Книги и фильмы о будущем редко похожи на утопию, но в них почти всегда мелькает общая мечта – о мире, где города напоминают парки, отходы либо мгновенно перерабатываются, либо почти не образуются, а человек после тысячелетий конфликтов наконец живёт в согласии с природой, не жертвуя комфортом. Возможно ли такое будущее в реальности и какие элементы этой картины уже можно разглядеть сегодня?

История показывает: проблема загрязнения сопровождала почти каждую крупную цивилизацию – от Древней Индии до Древнего Рима. Древние свалки сегодня превращаются в клады археолога: по ним можно восстановить повседневный быт, пищевые привычки и торговые связи людей прошедших эпох. Современные полигоны отходов несоизмеримо масштабнее и, возможно, когда-нибудь тоже станут ценным источником знаний, но пока они отравляют жизнь и людям, и окружающим экосистемам. Поэтому государства, бизнес и общественные организации пытаются продвигать принцип 3R: reduce, reuse, recycle – сокращать потребление, повторно использовать вещи и перерабатывать отходы.

Однако изменения идут медленно: значительная часть пластика по-прежнему сжигается или захоранивается, а существенный объём вообще теряется по пути. Поэтому всё острее встают вопросы: как ускорить переработку отходов в мировом масштабе, какие новые материалы и технологии способны помочь очистить уже загрязнённые почву, воду и воздух – или хотя бы не усугублять ситуацию. Один из самых перспективных путей – опора на микроорганизмы. Уже обнаружены штаммы бактерий, эффективно разрушающие углеводороды и потенциально способные смягчать последствия разливов нефти и мазута. Похожим образом можно использовать и патогенные в других условиях микробы: некоторые представители рода Pseudomonas за три недели разлагают отдельные фракции моторного масла более чем на 90%, а морские бактерии Alcanivorax borkumensis за считанные дни перерабатывают значительную часть дизельного топлива и нефти, опираясь на мощный набор ферментов.

Свою роль играют и археи: найденные в Мексиканском заливе Methanoliparia превращают в метан длинноцепочечные алканы без участия кислорода, а Argoarchaeum и Syntrophoarchaeum перерабатывают более короткие цепочки, вступая в симбиоз с бактериями. Проблема в том, что подобные организмы крайне сложно культивировать в лаборатории: чтобы превратить их в надёжный инструмент очистки среды, ещё предстоит решить множество технических задач. Тем временем биотехнологи и химики учатся модифицировать уже известных микробов и их ферменты. Например, генетически «подправленная» кишечная палочка может превращать продукт распада полиэтилентерефталата – терефталевую кислоту – в ванилин с довольно высоким выходом, а ферменты PET-аза и MHET-аза, разлагающие ПЭТ-пластик, удаётся усиливать с помощью белковых «химер», модификаторов и ионов металлов. Это шаги к тому, чтобы работать не с живыми, капризными микроорганизмами, а с более управляемыми белковыми системами.

Параллельно исследователи пытаются сократить сам поток отходов, создавая альтернативные материалы на возобновляемых и более экологичных субстратах. В ход идут морские водоросли, из которых делают панели и мебель, съедобные вафельные стаканчики, посуда из прессованного картона или полимеров на основе кукурузного крахмала и сахарного тростника. В России реализовывался проект производства биоразлагаемой одноразовой посуды из мискантуса Сорановского – сорта, созданного учёными и селекционерами Института цитологии и генетики СО РАН.

Учёные предлагают всё более технологичные решения: биопластики и посуду на основе модифицированной целлюлозы, лёгкие и прочные трубочки из целлюлозы с добавлением альгината, наноцеллюлозу для «зелёной» электроники и теплоизолирующие пены на целлюлозной основе, способные заменить традиционные токсичные утеплители. Иногда к делу снова привлекают бактерии – как производителей биополимеров или компонент «умных» композитов, уменьшающих коррозию и связывающих тяжёлые металлы.

Кроме того, существуют материалы, призванные не столько снизить объём отходов, сколько продлить срок службы вещей и инфраструктуры. Это умные антикоррозионные покрытия, меняющие цвет при изменении кислотности и одновременно выделяющие ингибиторы коррозии, и концепции самовосстанавливающихся дорог. В последних трещины должны «зашивать» спящие бактерии Bacillus, заключённые в микрокапсулы с лактатом кальция: под действием воды они оживают, начинают метаболизм и осаждают известняк, заполняя пустоты. Подобные решения используют принципы биомиметики, подражая естественным механизмам восстановления.

Но у всех этих многообещающих технологий есть общий изъян: они упираются в суровую реальность. Любая биосистема – от очистных бактерий до архей из глубинных отложений – требует тонкого контроля условий и масштабируемых методов культивирования. Организовать промышленное производство и транспортировку таких агентов в объёмах, сопоставимых с масштабами загрязнения, чрезвычайно сложно и дорого, особенно если нужно работать в удалённых или экстремальных регионах. Более надёжным выглядит подход, основанный на ферментах или микроорганизмах в состоянии анабиоза, но их массовое производство, стабилизация и использование тоже требуют сложной и ресурсоёмкой инфраструктуры.

Экономический барьер не менее серьёзен. Многие «зелёные» аналоги привычных материалов либо существенно дороже, либо требуют сложных производственных цепочек, которые сами по себе оставляют экологический след. При ближайшем рассмотрении оказывается, что часть биоразлагаемой посуды содержит долю обычных пластиков, а водорослевые или крахмальные композиции связаны клеями и добавками с небезупречным токсикологическим профилем. Оценки десятков повседневных биоматериалов показывали: значительная доля из них демонстрирует высокую токсичность, причём особенно часто проблемы обнаруживаются как раз у изделий на основе целлюлозы и крахмала. Пока такие риски не будут сняты, а себестоимость – снижена, массовый переход останется под вопросом.

Наконец, главная преграда – поведение и привычки людей. Большинство потребителей по‑прежнему живёт по схеме «купил – использовал – выбросил», выбирая дешёвую одноразовую посуду и пластиковые пакеты вместо многоразовых альтернатив. Даже простой шаг – всегда носить с собой тканевую сумку – для многих оказывается сложнее, чем кажется на первый взгляд, а более продвинутые практики вроде раздельного сбора отходов или осознанного выбора экологичных материалов требуют ещё большего изменения образа жизни. Законы и ограничения – например, отказ торговых сетей от бесплатных пакетов – помогают, но не решают проблему коренным образом.

Поэтому, даже если массовый разворот к экологичности и экономике замкнутого цикла не произойдёт завтра, это не повод останавливать разработки. Каждый новый штамм бактерий, каждое улучшение биополимера, каждый эксперимент с мискантусом или целлюлозой – это небольшой, но реальный шаг к миру, в котором «зелёные технологии» будут не модным лозунгом, а нормой. Вопрос лишь в том, успеем ли мы решить технические, экономические и поведенческие задачи раньше, чем экологический кризис перестанет оставлять пространство для манёвра.

Сергей Исаев

Изображение сгенерировано нейросетью

Новосибирские ученые совместно с коллегами из других научных центров России зафиксировали в почвенных архивах Западной Сибири признаки снижения антропогенной активности в позднем Средневековье. Они исследовали образцы делювиальных (смытых и переотложенных у подножий склонов) почв, взятые в центральной части таежной зоны Западной Сибири, которые позволяют сделать важные выводы об активности человека на данных территориях. Результаты совместного исследования изложены в статье «Между болотом и склоном: коллювиальные почвы сибирской тайги и их потенциал для палеогеографических и геоархеологических исследований» («Between the bog and the slope: Colluvial soils of Siberian taiga and their potential for paleogeographical and geoarchaeological research»), опубликованной в журнале Catena (https://doi.org/10.1016/j.catena.2026.110214 ).

Авторы статьи изучали остатки пожарищ в почвах Западно-Сибирских болот в Ханты-Мансийском автономном округе. Выявленная хронология количественного изменения углей в почвах оказалась сопряжена с катастрофическими для экосистем событиями. Доцент Института интеллектуальной робототехники НГУ Петр Меньшанов смоделировал динамику распределения углей в почвах болот Западной Сибири и выяснил, что она подчиняется простому линейному закону. Такая линейная динамика позволяет моделировать хронологию событий, происходивших на территории Западной Сибири в последние тысячи лет.

— Используя Байесовские модели для восстановления хронологии событий, мы смогли подтвердить неравномерность появления углей в почвах. Оказалось, что угли реже появляются в периоды серьезных климатических событий, происходивших на Земле. Показательно, что частота возникновения углей падала после засушливого климатического события 4,2 тысячи лет назад, минойского извержения и катастрофы бронзового века, а также после климатического минимума раннего Средневековья, — рассказал Петр Меньшанов. 

Все эти события не прекращали появление углей в почвах Западной Сибири, а лишь снижали интенсивность этого процесса на пару сотен лет. Такая связь между частотой появления углей и резкими изменениями климата указывает на связь с неучтенной переменной, вызывающей пожары, а именно — с антропогенным фактором.

Однако после XII века число углей, попадающих в почву Западной Сибири, внезапно сократилось до минимума и не восстанавливалось долгие годы. Так простые угли из болота оказались невольными маркерами катастрофы, случившейся 7-8 веков назад и радикально сократившей популяцию людей, жившую в Сибири. Перед исследователями возник естественный вопрос: что именно вызвало такое резкое сокращение активности людей в этом историческом регионе, освободив колоссальные территории будущей России?

— Вероятнее всего падение числа углей на территории Западной Сибири последовало за неклиматическим историческим событием, накрывшим эту территорию в XIII веке — монгольским нашествием.  Однако сомнительно, что монголы смогли вырезать население Сибири, попрятавшееся в лесах и болотах, или изобрели пожарные команды и лесников, снизив тем самым число пожаров в регионе. Наиболее вероятной причиной обнаруженного спада активности, возможно, стала пандемия черной смерти, распространившаяся по всей Евразии в середине XIV века с развитием торговли в Монгольской империи. Именно черная смерть унесла жизни половины всего населения Европы. А монголы лишь создали условия для стремительного распространения эпидемии в Евразии. Поэтому угли болот могут свидетельствовать о массовом вымирании населения Сибири, вызванного чумой, — пояснил Петр Меньшанов. 

Определение возраста биологического материала 23 образцов было проведено в трех лабораториях, использующих как традиционный метод жидкостного сцинтилляционного счета (Институт геохимии и геофизики Национальной академии наук Беларуси), так и метод ускорительной масс-спектрометрии (Познаньская радиоуглеродная лаборатория и ЦКП «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ»).

— ЦКП «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ предоставляет исследователям доступ к УМС-датированию и при необходимости помогает с интерпретацией полученных результатов. Развитие отечественных методов радиоуглеродного датирования востребовано в самых разных областях — от геоэкологии и палеогеографии до истории и криминалистики, и данное исследование это наглядно подтверждает, — отметила директор ЦКП «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ Екатерина Пархомчук.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

На встрече с журналистами в Новосибирском пресс-центре ТАСС основными препятствиями на пути развития научно-познавательного туризма в регионе названы слабая инфраструктура и межведомственная несогласованность.

«Понятие научного туризма в Новосибирской области знакомо давно, — сказала, открывая общение с прессой, вице-губернатор региона Ирина Викторовна Мануйлова, — поскольку наш Академгородок активно посещали и посещают ученые из других регионов и зарубежных стран. Наши научно-популярные маршруты были выстроены задолго до того, как были приняты соответствующие федеральные программы».

Председатель Сибирского отделения РАН академик Валентин Николаевич Пармон предложил четко разделять понятия научного и научно-познавательного туризма. «Научный туризм — это когда ученый приезжает куда-либо не только для ознакомления с интересующими его объектами, а для участия в конференциях, симпозиумах либо совместной работы с коллегами», — пояснил спикер. По его мнению, новым центром именно такого, собственно научного туризма в Новосибирской области станет вводимый в эксплуатацию источник синхротронного излучения СКИФ. «Он уже сейчас вызывает большой интерес у исследователей разных специальностей и видится точкой притяжения для ученых из многих регионов России и дружественных стран», — подчеркнул глава СО РАН. Академик В. Пармон сообщил, что вслед за совместной с Беларусью рабочей станцией «РосБелСи» может быть спроектирована и запущена российско-казахстанская станция, насчет этого в настоящее время активно идут переговоры. В целом же научный туризм Валентин Пармон видит инструментом научной дипломатии — и как демонстрацию реального научно-технологического уровня России, и как позитивный диалог специалистов из разных стран.

«Как член Общественного совета Министерства экономического развития Новосибирской области я наблюдаю динамику развития научно-познавательного туризма в регионе, — поделился директор Международного научного центра СО РАН по проблемам евразийских трансграничных взаимодействий доктор экономических наук Вячеслав Евгеньевич Селивёрстов. — Не имея уникальных природных объектов типа Байкала или знаковых исторических мест, Новосибирская область вошла в первую десятку лучших туристических регионов страны (а по Сибири заняла первое место) за счет двух преимуществ — выгодного географического положения и, конечно же, мощного и хорошо известного научного центра».

Заместитель министра экономического развития Новосибирской области Анна Сергеевна Винникова представила ситуацию в цифрах и фактах. При министерстве действует туристический информационный центр, который формирует маршруты, контактирует с туроператорами, готовит аудиогиды и другую продукцию. По направлению «научный туризм» (в понимании научно-познавательного) в НСО аккредитовано 65 объектов, выпущена туристическая карта Академгородка (онлайн и печатная) и аудиогид «Тропой науки» с пояснениями о наиболее интересных локациях, создано 36 маршрутов, заключены соглашения с восемью профильными туроператорами. Анна Винникова анонсировала заявку Новосибирской области на федеральный маршрут «Наука на вкус. Новосибирск», ключевым объектом которого является Академгородок. Отвечая на вопрос о возможности открытия там туристического информационного центра за счет регионального бюджета (а не федерального, как в Кольцово), замминистра пояснила — такой центр должен соответствовать ГОСТам и принадлежать муниципальному образованию, каковым Академгородок не является.

Вместе с этим спикеры обозначили моменты, препятствующие дальнейшему развитию научно-познавательного туризма в Новосибирске и области. Прежде всего, это отсталость инфраструктуры — в Академгородке нет локального туристического информационного центра, нет современного конгресс-центра с залами-трансформерами, ощущается сильный недостаток гостиничного фонда.

Валентин Пармон напомнил: «Гостиница СО РАН “Золотая Долина” была построена еще в советские годы и имеет рейтинг “две звездочки плюс”. Я думаю, в целом нужна современная гостиница с возможностью проведения там и научных мероприятий, как это принято, и проживания, и хорошего, конечно, питания», — подчеркнул глава Сибирского отделения. Он также отметил слабую согласованность действий областного правительства в сфере научно-познавательного туризма с Сибирским отделением РАН.

«У нас колоссальный потенциал, но мы его почти не используем», — высказался Вячеслав Селивёрстов. Он предложил обратить внимание на опыт зарубежных стран, прежде всего Китая, где создаются крупные центры популяризации науки. Примером был назван город Хух-Хото, в котором действуют два огромных современных музея — провинции Внутренняя Монголия и Музей науки и технологий. «Посещая их, я с грустью вспомнил наш Выставочный центр СО РАН с экспозицией площадью в 200 квадратных метров, наш Музей истории и культуры народов Сибири и Дальнего Востока ИАЭТ СО РАН в здании бывшего детского садика. Сегодня нам нужны новые идеи, нужны сильные системные решения», — убежден ученый.

Фото - ИЦиГ СО РАН

Минцифры и Аналитический центр при Правительстве РФ подвели итоги второго конкурсного отбора проекта «ТОП-ИТ», направленного на подготовку ТОП-специалистов в области ИТ. Новосибирский государственный университет получил максимальное количество баллов и стал абсолютным победителем конкурса по направлению «ТОП-ИТ СТАРТ» — для вузов, ранее не участвовавших в проекте. НГУ получит грантовую поддержку в размере 200 млн рублей на четыре года на реализацию новой программы бакалавриата «Технологии индустриальной программной инженерии», которая позволит готовить специалистов топ-уровня в сфере ИТ, способных после окончания вуза быстро выйти на уровень среднего (middle) разработчика. Всего на направление «ТОП-ИТ СТАРТ» было подано 38 заявок, 34 из них соответствовали требованиям.

— «ТОП-ИТ СТАРТ» — это федеральная программа, которая призвана удовлетворить требования крупных ИТ-компаний к подготовке высококвалифицированных ИТ-специалистов. Условия конкурса подразумевают значительное софинансирование со стороны ИТ-компании — в объеме не менее 30% от размера гранта. На этапе подготовки заявки мы собрали подтверждение от партнеров на софинансирование примерно на 50%. Якорный партнер нашей программы — Центр финансовых технологий, с которым у нас давнее плодотворное сотрудничество и успешно работает совместный проект — лаборатория ШИФТ (Школа Информационных и Финансовых Технологий), — прокомментировал Михаил Лаврентьев, декан Факультета информационных технологий (ФИТ) НГУ, член-корреспондент РАН.

Набор на новую программу составит 100 студентов. Абитуриенты будут поступать на Факультет информационных технологий на бюджетные и платные места. Далее, после поступления, проводится отборочный конкурс, победители которого будут переведены на новую образовательную программу «Технологии индустриальной программной инженерии».

— Программа реализуется на основе новой компетентностно-ролевой модели, предполагающей интенсивное участие индустриальных партнеров и высокий уровень практикоориентированности (практика начинается на 1 курсе). Все ключевые профессиональные компетенции сформулированы экспертами от крупных ИТ-компаний и наших ведущих университетов: что должен знать и уметь выпускник образовательной программы топ-уровня в сфере ИТ, какие навыки должен освоить во время обучения. Образовательная программа «ТОП-ИТ» выпускает студентов, которые еще во время обучения, в рамках стажировки и практики у индустриальных партнеров, должны  пройти уровень начинающего разработчика (junior), владеют современными инструментами и технологиями разработки,  имеют подтвержденные практические результаты, профессиональное портфолио из реализованных проектов и способны в кратчайшие сроки после окончания вуза выйти на уровень среднего разработчика (middle), — рассказала Марина Держо, старший преподаватель ФИТ НГУ.

Для конкурса предъявлялись очень жесткие требования к качеству преподавательского состава: преподавателями могут быть либо специалисты из крупнейших ИТ-компаний, имеющих опыт реализации сложных проектов, либо преподаватели из академической среды, у которых есть опубликованные статьи в журналах 1-го уровня «Белого списка», зарегистрированные патенты и другие результаты интеллектуальной деятельности.

— Новая программа бакалавриата «Технологии индустриальной программной инженерии» будет готовить инженеров, способных работать в реальном ИТ-производстве с первого дня после выпуска. Ее ключевой принцип — глубокая интеграция в индустрию уже во время учебы: студенты работают с настоящими проектами, понимают внутреннее устройство ИТ-бизнеса и полноценно участвуют в промышленной разработке, — пояснил Александр Власов, заместитель декана ФИТ НГУ по магистратуре, руководитель новой образовательной программы.

Новая программа базируется на двух основных принципах: первый — проектная деятельность, практика и стажировка в компаниях начинается со второго семестра первого курса; второй — кейсы должны быть максимально приближены к реальным, то есть якорный партнер программы учебные кейсы сразу из индустрии переносит в образование.

На Факультете информационных технологий НГУ уже много лет реализован принцип, когда большинство студентов ФИТ к моменту защиты диплома бакалавра работают и интегрированы в ИТ-индустрию. Поэтому концепция новой программы хорошо вписалась в те подходы, которые характерны для системы образования, построенной на ФИТ НГУ.

— Тесное партнёрство с крупными ИТ-компаниями и собственные учебно-научные лаборатории позволяют нам строить обучение вокруг реальной практики. При этом мы сохраняем ключевую особенность образования в НГУ — глубокую интеграцию профессиональных ИТ-курсов с математикой. Такое сочетание повышает качество подготовки и помогает студентам быстрее войти в профессию: они с самого начала видят, как «сухие» теоретические знания превращаются в рабочие инструменты для реальных ИТ-проектов, — пояснил Александр Власов.

Количество индустриальных партнеров ФИТ НГУ увеличивается.

— У нас недавно появился новый партнер — компания Postgres Professional, это фактически единственный российский разработчик систем управления базами данных. Компания пришла к нам в университет, очень довольна нашими выпускниками, открыла на базе ФИТ НГУ учебно-научную лабораторию и своё отделение в Новосибирске. Компания уже внедрила в свои программные продукты результаты, полученные нашими бакалаврами выпуска этого года. Именно по этой причине компании к нам приходят, довольны сотрудничеством, активно будут участвовать в программе «ТОП-ИТ СТАРТ» и продолжать финансирование других проектов, не связанных с этой программой, — подытожил Михаил Лаврентьев.

Значительное число индустриальных партнеров ФИТ НГУ, представляющих  различные сегменты ИТ-отрасли, говорит о высокой востребованности выпускников факультета у работодателей. Вовлеченность в новый образовательный проект как текущих, так и новых партнеров демонстрирует положительную динамику развития факультета.

В прошлом году НГУ уже становился победителем федерального грантового конкурса по обучению топ-специалистов в сфере искусственного интеллекта и запустил новую программу бакалавриата «Прикладной искусственный интеллект», которая реализуется в Институте интеллектуальной робототехники. Набор на программу в 2026 году составит не менее 150 человек.

Текст и фото - пресс-служба Новосибирского государственного университета

На протяжении ряда лет строительство «Сибирского кольцевого источника фотонов» (СКИФ) было одним из главных генераторов новостей из Академгородка, временами уступая лишь новому университетскому кампусу. Наш сайт тоже регулярно размещал новости, касающиеся производства и монтажа уникального оборудования для СКИФ.

И вот стройка вышла на по-настоящему финишную прямую, отметил директор Института катализа СО РАН (в чью структуру входит СКИФ), академик РАН Валерий Бухтияров: «Мы давно говорим о том, что мы вышли на финишную прямую. Я с этим боролся, говорил, что если брать в качестве аналогии лыжные соревнования, биатлон, то прежде чем попасть на финишную прямую, спортсмены выбегают на стадион. Там сидит куча народу, все радуются, болеют. Спортсмены ускоряются и лишь затем оказываются на финишной прямой. И наконец, можно сказать, что сейчас мы действительно находимся здесь. Строительство движется к финишу».

А значит, подходящее время, чтобы еще раз сложить всю ту разрозненную информацию, которую годами СМИ транслировали в качестве очередных новостей о строительстве СКИФ в некую единую картину. Попробовать представить, что именно построили на окраине Кольцово и каких научных прорывов мы ждем от этой установки класса «мега-сайнз».

Для начала вспомним, что это вообще такое? Источники синхротронного излучения (СИ) – это мощные ускорители, создающие сверхъяркие пучки рентгеновского и инфракрасного излучения. Они выступают в роли гигантских «супермикроскопов», позволяя ученым заглянуть внутрь материи на атомном и молекулярном уровнях, исследовать динамику быстротекущих процессов и расшифровать структуру сложнейших биологических объектов.

Чтобы лучше понимать значение СИ для современных исследований, вот вам несколько фактов. За последние 30 лет не менее 7 Нобелевских премий было вручено за исследования в области структурной биологии (расшифровку структуры биологических макромолекул) с использованием синхротронного излучения. Самые древние в мире эмбрионы травоядного динозавра и трехмерная структура коронавируса были реконструированы с помощью синхротрона. СИ позволило восстановить «рецепт» краски, которой Леонардо да Винчи писал «Мону Лизу» и невидимые письмена на древнем египетском папирусе с острова Элефантина на Ниле. А всего в мире реализуются тысячи проектов с помощью этого инструмента и его самая современная версия теперь будет доступна российским ученым.

Сибирский кольцевой источник фотонов (СКИФ) – это самый современный источник синхротронного излучения (СИ), 4+ поколения, самый яркий и обладающий минимальным эмиттансом (размером пучка) электронов, разогнанных до скорости света, что позволяет «рассмотреть» внутреннюю структуру живых и неживых объектов на атомном уровне.

При этом, хоть СКИФ и предназначен для исследований микромира, сам он довольно серьезных размеров. Во внешний диаметр здания самого накопителя (240 метров) вполне можно «вписать» основание пирамиды Хеопса. А общая площадь всего комплекса зданий и сооружений СКИФ равна 42 футбольным полям. Сам пучок электронов, который понесется внутри кольца уже этой осенью в сто раз тоньше человеческого волоса. Но он будет чрезвычайно ярким и из него будет генерироваться излучение всех спектральных диапазонов, от инфракрасного до рентгеновского.

Как это все работает

Нагретая до высокой температуры металлическая поверхность (ее еще называют электронной пушкой) испускает электроны благодаря эффекту термоэлектронной эмиссии. Они попадают в линейный ускоритель, где разгоняются до энергии 200 миллионов электронвольт (МэВ).

Затем электронные пучки поступают в кольцевой ускоритель периметром 158 м (бустер), где ускоряются еще в 15 раз, причем всего за треть секунды. И уже оттуда направляются в основное накопительное кольцо периметром 476 метров, где движутся по постоянной кольцевой орбите и, проходя через магнитное поле поворотных магнитов или специальных устройств генерации (вигглеров и ондуляторов), генерируют синхротронное излучение (СИ).

Пучки СИ по специальным системам вывода фотонных пучков — фронтендам выводятся на экспериментальные станции, где используются исследователями для решения многочисленных научных задач.

Экспериментальные станции СКИФ — это исследовательские комплексы, которые установлены на каналах вывода синхротронного излучения по периметру накопительного кольца. Они работают независимо друг от друга и решают комплекс научных задач определенного класса. Станции оснащены технологичным научным оборудованием, состав которого зависит от специфики методов, реализованных на станции и решаемых исследовательских задач.

Поскольку СКИФ является Центром коллективного пользования, состав ученых, работающих на нем будет постоянно меняться. Группы исследователей подают заявку на выполнение своих исследований, далее экспертная комиссия определяет, кто получит возможность поработать на станции.

«В настоящее время мы уже получили в четыре раза больше заявок, чем есть доступного времени на станциях, которые еще только предстоит запустить. Это только от российских исследователей. Поэтому отбор заявок будет проходить на конкурсной основе, на первых этапах приоритет получат те, в чьих исследования уже сейчас заинтересована российская промышленность», - подчеркнул Валерий Бухтияров.

Приоритет исследовательских проектов будет также определяться порядком запуска в работу научных станций, поскольку каждая ориентирована на свое направление науки. Всего их предполагается 30, но запускать их будут поэтапно, в первую вошли семь станций. Вкратце представим их.

Станция 1-1 «Микрофокус». На ней с помощью синхротронного излучения будут решать задачи геологии, геофизики, микроэлектроники и материаловедения. Такие, как исследование глубинных процессов, происходящих в недрах Земли, состояния вещества в условиях сверхвысоких давлений и температур, как в недрах планет-гигантов, что позволит получать новые высокотемпературные сверхпроводники, неразрушающие микроскопические исследования археологических находок и др.

Специальная система фокусировки пучка синхротронного излучения позволит исследовать на станции сверхмалые объекты размером до 200 нанометров (в пять тысяч раз меньше миллиметра). Интегратором создания оборудования станции выступает Томский политехнический университет.

Станция 1-2 «Структурная диагностика». Здесь ученые с помощью синхротронного излучения будут исследовать структуры органических и неорганических веществ на атомно-молекулярном уровне для решения задач биомедицины и фармацевтики, материаловедения, химии твердого тела, энергетики, металлургии, атомной промышленности.

Например, определять структуру биологических макромолекул – белков и белковых комплексов для создания современных лекарственных препаратов узконаправленного действия. Интегратор создания оборудования этой станции – Институт сильноточной электроники СО РАН.

Станция 1-3 «Быстропротекающие процессы». Ее задача – с помощью синхротронного излучения изучать свойства материалов в условиях мощного взрыва, импульсных ударных нагрузок и высоких температур для решения задач авиационной, космической, автомобильной промышленности, атомной и термоядерной энергетики.

Оборудование станции (интегратор его создания Институт гидродинамики имени М.А. Лаврентьева СО РАН) позволяет в режиме реального времени изучать процессы, характерное время протекания которых достигает миллионной доли секунды (скорость порядка 1 км/с). Взрывные эксперименты будут проводиться в условиях стальной камеры, рассчитанной на взрыв мощностью до 2 кг в тротиловом эквиваленте.

Эта станция будет запущена первой и начнет работу с проекта Всероссийского НИИ экспериментальной физики в Сарове, посвященного исследованию ударно-волнового воздействия на материалы.

Станция 1-4 «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм» позволит исследовать структуру органических и неорганических материалов на атомном уровне, а также проводить исследования функциональных материалов в «работающем» состоянии.

Среди списка задач, на которые она рассчитана – изучение химического состояния, строения и концентрации загрязняющих примесей в пробах почв, сточных вод, заводских и автотранспортных выбросах для решения задач экологии: безопасного для окружающей среды извлечения полезных ископаемых, переработки отходов промышленных производств, утилизации мусорных полигонов и т.д. Интегратором создания оборудования этой станции также выступает Институт сильноточной электроники СО РАН.

Станция 1-5 «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне». Здесь с помощью высокоэнергетического рентгеновского излучения с высокой проникающей способностью будут получать высококонтрастные изображения как конструкционных материалов, так и живых лабораторных животных (мышей, крыс, минипигов), для которых в составе станции предусмотрен виварий.

Эта работа будет направлена на изучение процессов развития заболеваний и восстановления в ходе терапии у модельных животных в режиме реального времени, поиск

биосовместимых материалов для трансплантологии и методов ранней диагностики онкозаболеваний, а также – на решение ряда задач в интересах авиастроения и машиностроения.

Интегратор создания оборудования этой станции – Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН.

Станция 1-6 «Электронная структура» позволит исследовать катализаторы, элементы микроэлектроники и полупроводниковые изделия. Например, поверхности монокристаллов, металлов, полупроводников и их гетероструктур в сверхвысоком вакууме, что необходимо для развития компонентной базы и новых принципов дизайна устройств молекулярной электроники, наноэлектроники и спинтроники.

Или – закономерности, приводящие к активации или дезактивации каталитических систем, для создания новых катализаторов с оптимальными характеристиками для различных задач промышленности. Интегратором создания оборудования станции выступает Томский политехнический университет.

Станция 1-7 «Базовые методы синхротронной диагностики для образовательной, исследовательской и инновационной деятельности студентов». Это последняя из станций первой очереди и представляет собой учебно-научную лабораторию, направленную в первую очередь на подготовку кадров.

Начинающие пользователи, научные сотрудники, студенты и аспиранты смогут освоить базовые синхротронные методики, научиться работать с оптикой и экспериментальным оборудованием. Студенты и аспиранты НГУ и других вузов смогут выполнять курсовые и выпускные квалификационные работы, проводя актуальные научные исследования, реализовывать исследовательские и конструкторские проекты. С использованием оборудования станции будет возможна и «реконструкция» важнейших экспериментов из истории науки для популяризации синхротронных исследований.

Большая часть станций первой очереди должна заработать уже до конца этого года.

Сергей Исаев

Фото автора

В Институте сильноточной электроники СО РАН в лаборатории газовых лазеров разработали способ ультрафиолетовой лазерной модификации поверхности металлических материалов медицинского назначения. Исследователи определили оптимальные параметры этого процесса, позволяющие значительно улучшить биосовместимость образцов из нержавеющей стали и титановых сплавов.

«В настоящее время существует целый ряд методов обработки поверхности металлических биоматериалов, наш коллектив — один из немногих в России, кто исследует возможности применения для этих целей ультрафиолетовой лазерной обработки. В едином цикле она позволяет не только очистить поверхность от органических загрязнений и провести её стерилизацию, но и модифицировать поверхность, придав ей заданный комплекс характеристик. Образование тонкого оксидного слоя без изменения топографии поверхности и заданной внутренней структуры увеличивает степень гидрофильности модифицированной поверхности биоматериалов. Повышенная гидрофильность способствует адгезии клеток, интеграции поверхности обработанного изделия с костной тканью, а также может давать вклад в улучшение гемосовместимости», — рассказала кандидат физико-математических наук Марина Кандаурова, научный сотрудник лаборатории газовых лазеров ИСЭ СО РАН.

Как пояснила кандидат технических наук Татьяна Саблина, научный сотрудник лаборатории, научный коллектив изучил возможности использования различных лазеров с длиной волны в ультрафиолетовой области (193-400 нанометров) для модификации поверхности широкого класса металлических биоматериалов. Если обработке требуется подвергнуть всю поверхность изделия целиком, образец помещается на специальный моторизированный столик, и с помощью программного обеспечения задаётся траектория перемещения изделия с определённой скоростью по направлению к лазерному лучу. 

 Одно из преимуществ лазерной обработки заключается в возможности воздействовать на локальный участок поверхности изделия площадью от микрометров до миллиметров. Такое узконаправленное воздействие позволяет обрабатывать медицинские изделия сложной конфигурации, обеспечивая оптимальное сочетание различных свойств. Например, одна область должна отличаться повышенной шероховатостью для лучшего сцепления с тканями организма, а другая — оставаться гладкой для снижения риска воспаления или инфекции.

Первые полученные результаты показали, что для лазерной обработки оптимально применять короткие длины волн (около 266 нанометров), обеспечивающие минимальное тепловое воздействие на материал, что позволяет модифицировать субмикронный поверхностный слой и сохранить его объёмные физико-механические свойства. В этом случае удаётся получить биосовместимые образцы, которые соответствуют строгим требованиям безопасности. Использование лазерного излучения с длиной волны 266 нанометров позволило почти на 25 % снизить индекс цитотоксичности (с помощью этой величины оценивают повреждающее действие различных агентов на клетки организма), а также на 50–85 % повысить степень гидрофильности поверхности образцов, удерживая её в наиболее благоприятном диапазоне с учётом специфики и срока службы имплантата.

В ходе выполнения проекта авторам предстоит выявить, как параметры ультрафиолетовой лазерной обработки — энергия лазерного излучения, длина волны лазерного излучения, шаг и скорость сканирования — влияют на характеристики медицинских изделий, выполненных из материалов с разной теплопроводностью и коэффициентом поглощения излучения. Предложенный метод позволит обрабатывать поверхность металлических изделий для стоматологии и ортопедии, а также эндопротезирования.

Исследования выполняются при поддержке Российского научного фонда (проект № 25-29-01116).

Фото предоставлено пресс-службой ТНЦ СО РАН. 

На первый взгляд, эта тема может показаться малоинтересной, однако она содержит одно важное рациональное зерно: на ее примере мы наглядно видим, каким образом потребности отечественной индустрии стимулируют исследования в области ботаники и растениеводства. В свое время мы уже писали о том, как современная тенденция к созданию «устойчивых» секторов производства открывает масштабную исследовательскую работу по тщательному изучению свойств различных многолетних растений (например, в качестве сырья для «зеленой» химической промышленности или в качестве источника важных цветных металлов для «зеленой» металлургии).

В этой связи стоило бы упомянуть аналогичный опыт советских ученых довоенной поры, перед которыми была поставлена задача найти источники натурального каучука на территории СССР.

Как мы знаем, изначально каучук (как, впрочем, и пластик) был натуральным. В первое время (начиная, как минимум, с XVIII столетия) его получали из сока (латекса) гевеи – древесного растения, обнаруженного в тропических лесах Южной Америки. Впоследствии как раз гевея стала основным источником каучука. Благодаря работе американских химиков в первой половине позапрошлого века из каучука научились изготавливать прочную резину, устойчивую к перепадам температур. И поскольку такая резина оказалась востребованной в развивающейся европейской и американской промышленности, гевея стала стратегическим сырьем.

Поначалу каучук добывали исключительно в Амазонии (в Бразилии) из дикорастущих деревьев, что было крайне неудобно, особенно для европейцев. Поэтому во второй половине XIX века англичане стали создавать плантации гевеи в странах Юго-Восточной Азии (в основном на Цейлоне и в Сингапуре). Несмотря на это, западные ученые не оставляли попыток найти альтернативу гевее среди тех культур, что росли за пределами тропиков. Так, в 1876 году на выставке в Филадельфии были показаны первые образцы каучука из гвайюлы, растущей в субтропической зоне на севере Мексики. Самое интересное, что еще в 1861 году химический анализ европейского молочая показал наличие в нем каучука. А в 1888 году в Европе делались попытки получить промышленный каучук из… осота (распространенного сорняка). Впрочем, известные европейские химики не придавали данным опытам серьезного практического значения, полагая, что такие поиски представляют исключительно теоретический интерес. И не более того.

Было понятно, что промышленно важными каучуконосными растениями могли считаться только те, которые были способны конкурировать с бразильской гевеей. Даже некоторые тропические аналоги, способные дать за год до двух килограммов каучука, ставились под сомнения с точки зрения экономической выгоды. По этой причине акцент переносился на создание промышленных плантаций гевеи в тропических странах, где, помимо необходимых климатических условий, имелись еще и дешевые рабочие руки. Что касается поиска альтернативных внетропических вариантов, то долгое время он оставался исключительно «академическим» увлечением, не нацеленным на серьезный практический результат. Для интересов промышленности важнее было найти какой-нибудь тропический остров и договориться с местными властями об организации плантации гевеи.

Например, русским дореволюционным промышленникам даже не приходила в голову мысль о самой возможности отечественных источников натурального каучука. Здесь также пытались идти проторенным путем. К примеру, перед началом Первой мировой войны некоторые фирмы вели переговоры о покупке плантаций гевеи на Зондских островах. Правда, безрезультатно. При этом никто из тогдашних русских ученых не предложил отечественной промышленности поиски внутренних каучуконосов. Главная причина заключалась в том, что в то время основными каучуконосами считались исключительно тропические деревья типа гевеи, из которых «выдаивали» латекс путем простых надрезов. Мало того, ученые ошибочно полагали, что накапливать большое количество каучука такие деревья способны только в условиях тропиков. Что касается получения каучуконоса из растений, растущих за границей тропических зон, то их использование, как мы сказали выше, считалось экономически нецелесообразным. И несмотря на то, что к тому времени уже существовало немало соответствующих патентов, промышленники не придавали им серьезного значения.

Тем временем роль резиновой промышленности резко возрастала, особенно во время войны. Однако из-за морских блокад поставки каучука из тропиков часто обрывались, из-за чего возникал дефицит резины. В таких условиях американское правительств выдало задание Департаменту земледелия отыскать пути обеспечения отечественных производителей резины собственными источниками каучука. Была создана Ботаническая комиссия совета обороны штата Калифорния, которая в 1917 году принялась за тщательное обследование североамериканской флоры.

Поначалу в поле зрения ученых попал хризотамиус – кустарник, широко распространенный в ряде южных штатов. Также не обошли вниманием и один из видов залотарника, способного дать большую растительную массу.

Надо сказать, что еще раньше американские исследователи провели определенные работы по изучению самых разных каучуконосов. Иными словами, наработки по этой части имелись. Поэтому указанные поиски велись не совсем вслепую.

В результате начатой кампании по поиску каучуконосного сырья в 1928 году были получены первые образцы еще одного каучуконосного растения – хондриллы. Почти одновременно поступили предложения по использования ваточника, к тому времени уже неплохо обосновавшегося и на территории Украины. В конце 1929 года был изучен тау-сагыз, настолько богатый каучуком, что он полностью разбил теорию, будто для накопления каучука в растении нужны условия тропиков.

Почему мы упомянули здесь американский опыт? Дело в том, что за работой американских ученых внимательно следили в СССР. История с обнаружением тау-сагыза позволяла думать, что в нашей стране могут быть найдены аналогичные каучуконосные растения, заслуживающие не меньшего внимания. Данное предположение дало основание правительству СССР принять решение о пересмотре всей флоры страны, которое было проведено в жизнь в 1931-33 годах.

Необходимо отметить, что советские ученые не занимались копированием методов своих американских коллег. Во-первых, определенные детали работ, проделанных в США, являлись коммерческой тайной и потому не разглашались. Во-вторых, те теоретические предпосылки, из которых исходили американские исследователи, требовали значительных исправлений с нашей стороны. К примеру, американцы исследовали растения только на предмет наличия млечного сока в надземной части. При этом корневая система растений во внимание не принималась.

Поисковая работа советских ученых осуществлялась другими путями. Так, они анализировали все органы растения, а не только надземную часть. Причем, растения брались для анализа в разные периоды вегетации. Методы учета качества и количества каучука также различались. Кроме того, анализы растения на каучук переносились из лабораторий в полевые условия. И что еще очень важно: к этой работе ученые привлекали широкую общественность. Благодаря добровольцам было выявлено огромное количество каучуконосов (всего в исходном списке значилось не менее тысячи видов).

В итоге за два года практически вся флора СССР была пересмотрена на каучуконосность. Согласно отчетам 1934 года, вслед за ранее признанными каучуконосами (хондриллой и тау-сагызом) в список также вошли: кок-сагыз – одно-двухлетний одуванчик, произрастающий в восточном Казахстане, и крым-сагыз, растущий по южному и юго-западному побережью Крыма. Это, естественно, не полный перечень. Определенную ценность представляли и так называемые «мессекретные каучуконосы». В противоположность сагызам (у которых каучук сосредоточен в корнях), их можно было ежегодно скашивать, не повреждая корневой системы.

В дальнейшем на роль стратегической культуры из данного списка был назначен кок-сагыз (в соответствии с партийным распоряжением). Содержание каучука в его корнях доходило до 27 процентов (при среднем значении – 13-15 процентов). Качество же каучука не уступало тропической гевее. По этой причине его начали культивировать повсеместно – от Средней Азии до Московской и Ленинградской областей. За пять лет – с 1935 по 1940 годы – площадь посевов кок-сагыза выросла в 15 раз! За указанный период (и за годы войны) этот одуванчик в немалой степени обеспечивал нужды отечественной резиновой промышленности.

Однако, несмотря на высокое качество сырья, процесс получения каучука был крайне трудоемким, поскольку сбор корней осуществлялся вручную. При этом урожайность оставляла желать лучшего (с гектара получали лишь около 100 кг каучука). В результате натуральный каучук проиграл в конкуренции с синтетикой. К началу 1950-х годов в СССР уже было налажено массовое производство синтетического каучука, оказавшегося намного дешевле. И с 1954 года плантации кок-сагыза стали вытесняться кукурузой в ходе сельскохозяйственной реформы Никиты Хрущева.

Впрочем, стоит отметить очень важный момент. Сегодня интерес к кок-сагызу в нашей стране неожиданно возвращается. Так, компания «Татнефть» совместно с Сибирским отделением РАН начинают разрабатывать новые технологии его выращивания для получения высококачественного натурального сырья, необходимого (всё еще) для авиационных шин. Но об этом – в другой раз.

Николай Нестеров

Фото - https://ru.wikipedia.org

Исследователи из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН сравнили возможности измерения у двумерной и трехмерной методик электротомографии на курганном могильнике Конево-10 в Краснозёрском районе Новосибирской области. 3D-методика значительно ускоряет работу по сравнению с 2D, а также позволяет работать на местности, в которую погрузить электрод для измерения не получится: например, внутри рукотворных строений. Результаты работы опубликованы в «Вестнике АГГИ».

Конево-10 относится к тасмолинской культуре раннего железного века и датируется VII—VI веками до н. э. Памятник долгое время подвергался распашке, поэтому входящие в его состав курганы либо слабо заметны, либо вовсе не видны в рельефе невооруженным глазом. Для того чтобы определить точное местоположение объекта и визуализировать его структуру, ученые использовали метод электротомографии. Сначала они вбивают в почву электроды — друг за другом, через равные промежутки. С их помощью исследователи получают электрическое сопротивление слоев породы (у каждого оно свое). В итоге собранные данные вносятся в программу, которая на их основе моделирует изображение, раскрашивая каждое значение сопротивления в уникальный цвет.

Ученые использовали две методики электротомографии: двумерную и трехмерную. Выяснилось, что 2D-методика дает более четкую картину, нежели 3D: там изучаемая структура искажается локальными геоэлектрическими аномалиями — участками земной коры, сопротивление которых отличается от фоновых значений. Это могут быть ямы, пустоты, запаханные рвы. В случае использования 3D-методики они существенно искажают выходные данные, однако ключевые элементы памятника на 3D-модели всё равно различимы. Главное преимущество 3D-методики заключается в том, что электроды в таком случае не надо вбивать друг за другом, а достаточно обложить вокруг исследуемого участка. Это гораздо быстрее 2D-методики. Кроме того, в отдельных случаях нет возможности вбить электроды на территории. Например, если нужно изучить фундамент здания, последовательно расположить там электроды просто невозможно — некуда. Остается только класть вокруг, по 3D-методике.

«Мы хотим больше исследовать 3D-электротомографию. Кроме натурных измерений, когда выезжаем в поле, есть математическое моделирование. Оно позволяет посчитать, понять, какие объекты можем увидеть, какие не можем, с той или иной вероятностью. Я вижу наибольший потенциал в этом методе», — говорит младший научный сотрудник лаборатории геоэлектрики Илья Олегович Шапаренко, один из авторов исследования. Ученые планируют продолжить изучение возможностей трехмерной электротомографии, в частности применять ее для исследования схожих археологических объектов, таких как другие курганные могильники или городища. 

Текст подготовили Сергей Бобкин, Анастасия Галь, студенты отделения журналистики Гуманитарного института НГУ

Автор изображения Илья Шапаренко

Продолжение. Начало – здесь

Часть Вторая: «Учебник Жизни»

– Игорь Александрович, выше вы сказали, что у проекта «Экодом» есть одна сильная и амбициозная часть, способная посодействовать продвижению темы биоэкономики. О чем идет речь?

– Речь идет о концепции «Экодом–учебник». Конкретно предлагается создать при каждой из 37 тысяч школ РФ действующий учебно–демонстрационный объект. Стоимость проекта оценивается в 0,3–0,4 трлн рублей, что составляет менее 1% от расходов годового бюджета РФ (44 трлн рублей).

–  Откровенно говоря, сумма вполне приличная. Насколько вы уверены в поддержке?

– Здесь надо учитывать, что главное сопротивление будет исходить не от отсутствия денег, а от «традиционных получателей средств».

Тем не менее, расчет сделан на синергию с существующими трендами. Во–первых, Индивидуальное жилищное строительство (ИЖС). Напомню, что в России население ежегодно вкладывает около 2 трлн рублей собственных средств в строительство частных домов, ориентируясь на привычный уклад. Во–вторых, личное подсобное хозяйство (ЛПХ). Мы его принимаем во внимание ввиду того, что население нашей страны производит продуктов питания на 2,5 трлн рублей ежегодно.

Так вот, наш проект предлагает направить эти триллионы не в русло дальнейшего загрязнения, а в русло природосообразных технологий, гармонично встраивая их в традиционный российский быт. Когда это произойдет, население будет вкладывать в экологию в разы больше, чем государство. Я имею в виду планируемые 337 млрд рублей ежегодных госинвестиций в экологию на 2026–2028 годы.

Здесь я хочу сделать терминологическое уточнение: природосообразность и природоподобие. Мы используем первый термин, как наиболее точно отражающий наш подход.

Необходимо чётко разграничить два ключевых понятия — «природосообразный» и «природоподобный»; их смешение даже в профильной литературе часто искажает суть предлагаемых решений.

Природоподобные технологии (nature–based mimicking, biomimetics) — высокотехнологичные инженерные системы, копирующие конкретные природные механизмы и процессы для создания искусственных аналогов на молекулярном и клеточном уровне. Область применения — промышленность, энергетика, медицина. Это путь «из пробирки в жизнь»: крайне сложный и затратный, но необходимый.

Природосообразные технологии (nature–consistent, conforming to nature) — решения, вписанные в логику природных циклов и не нарушающие их. Они могут быть технически простыми, а их эффективность достигается не копированием внешней формы, а использованием природных процессов, отточенных миллиардами лет эволюции. Мы лишь создаём для этих процессов благоприятные условия — и они протекают многократно эффективнее. Их под силу настраивать школьникам.

– Хорошо, в чем суть концепции?

– Мы планируем создать целую сеть экодомов–учебников, размещённых при школах. Эта сеть представляет собой распределённую установку класса «мегасайенс», предназначенную для фундаментального изучения взаимодействия человека и экосистемы в реальном времени и в реальных условиях жизнедеятельности. По своему масштабу, сложности и научной значимости эта система становится в один ряд с такими проектами, как коллайдер NICA, нейтринный телескоп Baikal–GVD или синхротрон СКИФ. Однако если перечисленные установки исследуют микромир, Вселенную и материю, то «Экодом–мегасайенс» изучает биосоциальную систему «человек – среда обитания» как единый живой организм.

Каждый отдельный экодом–учебник — это не просто демонстрационный объект, а полноценный измерительный комплекс, оснащённый датчиками температуры, влажности, солнечной радиации, ветровых нагрузок, качества воды, состава почвы, уровня загрязнений, а также счётчиками энергопотоков, водных и материальных циклов, биопродукты природного качества. В доме непрерывно регистрируются параметры работы гибридной системы отопления, эффективности очистки стоков, скорости компостирования, выхода биогаза и вермикомпоста, продуктивности аэропонных установок и биовегетария. Более того, предполагается фиксировать показатели здоровья и активности жильцов (с соблюдением всех норм биоэтики) — от качества сна до когнитивной нагрузки, что позволяет изучать обратное влияние экосреды на человека.

– То есть, вы намерены включить это всё в контекст цифровизации?

– О том и речь. Все потоки данных со всей сети (от Калининграда до Камчатки) должны стекаться в единую цифровую платформу — открытую научно–образовательную среду. Архитектура платформы предусматривает многоуровневый доступ. Так, ученые из институтов СО РАН, РАН, отраслевых академий и университетов получают возможность формулировать исследовательские программы, выгружать массивы данных для статистического анализа, проверять гипотезы о замкнутых циклах в разных климатических и социальных зонах. Студенты и аспиранты профильных направлений (экология, биология, физика, энергетика, социология, урбанистика) используют данные для курсовых, дипломных и диссертационных работ, участвуя в реальных научных проектах без отрыва от учебного процесса. Наконец, школьники, живущие и занимающиеся в экодомах, становятся не объектами, а соисследователями: они ведут дневники наблюдений, учатся интерпретировать графики, управляют системами дома через простые интерфейсы и видят результаты своих действий в режиме реального времени.

Таким образом, сеть экодомов–учебников превращается в обсерваторию антропогенной экосистемы — аналог астрофизических обсерваторий, но направленный не в космос, а внутрь человеческого быта. Подобно тому, как коллайдеры позволяют «увидеть» элементарные частицы, эта распределённая установка позволяет «увидеть» потоки вещества, энергии и информации в системе «человек – дом – природа» с беспрецедентной детализацией. Учёные получат возможность количественно оценить, как изменение одного параметра (например, способа переработки органики) влияет на десятки других — от плодородия почвы до психоэмоционального состояния жильцов.

Специально отмечу, что использование единых протоколов измерений и открытых API делает платформу пригодной для международных коллабораций. Уже полученные экспериментальные первые данные (иркутский дом, дома в Северобайкальске и Новосибирске, а также результаты, например, с концентрированным почвенным раствором Шапиро и выращивания зерновых по методу Овсинского–Конева–Насырова) станут первыми «входными» массивами для этой мегасайенс–системы. В перспективе сеть может быть расширена за счёт включения уже существующих эко–поселений и «умных» домов, работающих по природосообразным  принципам, что превратит Россию в мирового лидера в области экспериментальной биосферистики.

– Какие наработки вы уже можете здесь применить?

– В отличие от многих теоретических концепций, у специалистов, входящих в проект «Экодом», есть работающие прототипы и опыт внедрения.

Одна очень важная экспериментальная площадка находится в Иркутске. Здесь создается полигон для отработки технологий. Действующее строение с системой мониторинга (температура, солнечный поток, ветер) позволило накопить данные, доказывающие эффективность гибридной системы отопления. Кроме того, в Иркутской области реализована серия проектов, включая компостирующие биотуалеты с солнечными коллекторами и учебно–образовательный практикум в одной из общеобразовательных школ для изучения характеристик воды, почвы и воздуха. В рамках этого практикума школьники не только изучали теорию, но и участвовали в строительстве биотуалетов, троп и высаживании деревьев, знакомились с устройством солнечного концентратора.

Отдельно выделю село Залог. Здесь расположена одна из ведущих агрошкол Иркутской области, где дети получают практические навыки, в том числе по органическому земледелию под руководством Ларисы Заводских. Имея собственный учебно–опытный участок, тракторный парк и налаженное производство (сыроделие, пчеловодство), школа демонстрирует модель сельской школы будущего, интегрированной с природой. Школа обеспечивает частью продуктов себя и соседние школы.

Далее, Северобайкальск (Республика Бурятия). Здесь ведется строительство экодома как действующего примера реализации многих технологий, принципов и систем. В числе решений: пассивное и активное солнечное отопление, безводный компостирующий биотуалет, раздельная система очистки серых стоков от кухни и ванной, солнечный биовегетарий и аэропонные установки. В доме будут организованы замкнутые циклы по переработке органических отходов в вермикомпост и концентрированный почвенный раствор (КПР), которые служат основой питания растений в аэропонных установках и биовегетарии. После очистки стоков из ванной вода повторно используется для хозяйственных и гигиенических нужд, а очищенная вода из кухни направляется на полив растений на участке. Также предусмотрена система сбора и накопления дождевой воды.

Отмечу и международный опыт. Так, один из членов команды — Валерий Абрамович Шапиро — передал полученный им почвенный раствор для эксперимента в Египет. Использование российского концентрированного почвенного раствора в Египте показало эффективность в борьбе с сорняками и восстановлении плодородия почв в засушливом климате. Это, конечно, экзотический пример, но он был.

– Как это всё вписывается в ту философию, которая лежит в основе проекта?

– Сегодня, когда мир переживает шестое массовое вымирание видов (по версии IPBES), а линейная экономика зашла в тупик, проект «Экодом» предлагает не просто дом, а образовательно–преобразующую среду, где часть школьных предметов, включая окружающий мир для младших классов, физику, химию, биологию и отдельные темы других дисциплин, можно изучать на практике в реальном жилом доме.

Когда государство поддержит создание «Экодомов–учебников» при школах, это позволит воспитывать поколения, для которых принципы природосообразия станут не экзотикой, а нормой жизни. При этом авторы проекта не предполагают, что это должно делать исключительно государство. От государства нужна стимулирующая процесс политика и пилотные проекты в субъектах РФ. Мы считаем, что это должен быть общенациональный процесс с использованием таких механизмов, как государственно–частное партнёрство. Стоимость пилотных проектов во всех субъектах РФ оценивается в 4–5 млрд рублей. Учитывая, что проект можно реализовать не менее чем за два года, годовое финансирование составит 1,5–2 млрд рублей в год. Это не более 0,0045% бюджета РФ.

Теперь немного о реализации. Понятно, что в общих чертах все понятно и просто. На самом деле у нас у самих вопросов на порядок больше, чем ответов на них. Та же нехватка кадров, как и везде. Поэтому мы предлагаем три этапа. Первый этап пилотный. Выбрать несколько школ. Среди них 4 известные нам сельские агрошколы, в которых частично уже используются нужные технологии. Одна из них упомянута выше. Еще одна в Сочи, поселок Вардне в Парке–питомнике Заповедный, рядом расположена общеобразовательная школа. Во всех случаях есть земельный участок, уже готовые участвовать в реализации коллективы. Ну и в Академгородке в одной из школ. Здесь основная часть специалистов проекта «Экодом». После отработки этого проекта можно сначала его расширить до субъектов России, ну а потом – все школы.

Кстати, осенью 2026 года запланирована очередная, 26–я конференция по экологическому домостроению в Иркутске и селе Залог, на которой как раз планируется сконцентрировать внимание на плане реализации проекта в России.

Беседовал Олег Носков

Фото предоставлены И. Огородниковым

Модель глубинного строения земной коры и верхней мантии юго-востока Сибирской платформы, где, предположительно, находятся крупнейшие месторождения платиноидов, никеля, хрома, алмазов и других полезных ископаемых создали ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Алтае-Саянского и Сейсмологического филиалов ФИЦ «Единая геофизическая служба РАН».

Об этом сообщает пресс-служба Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН.

Юго-восток Сибирской платформы — это часть Сибирского кратона, древнейшего устойчивого тектонического блока, который составляет геологическое ядро Северной Азии. Он охватывает миллионы квадратных километров между реками Енисей, Лена, Анабар и озером Байкал. Частью Сибирского кратона является Сибирская платформа.

Сейчас ученые институтов СО  РАН ведут глубинные сейсмические исследования на восточной окраине архейского Сибирского кратона.

Как сообщил ведущий научный сотрудник лаборатории глубинных геофизических исследований и региональной сейсмичности ИНГГ СО РАН д.г.-м.н. Александр Сальников, на одном из участков, который проходит по территории Республики Саха (Якутии), были выполнены исследования методом глубинного сейсмического зондирования. “Именно там расположены главные структуры фундамента юго-восточной части Сибирской платформы”, – подчеркнул он.

По словам Сальникова, для создания модели специалисты институтов “провели взрывные работы в болотах, водоёмах и карьерах глубиной от 1 до 3 метров, а также использовали вибросейсмические комплексы для возбуждения упругих колебаний грунта. Эти колебания регистрировались специальной аппаратурой”.

Проведение взрывов обусловлено тем, что “значительная часть докембрийского фундамента перекрыта осадочным чехлом и недоступна для изучения прямыми геологическими методами”.

Изображение  - пресс-служба ИНГГ СО РАН