6 удивительных израильских открытий, сделанных случайно

Источник: jewishnews.com.ua

Полезные, но незапланированные изобретения в сфере агротехнологий, биологии, ветеринарии и метеорологии

Работая в статусе постдокторанта в Калифорнийском университете в Сан-Франциско с 1969 по 1971 год, израильский биохимик Аврам Гершко сделал неожиданное открытие, которое через 20 с небольшим лет привело его к Нобелевской премии.

Гершко, который сейчас занимает должность профессора в Технионе, вспоминает, что в те далекие годы изучал механизмы, которые ведут к деградации белков в живых клетках. Он думал, что этот процесс связан с потерей энергии, но вдруг он решил посмотреть на реакцию под другим углом. И эксперимент показал, что все обстоит ровным счетом наоборот: белкам для распада нужна энергия.

Но вместо того чтобы бросить эксперименты, которые все никак не подтверждали первую гипотезу, он и его ассистент, студент «Техниона» Аарон Чехановер на несколько лет посвятили себя исследованиям обнаруженной особенности. В итоге они поняли: чтобы запустился процесс деградации белка, «маркер» под названием убиквитин должен избирательно присоединяться к молекулам протеина — а для этого нужна энергия.

«Даже если вдруг в результате экспериментов ты наталкиваешься на то, чего даже не искал, все равно следуй новому направлению. Вот такой урок мы вынесли из той истории», — говорит Аврам Гершко.

Растения, устойчивые к засухе

Биолог-ботаник Шимон Гепштейн прославился на весь мир благодаря революционному подходу к выращиванию устойчивых к засухе риса, пшеницы, сахарной свеклы, хлопка, пшена и других видов сельскохозяйственных растений.

Эти сорта были разработаны случайно. Однажды он и группа ученых, которая работала под его началом в «Технионе», «забыли» полить кусты подопытного табака с искусственно увеличенным уровнем гормона цитокинина — они как раз проводили эксперимент по выведению сорта табака, который был дольше оставался в периоде роста и лучше хранился. К огромному удивлению исследователей, практически засохшие растения после полива ожили. Тогда профессор Гепштейн решил исследовать этот чудесный феномен и выяснил, что цитокинин, который есть в растениях, увеличивает их устойчивость растений к засухе.

Технологию запатентовала калифорнийская агротехническая компания, которая по сублицензии продает идею фирмам, выпускающим семена в США и по всему миру.

Вакцина для собак

Доктор Шимон Харрус пытался выяснить, насколько быстро собака может инфицироваться моноцитарным эрлихиозом (который нередко заканчивается летальным) от клещей. И в процессе исследования он совершенно случайно изобрел вакцину от этого заболевания.

«В эксперименте я использовал бактерии, колонию которых культивировал в своей лаборатории, и вдруг понял, что две подопытные собаки, подвергшиеся вредоносному воздействию этих бактерий, не инфицировались, — говорит Харрус. — Мы провели детальное исследование и поняли, что оказались на пороге большого открытия».

Неожиданные результаты экспериментов, которые Харрус проводил вместе со своим коллегой, д-ром Гадом Баннетом, вылились в открытие вакцины. Она была лицензирована компанией Yissum, которая занимается коммерциализацией технологий Иерусалимского университета, и продана бразильской компании.

Фотоэлементы без кремния

Экспериментируя с диоксидом титана, израильский химик Ионатан Голдштейн случайно обнаружил новый способ производства недорогой и экологически чистой солнечной энергии. Он надеялся, что благодаря этому химическому соединению будет проще выдавливать зубную пасту из зубной щетки по его оригинальному эскизу, а в итоге пришел к совершенно другому открытию. Белая субстанция в виде порошка, которая в итоге у него получилась, оказалась восприимчива к свету при добавлении абсорбирующей краски.

Поняв, какие перспективы ждут эту технологию, Голдштейн забросил свой первый проект и стал заниматься направлением, которым до него никто не занимался. В 2003 году на базе этого научного открытия была основана иерусалимская компания 3GSolar — сегодня она занимается выпуском солнечных батарей без кремния для устройств, которые используются внутри помещений.

Голдштейн говорит, что панели 3GSolar в три раза эффективнее солнечных батарей с кремнием (с которым не только тяжело работать, но который еще и сложно утилизировать), и они особенно интересны производителям устройств из категории «интернет вещей» и сенсорных приборов. Уже сегодня один китайский инвестор собирается построить завод, который будет производить революционные модули 3GSolar.

SMS от деревьев

Программируемое сенсорное устройство, которое отправляет текстовые сообщения «от» корней деревьев фермерам, когда уровень воды при поливе падает ниже установленного уровня — это не фантастика, а реальность. Устройство, способное анализировать состояние почвы на предмет ее влажности и при необходимости самостоятельно включить полив, было изобретено в Научно-исследовательском сельскохозяйственном институте технологий «Вулкани» при Министерстве сельского хозяйства в ходе другого исследования, которое длилось 10 лет.

Специалист по физике почвы Ари Надлер проводил испытания нового и очень дорогого научного прибора, измеряющего уровень влажности почвы, в котором растет дерево, и электропроводность корней дерева. Параллельно Надлер занимался и собственным исследованием в этом направлении, но с чуть другими акцентами. И когда он однажды в качестве частного эксперимента увеличил концентрацию минералов в поливной воде, то обнаружил, что электропроводность корней осталась неизменной.

«Я был, мягко говоря, очень удивлен, потому что уже 300 лет как всем известно, что если концентрация раствора увеличивается, то его электропроводность меняется, — вспоминает он. — И тут-то я понял, что оказался на пороге открытия: если электропроводность корневой системы зависит исключительно от присутствия солей в воде, а не от их концентрации, то можно создать более дешевую ирригационную систему».

Он и его коллега, эксперт по выращиванию цитрусов Эран Равех, уверены, что это устройство поможет фермерам, которые выращивают фрукты, как минимум на 40% сократить расходы на полив и удобрения. Сейчас они пытаются получить патент на свою разработку и сразу после этого начнут продавать права на ее использование.

Борьба с изменением климата

Профессор Колин Прайс, который работает на кафедре геофизики, метеорологии и планетоведения в Тель-Авивском университете, а также его студент Юваль Реювени в 2009 году случайно обнаружили, что методики простого наблюдения за молниями могут дать ключ к точному определению размера пятен на Солнце, даже когда их не видно. Благодаря новой методике теперь метеорологи, экологи и астрофизики смогут более точно понять, как пятна на Солнце влияют на климат Земли и взаимодействие Солнца с нашей планетой.

Прайс вспоминает, что это неожиданное открытие случилось в 2013 году, когда он и его лаборант Израэль Сильбер при помощи простых радиоантенн измеряли звуковые волны, которые отражались на поверхность Земли от ионосферы. Они заметили, что сигналы послабее возникали при более высоких колебаниях температур в высших слоях атмосферы — и это открытие послужило основой для разработки недорогой методики определения температурных скачков, влияющих на изменения климата.

Наносмазка

Революционные неорганические фуллеренообразные вольфрамовые дисульфитные наночастицы были синтезированы в 1992 году в лаборатории профессора Решефа Тенна в Институте наук им. Вайцмана в Реховоте. И сразу же стали незаменимым компонентом различных смазок, горюче-смазочных материалов, эмульсий, технологических масел, полимеров и композитов.

Менахем Генут, член исследовательской группы, которая первыми в истории синтезировала эти наночастицы, вспоминает: «Эти дисульфиты были получены по счастливой случайности. Мы занимались разработкой технологий, которая позволила бы преобразовывать энергию солнца в электричество. И результат оказался довольно неожиданным — мы синтезировали наночастицы с неожиданными свойствами. Они оказались отличной смазкой, эффективным абсорбентом и прекрасными полупроводниками».

Источник: israel21c.org

Перевод: Ганна Руденко