Category: Nauka

Zwykły człowiek w służbie nauce

Nauka w swych początkach była ignorowana lub jeżeli ludzie ją już wykorzystywali, to niczym praktyka magiczna uprawiana była przez wąską grupę wybrańców. Informacje zdobyte, były używane do obłaskawiania i utrzymywania w ryzach nieświadomego społeczeństwa. Następnie przeszła ewolucję i odkryte lub wynalezione dobra przez ludzi zaczęły służyć ogółowi. Obecnie najczęstszym modelem prowadzenia badań jest wykorzystywanie zespołu lub grupy zespołów odpowiednio wykształconych ludzi, którzy dzięki doświadczeniu, intuicji, wiedzy i nade wszystko odpowiedniej aparatury badawczej wykonują zaplanowane eksperymenty. Jednakże, w dobie tak szybko rozwijającej się komunikacji – która i tak złamała niemalże wszystkie bariery odległości – zasadnym wydało się pytanie, czy można „zagospodarować” umiejętności poszczególnych grup społecznych, które na co dzień nie zajmują się nauką i dziedzinami pokrewnymi. Ba, czasami mogą nawet być bardzo jej nieprzychylni. Trudno sobie jest wyobrazić jak wielki potencjał drzemie w całej ludzkości, gdyby udało się ją zjednoczyć w jednym, konkretnym celu np. rozwiązaniu problemu matematycznego. Crowdsourcing (ang. crowd – tłum, sourcing – czerpanie źródeł) – bo o nim mowa – ma głębokie korzenie, nawet w czasach przed wynalezieniem Internetu, ale tak naprawdę to rozwój rozpoczął się dopiero w dobie cyfryzacji społeczeństwa. Za polską Wikipedią można podać definicję, że crowdsourcing to proces, w ramach którego organizacja wydziela zadanie lub grupę zadań wykonywanych tradycyjnie przez pracowników do niezidentyfikowanej, zwykle bardzo szerokiej grupy ludzi. Crowdsourcing umożliwia wszystkim użytkownikom Internetu partycypację w zadaniach, które wcześniej były zarezerwowane dla wąskiej grupy specjalistów [1, 2].

Oczywiście sam crowdsourcing jest zagadnieniem bardzo ogólnym i nie odnosi się tylko do nauki. Zdobywa, co raz to większą popularność w dziedzinach w ogóle niewiązanych nigdy z brakiem specjalistów. Mimo wszystko skupię się tylko na sprawach związanych z jego wykorzystaniem dla dobra nauki, w procesach zwanych w literaturze jako nauka obywatelska (ang. citizen science) [3], inteligencja zbiorowa (ang. collective intelligence) [4] oraz myślenie rozproszone (ang. distributed thinking) [5].

Posłużę się tutaj dość wyrazistymi przykładami, pionierami wykorzystania crowdsourcingu w służbie nauce, a mianowicie serwisami eteRNA i FoldIt [6, 7].

Pierwszym z nich był program FoldIt, który wykrystalizował z projektu Rosetta@home [8] – przykładu obliczenia rozproszonego. Zadaniem Rosetta@home jest przewidywanie struktury białek. FoldIt stał się graficznym odpowiednikiem tego projektu, powstałym na University of Washington. Celem gry jest zwinięcie struktury wybranych białek, osiągnięcia najlepszego efektu za pomocą różnych narzędzi umieszczonych w grze. Nie istnieją żadne obostrzenia, co do rejestracji graczy, czym samym każdy ma szansę na rozwinięcie nauki. Dodatkowo punktowane są rozwiązania przeanalizowane przez badaczy, którzy dokonują oceny, czy daną konfigurację można zastosować w rzeczywistości. Naukowcy mogą użyć tych rozwiązań, aby rozwiązać problemy w prawdziwym świecie, takie jak zwalczanie chorób lub tworzenie innowacji biologicznych [9].

Z drugiej strony, EteRNA [10] to gra przeglądarkowa wykonana przez naukowców z Carnegie Mellon University i Uniwersytetu Stanforda. Polega na rozwiązywaniu łamigłówek na składaniu molekuł RNA, celem uzyskania jak najbardziej stabilnego kwasu rybonukleinowego. Dokonuje się tego poprzez wstawianie w odpowiednie miejsce adeniny, guanozyny, uracylu i cytozyny. Tak samo jak w przypadku wyżej opisanego projektu, część rozwiązań miała szansę na laboratoryjną syntezę.

 

Gorąco zachęcam do poszukiwania innych ciekawych przykładów z owej gałęzi.

 

Bibliografia:

[1] https://pl.wikipedia.org/wiki/Crowdsourcing

[2] J. Howe, The Rise of Crowdsourcing, 2006, http://archive.wired.com/wired/archive/14.06/crowds.html

[3] http://www.scientificamerican.com/citizen-science/

[4] http://www.thecollectiveint.com/

[5] http://en.wikipedia.org/wiki/Distributed_thinking

[6] http://eterna.cmu.edu/web/

[7] http://fold.it/portal/

[8] http://boinc.bakerlab.org/

[9] https://pl.wikipedia.org/wiki/Foldit

[10] http://eternagame.org/web/

Hel – podstawy

hel

Hel to pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 2, gaz szlachetny, ostatni skroplony tzw. gaz trwały. Jest po wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym w widzialnym Wszechświecie. Jego atom jest najmniejszy spośród wszystkich znanych pierwiastków. Hel jest złożony z dwóch elektronów związanych siłami elektromagnetycznymi do jądra zawierającego dwa protony wraz z neutronami w ilości zależnej od izotopu.

W 1868 roku dowody na istnienie helu pierwszy dostarczył francuski uczony Pierre Jules César Janssen (1824-1907). Dokonał tego analizując widmo spektroskopowe korony słonecznej podczas całkowitego zaćmienia Słońca (18 sierpnia 1868 r.). Na widmie pojawił się żółtawy prążek długości fali 587,6 nm. Niemożliwe było przyporządkowanie tej analizy żadnemu ówcześnie znanemu pierwiastkowi [1].

widmo_hel

Rys. 1. Widmo emisyjne helu [2]

Równolegle angielski naukowiec Sir Joseph Norman Lockyer (1836-1920) dokonał podobnych obserwacji. Lockyer i angielski chemik Edward Frankland nadali nowemu pierwiastkowi nazwę helium od greckiego boga Słońca – Heliosa [3, 4].

W 1895 roku niezależnie Sir William Ramsay (1852-1916) [6-8] i Abraham Langlet (1868-1936), Per Teodor Cleve (1840-1905) [9, 10] odkryli hel na Ziemii (do tego momentu uważano, że hel występuje tylko na Słońcu). Został on wyizolowany z klewitu (radioaktywna ruda uranowa, dwutlenek uranu).
William_Ramsay_working

Rys. 2. Sir William Ramsay – odkrywca helu na Ziemi [5]

W temperaturze pokojowej hel jest lekkim, obojętnym gazem. Jest bezwonny, bezbarwny i bez smaku. Na Ziemi występują dwa stabilne izotopy: hel-3 i hel-4. Pozostałymi niestabilnymi izotopami są hel-2, hel-5, hel-6, hel-7, hel-8, hel-9 i hel-10. Gaz stopniowo uchodzi do przestrzeni kosmicznej. Początkowo większość helu-4 była otrzymywana z minerałów radioaktywnych [11]. Obecnie głównie otrzymuje się go z helonośnych złóż gazu ziemnego w procesie niskotemperaturowego skraplania; w wyniku którego następuje wydzielenie z cieczy składającej się głównie z węglowodorów strumienia gazowego helu surowego. Hel surowy jest oczyszczany. Tradycyjna metoda to oczyszczanie w instalacjach kriogenicznych, gdzie hel jest sprężany i schładzany do momentu kondensacji większości zanieczyszczeń, a następnie przepuszczany przez złoża węgla aktywowanego [11, 12]. Głównymi wydobywcami helu są Stany Zjednoczone Ameryki, Katar, Rosja i Polska [12, 13].

[1] P. J. C. Janssen, C. R. Acad. Sci. Paris 67, 494 (1868)
[2] http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Helium_spectra.jpg
[3] J. N. Lockyer, C. R. Acad. Sci. Paris 67, 836 (1868)
[4] Sir Norman Lockyer – discovery of the element that he named helium, Balloon Professional Magazine (2009)
[5] http://en.wikipedia.org/wiki/File:William_Ramsay_working.jpg
[6] W. Ramsay: On a Gas Showing the Spectrum of Helium, the Reputed Cause of D3 , One of the Lines in the Coronal Spectrum. Preliminary Note, Proceedings of the Royal Society of London 58 65-67 (1895)
[7] W. Ramsay: Helium, a Gaseous Constituent of Certain Minerals. Part I, Proceedings of the Royal Society of London 58 80–89 (1895)
[8] W. Ramsay: Helium, a Gaseous Constituent of Certain Minerals. Part II, Proceedings of the Royal Society of London 59 325–330 (1895)
[9] N. A. Langlet: Das Atomgewicht des Heliums. Zeitschrift für anorganische Chemie 10 (1) 289–292 (1895)
[10] P. T. Cleve, C. R. Acad. Sci. Paris 120, 843 (1905)
[11] Enss Ch., Hunklinger S.: Low-temperature Physics, Heidelberg, Springer-Verlag, 2005
[12] http://www.odolanow.pgnig.pl/odolanow/produkty/ghe
[13] Pobell F.: Matter and methods at low temperatures, Heidelberg, Springer-Verlag, 1992