«Высокие технологии» и «в музее» обычно не встречаются в одном предложении. Но так же, как наши выставки все чаще включают экраны 21-го века, исследователи Смитсоновского института используют передовые технологии. На западном берегу Чесапикского залива ученые Смитсоновского центра экологических исследований (SERC) изучают ртуть и другие потенциально опасные токсины в окружающей среде с помощью одного из самых мощных в мире передовых устройств, недавно приобретенного масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой, или ICP-MS.
Это звучит слишком сложно, чтобы объяснить в книге, тем более в журнальной колонке, но вот основы. ICP-MS быстро анализирует образцы воды, грязи, рыбы, воздуха и других веществ, чтобы определить их элементный состав. Это особенно полезный инструмент, потому что он может одновременно измерять множество элементов при концентрациях до частей на триллион. Это позволяет нашим ученым изучать варианты или изотопы элемента. Результаты помогают им лучше понять, как ртуть и другие металлы перемещаются и накапливаются в пищевых сетях. А полученные данные помогают регулирующим органам прогнозировать, насколько быстро будут снижаться уровни содержания ртути в рыбе в ответ на меры контроля выбросов.
Ученые из Смитсоновского центра материаловедения и образования (SCMRE) используют ICP-MS для исследования 2600-летней цивилизации. Они анализируют китайские золотые фрагменты - примерно с шестого века до н.э. периода Восточной Чжоу - которые принадлежат Смитсоновской галерее Саклера и Фриера. Эксперты из Freer пришли к выводу, что фрагменты связаны как стилистически, так и технически, и что несколько частей действительно соответствуют друг другу. Чтобы подтвердить это, исследователи SCMRE использовали метод, называемый лазерной абляцией, для удаления крошечных пятен золота с фрагментов. Анализ пятен с помощью ICP-MS предоставляет дополнительные доказательства того, что большинство фрагментов золота имеют общий источник и что некоторые могут даже происходить из одного и того же артефакта.
Другая современная технология, используемая в Смитсоновском институте, - это штрих-кодирование ДНК, метод определения видов организмов. Если физика была самой важной научной дисциплиной прошлого века, биология вполне может быть самой важной из этой. Вот почему Национальный музей естественной истории гордится тем, что является принимающей организацией для международного консорциума, разрабатывающего стандарты для штрих-кодирования ДНК. С помощью этой методологии и все более совершенных устройств, которые делают это возможным, генетический образец размером до 650 пар оснований (для сравнения, геном человека, вероятно, имеет три миллиарда пар оснований) может быть быстро и недорого проанализирован для выявления видов и, возможно, обнаружения новые, даже в деградированных материалах, которые десятилетиями хранятся в музеях. Такая работа также важна для здоровья человека: Национальный зоопарк использует технологию ДНК для отслеживания заболеваний, включая птичий грипп.
На другом конце континуума - от мельчайших кусочков ДНК до самых больших, что мы знаем, космоса - астрономы Смитсоновской астрофизической обсерватории используют Hectospec, единственный в своем роде инструмент, разработанный и созданный командой ученых и инженеров там. С его 300 оптическими волокнами это устройство одновременно захватывает свет, собранный 6, 5-метровым преобразованным многозеркальным телескопом обсерватории от 300 звезд или галактик. Волокна конфигурируются двойными роботами под названием «Фред и Джинджер» за их элегантность и точность; пара едва ли пропустит шаг. Хотя каждое оптическое волокно имеет минимальный диаметр, оно способно передавать свет всей галактики для спектрального анализа. Астрономы используют цвет и интенсивность света, чтобы лучше понять происхождение звезд и галактик, их химический состав и расстояние от нас.
Наши ученые используют новейшие технологии - от водно-болотных угодий до древних фрагментов золота, генных сегментов и обширного пространства. Хотя Смитсоновский институт известен прежде всего тем, что он сохраняет прошлое, он продолжает оставаться выдающимся исследовательским учреждением будущего.
