четвъртък, 13 декември 2018 г.

Тектити и обсидиан

Тектитите и обсидианът представляват природни стъкла, които се различават по своя състав и произход.

Тектитите индошинити (indochinite) имат характерен цвят - изглеждат черни и непрозрачни, но в тънки слоеве прозират в кафяво. 

Въобще цветът е характерен признак за много минерали. От известно време разработвам система за измерване на цвета, която може да се използва за различаване на минерали, скъпоценни камъни или други обекти.

Направих опит как се различават цвета на тектит и черен обсидиан. Измервах две отчупени късчета. В техните остри краища материалът прозира и се вижда неговия цвят.

Тектит индошинит
Тектит индошинит, около 19 mm.Тънките краища прозират с характерен кафяв цвят.


Колориметрия на тектит индошинит
Цветова фигура на късчето тектит.

Черен обсидиан
Черен обсидиан, около 11 mm. Тънките краища прозират в неутрално сиво.

Колориметрия на черен обсидиан
Цветова фигура на късчето обсидиан.

Вижда се, че цветът на обсидиана заема областта в центъра, т.е. това е неутрален сив цвят. За разлика от него цветът на тектита заема много по-широка и изтеглена област - той е оцветен.

Черен обсидиан и тектит индошинит
Обсидиан и тектит. Вижда се разликата в цвета на прозиращите краища.

Цветовата фигура представлява област в пространството на цветовете, заемана от цвета на обекта. Тя не зависи от размерите, формата и яркостта на обекта, а само от неговия цвят. Графиките на цветовите фигури са получени като пространството на цветовете с координати червено (R), зелено (G) и синьо (B) е проектирано в равнината на синьото (B) и червеното (R).

Методът за измерване на цвета има прилики и разлики с методите за спектрален анализ на светлината. При спектрометрията се измерва силата на светлината при всички възможни дължини на вълната в избран диапазон. При колориметричния метод светлината се разделя на червено, зелено и синьо. След това се измерва силата на светлината в тези три условни области. Този метод е по-прост и практичен и природата също го е избрала - зрението на живите същества възприема цветове, а не извършва спектрометрия.

събота, 28 юли 2018 г.

Цените за секвениране на ДНК

Прогресът на технологиите за разчитане на ДНК води до снижаване на цените за секвениране.

Цената за секвениране на един човешки геном през годините 2001 - 2017:

Cost per genome 2001 - 2017

Wetterstrand KA. DNA Sequencing Costs: Data from the NHGRI Genome Sequencing Program (GSP) Available at: www.genome.gov/sequencingcostsdata. Accessed 27.07.2018.

На тази графика разходите за секвениране са нанесени по вертикалната ос в логаритмичен мащаб. Тук е прието размерът на един човешки геном да се счита за 3000 Mb.

Вижда се, че от началото на 2008 година започва рязко снижаване на цената. Това се дължи на преминаването от технологията "dideoxy chain termination sequencing" към технологии за секвениране на ДНК от "второ поколение" .

Един интересен пример за използване на новата технология "Nanopore DNA sequencing" - създадено е портативно устройство за секвениране на ДНК :

MiniON

- устройството е с размери 105 x 23 x 33 mm;
- включва се към компютър с USB кабел;
- достъпно е с цена за базов стартов комплект $1000.

Въпрос е каква точност на разчитането осигурява това устройство.

Анимация, показваща принципа на работа на технологията "Nanopore DNA sequencing":


Тенденциите за поевтиняване сигурно ще продължат и през следващите години. Това ще направи технически възможно по-широкото разпространение на четенето на ДНК. Как тези възможности могат да бъдат използвани на практика е друг въпрос. Положително: за персонализирана медицина, опознаване на генетичните особености на конкретен човек или народ. Отрицателно: за персонализирано навреждане или изследване на генетичните различия между хората с цел дискриминация.

Разчитането на ДНК носи предизвикателства за сигурността. От гледна точка на информационната сигурност, например една парола може да бъде сменена, но кодът на ДНК е неизменяем и веднъж разчетен, представлява абсолютно разкритие. Възниква и проблемът, какви мерки за сигурност трябва да се вземат, така че човек да не оставя след себе си биологичен материал, от който неговата ДНК може да бъде разчетена нелегално.

И накрая някои общи въпроси, свързани с нравствеността. Лично аз винаги се ентусиазирам от новите възможности на технологиите. Историята обаче показва, че всяка нова технология бива активно използвана за зло. Кой трябва да бъде обвиняван за това ?

Например някой е изобретил оръжие. Друг използва оръжието за да извърши престъпление. Разкриваме и обвиняваме за престъплението този, който го е извършил. Също така можем да обвиним и изобретателя на оръжието, тъй като той го е създал точно с цел то да бъде оръжие - да нанася вреда и за нищо друго.

Друг пример. Някой е създал компютърна мрежа. После друг човек използва тази мрежа за да навреди на някого. В този случай можем да обвиним този, който използва компютърната мрежа за вреда, но няма за какво да обвиним конструктора на мрежата, тъй като той не я е създал точно с цел нанасяне на вреда.