20

ÂWIAT NAUKI PAèDZIERNIK 2004

pano

rama

GEOFFREY WHEELER

; NA

TIONAL INSTITUTE OF ST

ANDARDS TECHNOL

OG

Y

Skonstruowanie miniaturowego zegara atomowego by∏o od dawna marzeniem na-
ukowców i in˝ynierów [patrz: W. Wayt Gibbs „Atomowa precyzja”; Âwiat Nauki,
listopad 2002]. Uda∏o si´ to badaczom z National Institute of Standards and
Technology (NIST), o czym poinformowali na ∏amach Applied Physics Letters z
30 sierpnia. Podobnie jak stosuje si´ w fontannie cezowej, w swoim rozwiàza-
niu wykorzystali atomy cezu. Na atomy dzia∏a podczerwone Êwiat∏o lasera, mo-
dulowane z cz´stoÊcià bliskà po∏owy cz´stoÊci drgaƒ atomów. Po drugiej stro-
nie komory z parami cezu jest umieszczony fotodetektor, z którego sygna∏,
poprzez p´tl´ sprz´˝enia zwrotnego, s∏u˝y do dostrajania cz´stoÊci modulacji –
gdy odpowiada ona dok∏adnie ró˝nicy energii mi´dzy dwoma nadsubtelnymi

poziomami stanu podstawowego atomów cezu, atomy
przestajà emitowaç i absorbowaç Êwiat∏o.

Najmniejszy zegar atomowy Êwiata ma wymiary 1.5

×

1.5

×

4.2 mm i potrzebuje tylko 75 mW mocy. Nie jest

wprawdzie tak dok∏adny jak jego du˝e odpowiedniki
(mo˝e si´ Êpieszyç lub póêniç o sekund´ na ponad 300
lat), ale znacznie dok∏adniejszy od stosowanych obec-
nie w urzàdzeniach przenoÊnych zegarach kwarcowych.
Zbudowano go za pomocà standardowych technologii,
wykorzystywanych do wytwarzania uk∏adów MEMS,
dzi´ki czemu byç mo˝e uda si´ uruchomiç masowà pro-
dukcj´. Zastosowanie zegarów atomowych w telefo-
nach komórkowych pozwoli∏oby zapewniç poufnoÊç
rozmów, a wbudowanie ich w odbiorniki GPS zwi´kszyç
dok∏adnoÊç lokalizacji i pokrycie, poniewa˝ do okre-
Êlenia pozycji potrzeba by∏oby nie czterech, ale trzech
satelitów [patrz: Per Enge „Wszechobecny GPS”; Âwiat
Nauki, czerwiec 2004].

E.W

FIZYKA

Wzorzec czasu wielkoÊci ziarnka ry˝u

GENETYKA

Z∏odzieje genów

Naukowcy tworzàcy genetycznie zmodyfiko-
wane organizmy (GMO) otrzymali bardzo po-
wa˝ne ostrze˝enie. Zespó∏ Toby’ego J. Gibso-
na z Europejskiego Laboratorium Biologii
Molekularnej w Heidelbergu w Niemczech
na ∏amach majowego Genome Biology prze-
konujàco udokumentowa∏ transfer genów
mi´dzy organizmami nale˝àcymi do ró˝nych
królestw.

Naukowcy ci zidentyfikowali bakteryjnà

wersj´ genu kodujàcego

α

2

-makroglobulin´,

o którym sàdzono dotychczas, ˝e wyst´puje
tylko w podkrólestwie tkankowców (Meta-
zoa). Tym wi´ksze by∏o zaskoczenie, gdy po
przeszukaniu baz danych stwierdzili jego
obecnoÊç u ponad 30 bakterii, m.in. Escheri-
chia coli, Salmonella typhimurium i Helico-
bacter hepaticus. Nie wykryto go natomiast
u roÊlin i grzybów. Wydaje si´ nieprawdo-
podobne, aby jakikolwiek gen zniknà∏ z DNA
wszystkich organizmów z wyjàtkiem bakte-
rii i zwierzàt, a jedyne rozsàdne wyt∏uma-
czenie jest takie, ˝e zosta∏ on dawno temu

„skradziony” przez bakteri´ z genomu jakie-
goÊ prymitywnego tkankowca.

U zwierzàt

α

2

-makroglobulina jest sk∏ad-

nikiem uk∏adu odpornoÊciowego; hamuje ona
aktywnoÊç bakteryjnych proteaz i tym samym
utrudnia zaka˝enie. Nie jest jasne, jakà ko-
rzyÊç ewolucyjnà odnios∏y bakterie, zdoby-
wajàc kodujàcy jà gen. Bakteryjny homolog
zak∏óca byç mo˝e dzia∏anie systemu immu-
nologicznego gospodarza albo hamuje roz-
wój konkurencyjnych szczepów bakterii.

Bakterie sà organizmami, które potrafià

najszybciej przystosowaç si´ do warunków
panujàcych w Êrodowisku zewn´trznym.
Majà niebywa∏à zdolnoÊç do tasowania ge-
nów, nabywania nowych i pozbywania si´
niepotrzebnych. „Podkradanie” genów uwa-
˝a si´ za sposób zdobywania przewagi nad
gospodarzem przez bakterie chorobotwór-
cze, ale zjawisko takie teoretycznie umo˝-
liwia tak˝e „ucieczk´” transgenów z roÊlin
zmodyfikowanych genetycznie do innych
organizmów.

U.B.