работа, проведенная учеными, напоминала работу скульптора: сначала из крошечных кремнеземных наносфер они сформировали идеальную кристаллическую решетку — шаблон, похожий на плотно уложенные в коробку микроскопические шарики. Затем это пространство было заполнено специально разработанным жидким мономерным «коктейлем», состоящим из этоксиэтоксиэтил акрилата (EOEOEA) и полиэтиленгликоль диакрилата (PEGDA). После полимеризации под действием ультрафиолета образовался прочный и эластичный сополимер. На финальном этапе шаблон из кремнезема был растворен, оставив после себя его точный негативный отпечаток — пористую структуру, которая и является фотонным кристаллом. Ключевым фактором успеха команды ученых стал подбор состава сополимера, который обладает очень низкой температурой стеклования (около –43 °C), что делает его чрезвычайно гибким и эластичным при комнатной температуре.
Именно эта эластичность и легла в основу поразительных свойств нового материала. Оказалось, что его яркий цвет, обусловленный периодической структурой пор, можно полностью «стереть», просто капнув на него водой. По мере испарения воды ее высокое поверхностное натяжение создает мощные капиллярные силы — так называемое давление Лапласа — которые, словно микроскопический пресс, сминают пористую структуру. Порядок нарушается, и материал становится тусклым и полупрозрачным. Это и есть процесс «холодной» записи или программирования временного состояния.
Самое интересное начинается на этапе восстановления. Чтобы вернуть материалу его первоначальный цвет, достаточно обработать его жидкостью с низким поверхностным натяжением, например, обычным этанолом или ацетоном. Капиллярные силы этих жидкостей слишком слабы, чтобы удерживать структуру в сжатом состоянии. Внутренняя упругая память полимера берет верх, поры «расправляются», и идеальный порядок восстанавливается вместе с ярким цветом. Второй способ восстановления — механический. Легкое давление на «стертую» область, как ни парадоксально, также заставляет поры вернуться в исходное состояние. Это позволяет буквально «печатать» на поверхности материала, перенося на нее сложные узоры.
Международный коллектив исследователей из Университета Вестлейк (Китай), СПбГУ и МФТИ разработал уникальный «умный» материал. Полимерный фотонный кристалл с эффектом памяти формы может «стирать» свой яркий структурный цвет при контакте с водой и мгновенно восстанавливать его под действием спирта, ацетона или простого прикосновения. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Today Nano. Мир вокруг нас полон красок, большинство из которых обязано своим существованием пигментам — молекулам, поглощающим часть светового спектра. Однако природа знает и другой, более изящный способ окраски — структурный. Подобно переливам крыльев бабочки морфо или сиянию опалов, эта окраска возникает не за счет химии, а благодаря физике: наноскопическая архитектура материала взаимодействует со светом, отражая волны строго определенной длины. Такие структуры, известные как фотонные кристаллы, представляют собой упорядоченные решетки из диэлектрических материалов, действующие как полупроводники для света. В последнее время ученые активно исследуют как статические, так и динамические фотонные кристаллы — способные изменять свои оптические свойства под внешним воздействием.
Параллельно развивалась другая область материаловедения — полимеры с эффектом памяти формы. Они способны запоминать свою исходную форму, а после деформации возвращаться к ней под действием внешнего стимула, чаще всего — нагрева. Физики давно стремились объединить эти свойства: создать материал, который был бы одновременно и фотонным кристаллом, и полимером с памятью. Цветом такого материала можно было бы управлять через изменение его формы на наноуровне. Структурно-цветовая память материалов может быть использована в самых различных приложениях, таких как QR-коды, защитные пленки и сенсоры. Существовавшие до сих пор способы реализации такой памяти требовали либо высоких температур, либо значительных механических усилий, что ограничивало их практическое применение. Научная группа из Китая поставила перед собой задачу создать полимерный фотонный кристалл, которым можно было бы управлять при комнатной температуре, используя простые и доступные триггеры. В качестве основы они выбрали технологию инверсных опалов.
Работа, проведенная учеными, напоминала работу скульптора: сначала из крошечных кремнеземных наносфер они сформировали идеальную кристаллическую решетку — шаблон, похожий на плотно уложенные в коробку микроскопические шарики. Затем это пространство было заполнено специально разработанным жидким мономерным «коктейлем», состоящим из этоксиэтил акрилата (EOEOEA) и полиэтиленгликоль диакрилата (PEGDA). После полимеризации под действием ультрафиолета образовался прочный и эластичный сополимер. На финальном этапе шаблон из кремнезема был растворен, оставив после себя его точный негативный отпечаток — пористую структуру, которая и является фотонным кристаллом. Ключевым фактором успеха команды ученых стал подбор состава сополимера, который обладает очень низкой температурой стеклования (около –43 °C), что делает его чрезвычайно гибким и эластичным при комнатной температуре.
Именно эта эластичность и легла в основу поразительных свойств нового материала. Оказалось, что его яркий цвет, обусловленный периодической структурой пор, можно полностью «стереть», просто капнув на него водой. По мере испарения воды ее высокое поверхностное натяжение создает мощные капиллярные силы — так называемое давление Лапласа — которые, словно микроскопический пресс, сминают пористую структуру. Порядок нарушается, и материал становится тусклым и полупрозрачным. Это и есть процесс «холодной» записи или программирования временного состояния.
Самое интересное начинается на этапе восстановления. Чтобы вернуть материалу его первоначальный цвет, достаточно обработать его жидкостью с низким поверхностным натяжением, например, обычным этанолом или ацетоном. Капиллярные силы этих жидкостей слишком слабы, чтобы удерживать структуру в сжатом состоянии. Внутренняя упругая память полимера берет верх, поры «расправляются», и идеальный порядок восстанавливается вместе с ярким цветом. Второй способ восстановления — механический. Легкое давление на «стертую» область, как ни парадоксально, также заставляет поры вернуться в исходное состояние. Это позволяет буквально «печатать» на поверхности материала, перенося на нее сложные узоры.
«В основе нашего открытия лежит изящный баланс сил на наномасштабе. Мы наблюдаем за настоящим противостоянием между капиллярными силами, стремящимися смять структуру, и внутренней упругостью самого полимера, которая пытается ее восстановить. Мы заставили капиллярное давление, возникающее при испарении воды, работать на нас, «схлопывая» структуру и стирая цвет. А для восстановления мы используем либо внутреннюю «упругую память» самого полимера, которую высвобождают растворители с низким поверхностным натяжением, либо прикладываем внешнее давление, которое помогает порам «расправиться». Это настоящая физика на кончиках пальцев», — прокомментировала Стелла Кавокина, заместитель директора Международного центра теоретической физики имени А. А. Абрикосова — Ключом к успеху стал синтез нового сополимера с очень низкой температурой стеклования. Это сделало его чрезвычайно эластичным и «послушным» при комнатной температуре. Мы не просто создали новый материал; мы разработали целую платформу для реализации устройств обратимой оптической памяти».
Создан «умный» полимерный материал, цвет которого можно обратимо переключать при комнатной температуре. «Стирание» цвета происходит из-за коллапса нанопор под действием капиллярных сил при испарении воды (с высоким поверхностным натяжением). «Восстановление» цв��та происходит при испарении этанола (с низким поверхностным натяжением), который «расправляет» поры обратно. Этот эффект можно использовать для создания перезаписываемых поверхностей, датчиков и защитных меток. Эксперименты показали, что материал выдерживает десятки циклов перезаписи без потери свойств, а записанные с помощью давления узоры сохраняются в течение многих месяцев, но могут быть мгновенно стерты водой.
Новый материал можно использовать для биометрической идентификации или как элемент защиты на документах и банкнотах. Сенсоры на основе фотонного кристалла, который меняет цвет при определенных условиях, могут быть использованы для детектирования определенных химических веществ, таких, как этанол или ацетон. Они также могут помочь при разработке перезаписываемых дисплеев и носителей информации. В будущем исследователи планируют оптимизировать состав полимера для достижения еще более быстрой реакции и избирательности к различным стимулам, а также интегрировать его в реальные электронные и оптические устройства.
Исследователи считают, что в Китае были обнаружены два сверхогромных месторождения золота. Предполагается, что оба они могут содержать более 2000 тонн драгоценного металла — это делает их самыми крупными в пределах страны. Эксперты заявили об обнаружении двух невероятно крупных месторождений золота на территории Китая — предполагается, что в общей сложности они могут содержать более 2000 тонн металла. Если геологические исследования подтвердят это заявление, месторождения Вангу в провинции Хунань и Дадунгоу в провинции Ляонин будут считаться крупнейшими в пределах страны. Предполагается, что лишь одно месторождение Вангу оценивается более чем в 83 миллиарда долларов США, пишет Science Alert. Впрочем, предварительные оценки сопровождаются многочисленными спорами. Например, некоторые исследователи отмечают, что оценка Вангу предполагает возможность извлечения всех ресурсов при сохранении текущих цен на золото, что на самом деле редко встречается в условиях реальной добычи.
Еще в конце 2024 года государственное информационное агентство Китая сообщило об обнаружении месторождения Вангу, называя его «супергигантской находкой», способной значительно расширить запасы золота в Китае. Тогда геолог Чэнь Жулинь заявил, что многие пробуренные керны показали наличие видимого золота. В отчете также утверждалось, что месторождение, вероятно, содержит около 300 тонн золота, сокрытого на глубине до 2000 метров, а предполагаемые запасы на глубине до 3000 метров оценивались в более 1000 тонн. В то же время месторождение Дадунгоу может оказаться еще более впечатляющим. Предварительный отчет предполагал, что месторождение, вероятно, содержит около 1500 тонн драгоценного металла.
Отметим, что открытие было сделано Пятой геологической бригадой провинции Ляонин. Исследователи обследовали регион и обнаружили, что следы золота, которые ранее считались нерентабельными, на самом деле являются частью одного большого непрерывного минерального пояса длиной около 3000 метров и шириной около 1500 метров. Авторы исследования также утверждали, что каждая пробуренная геологами скважина содержала золото. Содержание золота в руде относительно низкое – от 0,3 до 1 части на миллион, – поэтому количество золота на тонну материала довольно низкое. Однако, по словам ученых, золото легко извлекается, с потенциальным коэффициентом извлечения золота от 65% до 91%.
Китай проведет коммерческие испытания услуг спутникового интернета вещей /IoT/ для поддержки безопасного и здорового развития новых отраслей, таких как коммерческая аэронавтика и экономика низких высот. Об этом сообщило Министерство промышленности и информатизации КНР. Услуги спутникового интернета вещей относятся к типу услуг низкоскоростной передачи данных, которые с помощью технологии спутниковой связи обеспечивают широко зонное подключение к IoT для таких устройств, как терминалы сбора данных, носимые устройства и ручные терминалы, а также для транспортных средств, включая автомобили, суда и самолеты. Предприятия, подавающие заявки на проведение коммерческих испытаний, должны осуществлять соответствующую деятельность в Китае путем создания спутниковых систем IoT, а также систем поддержки бизнеса /BSS/, систем операционной поддержки /OSS/ и систем управленческой поддержки /MSS/ в соответствии с законами и нормативными актами. Соответствующее уведомление было опубликовано вышеуказанным министерством во вторник.
Коммерческие испытания услуг спутникового IoT нацелены на отраслевых пользователей в таких сферах, как транспорт, энергетика, сельское хозяйство и ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций, которые используют эти услуги для сбора и передачи данных. Проводя коммерческие испытания, Китай стремится оживить рыночных субъектов, повысить отраслевые сервисные возможности, создать систему контроля безопасности, а также сформировать повторяемый и масштабируемый опыт и модели, отмечается в уведомлении.
Учёные ЦРУ тайно вживляли электроды в мозг собак, чтобы управлять их поведением; это демонстрирует, насколько далеко агентство было готово зайти в своих амбициях времён холодной войны. Благодаря рассекреченным документам общественность теперь хорошо осведомлена о неудачных попытках Центрального разведывательного управления (ЦРУ) в области контроля над сознанием в 1950-х и 1960-х годах. MKUltra — сверхсекретная и широкомасштабная программа экспериментов на людях — включала 149 подпроектов, в рамках которых тысячи ничего не подозревающих американцев становились подопытными, подвергались воздействию высоковольтных разрядов, радиоволн и психоделических препаратов в попытке разработать методы «промывания мозгов» для использования против противника – СССР.
Но люди были не единственными участниками MKUltra, не давшими на это согласия. Животные также играли главную роль в исследования так хирурги имплантировали микрофоны в уши кошек. Слону якобы вводили огромные дозы ЛСД. А в одном особенно жутком эксперименте учёные имплантировали электроды в мозг шести собак, пытаясь контролировать их движения и превратить их в дистанционно управляемых убийц. Целью этой последней инициативы, подпроекта 94, который осуществлялся в 1961 и 1962 годах, «было изучение возможности контролировать поведение собаки в открытой среде с помощью дистанционно запускаемой электрической стимуляции мозга», согласно сильно отредактированным документам, рассекреченным в 2002 году.
Возможно, ещё более примечательно то, что эксперименты в целом были успешными. «Фактически, можно было дистанционно контролировать поведение этих животных, особенно с помощью положительной обратной связи», — говорит Джон Лайл, историк и автор книги «Проект «Контроль над разумом»: Сидней Готтлиб, ЦРУ и трагедия MK Ultra». Проект столкнулся с некоторыми трудностями. У собак развивались инфекции, и исследователи с трудом находили подходящее уединённое место для испытаний своих щенков-мутантов. Агентство отменило подпроект 94 до того, как эта техника была использована в реальной операции. Однако, по словам Лайла, к концу программы ЦРУ рассматривало возможность создания ещё более крупных и смелых дистанционно управляемых наёмников: медведей, яков и даже самих людей.
По словам Лайл, использование животных для помощи и содействия шпионажу не было чем-то новым для спецслужб страны. Во время Второй мировой войны Управление стратегических служб (OSS), предшественник ЦРУ, обратилось к дикой природе за помощью в победе над японцами. В рамках одного взрывного проекта учёные из отдела исследований и разработок агентства прикрепили зажигательные устройства к летучим мышам, которых планировали выпустить на территории стран Оси, где они должны были спрятаться в зданиях перед взрывом. По сути, они превратили летучих млекопитающих в крошечные управляемые ракеты.
Во время операции «Фантазия», стремясь запугать японцев и заставить их сдаться, учёные OSS покрасили лис радиоактивной краской, светящейся в темноте, в надежде воссоздать синтоистское предзнаменование гибели: кицунэ, сверхъестественный дух лисы, способный менять облик и вселяться в людей. В конце концов план был отменён, но не прежде, чем OSS провело пробный запуск, в ходе которого 30 светящихся лис были выпущены в парке Рок-Крик в Вашингтоне. Под лозунгом MKUltra ЦРУ продолжало использовать животных в качестве союзников, обучая краснохвостых ястребов перевозить камеры над вражеской территорией, а воронов — оставлять записывающие устройства на подоконниках. В конце концов, однако, эти эксперименты с животными приняли франкенштейновский оборот, когда исследователи решили превратить домашнюю кошку в секретное записывающее устройство, имплантировав аудио передатчик в основание её черепа и вплетя длинную антенну в шерсть на спине. Операция «Акустическая кошка» закончилась быстро и трагически, когда кошка, давшая название операции, была выведена на первую тренировку — её сразу же сбило такси.
Но «Акустическая кошка», возможно, продемонстрировала готовность исследователей MKUltra «довести дело до крайности», говорит Лайл. «Предыдущие эксперименты были направлены только на дрессировку животных. Теперь же они собирались намеренно их контролировать», — так звучала идея. Бюджет подпроекта 94 на 1961 год покрывал расходы в размере около 55 000 долларов (около 600 000 долларов по сегодняшнему курсу), включая 1000 долларов на «корм для животных и ветеринарные услуги» и 2000 долларов на «экспериментальные организмы», в которые, согласно рассекреченному окончательному отчёту об эксперименте, входило шесть собак «нескольких разных пород».
Для проведения эксперимента исследователи прикрепили электроды к центрам удовольствия в мозге собаки, а затем выпустили животное наружу. Когда собака двигалась в желаемом направлении, она получала электрический импульс напряжением до 50 вольт непосредственно в центр удовольствия, чтобы закрепить это поведение. Если собака останавливалась или отклонялась от желаемого маршрута, исследователь прекращал стимуляцию. «Тогда она поворачивала голову, чтобы найти это приятное ощущение, — объясняет Лайл. — Как только её голова поворачивалась в нужном направлении, вы снова стимулировали её».
Эта концепция хорошо подходила для испытателей; в окончательном отчёте подробно описана «относительная лёгкость, с которой собаку можно научить реагировать на импульсы». Однако для собак этот процесс был гораздо менее приятным. После того как у некоторых собак развились инфекции в местах, где не заживали хирургические раны, исследователи прибегли к более инвазивной процедуре, «полностью встраивая электрод в зубной цемент на черепе» и прокладывая провода под кожей до точки между лопатками собаки, где они выходили на поверхность и прикреплялись к ремню с батарейным блоком и стимулятором. Собаки явно наслаждались приятными разрядами, которые давал стимулятор, но когда исследователи пробовали отрицательную обратную связь — и подавали разряды на электроды, размещённые на болевых центрах — животное «останавливалось, сворачивалось в клубок и не хотело никуда идти», говорит Лайл.
Исследователи, работающие над подпроектом 94, предвидели множество способов, которыми дистанционно управляемая собака могла бы помочь в боевых действиях. Щенка можно было бы использовать в качестве разведчика для обнаружения радиации, химических веществ или вражеских войск. Он также мог бы доставлять сообщения и боеприпасы «по местности, слишком опасной или по какой-либо другой причине недоступной для человека». И ещё было следующее: «Собаку можно использовать в качестве управляемой ракеты для уничтожения небольших стратегических объектов, — писали исследователи. �� В этом случае собака будет нести взрывчатку, которую можно будет взорвать на расстоянии с помощью радиосигнала».
Однако к моменту написания окончательного отчёта, похоже, энтузиазм по поводу этой идеи поубавился из-за ограниченного пространства для проведения этих экспериментов вдали от глаз общественности и склонности собак к быстрому переключению внимания. Несмотря на это, исследование, похоже, вдохновило на ещё более смелые идеи, поскольку анонимный автор отчёта представляет себе «интересную возможность автоматизированной процедуры управления, т. е. вместо того, чтобы постоянно вести животное вручную из точки А в точку Б, животное ведут с помощью автоматической системы навигации», а также будущие эксперименты «на различных видах животных».
Основываясь на проанализированных им документах, Лайл объясняет, что ЦРУ имело в виду более крупные и мохнатые виды — медведей и яков, — которые были бы «способны перевозить тяжёлые грузы на большие расстояния в неблагоприятных климатических условиях», как он пишет в своей книге. Другими словами, агентство надеялось, что животные смогут перевозить химическое и биологическое оружие в Советский Союз, что сделало бы их «по сути дронами-убийцами». Однако конечная цель была ещё более смелой. «В конечном итоге речь шла о применении этой [техники] к людям, чтобы создать маньчжурских кандидатов, — говорит Лайл. — Не то, чтобы это кто-то реализовал, но такая идея была.
Китай продемонстрировал новый образец военного робота, способного с помощью искусственного интеллекта повторять каждое движение бойца в режиме реального времени. Согласно заявлениям разработчиков, эта система стала частью усилий Народно-освободительной армии Китая (НОАК) по созданию автономных боевых комплексов для ведения современных войн. Ранее страна уже показывала роботизированных «собак» с оружием. Презентация прошла в ноябре 2025 года на 12-й Международной недели армейских кадетов, организованной Инженерным университетом армии НОАК. В мероприятии участвовали курсанты из Китая и 13 зарубежных государств.
Марокканский кадет, протестировавший робота, сообщил изданию SCMP, что системы такого типа пока не обладают развитым восприятием, но эту способность можно усилить с помощью ИИ — особенно в задачах штурма и разведки. На выставке также показали робот-сапер, который комбинирует визуальное распознавание на основе ИИ с металлодетекторами и способен находить мины в учебных минных полях. Военным представителям из 13 стран продемонстрировали новейшего боевого робота, управляемого движениями человека. Оператор надевает специальный костюм с датчиками, и робот в почти полном соответствии копирует любые его действия — удары, защитные маневры, элементы рукопашного боя. Также кадетам показали роботов-саперов, которые способны выполнять команды, подаваемые только голосом. Появление подобных машин укладывается в стратегию НОАК по переходу к концепту «интеллектуальной войны», где ключевую роль играют автономные системы, робототехника и ИИ. Китайские военные аналитики считают, что такие роботы могут придать армии новую гибкость и изменить характер сдерживания на современном поле боя.
Иллюстрация: iXBT.com
