Ekskursje w dyskursie
Blog > Komentarze do wpisu
Epigenetyczny patriotyzm

Moją ostatnią premierową audycją 2016 była ta o nowościach w genetyce. Pożegnałem w niej więc ten rok w takim nastroju, w jakim go żegnam: jedną z ostatnich piosenek Siouxsie and The Banshees, która z kolei jest nieformalnym pożegnaniem z fanami.

Rok był ponury, ale przeżyłem w nim coś, czego myślałem, że już nie doznam - z wielką pasją pochłonąłem książkę popularnonaukową, otwierającą mi oczy na najnowsze odkrycia dokonane od czasu moich studiów. Wszystkim blogoczytaczom gorąco polecam „The Epigenetics Revolution” Nessy Carey.

W XX wieku mieliśmy kilka odkryć, podczas których wydawało się, że poznanie genetycznych tajemnic Natury Lucka jest tuż tuż. Najpierw to było „yay, rozumiemy jak działa DNA” (lata 50.). Potem było „yay, rozumiemy, jak DNA koduje białka” (lata 60.). Potem jakby mała stagnacja i w końcu „yay, umiemy sekwencjonować DNA” (lata 80.).

Na tę ostatnią rewolucję z grubsza przypadają moje studia, a więc i moja ostatnia okazja na jako-takie liźnięcie biologii molekularnej. Kończyłem studia w nadziei, że za mojego życia odczytane będzie pełne DNA człowieka, i to nam odsłoni jakieś Zajebiaszcze Sekrety.

Odczytano... i kolejne rozczarowanie. Wyszło na to, że na poziomie DNA jesteśmy zdumiewająco podobni do szympansów (a i od drożdży aż tak dużo nas nie odróżnia). W takim razie gdzie jest to coś, co nas czyni ludźmi?

Odpowiedzią jest właśnie epigenetyka. Nessa Carey porównuje ją do odręcznych sugestii reżyserskich na scenariuszu filmowym, który w tej metaforze reprezentuje genom.
Czyli DNA to jakby „For relaxing times, make it Suntory time”. A epigenom to „Like an old friend. And, into the camera”.

Epigenom na razie (jak wynika z książki Nesy Carey) jest taką zagadką, jak kiedyś DNA. Nie do końca wiemy, jak działa. Częściowo przez metylację DNA, częściowo przez inne, niedawno odkryte molekuły ncRNA, miRNA i siRNA, częściowo przez modyfikacje histonu (który za moich czasów uważano za zwykły stelaż, na który nawinięta jest helisa DNA - a dziś już wiemy, że ten stelaż majtając się fte oraz wefte może jedne geny przykrywać, inne uwypuklać).

Co jest najważniejsze - i najciekawsze - nabyte zmiany epigenetyczne przenoszone są na następne pokolenia. Tak, proszę państwa, ja też zbierałem szczękę z podłogi. Lamarck jednak miał trochę racji.

To o tyle fascynujące, że wygląda na to, że epigenetycznie są zapisane te cechy, które stanowią o naszym charakterze osobistym. Że jeden się łatwo wkurza i trudno uspokaja, a drugi odwrotnie.

Że jeden się przeżera, a drugi ma skłonność do uzależnień. Że jeden chce się bić przy każdej okazji, a drugi macha ręką, że to nie jest tego warte.

Otóż: wiadomo na pewno, że w populacji Holendrów, którzy doświadczyli wielkiego głodu na przełomie 1944 i 1945, wywołało to epigenetyczne zmiany, obserwowane statystycznie nawet w następnym pokoleniu. Holendrzy to wdzięczny temat do badań, bo i przedtem i potem mieli dobry dostęp do żywności, więc wszystkie zmiany można przypisać tej jednej strasznej zimie.

Polacy takich strasznych zim (i wiosen, i lat, i jesieni...) mieli mnóstwo między 1939 a 1956. Gorzej to więc u nas zbadać i wykazać, ale to nie znaczy, że u nas to nie zasiało spustoszeń.
Wśród takich statystycznie mierzalnych skutków ubocznych w holenderskiej populacji jest między innymi podatność na uzależnienia i zachorowalność na choroby psychiczne. A u nas?

Można zaryzykować tezę, że do dzisiaj odczuwamy skutki zbrodniczego szaleństwa Hitlera i Stalina. Moje pokolenie jest pełne zmetylowanych cytozyn i wymiętolonych histonów, które odziedziczyliśmy po naszych rodzicach, pokoleniu marca 1968.

Jedyna nadzieja, że pokolenie naszych dzieci będzie wreszcie normalne. Czego sobie i państwu życzę na nowy rok (i następne)...

sobota, 31 grudnia 2016, wo

Polecane wpisy

  • GMO, samo zło

    Wygląda na to, że mój blog przekształci się w platformę promocji mojej audycji radiowej, bo już tylko o tym chce mi się pisać. Przyczyny są banalne, od dłuższeg

  • Miasto jakich tysiące

    Dawno nie było żadnej notki z cyklu „ Piąteczek ”, a coś czuję, że niektórzy PT komcionauci mogą chcieć skomentować audycję z Ikonowiczem. Piosenka,

  • Wodorowa przyszłość motoryzacji

    Postanowiłem od czasu do czasu produkować osobną notkę o swoich audycjach radiowych, bo skomentowanie u mnie na blogu to właściwie jedyna forma interaktywnego

TrackBack
TrackBack w tym blogu jest moderowany. TrackBack URL do wpisu:
Komentarze
2016/12/31 23:55:56
Podobno jej książka o junk DNA to stek bredni. Z tego co napisałeś wynika, że książka o epigenetyce też.
-
2017/01/01 10:58:11
Zawsze się cieszę, jak ktoś się jara książkami popularnonaukowymi! Dlatego miło mi przeczytać tak entuzjastyczny wpis. Natomiast mam parę zastrzeżeń do wniosków, które tu przedstawiasz.

Nie czytałem książek tej autorki (m.in. dlatego, że opinie, które o niej słyszałem, pokrywają się z tym, co napisał ac78f92aa421c5e2b9; por. goo.gl/NDi6NH, chociaż fachowe recenzje jej książki o epigenetyce najwyraźniej są lepsze), ale możesz swobodnie założyć, że jeśli odpowiedzią na bardzo złożone pytanie jest w książce popularnonaukowej jedno słowo, to jest to błędna odpowiedź.

Buzz wokół epigenetyki przypominał trochę buzz wokół nanorurek, drukarek 3d, teorii strun i innych pomysłów, które same w sobie jak najbardziej są intrygujące, ciekawe i ważne, ale mimo to nie mają aż takiego znaczenia, jakie przypisuje się im w mediach i niektórych książkach popularnonaukowych.

Nie jest prawdą, że różnice między szympansami a ludźmi są niemożliwe do wyjaśnienia mimo wielkiego podobieństwa ich genomów. Nie są. I nie jest też prawdą, że stają się łatwe do zrozumienia, jeśli dołożyć epigenetykę, bo problem nadal pozostaje ten sam, tylko odpowiedź robi się jeszcze bardziej skomplikowana.

Nie jest też prawdą, że siRNA, microRNA, lncRNA i whateverelseRNA są nieodłącznie związane z regulacją na poziomie epigenetycznym. Nie są.

Zmiany epigenetyczne wypełniają pewną lukę między regulacją genów na poziomie mutacji w DNA i regulacją dynamiczną poprzez mechanizmy bezpośrednio wpływające na ekspresję białek (poprzez regulację transkrypcji, metabolizmu RNA, białek itd itp). Dodatkowo dostarczają ciekawego połączenia ze środowiskiem, jednak jest to połączenie bardzo niskopoziomowe, działające na poziomie dostrojenia niezmiennej ekspresji konkretnego białka.

Ale żeby takie zmiany działały, ewolucja musi wyprodukować -- na poziomie zmian DNA -- odpowiedni mechanizm, który umożliwia działanie tych zmian; np. wytworzyć białko, które potrafi rozpoznać odpowiedni odcinek DNA i specyficznie go zmetylować pod wpływem konkretnego bodźca. Żeby przełącznik działał, trzeba go najpierw skonstruować. W tym sensie epigenetyka nie jest lamarckowska.

Dlatego sądzi się, że w przypadku ssaków, zmiany epigenetyczne przede wszystkim są ważne dla programowania losów poszczególnych komórek (zwłaszcza w odpowiedzi immunologicznej -- mam nawet o tym artykuł), ale będą miały bardzo ograniczoną zdolność do wyjaśnienia, dlaczego to człowiek, a nie szympans, pisze te słowa.

"To o tyle fascynujące, że wygląda na to, że epigenetycznie są zapisane te cechy, które stanowią o naszym charakterze osobistym. Że jeden się łatwo wkurza i trudno uspokaja, a drugi odwrotnie." -- to jest olbrzymie nadużycie. Te słowa sugerują bardzo specyficzne działanie zmian epigenetycznych. Jeśli w ogóle zmiany epigenetyczne mają wpływ na charakter porównywalny ze zmianami genetycznymi, to jest to działanie typu "lekka zmiana poziomu serotoniny albo receptora glukokortykoidowego, która wpływa na prawdopodobieństwo samobójstwa". Niektórzy popularnonaukowi apologeci epigenetyki sugerują przy tym, że nasze osobiste, konkretne doświadczenia w jakiś tajemniczy sposób są zapisywane epigenetycznie i mogą być przekazywane potomstwu. Nie ma na to najmniejszych dowodów i prowadzi to do mambo-dżambo gorszego niż psychologia ewolucyjna. Co innego głodowanie przez wiele lat, które może wpłynąć na metabolizm organizmu na najniższym poziomie i utrwalić się w zmianach epigenetycznych, a co innego uraz psychiczny albo nieudane małżeństwo.

Dodaj do tego jeszcze jedną cegiełkę: buzz wokół epigenetyki (np. projektu Encode) był dodatkowo wzbudzany przez kreacjonistów, którzy ucieszyli się, że wreszcie jest "dowód" na to, że nie ma w naszym genomie niepotrzebnych fragmentów, które są dziełem przypadku. Przyczyniły się do tego niepotrzebne i mylące wypowiedzi naukowców z projektu Encode dla prasy. Por. gbe.oxfordjournals.org/content/early/2013/02/20/gbe.evt028
-
2017/01/01 12:37:33
Mam wrażenie, że pewne nieporozumienie związane z całym tym lamarckizmem powoduje nieodróżnianie dwóch poziomów: ewolucyjnego i dziedziczności. Tak jak pisze January - przestrzeń fazową tego co jest możliwe w fenotypie wyznacza DNA + mRNA (+ ewentualnie coś o czym nie wiem, ale podobnego typu) i żeby tę przestrzeń fazową poszerzyć musi nastąpić jakaś "darwinowska" (czy raczej zgodna z "centralnym dogmatem") zmiana, np. duplikacja chromosomu. O ile się orientuję, od tego nie ma wyjątków nie tylko zaobserwowanych, ale nawet możliwych do teoretycznego pomyślenia. W zasadzie trudno jest powiedzieć co Lamarck himself miał na myśli, bo to jest przez te lata już bardzo zagmatwane, ale jeżeli rozumieć go zwyczajowo, to nie - nie miał trochę racji dokładnie z tego powodu.

Natomiast na poziomie dziedziczenia mam wrażenie, że za nieporozumienia odpowiada ten cudowny zbieg okoliczności, że DNA to jest, na najbardziej podstawowym poziomie, zbiór trzycyfrowych liczb w systemie czwórkowym. Tego chyba mało kto się spodziewał. Geny przecież były, jako idea, znane dużo wcześniej. Mając wcześniejsze doświadczenia spodziewano się raczej, że będą jakąś gmatwaniną zależności, gradientów chemicznych, błon i czego tam jeszcze, typową dla biologii. A tu wtem! Materiał genetyczny przypomina ówczesną taśmę perforowaną do komputera. Gdybym żył w tamtych czasach rozważałbym przejście na kreacjonizm tylko z tego powodu.

Ale czym głębiej w las... biologia odezwała się ze swoim pokręceniem. To, że za dziedziczenie odpowiadają różne gradienty, błony i inne takie nazywamy epigenetyką, ale w żaden sposób nie kłóci się to z przedcrickowskim rozumieniem pojęcia genu. I to też nie jest "Lamarck miał trochę racji" - dziedziczenie jest dziwne jak biologia jest dziwna i tyle. A pojęcie "cech nabytych" przestaje mieć znaczenie, gdy nie fetyszyzuje się momentu tzw. poczęcia jako chwili kiedy wszystkie klamki zapadają. Nie ma powodu (poza ew. kreacjonistycznymi imaginacjami), żeby tak było. Embriogeneza to ciągły proces, który kończy się na dobrą sprawę w grobie. Organizm podczas swojego życia może odrobinę wędrować (patrz: holenderski głód) w przestrzeni fazowej wyznaczonej przez DNA+mRNA, a kiedy się rozmnaża, dziedzicznie przekazuje ten punkt w którym jest. Jeżeli to miałoby być (lamarckowskim) motorem ewolucji, to tylko przez modyfikację presji selekcyjnej (czyli zawężanie przestrzeni fazowej przez wycinanie puli genetycznej).
-
2017/01/01 13:26:37
Ta książka o epigenetyce dobrze się czyta i jest zasadniczo OK merytorycznie (w odróżnieniu od, rzeczywiście fatalnej jej książki o junk DNA). Oczywiście jest w niej lekki "overselling", ale jak na standardy współczesnego pisania o nauce, nieprzesadny. Problem z epigenetyką jest taki, że stała się ulubionym polem podczepiania się różnej maści szarlatanów. Trochę jak z terminem "kwantowy" w fizyce. Do poczytania np. sciencebasedmedicine.org/epigenetics-it-doesnt-mean-what-quacks-think-it-means/
Executive summary - epigenetyka to bardzo ciekawe mechanizmy regulacji działania genów. To, że niekiedy utrzymują się przez kilka pokoleń, to też interesujący przyczynek do dyskusji o plastyczności fenotypowej. Ale: to nie oznacza powrotu lamarckizmu (zresztą dziedziczenie cech nabytych było też u Darwina, bo on jak wiadomo nie miał dobrego modelu dziedziczenia, i nie ono było istotą lamarckizmu), ani też nie oznacza tego, że czynniki środowiskowe są istotniejsze od genotypowych (dla pewnych cech są, dla innych nie są, to się nazywa odziedziczalność i jest od dawna opisywane).
-
wo
2017/01/01 13:52:37
@january
"Nie jest prawdą, że różnice między szympansami a ludźmi są niemożliwe do wyjaśnienia mimo wielkiego podobieństwa ich genomów."

Ale ja tego nie napisałem!

"Nie jest też prawdą, że siRNA, microRNA, lncRNA i whateverelseRNA są nieodłącznie związane z regulacją na poziomie epigenetycznym"

Tego też nie!

"W tym sensie epigenetyka nie jest lamarckowska. "

No ale skoro cechy nabyte są przekazywane następnemu pokoleniu, to jest lamarckowska w sensie lamarckowskim.

"jest to działanie typu "lekka zmiana poziomu serotoniny albo receptora glukokortykoidowego, która wpływa na prawdopodobieństwo samobójstwa"."

Jasne, ale co to właściwie znaczy, że ktoś ma taki czy inny charakter (przypisujemy mu np. nerwowość czy cierpliwość)? To znaczy w praktyce, że łatwiej lub trudniej (albo w innych okolicznościach) dostajemy zastrzyk kortyzolu, serotoniny, dopaminy (itd.). Od tego, czy gen odpowiedzialny za produkcję tego czy innego neurohormonu jest bardziej czy mniej wyeksponowany (albo czy w ogóle nie jest zablokowany), zależy to, czy w spornej sytuacji chcesz komuś dać w ryja czy nie. Albo czy umiesz się opiekować potomstwem. Albo czy jesteś w permanentnym zagrożeniu depresją.

Wiadomo, że epigenetyka ma na to jakiś wpływ. Stąd hipoteza - której nie nazwałbym naukową, bo ciężko na jej podstawie wymyślić testujące pomiary/eksperymenty - że skoro nasze społeczeństwo było poddawane w latach 1939-1956 nienormalnej selekcji przez Hitlera i Stalina, pojawiła się cała generacja naznaczona epigenetycznie także poprzez nietypowe czynniki osiągania sukcesu reprodukcyjnego.

Wszyscy istniejemy dlatego, że jacyś nasi dziadkowie (czy pradziadkowie) (a) dożyli wieku prokreacyjnego, (b) uznali siebie nawzajem za dobrych partnerów do prokreacji, a także (c) ich dzieci dożyły tego wieku. Selekcja dokonywana za Hitlera i Stalina raczej na pewno była inna, niż w stabilnym, mieszczańskim społeczeństwie, które zaczęło się u nas odradzać około 1956. Jesteśmy niebetryzowanymi dziećmi Hala Bregga, usiłującymi się odnaleźć w świecie mli-mli. To, co tu napisałem, to nie jest nauka, tylko felietonistyka, ale nie jest to chyba NIEZGODNE z wiedzą.
-
wo
2017/01/01 13:55:24
@inz.mru
"Tak jak pisze January - przestrzeń fazową tego co jest możliwe w fenotypie wyznacza DNA + mRNA (+ ewentualnie coś o czym nie wiem, ale podobnego typu)"

Jeszcze jest charakterystyka metylacji, która częściowo jest przekazywana następnemu pokoleniu. Czyli że możesz mieć w DNA jakiś gen, ale metylacja może go skreślić i to skreślenie może (a) wpłynąć na fenotyp, (b) być przekazane.
-
wo
2017/01/01 13:57:51
@pgolik
"Problem z epigenetyką jest taki, że stała się ulubionym polem podczepiania się różnej maści szarlatanów."

Ale tak samo było kiedyś z genetyką. Ludzie z naszego pokolenia, którzy się interesowali tą tematyką, powinni pamiętać absolutnie przeidiotyczne teksty przypisujące DNA własności paranormalne, np. niejaki ksiądz profesor Włodzimierz Sedlak, profesjonalny szarlatan z KUL. Chyba każda nowa i modna dziedzina przyciąga szarlatanów.
-
2017/01/01 14:09:36
Sedlak to łączył dwa w jednym, bo o kwantach też pisał. Czy to oznacza, że mieliśmy swojego Deepaka Choprę przed właściwym Choprą?
"skoro cechy nabyte są przekazywane następnemu pokoleniu, to jest lamarckowska w sensie lamarckowskim" - nie dziedziczenie cech nabytych jest istotą lamarckizmu. To wtedy był obowiązujący model, Darwin też w to wierzył. Istotą lamarckizmu była intencjonalność zmian (te żyrafy wyciągające szyje, żeby sięgnąć górnych gałęzi, czy utrzymujący się do dzisiaj mem o "zanikaniu nieużywanych narządów"). Tu epigenetyka nic nie zmienia - zmienność napędzająca ewolucję nie jest intencjonalna. A samo transpokoleniowe dziedziczenie wzorców epigenetycznych ma raczej niewielkie znaczenie dla ewolucji jako takiej. Choć tu jest ciekawa dyskusja, polecam: artykuł i blogowe omówienie (osobiście blisko mi do tego, co pisze Coyne).
-
wo
2017/01/01 14:24:56
@pgolik
" nie dziedziczenie cech nabytych jest istotą lamarckizmu. To wtedy był obowiązujący model, Darwin też w to wierzył"

To ja przepraszam w takim razie (aczkolwiek nadal jestem tym zaszokowany). Być może padłem ofiarą poglądowego rysunku tłumaczącego lamarckizm nie żyrafą, tylko myszkami, którym się obcina ogonki, że w którymś tam pokoleniu ogonki zanikną. Gdzieś był taki rysunek, już nie pomnę gdzie.

"A samo transpokoleniowe dziedziczenie wzorców epigenetycznych ma raczej niewielkie znaczenie dla ewolucji jako takiej."

Ewolucji nas jako gatunku - na pewno. Ale czy także ewolucji naszych wzorców zachowań (fenotypu rozszerzonego w sensie Dawkinsa)? Carey stawia taką mniej więcej tezę, że tradycyjne mechanizmy ewolucji u nas już nie mogą działać, bo na poziomie molekularnym osiągnęliśmy doskonałość - nie da się już zrobić lepszej hemoglobiny modyfikując pojedynczy aminokwas. Punktowa mutacja u nas w zasadzie zawsze oznaczać będzie tylko chorobę. Za to zmiana regulacji ekspresji poszczególnych genów może skutkować tym, że jesteśmy bardziej lub mniej agresywni albo bardziej lub mniej kochamy potomstwo. Żeby taka zmiana zaczęła ewoluować, potrzeba w sumie dwóch rzeczy: jej wpływu na sukces reprodukcyjny i przekazywania międzypokoleniowego. To chyba nie jest niemożliwe (acz nie twierdzę, Carey też nie, że to już jest udowodniony fakt).
-
2017/01/01 14:37:09
"tradycyjne mechanizmy ewolucji u nas już nie mogą działać, bo na poziomie molekularnym osiągnęliśmy doskonałość - nie da się już zrobić lepszej hemoglobiny modyfikując pojedynczy aminokwas."
No to to akurat jest bzdura. Punktowe mutacje o kluczowym dla ewolucji człowieka znaczeniu miały miejsce w ciągu ostatnich setek tysięcy, czy małych milionów lat, czyli w skali ewolucyjnej - przed chwilą. Poczytaj choćby o historii białka FOXP2 - przez dziesiątki milionów lat praktycznie niezmienny (między myszą a szympansem jeden aminokwas różnicy na całe białko), a potem (już dobrze po rozdzieleniu linii człowieka i szympansa) dwie nowe mutacje i ogromna zmiana fenotypowa, dzięki której Ty tego bloga piszesz, a ja czytam (tak w dużym uproszczeniu). Raczej chodzi o coś innego - zmiany kulturowe (w najszerszym znaczeniu, czyli z technologią itp.) są o wiele rzędów wielkości szybsze, od ewolucji biologicznej, i to one będą kształtowały naszą przyszłość (lub jej brak). Ale teza o optymalności osiągniętych u człowieka rozwiązań molekularnych jest absurdalna. I czemu akurat u człowieka, a nie u jakiejś bakterii (w końcu od ostatniego współnego przodka miała dokładnie tyle czasu na ewolucję, co my)? I akurat teraz, a nie milion lat temu, albo za milion lat?
-
2017/01/01 14:43:35
Inna sprawa, że u człowieka rzeczywiście ten rozszerzony fenotyp jest szczególnie istotny. W końcu istotą naszego gatunku jest przekraczanie ograniczeń "gołej" biologii (jak inaczej słabo owłosiona małpa utrzymałaby się na 52 stopniu szerokości). Więc rzeczywiście, łatwiej pewnie będzie stworzyć jakiś syntetyczny zamiennik krwi o lepszych parametrach, niż poprawić hemoglobinę podstawieniami aminokwasowymi. Ale to nie znaczy, że "nie da się zrobić lepszej hemoglobiny". I co to znaczy "lepszej" - w jakich warunkach środowiska? Nawet gdyby teraz była optymalna, to czy będzie optymalna kiedy zmieni się klimat? Nie mówiąc już o tym, że mutacje punktowe nie są głównym mechanizmem innowacji ewolucyjnej (bo duplikacje, rearanżacje, tasowanie domen, itp.).
-
wo
2017/01/01 14:46:09
@pgolik
"No to to akurat jest bzdura."

Carey opisuje to tak (przeklepując, więc ze skrótami): "Proteins, you see, are Mary Poppins of the cell. They are 'practically perfect' [tu przykład z hemoglobiną] So how has evolution solved the problem of creating ever more complex and sophisticated organisms? Basically, by altering the REGULATION of proteins, ratehr than altering the proteins themselves"

" I czemu akurat u człowieka, a nie u jakiejś bakterii"

No ale tu akurat o tyle łatwo odpowiedzieć, że my (jako nie dość, że eukarionty, to jeszcze ssaki łożyskowe) mamy dużo mechanizmów utrudniających robiene litrówek, a dla bakterii to jest podstawa sukcesu reprodukcyjnego. My więc jesteśmy owocem ewolucji w stronę "duży i skomplikowany mechanizm, który raz na jakiś czas produkuje niewielką liczbę swoich kopii i bardzo się przy tym stara nad każdą z nich", a bakteria w stronę programowego tandeciarstwa, "fail early, fail often".
-
wo
2017/01/01 14:55:12
@pgolik
"Ale to nie znaczy, że "nie da się zrobić lepszej hemoglobiny""

A tu się jednak będę upierał, że się nie da. Mioglobina/hemoglobina to przykład z naszych zajęć z biologii molekularnej, więc akurat mniej więcej jeszcze pamiętam zachwycającą precyzję tego mechanizmu, który działa jak w szwajcarskim zegarku, odwracalnie przyjmując i oddając tlen. Tak jak zegarka nie da się udoskonalić po prostu wstawiając inną zębatkę, można by najwyżej skonstruować zupełnie inny zegarek, tak samo hemoglobina jest już nie do udoskonalenia. Da się najwyżej wymyślić jakąś syntetyczną krew, która tlen będzie przenosić inaczej.

Niech nawet będzie, że lepiej; ale inżynieryjna doskonałość hemoglobiny objawia się także konstruowaniem jej z materiałów dostępnych w pożywieniu, np. przypuszczam, że dałoby się zamiast żelaza dać jakiś inny kation, jako niepraktykujący elektrochemik nawet oczekiwałbym lepszych parametrów po hipotetycznej rutenoglobinie, no ale żelazo jest rozpowszechnione w przyrodzie, a ruten niespecjalnie. Więc to trochę jak z doskonałością krzemowych czipów, wiadomo, że teoretycznie lepiej byłoby je robić z innych półprzewodników, ale krzem jest tani i powszechny, a arsenek galu nie.
-
wo
2017/01/01 14:59:48
No i oczywiście tak poza tym mogą być organizmy, dla których wydajność hemoglobiny to już overkill, ale tu też porównywałbym do zegarka. Po co małpie zegarek, po co strzykwie hemoglobina.
-
2017/01/01 16:10:28
To wygląda na opis czegoś, co w ewolucji molekularnej opisuje się od lat 70. (Kimura i Ohta) - większość mutacji, to mutacje szkodliwe, które są eliminowane przez dobór, z reszty wiele to mutacje (prawie) neutralne, a takie, które są korzystne są stosunkowo rzadkie (pod warunkiem, że nie zmienia się funkcja). O tempie zmian w ewolucji białka decyduje więc głównie to, jak wiele zmian jest tolerowanych. I jeżeli chodzi o tempo podstawień, to globiny (białkowe podjednostki kompleksu hemoglobiny) są akurat średniakami - takie np. histony rdzeniowe są od nich duuużo bardziej niezmienne (i je można by uznać za "doskonałe"). Ale jest dostatecznie dużo sekwencji białek u współczesnych organizmów, w tym u człowieka, w których odnajduje się ślady niedawno działającego doboru dodatniego, czyli "ulepszania przez mutacje". Akurat w przypadku hemoglobiny, to wystarczy zmiana klimatu (i np. zawartości tlenu w atmosferze), by ten "doskonały" mechanizm trzeba było podregulować zmieniając jeden, czy dwa aminokwasy.
Można zastanawiać się nad tym, czy w przypadku człowieka technologia nie stworzy idealnego buforu, odcinającego od zmieniających się warunków środowiska, i przez to spowalniającego ewolucję. Ale to w świecie startrekowej utopii, w której owa technologia będzie dostępna dla większości populacji planety, a nie dla górnych 5% najbogatszych.
I oczywiście to, co Carey chciała powiedzieć, że zmiany w regulacji działania genów są dla ewolucji bardzo ważne, co najmniej tak, jak zmiany w sekwencji produktów, to oczywista prawda, i to od dosyć dawna już znana (całe evo-devo jest z grubsza o tym). Inna sprawa, że w ewolucji większość takich zmian odbywa się przez zmiany w sekwencji DNA obszarów regulatorowych, a nie przez dziedziczne modyfikacje epigenetyczne.
Tu wychodzi jeden z głównych grzechów współczesnej popularyzacji nauki - nie wystarczy opisać coś, co samo w sobie jest niesłychanie ciekawym odkryciem, trzeba jeszcze przedstawić to jako rewolucję, w kontrze do wszystkiego, co było wcześniej. Epigenetyka to bardzo ciekawa dziedzina, nie trzeba od razu opisywać jej jako rewolucji kompletnie przekreślającej wszystko to, co dotychczas było wiadomo w genetyce i teorii ewolucji. Tęsknota za Kuhnowską zmianą paradygmatu, podczas gdy mamy dokładanie kolejnych cegiełek do istniejącej budowli, bez rozwalania wszystkiego do fundamentów. W fizyce odpowiednikiem tego jest np. twierdzenie, że teoria względności i mechanika kwantowa oznaczają, że klasyczna mechanika została obalona i jest już nieaktualna i nieprawdziwa (znajmych fizykow strasznie to wkurza).
-
wo
2017/01/01 17:01:01
@pgolik
"Akurat w przypadku hemoglobiny, to wystarczy zmiana klimatu (i np. zawartości tlenu w atmosferze), by ten "doskonały" mechanizm trzeba było podregulować zmieniając jeden, czy dwa aminokwasy"

Trochę nie bardzo to sobie wyobrażam. Co miałaby przynieść taka dobra zmiana? Zmianę kinetyki wiązania i oddawania tlenu? Ale czy tu da się coś poprawić? W niewielkim zakresie zmian stężenia tlenu organizmy raczej się przystosują przez zmianę rozmiarów ciała i zmianę działania układu krążenia (czyli np. szybszej cyrkulacji tej samej hemoglobiny lub rozprowadzania jej po mniejszym organizmie). W dużym zginie większość gatunków, zwłaszcza ssaków.
-
2017/01/01 17:20:08
@ wo
'Trochę nie bardzo to sobie wyobrażam. Co miałaby przynieść taka dobra zmiana? Zmianę kinetyki wiązania i oddawania tlenu? Ale czy tu da się coś poprawić?'

Exactly. Pokazuję studentom całe wykresy jak w/w parametry zmieniają się u różnych grup zwierząt, w zależności od warunków życia. U ryb zmiany dostępności tlenu w wodzie są całkiem spore (a bielankowate w ogóle dają sobie radę bez hemoglobiny), ale nawet u ssaków inna hemoglobina występuje u płodów a inna u dorosłych, mamy gęsi tybetańskie, mamy lamy.

A u ssaków żyjących w norach poziom tlenu w powietrzu czasem spada całkiem wyraźnie.
-
2017/01/01 17:25:12
Globiny to w ogóle dosyć skomplikowany przykład, bo w tej rodzinie są bardzo częste duplikacje genów, i pojawiają się nowe warianty (np. wyrażane na różnych etapach rozwoju). Liczba aktywnych kopii alfa-globiny jest np. różna u różnych gatunków gryzoni.
-
2017/01/01 18:22:45
"Otóż: wiadomo na pewno, że w populacji Holendrów, którzy doświadczyli wielkiego głodu na przełomie 1944 i 1945, wywołało to epigenetyczne zmiany, obserwowane statystycznie nawet w następnym pokoleniu."

Historii o Holendrach nie słyszałem, moje pierwsze zetknięcie się z epigenetyką dotyczyło Szwedów:
en.wikipedia.org/wiki/%C3%96verkalix_study
-
2017/01/01 19:04:05
-
wo
2017/01/01 19:54:39
@alekonto
"Exactly. Pokazuję studentom całe wykresy jak w/w parametry zmieniają się u różnych grup zwierząt, w zależności od warunków życia. U ryb zmiany dostępności tlenu w wodzie są całkiem spore (a bielankowate w ogóle dają sobie radę bez hemoglobiny), ale nawet u ssaków inna hemoglobina występuje u płodów a inna u dorosłych, mamy gęsi tybetańskie, mamy lamy"

Coś takiego! Dzięki...
-
2017/01/01 20:44:48
@WO
A tu się jednak będę upierał, że się nie da. Mioglobina/hemoglobina to przykład z naszych zajęć z biologii molekularnej, więc akurat mniej więcej jeszcze pamiętam zachwycającą precyzję tego mechanizmu, który działa jak w szwajcarskim zegarku, odwracalnie przyjmując i oddając tlen. Tak jak zegarka nie da się udoskonalić po prostu wstawiając inną zębatkę, można by najwyżej skonstruować zupełnie inny zegarek, tak samo hemoglobina jest już nie do udoskonalenia. Da się najwyżej wymyślić jakąś syntetyczną krew, która tlen będzie przenosić inaczej.

To nie do końca tak. Ewolucja działa tak długo, jak jakiś proces jest wąskim gardłem adaptacyjnym. Jak jest dostatecznie dobrze, to ulepszeń nie będzie, bo nie będzie presji selekcyjnej na lepsze rozwiązania - nawet jak się gdzieś pojawią. Tak jak z zegarkiem - jak komuś wystarczy dokładność sekundę na dobę, to trzeba N kółek i zębatek, a jak sekunda na rok, to trzeba dodać kolejne M kółek i zębatek - bez zmieniania zasady działania. Ale póki sekunda na dobę wystarczy nikt nie będzie dodawał.

Co do samej hemoglobiny to już Ci przykład różnej wydajności ale.sobie.konto podał. A ludzie aktywnie zajmują się poprawianiem natury - poprawianiem wydajności enzymów co najmniej od dwudziestu lat (tzn. już wtedy była to tematyka prac ludzi zajmujących się modelowaniem białek). A teraz jesteśmy właśnie świadkami rewolucji pozwalającej nie tylko białka ulepszać ale również projektować zupełnie de-novo: polecam popularnonaukowy artykuł z Science. Nawiasem mówiąc zajmują się tym również ludzie z Wydziału Chemii UW.
-
2017/01/01 21:11:44
Z drugiej strony, od pewnego czasu mam coraz większe wrażenie że ewolucja to przede wszystkim zmiany kontroli ekspresji genów a nie proste 'mutacje'. Kiedyś ładnie opisał to Dawkins, porównując genotyp nie do opisu ciasta ('Rodzynek 3 cm od lewej krawędzi, migdał 2 cm od...') a do przepisu na ciasto ('Weź 30 deko rodzynków, 25 deko migdałów, nastaw piekarnik na 200 C...').

I jeszcze jeden komentarz:

'Tak jak zegarka nie da się udoskonalić po prostu wstawiając inną zębatkę'

Przyszły mi do głowy zmiany od Renault FT-17 z 1917 roku do współczesnych czołgów. W sumie te zmiany to tylko zębatki, działa, struktura pancerzy etc. Podstawowa 'idea i struktura' czołgu pozostają bez zmian od dokładnie 100 lat. A jednak nikt nie powie że w ciągu tych 100 lat nie doszło do 'udoskonalenia'.
-
wo
2017/01/01 21:22:17
@pohjois
"A teraz jesteśmy właśnie świadkami rewolucji pozwalającej nie tylko białka ulepszać ale również projektować zupełnie de-novo: polecam popularnonaukowy artykuł z Science. "

Toż mówię, że projektowanie zupełnie od nowa to jeszcze dla mnie jako-tako zrozumiałe (tym bardziej, że nie musimy się wtedy szczypać z ograniczeniami, z którymi się szczypie żywy organizm). Ale udoskonalanie przez podmiankę jednego czy dwóch aminokwasów, to rzeczywiście dla mnie ciekawostka.
-
2017/01/01 22:31:50
@wo
"Wśród takich statystycznie mierzalnych skutków ubocznych w holenderskiej populacji jest między innymi podatność na uzależnienia i zachorowalność na choroby psychiczne."
BTW a czy są jakieś przykłady epigenetyczne wskazujące na to, że tą drogą można uzyskać lepsze przystosowanie fenotypu do środowiska? bo uzależnienia czy choroby psychiczne bardziej mi wyglądają na dodatkowy damage, a nie przystosowanie do wojny.
-
2017/01/01 23:22:32
@ wraithofux
Może nie przystosowanie, ale koszt. Poza tym, o jakich chorobach mowa - są choroby, i są choroby.
Podatność na uzależnienia może być manifestacją zaburzeń funkcjonowania mózgu.

W psychiatrii od dość dawna jest ociosywany pogląd, że schizofrenia jest kosztem ewolucji i rozwoju języka (sorki za długi link; https://www.cambridge.org/core/journals/behavioral-and-brain-sciences/article/div-classtitlean-evolutionary-theory-of-schizophrenia-cortical-connectivity-metarepresentation-and-the-social-braindiv/609F0B5BD841D23C0F1967A6C80C16BE ) Zwykle na początku jest luźna koncepcja, do której dopasowujemy dowody.
-
2017/01/01 23:36:50
@vito-slav
no masz rację z punktu widzenia "zwykłej" ewolucji, że koszt, ale w przypadku epigenetyki trochę to nie pasuje (z resztą to byłaby wada epigenetyki, gdyby działała w szerszym kontekście - "pogarszanie" ewolucji/przystosowania w zmiennym środowisku - coś jak zbyt duża czułość narzędzia).
-
2017/01/01 23:45:15
Cóż, Polacy mają swój wkład w badania, ale raczej na poziomie psychologiczno - opisowym (hasła: KZ-syndrom, syndrom drugiego pokolenia), z racji zaszłości historycznych. Daleko do badania metylacji itd.
Myszy badać łatwiej - mniej problemów etycznych, prostsze modele, większe próby itd. W ten sposób jednak omijamy wpływ kultury - a będąc ludźmi, jesteśmy w niej zanurzeni.
-
2017/01/02 08:48:58
@vito-slav,
Fascynujące. Lepszy link: www.matthewckeller.com/Burns_BBS_KellerCommentary_2004.pdf
-
2017/01/02 09:58:49
@pgolik
"co w ewolucji molekularnej opisuje się od lat 70. (Kimura i Ohta) - większość mutacji, to mutacje szkodliwe, które są eliminowane przez dobór"

A ja sądziłem, że sam to wymyśliłem (gównie ssąc palec, wiedząc tez mniej-więcej, jak działają algorytmy genetyczne, no bo z biologią to się ostanio widzieliśmy w ogólniaku), i taki byłem z siebie dumny. A tu proszę, fakt znany nauce od lat 70 :)

"Można zastanawiać się nad tym, czy w przypadku człowieka technologia nie stworzy idealnego buforu, odcinającego od zmieniających się warunków środowiska, i przez to spowalniającego ewolucję. Ale to w świecie startrekowej utopii, w której owa technologia będzie dostępna dla większości populacji planety, a nie dla górnych 5% najbogatszych. "

W tym momencie pojawia się pytanie nie tyle o dalszą (pozytywną) ewolucję, ale o to, co się dzieje, jeśli szkodliwe mutacje NIE są eliminowane przez dobór? A przecież wraz z postępami medycyny są eliminowane coraz słabiej. Efekt nie jest zbyt trudny do przewidzenia. Pomysły: 1) eugenika, 2) prokreacyjna inżynieria genetyczna, 3) faktycznie, utrzymywanie bufora w postaci 95% ludzkości, która podlega silnej selekcji genów (czyt.: ma być uboga i pozbawiona zaawansowanych świadczeń medycznych). Coś jeszcze?
-
2017/01/02 13:04:23
Gdy mutacje o niewielkiej szkodliwości nie są eliminowane przez dobór, to mogą się utrwalać przez tzw. dryf genetyczny. Z tym, że w przypadku człowieka mamy do czynienia z bardzo liczną populacją o długim czasie generacji, więc jakiekolwiek efekty pojawić się ewentualnie mogą w przyszłości tak bardzo odległej, że nie mają sensu jakiekolwiek prognozy (bo zmiany kulturowe i technologiczne wywrócą do tego czasu świat do góry nogami n razy). To nie jest realne zagrożenie dla gatunku. Problem utrwalania się przez dryf szkodliwych mutacji jest najpoważniejszy dla populacji przechodzących przez tzw. wąskie gardło, czyli znaczący spadek liczebności (np. gatunków zagrożonych). Człowieka to raczej nie dotyczy, nie w ten sposób się wykończymy.
-
wo
2017/01/02 14:26:52
...wykończy nas fenotyp rozszerzony.
-
2017/01/02 15:39:42
@WO "Polacy takich strasznych zim (i wiosen, i lat, i jesieni...) mieli mnóstwo między 1939 a 1956. Gorzej to więc u nas zbadać i wykazać, ale to nie znaczy, że u nas to nie zasiało spustoszeń."

Raczej założyłbym, że okres wojenny i powojenny zostawił mniej widoczny ślad w naszej populacji (jakikolwiek miałby być mechanizm takiego uwidocznienia) niż jeden krótki epizod głodu u Holendrów. Przed wojną rzesze biednej ludności wiejskiej - czyli większość naszej populacji - przechodziły przez okresy chronicznego niedożywienia przy każdym przednówku. Jedzono wtedy mało wartościowe potrawy oszukujące poczucie głodu (przegniłe ziemniaki, nalewki z mielonych żołędzi, zupy z pokrzyw) albo pracowano ponad siły u bogatszych właścicieli za miskę strawy. Często jedna mlekodajna krowa zapewniała przeżycie całym rodzinom. Wojna i niemiecka okupacja przyniosła dalsze pogorszenie warunków, ale podobną do holenderskiej skokową zapaść zaopatrzenia przeżyli raczej mieszkańcy miast (najszybciej oczywiście Żydzi), a nie wsi, którzy po prostu głodowali bardziej niż dawniej. Wymordowanie Żydów i powojenne migracje do miast oznaczają, że raczej nie mamy obecnie do dyspozycji spójnych populacji, wśród których odznaczyłby się jednorazowy wojenny ślad w sposób podobny do holenderskiego. Uśrednionym obrazem, jaki zobaczylibyśmy odkodowując nasze genetyczne "słoje" byłoby raczej pogorszenie w latach czterdziestych, wolno i niekonsekwntnie ustępujące przez kolejne dekady. Wątpię, aby 1956 r. był tu jakąś szczególna cezurą. Np. w 1959 r. wprowadzono w PRL "bezmięsne poniedziałki", co było formą uznania dotkliwych braków w zaopatrzeniu w tym zakresie [1]. Przez cały okres gomułkowski Polacy odżywiali się źle, dietą mało urozmaiconą i ubogą w jarzyny. Wieś, podobnie jak przed wojną, żyła gorzej niż miasto i dopiero za Gierka, zwolniona z dostaw obowiązkowych i objęta powszechnym ubezpieczeniem zdrowotnym, osiągnęła pewien cywilizacyjny awans, później znów częściowo cofnięty na obszarze dawnych PGR-ów. Fakty te oswoiliśmy w narodowym imaginarium obrazem wiejskiej sielskości i wspomnieniami suto zastawionych świątecznych stołów (właśnie dlatego sutych, że nieczęstych), jednak niestety statystki wskaźników zdrowotnych powiązanych z jakością żywienia są jasne - dopiero od 20 lat dołączamy w nich z wolna do europejskiego peletonu...

[1] Zarządzenie Ministra Handlu Wewnętrznego z dnia 28 października 1959 r. w sprawie ograniczenia sprzedaży mięsa z uboju gospodarczego w poniedziałki
isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WMP19590930495&min=1
-
2017/01/03 18:04:59
O globinach dorzucę jeszcze jedno. Klasyczny przykład na tzw. dominację heterozygot u ludzi to anemia sierpowa. Zmutowany allel (=wariant genu) hemoglobiny beta wywołuje u homozygot ciężką chorobę. Ale heterozygoty są za to bardzo odporne na zarodźca malarii, dzięki czemu ta mutacja utrzymuje się w populacjach narażonych na malarię. W tym sensie nie może być "optymalnej sekwencji" nawet u jednego organizmu, bo optimum zależy od kontekstu.

Tak jest z bardzo wielu genami, zwłaszcza tymi, które wpływają na nasz układ odpornościowy.

Jeśli chodzi o epigenetykę, to Paweł już Ci wiele wytłumaczył, ja dorzucę jeszcze jedno wyjaśnienie różnicy między lamarckizmem a epigenetyką. Otóż żyrafa lamarckistowska to taka, która wyciągając jakiś organ (np. szyję, albo język), wpływa na długość szyi (lub języka) u następnego pokolenia. Natomiast żyrafa epigenetyczna musi mieć wpierw ustalony przez dobór naturalny przełącznik między stadium krótko- a długoszyjnym, aktywowany przez wyciąganie szyi. Dzięki temu wyciągając szyję również wpłynie na długość szyi u swego potomstwa. Niestety, wyciąganie języka nie wpłynie na długość języka, bo takiego akurat przełącznika nie ma.

Zmiany epigenetyczne są wywoływane przez konkretne białka, rozpoznające konkretne fragmenty DNA do zmiany. Białka, które wyewoluowały pod wpływem doboru naturalnego. Regularnie pojawiające się okresy głodu (albo występowania bardzo wysokich krzaków) spowodowały dobór naturalny promujący osobniki z danym konkretnym przełącznikiem epigenetycznym reagującym na głód (albo wyciąganie szyi). To nie są jednak mechanizmy ogólne.

Co więcej, dla doboru naturalnego nie ma znaczenia, czy zmienność pochodzi ze zmian epigenetycznych pod wpływem środowiska, czy nawet ze zmian kierunkowych, np. wprowadzanych celowo przez człowieka. Dobór naturalny nie musi działać tylko na "losowych" mutacjach. Deja vu; chyba Ci to kiedyś próbowałem już tłumaczyć.
-
2017/01/04 15:49:51
Pokój temu blogowi i wszystkim komentatorom!

Lurkuję to zacne miejsce od lat, ale wynurzam się po raz pierwszy ze względu na artykuł z ostatniego Dużego Formatu dotyczący fuzji.

Byłem wręcz zszokowany hurraoptymistyczną wymową tekstu kilka razy musiałem się upewniać, że autorem jest rzeczywiście monsieur WO, znany ze swojego pesy- i sceptycyzmu. Reaktory termonuklearne są tam przedstawiane jako energetyczne zbawienie ludzkości, które mamy już niemal na wyciągnięcie ręki, tak że niedługo darmowa energia rozleje się po całym świecie ratując nas między innymi przed globalnym ociepleniem.

Tyle, że to jest ta sama śpiewka, która była powtarzana przez ostatnie 60 lat. Przez ten czas fraza "fusion is always 20 years away" stała się wręcz aforyzmem.

Co prawda aktualnie rzeczywiście budowane są pierwsze termojądrowe reaktory eksperymentalne, niemniej twierdzenie, że doprowadzą one do komercyjnych rozwiązań w przewidywalnej przyszłości wydaje się mocno przedwczesne. Na przeszkodzie stoi mnóstwo problemów: technicznych, finansowych, ale i zasadniczych.

Podstawowy problem bierze się stąd, iż fuzja wymaga reakcji pomiędzy naładowanymi dodatnio jądrami, które żadną miarą nie mają ochoty się do siebie zbliżać. Co więcej, proces produkuje mnóstwo szybkich neutronów, które są bardzo trudne do ekranowania i wyjątkowo efektywne w degradowaniu infrastruktury reaktora. Istnieje też poważny problem z gorącym helem powstającym w trakcie pracy urządzenia, który niszczy ściany komory reaktora. Sama energia produkowana jest raczej w pulsach, niż ciągle (aktualnym celem jest chyba utrzymanie reakcji przez 10 min). Jest tego jeszcze znacznie więcej.

Nie jestem specjalistą w temacie fuzji, ale obserwowanie tematu z pewnej odległości prowadzi do konkluzji, że cały projekt jest ekstremalnie drogi, epicko skomplikowany, sam reaktor olbrzymi, akceptowalna wydajność energetyczna póki co wyłącznie teoretyczna, a do przezwyciężenia jest jeszcze cała plejada kolosalnych problemów inżynieryjnych i materiałowych.

Nie chcę przez to powiedzieć, że jestem przeciw pozyskiwaniu energii z fuzji i budowaniu reaktorów eksperymentalnych. Tego rodzaju ekstremalne wyzwania konstrukcyjne nawet jeśli nie doprowadzą do sukcesu pierwotnego planu zawsze rodzą poboczne odkrycia i prowadzą do postępu, który może się przełożyć na inne dziedziny. Uważam zatem całe przedsięwzięcie za chwalebne wyzwanie, lecz jednocześnie nie spodziewam się, że doprowadzi ono do rewolucji energetycznej w przeciągu najbliższych 50 a może i więcej lat.

Ponadto uważam, że naprawdę na wyciągnięcie ręki mamy o wiele bardziej realną i obiecującą alternatywę w postaci energetyki opartej na torze (tor mało znany pierwiastek o liczbie atomowej 90) i ciekłych solach fluorkowych, zwłaszcza w postaci technologii LFTR (czyt. lifter).

CDN.
-
2017/01/04 16:01:11
LFTR to reaktor, gdzie reakcja jest przeprowadzana w środowisku ciekłych soli fluorkowych, w wysokiej temperaturze (rzędu 700 stopni C), ale przy ciśnieniu atmosferycznym. Sam tor nie uczestniczy bezpośrednio w reakcji rozczepienia, ale służy do wytwarzania Uranu-233, który jest głównym paliwem dla reaktora.

Cykl torowy to alternatywna ścieżka rozwoju energetyki jądrowej, której rozwój nie został jednak nigdy podjęty na poważnie na początku ze względów militarnych (klasyczne konstrukcje są znacznie wydajniejsze w produkcji plutonu), a później inercji administracyjno-przemysłowej.

Jednocześnie już w latach 60. w Oak Ridge National Laboratory zbudowano sprawny reaktor wykorzystujący ciekłą sól, który pracował przez 4 lata, ale projekt został porzucony, kiedy amerykańska administracja podjęła decyzję, że przyszłość leży w reaktorach powielających opartych na lepiej znanych technologiach.

Póki co nie chcę się jeszcze nazbyt szeroko rozpisywać, więc ograniczę się do listy za i przeciw technologii opartej na torze i ciekłych solach.

Plusy:

1. Bezpieczeństwo. Niekontrolowane stopienie reaktora jest niemożliwe, wykorzystanie do produkcji broni ekstremalnie utrudnione, nie ma wysokiego ciśnienia, negatywne sprzężenia zwrotne zapobiegają niekontrolowanej reakcji łańcuchowej, chłodziwo jest bardzo stabilne chemicznie, "freeze plug" na wypadek utraty zasilania/kontroli (stale chłodzony "solny korek", który przy braku prądu zostaje rozpuszczony, a zawartość reaktora zlewa się do zbiorników bezpieczeństwa, gdzie nie stanowi zagrożenia).

2. Mniej odpadów. Odpady produkowane w znacznie mniejszej ilości, przetworzone, a dzięki temu niebezpieczne jedynie przez 100-150 lat.

3. Spalanie odpadów. Możliwość spalania odpadów z reaktorów poprzednich generacji.

4. Tania energia. Oblicza się, że koszt energii może być kilkukrotnie niższy niż w klasycznych reaktorach (uwzględniając koszty budowy i oprocentowanie pożyczek) i co nawet ważniejsze niższy niż produkcja energii z węgla. Dzięki temu do zastąpienia elektrowni węglowych nie trzeba by nawet specjalnie zachęcać, bo by się to zwyczajnie opłacało. A bez tego, w mojej ocenie, nie ma mowy o zahamowaniu emisji gazów cieplarnianych (głównymi emiterami będą biedniejsze kraje, które raczej nie będą miały ochoty na przesiadkę na o wiele droższe źródła energii, podczas gdy bogate narody zdążyły się węglowo nachapać wcześniej, kiedy nie było to jeszcze passe i rozpoznane jako zagrożenie dla świata).

5. Masowa produkcja. Relatywnie prosta, zwarta i niewielka konstrukcja niewymagająca dodatkowej masywnej obudowy na wypadek rozszczelnienia reaktora znaczne obniżenie kosztów.

6. Niewyczerpane źródło energii. Tor jest paliwem kopalnym, ale z zasobami na tysiące lat (pierwiastek jest łatwo dostępny na całym świecie i posiada tylko jeden izotop [w przeciwieństwie do uranu-235, spalanego w konwencjonalnych reaktorach, a który stanowi ledwie 0.7% naturalnego uranu]).

7. Paliwo nie wymaga skomplikowanej i kosztownej obróbki. Ponadto byłoby wykorzystywane w ok. 90%, podczas gdy w standardowych elektrowniach są to co najwyżej pojedyncze procenty. Koszt toru jako paliwa jest właściwie do zignorowania.

8. Możliwość pracy niemal bez przerw. Paliwo może być uzupełniane w trakcie pracy (klasyczne reaktory muszą być co jakiś czas wyłączane na ok. miesiąc, aby wymienić pręty paliwowe).

9. Przydatne ciepło odpadowe. Z uwagi na wysoką temperaturę wykorzystywaną w reaktorze ciepło odpadowe można wykorzystać do odsalania wody, syntetyzowania paliw zastępczych, albo po prostu ogrzewania domów. Bonusem jest także większa wydajność energetyczna.

10. Możliwość produkcji wielu wartościowych i rzadkich pierwiastków (m.in dla medycyny).

CDN.
-
2017/01/04 16:10:37
Minusy/wyzwania:

1. Nierozwinięta technologia, która leżała odłogiem przez 50 lat temu.
2. Przetwarzanie paliwa (m.in. pozbywanie się produktów rozpadu, które mogą zaszkodzić konstrukcji reaktora, albo samemu procesowi produkcji energii).
3. Spore wyzwania technologiczne do pokonania. Przede wszystkim na potrzeby wieloletniej pracy reaktora (ew. korodowanie elementów konstrukcyjnych pod wpływem produktów reakcji oraz kontaktu z gorącą, ciekłą solą, itp.). W każdym razie to pikuś w porównaniu do fuzji...
4. Powstawanie pewnej ilości radioaktywnych odpadów jest nieuniknione. Dla niektórych to będzie element kończący całą dyskusję, ale ja takowych osób niestety nie potrafię uznać za osobniki racjonalne.

Najbardziej bulwersujące jest dla mnie to, że o tej technologii niemal nic się nie mówi i mało kto w ogóle o niej słyszał (życzyłbym sobie, aby follow-upem do tekstu Szacownego Gospodarza o fuzji był analogiczny artykuł o torze). Od jakiegoś czasu jestem żarliwym neofitą, który widzi w torze i lifterze realną nadzieję na energetyczny ratunek. Sam sobie jednak nie do końca wierzę, bo specjalistą nie jestem, a wygląda to przecież aż nazbyt pięknie... Jednocześnie spotykam się wyłącznie z optymistycznymi relacjami apologetów tej technologii (reszta milczy lub zbywa temat ewidentnie ignoranckimi wypowiedziami). Może na tym forum znajdzie się ktoś, kto skutecznie wyprowadzi mnie z błędu?

Jeśli jednak tor jest potencjalnym srebrnym pociskiem, to raczej nie ma co liczyć na to, że i tym razem USA wytyczą ścieżkę dla całego świata, bo tam administracyjno-przemysłowy establishment nie ma specjalnej motywacji do dokonywania przewrotu. Na szczęście znacznie więcej dzieje się w Indiach i Chinach (gdzie syn Jiang Zemina nadzoruje badania nad ciekłosolnymi reaktorami). Być może więc, zgodnie z nową logiką geopolityczną, przełom nadejdzie z Azji...

-
Thorium: An energy solution - THORIUM REMIX 2011 jeden z filmów z pro-torowego kanału gordonmcdowell, gdzie Kirk Sorensen główny apostoł LFTRa przystępnie tłumaczy co i jak.
THORIUM: energy cheaper than coal książka Roberta Hargravesa, najbardziej kompetentna lektura w temacie, z którą miałem okazję się zapoznać.
-
2017/01/04 16:17:42
Eh, widzę, że blox zjada półpauzy, co zapewne mocno nadszarpnęło interpunkcję moich postów.

Wyrażam żal i obiecuję poprawę na przyszłość.
-
2017/01/05 10:30:47
@Duży Format
Widzę, że nie jestem osamotniony - też często miałbym ochotę podyskutować o tematach poruszanych przez Gospodarza w DF, tylko nie za bardzo jest gdzie (forum gazety odpada z oczywistych powodów, a wrzucać tu offtopów nie odważyłem się).
Apel do WO: jeśli byłbyś zainteresowany taką interakcją z czytelnikami, może dałoby się wydzielić na to jakąś przestrzeń?
-
wo
2017/01/05 12:47:00
@kubawu
"Apel do WO: jeśli byłbyś zainteresowany taką interakcją z czytelnikami, może dałoby się wydzielić na to jakąś przestrzeń?"

Nie bardzo, bo jeśli to się zrobi zbyt łatwo dostępne, przylezie od razu cała ta banda kretynów od "Michnik przeproś za brata". Rozmowa w internecie może być ciekawa tylko pod warunkiem ostrej moderacji, inaczej to się zmieni w twittera, Psychiatryk24, forum.gazeta.pl etc.
-
wo
2017/01/05 12:51:02
@lucaru
" Przez ten czas fraza "fusion is always 20 years away" stała się wręcz aforyzmem."

Piszę o tym w tekście (acz zgrabniej), że cały czas problem był czysto polityczny. Wiadomo jak, nie wiadomo za czyje (teraz już wiadomo i to).

"Podstawowy problem bierze się stąd, iż fuzja wymaga reakcji pomiędzy naładowanymi dodatnio jądrami, które żadną miarą nie mają ochoty się do siebie zbliżać. "

Piszę o tym w tekście (acz zgrabniej), że któryś z tych parametrów (ciśnienie, temperatura lub objętność) muszą osiągnąć ekstremalną wartość. Do zrobienia (wszystkie trzy).

"Póki co nie chcę się jeszcze nazbyt szeroko rozpisywać, więc ograniczę się do listy za i przeciw technologii opartej na torze i ciekłych solach. "

Nie porównujesz ich do fuzji, tylko do klasycznej energetyki jądrowej. Której przecież wygaszania na razie nie postuluję (zanim nie ruszą komercyjne termojądrowe).

" (życzyłbym sobie, aby follow-upem do tekstu Szacownego Gospodarza o fuzji był analogiczny artykuł o torze)"

Jak tylko ruszy budowa eksperymentalnego reaktora tego typu - spoksotronix. Wcześniej - nie ma mowy, bo takich luźnych idei jest od grzmota.
-
2017/01/05 14:00:49
@wo
"Piszę o tym w tekście (acz zgrabniej), że cały czas problem był czysto polityczny. Wiadomo jak, nie wiadomo za czyje (teraz już wiadomo i to)."

Moim zdaniem czysto polityczny to był problem z torem, nie z fuzją. W teorii wiadomo, że da się czerpać energię z syntezy termojądrowej, ale czy w przewidywalnej przyszłości będzie to efektywne, ekonomiczne i praktyczne? Poważnie wątpię, choć bardzo chciałbym się mylić.
Wydaje mi się, że bardzo mocno nie doceniasz wyzwań nadal stojących przed fuzją (gigantyczne koszty reaktora, poziom skomplikowania urządzenia, nieciągłość produkcji energii, degradacja materiałów konstrukcyjnych, itp.).

"Piszę o tym w tekście (acz zgrabniej), że któryś z tych parametrów (ciśnienie, temperatura lub objętność) muszą osiągnąć ekstremalną wartość. Do zrobienia (wszystkie trzy)."

Zapewne. W eksperymentalnym tokamaku, pod okiem najwyższej klasy specjalistów, w krótkich pulsach i na krótką metę, bez konieczności zwracania większej uwagi na koszty i efektywność energetyczną całego procesu. Nikt nie twierdzi, że fuzja jako taka jest zasadniczo niemożliwa. Niemniej nie wygląda mi na to, żeby w przeciągu, powiedzmy, najbliższych 50 lat mogła ona zrewolucjonizować energetykę.

Więcej niż pewne, że ITER wyprodukuje całe hordy post-doców i mnóstwo ciekawych rezultatów naukowych, ale nie spodziewam się, aby doprowadził do przełomu energetycznego.

"Nie porównujesz ich do fuzji, tylko do klasycznej energetyki jądrowej. Której przecież wygaszania na razie nie postuluję (zanim nie ruszą komercyjne termojądrowe)."

Porównuję do tego, co faktycznie funkcjonuje. Główną barierą stojącą przed rozwojem cyklu torowego jest nieproporcjonalnie wyolbrzymiony smród ciągnący się za tradycyjną energetyką jądrową i drażniący nozdrza generała Publicznego. Dlatego nie porównuję toru do fuzji (albo Dilithium ze Star Treka), tylko do klasycznych reaktorów.

"Jak tylko ruszy budowa eksperymentalnego reaktora tego typu - spoksotronix. Wcześniej - nie ma mowy, bo takich luźnych idei jest od grzmota."

Eksperymentalny reaktor MSRE, który pracował w latach 1964-1969 się nie liczy? Z pewnością był on o lata świetlne bliżej komercyjnych zastosowań niż fuzja teraz. 50 lat temu! Co tylko potwierdza tezę, iż synteza termojądrowa jest o rzędy wielkości bardziej wymagającym przedsięwzięciem.
-
wo
2017/01/05 14:57:41
@lucaru
"Eksperymentalny reaktor MSRE, który pracował w latach 1964-1969 się nie liczy?"

To świetny temat na artykuł z 1964.
-
2017/01/05 15:31:34
@wo
"To świetny temat na artykuł z 1964."

...albo na tekst mówiący, dlaczego fuzja to wieczny pipe-dream, podczas gdy realne rozwiązanie wszystkich problemów energetyczno-klimatycznych mogło być na wyciągnięcie ręki już 50 lat temu. Ponadto synteza jądrowa to już jednak nieco ograny, powszechnie i mocno skompromitowany temat, podczas gdy o torze mało kto słyszał. No i jeszcze ta seksowna nazwa pierwiastka!

Powinienem powtórzyć, że Chiny i Indie aktywnie drążą temat? Co prawda w najbliższym czasie raczej nie ma co liczyć na zaproszenie do oględzin ich lśniącego nowością reaktora eksperymentalnego, lecz jest niemal pewne, że znacznie prędzej zobaczymy efekty (i prąd!) płynące z ich działań, niż z projektu ITER.

Ciekłosolnymi reaktorami torowymi zajmuje się prestiżowa Chińska Akademia Nauk (w dwóch ostatnich latach lider rankingu Nature oceniającego instytucje naukowe), gdzie stricte tym tematem zajmuje się 750 naukowców. Hindusi są ponoć nawet bardziej zaawansowani.

Nie wydaje mi się, żeby była to po prostu "kolejna luźna idea".
-
2017/01/05 17:37:44
Mi się wydaje że nasz Gospodarz po prostu kocha wodór ;-)

@lucaruszel,
LFTR ma swoje zalety, ale nie ma się co aż tak bardzo zachwycać. Przede wszystkim, próbowaliśmy, inne pomysły wygrały (lekkowodne) wygrały. Przyszłościowo, jest też kilka innych zupełnie ciekawych pomysłów, z różnymi zestawami zalety/wady, systemów. Łatwo znajdziesz społeczności ich propagatorów.

Podstawowy problem na dzisiaj jest jednak taki że przymiotnik "jądrowy" brzmi wystarczająco groźnie bez dodawania "eksperymentalny, pierwszy w swoim rodzaju".
-
2017/01/05 19:14:55
@red.grzeg
"Przede wszystkim, próbowaliśmy, inne pomysły wygrały (lekkowodne) wygrały."

Przede wszystkim to wygrała ścieżka uranowa i to z bardzo złych powodów. A reaktory wodne mają kilka zasadniczych wad:

1. Woda jest pod bardzo wysokim ciśnieniem, co w przypadku awarii (np. rozszczelnienia hydrauliki) może prowadzić do wybuchowego rozprężenia. To mocno komplikuje konstrukcję i wymaga dodatkowej obudowy bezpieczeństwa (która jest wielokrotnie większa od samego reaktora).

2. Paliwo jest stałe, zwykle w formie prętów. To powoduje gromadzenie się niepożądanych produktów rozpadu (zwłaszcza ksenonu-135, o ile mnie pamięć nie myli) oraz uszkadzanie struktury prętów. Skutkiem jest wykorzystanie paliwa jedynie w 3, może 5% oraz powstawanie dodatkowej ilości niełatwych do przetworzenia i długowiecznych odpadów radioaktywnych. Ponadto przygotowanie prętów paliwowych (względnie globulek) jest skomplikowane i kosztowne.

3. Woda może być rozbijana na wodór i tlen. Co w czasie awarii może prowadzić do eksplozji (vide Fukushima).

-

Kluczową przewagą projektu LFTR jest ciekły stan skupienia paliwa. W takiej formie łatwiej się z nim obchodzić i przetwarzać, a ponadto oferuje to także "wbudowane" bezpieczeństwo (przy wzroście temperatury cieć się rozszerza, co natychmiast spowalnia reakcję; "freeze plug", dzięki której można łatwo ewakuować paliwo z reaktora w przypadku awarii; brak ryzyka eksplozji pary lub wodoru). Ponadto upraszcza to konstrukcję, zmniejsza koszty, ogranicza ilość odpadów, itd.

Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że to tylko jedna z dziesiątków konkurencyjnych konstrukcji w energetyce jądrowej, ale po bliższych oględzinach oferowane przez nią zalety okazują się naprawdę unikalne i trudne do odparcia.

"Podstawowy problem na dzisiaj jest jednak taki że przymiotnik "jądrowy" brzmi wystarczająco groźnie bez dodawania "eksperymentalny, pierwszy w swoim rodzaju"."

Owszem. Z tym, że ja nie jestem w stanie uwierzyć, że możliwe jest globalne przestawienie się na źródła odnawialne, fuzję, albo efektywne wyłapywanie gazów cieplarnianych i zanieczyszczeń z atmosfery / kominów elektrowni. Tymczasem planeta nam się grzeje, a to dopiero sam początek. Ponadto przestawienie się na inne źródła to nie jest hop-siup do wykonania w pojedynczą dekadę.

Jedyne realne rozwiązanie problemu widzę w energetyce jądrowej. A tor i koncepcja LFRT jest, moim zdaniem, zdecydowanie najlepszym kierunkiem. Jedyny argument przeciw - poza budzącą powszechny terror radioaktywnością - widzę w fakcie, że technologia ta została porzucona pół wieku temu.
-
2017/01/05 21:27:51
@lucaruszel
"Jedyne realne rozwiązanie problemu widzę w energetyce jądrowej."

W tempie jakim robiła to Szwecja czy Francja parę dekad temu(!) moglibyśmy się całkowicie przestawić na produkcję elektryczności bez emicji CO2 w ciągu 25 lat. Przy obecnej, sprawdzonej technologii, gotowych projektach, tylko zacząć lać beton.

Ludzie nie zdają sobie sprawy jakie będą konsekwencje GO. Obecna fala migracji, terroryzmu, zawirowań na rynkach finansowych to pikuś, a to tylko te najgorętsze tematy. Pytanie kto się odważy postawić interesom przedstawicieli całych gałęzi gospodarki opartych o surowce węglowe.

"Nie jestem specjalistą w temacie fuzji, ale obserwowanie tematu z pewnej odległości prowadzi do konkluzji, że cały projekt jest ekstremalnie drogi, epicko skomplikowany(...)"

Jeśli to ma uratować cywilizację to są to śmieszne pieniądze. Najbogatsi bozowie mogliby sobie prywatnie po kilka takich ITERów kupić i pozostać multimiliarderami. Popatrz ile rocznie(!) zarabia Hollywood na głupawej rozrywce dla mas. A to tylko Hollywood.

Jeśli chodzi o złożoność to LHC jakoś specjalnie prosty nie był, ale daje radę. Popatrz na eksperymenty naukowe ostatnich 20 lat, choćby detekcja fal grawitacyjnych, czy badanie ciągnięcia (?) czasoprzestrzeni przez ruch obrotowy Ziemi, nie mówiąc o mechanice kwantowej. Rzecz w woli politycznej i finansach, a nie skomplikowaniu projektu.
-
2017/01/05 23:33:44
@bantus,
"moglibyśmy się całkowicie przestawić na produkcję elektryczności bez emicji CO2 w ciągu 25 lat"

Póki co Japonia przestawiła się w drugą stronę, ale za to dużo, dużo szybciej.

@lucaruszel,
Tak, tak, wszyscy to wiedzą.

Ale generalnie WWR działają i są bardzo, bardzo niezawodne. Bardzo dobrze zrozumiane i świetnie wytestowane.

Próbowano sporo różnych rozwiązań, zobacz jaki to jest rozrzut od CANDU, poprzez RBMK, AGR itd.

Pomysłów na "lepsze" reaktory jest sporo,

Pomysłów na nowe, lepsze konstrukcje też jest sporo, LFTR nie jest wyjątkowy, po prostu ma w tym momencie fajny PR.
-
wo
2017/01/05 23:48:33
@lucarus
"..albo na tekst mówiący, dlaczego fuzja to wieczny pipe-dream, podczas gdy realne rozwiązanie wszystkich problemów energetyczno-klimatycznych mogło być na wyciągnięcie ręki już 50 lat temu"

To go sobie napisz, ale nie próbuj testować mojej cierpliwości na offtopiki od debiutujących komcionautów.
-
wo
2017/01/05 23:50:42
@red.grzeg
"Ale generalnie WWR działają i są bardzo, bardzo niezawodne. Bardzo dobrze zrozumiane i świetnie wytestowane"

I tu jest hund begrabenowany. Przewidywalna przyszłość należy do tego, co gruntownie przetestowano, a więc do wariacji na temat WWR - oraz ewentualnie tokamaków. Reszta to ciekawostki.
-
2017/01/06 01:28:52
@bantus
"(...)moglibyśmy się całkowicie przestawić na produkcję elektryczności bez emicji CO2 w ciągu 25 lat. Przy obecnej, sprawdzonej technologii, gotowych projektach, tylko zacząć lać beton. "

Jasne, lepsza rozbudowa aktualnej jądrówki, niż budowa kolejnych węglarek - tu się zgadzamy. Tyle, że wszystkie sprawdzone projekty powielają błędy założycielskie, więc dlaczego nie zrobić relatywnie niewielkiego kroku naprzód (w porównaniu do fuzji), który mógłby zneutralizować niemal wszystkie bolączki?

"Jeśli to ma uratować cywilizację to są to śmieszne pieniądze."

Ja nie jestem przeciw ITER. Dla mnie wystarczającym argumentem dla jego budowy byłby sam postęp inżynieryjno-naukowy. Fuzja będzie źródłem przyszłości, tylko za ile dekad?

"Jeśli chodzi o złożoność to LHC jakoś specjalnie prosty nie był, ale daje radę.
Rzecz w woli politycznej i finansach, a nie skomplikowaniu projektu."

Tyle, że zarówno ITER i LHC to raczej cuda świata, a nie maszyny, których moglibyśmy stawiać po kilka na każdą metropolię.

Poziom skomplikowania urządzenia jest absolutnie kluczowa. Nie wystarczy pokazać, że reaktor termojądrowy może produkować więcej energii niż pobiera - w to raczej nikt już nie wątpi. Aby jednak mówić o realnym udziale w bilansie energetycznym, potrzebujemy solidnego urządzenia, które będzie w dostarczać energię bez większych przerw przez kilkadziesiąt lat oraz możliwie prostego w obsłudze, konserwacji i budowie, a do tego konkurencyjnego cenowo.

Zachęcam do obejrzenia dwóch wizualizacji przedstawiających konstrukcję szkieletu i zawartości reaktora ITER. To wszystko zanurzone w potężnych polach magnetycznych powodujących gigantyczne naprężenia, bombardowane szybkimi neutronami i - oby okazjonalnie - skoncentrowaną wiązką plazmy o temperaturze 1.5x10^8 stopni.

Potrzebowalibyśmy setek, a docelowo tysięcy takich elektrowni. Nie jednego czy piętnastu pomników demonstrujących granice naszych inżynieryjnych możliwości.

Większe nadzieje wiązałbym z bardziej kompaktowymi i prostszymi rozwiązaniami - w rodzaju projektu ARC/SPARC - które po kilkudziesięciu latach rozwoju być może zaczęłyby się ocierać o komercjalizację.
-
2017/01/06 02:06:15
@red.grzeg
"Pomysłów na nowe, lepsze konstrukcje też jest sporo, LFTR nie jest wyjątkowy, po prostu ma w tym momencie fajny PR."

Czy istnieje jakaś kombinacja znaków, która mogłaby Cię przekonać, że może to nie być wyłącznie lepszy PR?

Nie jest tak, że kilka dni temu obejrzałem pierwszy filmik o energii jądrowej, padło na koncept LFTR i znienacka zostałem żarliwym neofitą. Tematem interesuję się od lat, ale dopiero ten projekt wydaje się łączyć zalety wszystkich pozostałych konstrukcji, dodaje coś ekstra i nie wymaga technologicznych fikołków z potrójnym tulupem.

Czy ktoś jest w stanie podać jakieś konkretne argumenty przeciw LFTRowi (lub pokrewnym konstrukcjom) poza "to nadal jądrówka", "ludzie boją się promieniowania", "fuzja będzie kiedyś taka piękna", "nie mamy gotowego projektu, który mógłby już teraz zjeżdżać z taśmy produkcyjnej", "są konkurencyjne konstrukcje"?

@wo
"Przewidywalna przyszłość należy do tego, co gruntownie przetestowano, a więc do wariacji na temat WWR - oraz ewentualnie tokamaków. Reszta to ciekawostki."

W takim razie jesteśmy ugotowani.

-

Z uwagi na cierpliwość Gospodarza zakładam, że to mój ostatni komentarz. Dziękuję za uwagę i przepraszam za hajdżaka.
-
wo
2017/01/06 11:40:35
@lucarus
"Tematem interesuję się od lat, ale dopiero ten projekt wydaje się łączyć zalety wszystkich pozostałych konstrukcji,"

Nie wszystkie. W ogóle się nie odnosisz do zalet fuzji, które opisuję w swoim tekście. Nie dyskutujesz, tylko przeklejasz argumenty z dyskusji na inny temat. Wyglądasz na nawiedzonego, którego żadna kombinacja znaków nie przekona. Czy mógłbyś np. się obrazić i sobie pójść?

"Potrzebowalibyśmy setek, a docelowo tysięcy takich elektrowni."

Po wybudowaniu pierwszej, demonstrującej słuszność samej koncepcji - budowa następnych (już komercyjnych) będzie prostsza, tańsza, szybsza.
-
2017/01/06 13:14:13
@wo
"Nie wszystkie."

Można prosić o jakiś istotny przykład? Przypomnę tylko, że szło o konkurencyjne projekty reaktorów rozszczepiających, a nie fuzyjnych.

"W ogóle się nie odnosisz do zalet fuzji, które opisuję w swoim tekście."

Zalety fuzji jako takiej są niemal ostateczne - tylko ignorant mógłby się z tym spierać. Póki nie nastąpi jakiś zasadniczy przewrót w naszej wiedzy fizycznej, póty synteza termojądrowa będzie docelowym i najbardziej pożądanym źródłem energii.

Problem jest "kiedy", a nie "czy" fuzja może być wykorzystana do zasilania naszej cywilizacji. Plus, musi ona spełniać warunki ekonomiczne - betamax też był lepszym systemem, a wszyscy i tak kupowali vhsy.

"Po wybudowaniu pierwszej, demonstrującej słuszność samej koncepcji - budowa następnych (już komercyjnych) będzie prostsza, tańsza, szybsza."

Z pewnością. Niemniej poprzeczka niewiary powinna być zawieszona bardzo wysoko dla tak skomplikowanego urządzenia. Zwłaszcza, że potrzebujemy ekonomicznego doszlusowania do tak dojrzałych technologii jak elektrownie węglowe i gazowe.

Czy cud druku 3D sprawi, że już za dekadę przestaniemy chodzić do sklepów? Czy jeśli wyślemy człowieka na Marsa, to za kolejne ćwierć wieku będziemy w stanie założyć tam samowystarczalną kolonię o milionach mieszkańców?

Lem w latach 60. też pewnie uważał, że dożyje rozpowszechnienia fuzji.

"Wyglądasz na nawiedzonego, którego żadna kombinacja znaków nie przekona."

Najbardziej przekonujące byłyby dla mnie argumenty na temat wad LFTRa, czy też w ogóle reaktorów, gdzie paliwem, moderatorem i jednocześnie chłodziwem jest ciekła sól fluorkowa. Zwłaszcza, że tutaj wyzwania byłyby głównie natury chemicznej i metalurgicznej, co wydaje się lepiej korelować z wykształceniem Gospodarza.

Autentycznie pragnę usłyszeć jakieś ważkie przesłanki, dla których ta technologia jest skazana na porażkę / nie cieszy się większym zainteresowaniem (poza "to jądrówka, ludzie nie lubio").

"Czy mógłbyś np. się obrazić i sobie pójść?"

Klimat tego bloga jest mi znany, więc tak łatwo z płaczem nie ucieknę. Ale nie zamierzam też uporczywie drążyć tematu przy braku zainteresowaniu, bądź wybrzmieniu komendy "dość!".
-
2017/01/06 15:39:27
@lucaruszel, WO - ITER

Organizacyjne kłopoty ITER Organization (przez lata znanej z przekraczania budżetów i terminów) opisane są poniżej - w tonie optymistycznym, jako menadżerski raport dla udziałowca (Kongresu USA). Znając dość dobrze stylistykę takich raportów zalecam podzielić optymistyczne założenia na pół.

www.pppl.gov/sites/pppl/files/basic_pages_files/ITER%20Progress%20Report_US_Congress_20_April_2016_final.pdf

Przewidywalne problemy z doprowadzeniem do komercyjnej wydajności technicznych rozwiązań zastosowanych w ITER opisał Robert L. Hirsch poniżej. Jego konkluzja jest taka, iż ITER nie będzie w stanie przejść z etapu "proof of concept" do demonstracji komercyjnej (DEMO), ale że i tak należy ten projekt prowadzić jako swoiste krypto-badania podstawowe, z których wyłonią się użyteczne "produkty uboczne". Brak mi kompetencji do oceny, czy tak rzeczywiście się stanie - lecz historia zna podobne przypadki (np. sowieckie silniki rakietowe Kuzniecowa, które jak wiadomo nie wyniosły żadnego kosmonauty na Księżyc, ale za to z powodzeniem napędzają w innych celach rakiety NASA).

issues.org/31-4/fusion-research-time-to-set-a-new-path/
-
wo
2017/01/06 16:24:39
@awal
"Organizacyjne kłopoty ITER Organization (przez lata znanej z przekraczania budżetów i terminów) opisane są poniżej - w tonie optymistycznym, jako menadżerski raport dla udziałowca (Kongresu USA)"

Opisuję to też w swoim artykule - ale budowa wreszcie ruszyła i to głowny powód, by o tym pisać.

@lucarus
"Najbardziej przekonujące byłyby dla mnie argumenty na temat wad LFTRa, czy też w ogóle reaktorów, gdzie paliwem, moderatorem i jednocześnie chłodziwem jest ciekła sól fluorkowa."

Ale przecież nie w tym problem - tylko w tym, że ITER już budują, a tego nie. Więc wrócmy do tego tematu, jak zaczną. Oficjalnie zamykam wątek.
-
2017/01/24 16:19:54
Kiedy bylam fizykiem pracowalam troche nad zagadnieniem, ktory uwzglednialo mechanizmy epigenetyczne - fotosyntezujace kompleksy bakterii (dostosowywaly swoja strukture i funkcjonowanie do wlasnosci swiatla). W duzym uproszczeniu mozna powiedziec, ze te mechanizmy odpowiadaly tam za lamarckowskie dziedziczenie. Nie oznaczalo to oczywiscie bezposredniego przyjecia oryginalej teorii sprzed 200 lat, ale zastosowanie jej idei i (rozszerzonego) schematu rozumowania do aktualnej wiedzy. Rozwijajac, wg. wspolczesnej wiedzy ewolucja zachodzi poprzez dziedziczenie genow oraz mechanizmow kontrolujacych ich ekspresje. (Rozumiem na podst. postu, ze tak jest to postawione w ksiazce.) Generalny brak korelacji tych dwoch mechanizmow prowadzi do duzej wariancji fenotypow w populacji. Kawalek, ktorym sie interesowalam to informacja epigenetyczna przekazywana poprzez ten poza-genetyczny mechanizm, z punktu widzenia wspolczesnej teorii termodynamki, ukladow otwartych, etc., no i oczywiscie badanie jej kwantowosci, bez ktorej zadna szanujaca sie teoria dzis sie nie obejdzie ;-) - ale to inna historia. Z lamarckizmem chodzilo o to, ze mechanizmy poza-genetyczne sa w stanie sterowac ewolucja populacji na tyle silnie, zeby w ktorym momencie zmodyfikowac jej genotyp. Nie ma w tym nic odkrywczego, tylko nieco przewrotne spojrzenie na problem.
Pamietam tez debate z UCL na ten temat (czy teoria ewolucji wraca do Lamarcka) i z punktu widzenia fizyka sprowadzala sie ona dla mnie do kwestii pojeciowych i filozoficznych (ktore doceniam), choc rozumiem, ze dla biologa czy genetyka sa one istota problemu.
Mam nadzieje, ze jednak nie jest tak, jak z kwantami (a wlasciwie ze splataniem kwantowym, bo z kwantami wsio OK): 90% ciala naukowego kloci sie o interpretacje i co pare lat jakis idiota publikuje prace o tym, ze kolaps funkcji falowej to zjawisko fizyczne, a 10% (ktore zna teorie pola) nie widzi problemu, w zwiazku z czym przegrywa konkursy grantowe, bo zajmuje sie problemami ktore nie az tak "fundamentalne" :-)