Мечта о «зеленых» городах

Ранее мы уделили большое внимание проекту строительства в Арктике «атомных» биоэкопоселений. Напомним, что данный проект является частью приоритетной государственной программы по поддержке биоэкономики в России. Сеть арктических биоэкопоселений должна наглядно продемонстрировать возможности новейших технологий, разработанных в рамках тех принципов, что должны лежать в основе грядущего Шестого технологического уклада. В перспективе базовая модель биоэкопоселения, пройдя проверку в экстремальных условиях полярного климата, может стать основой для проектирования инновационных поселений в других климатических зонах – вплоть до тропиков (параллельно та же модель будет «обкатываться» для последующего создания лунных обитаемых баз).

Само по себе обращение руководства страны к теме биоэкономики и инициирование соответствующих программ наглядно показывает некий сдвиг в понимание реальных трендов развития. В этом есть большой плюс. В то же время необходимо обратить внимание на то, что указанные тренды проговаривались нашими учеными более тридцати лет назад, когда тема биоэкономики в нашей стране официально не поднималась вообще – ни на одном уровне. Однако среди ученых были те, кто прекрасно осознавал реальные перспективы.

В Новосибирске во второй половине 1980-х годов тему строительства экологических поселений – как поселений будущего – поднимала группа ученых из Академгородка, ставших инициаторами проекта «Экодом». Отметим, что тогда это направление еще не получало государственного одобрения, поэтому многое делалось на чистом энтузиазме. К счастью, у наших энтузиастов были единомышленники за рубежом из числа тамошних ученых, благодаря чему по теме экологических поселений удалось очень быстро наладить международный диалог. Результатом такого взаимодействия стал Международный семинар на тему: «Экологический поселок и экологический дом в Сибири», прошедший в новосибирском Академгородке 8-10 ноября 1990 года.

Показательно, что в числе участников мероприятия были представители Западной Европы. Например, архитектор из Дании Торбен Гаде, который рассказал о проекте поселка «Торстед Вест» недалеко от портового городка Хорсенс. В основу проекта данного поселка легла концепция «здорового города», которая интегрирует принципы «широкой демократии» с бережным отношением к окружающей среде, включая использование экологически чистых материалов. Под застройку было отведено 55 га. Первая фаза строительства, включающая 400 зданий (жилых домов, торговых предприятий, предприятий сферы обслуживания) должна была начаться летом 1991 года и вестись в течение 6 – 10 лет.

Особый интерес представляет организация самого проектирования поселка. Если изначально организационная структура представляла собой иерархию с городским Советом Хорсенса наверху, то в случае с проектом эко-поселка сформировалась горизонтальная структура равноправных взаимодействий: Городского совета Хорсенса, разработчиков, строителей, Совета будущих жителей Торстед Вест и Исполнительного комитета. Своим сибирским коллегам Торбен Гаде предоставил подробные материалы по данному проекту, а также материалы по другим аналогичным зарубежным проектам.

Еще один зарубежный участник семинара – датский архитектор Кинна Хенриксен – объяснила, как нефтяной кризис начала 1970-х годов повлиял на эксперименты датчан в области альтернативных источников энергии: солнечной энергии, энергии ветра, биогаза и почвенного тепла. Поначалу такие эксперименты являлись занятием небольших групп энтузиастов. Но, начиная с 1987 года – после Брундтландтского доклада, содержавшего ряд рекомендаций по сокращению энергопотребления, - эксперименты в области ВИЭ получили государственную поддержку. С этого времени Министерство жилищного строительства стало выделять специальные дотации, покрывающие гражданам и организациям расходы на усовершенствование борьбы с загрязнениями окружающей среды.

Уже в те годы в Дании разрабатывались проекты с государственным участием, предусматривавшие применение ветряных турбин и солнечных коллекторов, строительство недорогих остекленных пристроек к домам и квартирам для аккумуляции солнечного тепла и т.п. Тогда же началась вводиться практика сортировки гражданами бытовых отходов (так называемый раздельный сбор мусора). Одновременно налаживалось сокращение потребления воды путем вторичного использования бытовых вод в домах и квартирах.

Особый интерес для нашей темы представляет проект Торус, разработанный группой датских энтузиастов. Речь шла о строительстве отдельного агропоселка и домов с автономной системой жизнеобеспечения, и использующих в основном альтернативные источники энергии. В проекте поселка предполагалось прямое «замыкание» циклов жизнедеятельности человека с природой через аграрное производство. По этому пункту данный проект четко перекликался с основной идеей сибирского Экодома, что, кстати, было отмечено в материалах указанного Международного семинара.

Точно так же, как в сибирском Экодоме, датский проект предполагал строительство «солнечных домов», аккумулирующих энергию Солнца. Большое внимание в Дании уделялось использованию энергии ветра. Уже тогда широкую известность во всем мире получили турбины датской компании «Датвинд», которые экспортировались в разные страны, в том числе – в США.

Интересно также то, что в то время в Дании начали проводиться конкурсы проектов по городской экологии. Победители получали финансовую поддержку от правительства на реализацию своих проектов.

Среди участников новосибирского семинара были также и норвежские архитекторы. Так, архитектор Рольф Якобсен представил доклад, в котором дом рассматривался как экологическая структура. Основная мысль доклада: каким образом построить дом, чтобы предотвратить экологические проблемы, вызываемые современными строительными материалами и технологиями. Важной частью доклада стало описание экспериментов по конструированию влагопроницаемых («дышащих») стен. При этом, что особо показательно, разработчики исходили из того, что дом является активной частью экосистемы, в которой он объединен с окружающими его природными процессами.

Как отметили участники семинара, традиционный как для Скандинавии, так и для Руси деревянный бревенчатый дом четко соответствует указанным требованиям. С точки зрения физики его стены функционируют как естественный теплообменник. Современные технические решения используют композитные стены из высокопористых материалов, не обработанных влагостойкими красками или лаками. В докладе как раз приводились примеры и описания устройства таких стеновых конструкций в построенных и уже функционирующих в Норвегии объектах – жилых домах, пекарнях, коровниках и других. В дальнейшем, по словам докладчика, планируется дополнить эти эксперименты созданием «экосистем» (замкнутых циклов) внутри дома, включая использование воды, растений, рыб и микроорганизмов.

Были и другие доклады зарубежных участников. Например, прозвучал доклад о стратегии пермакультурного дизайна. В начале 1990-х о пермакультуре в нашей стране еще мало кто знал. В этой связи вполне может быть, что именно Новосибирск стал тем местом, где ей впервые уделили внимание представители отечественной науки. Причем, ученые Академгородка получили в свое распоряжение даже цветной видеофильм о пермакультуре, вместе с книгой автора данного направления – Билла Моллисона (о котором мы в свое время писали). И что еще интересно: наши ученые вели в то время переговоры о проведении в Новосибирске курса занятий по пермакультуре для всех желающих силами зарубежных специалистов.

Со стороны российских (правильнее – еще советских) специалистов также прозвучал ряд докладов по теме экологического домостроения. Так, большое внимание с их стороны уделялось вопросам автономного энергоснабжения. Например, предлагалась конструкция каталитического теплогенератора, работающего на жидком и газообразном топливах (дизель, керосин, природный газ, биогаз). По утверждению докладчика, применяемый здесь катализатор производится серийно и обеспечивает экологическую чистоту за счет полного окисления продуктов сгорания. Естественно, ставился вопрос и о применение солнечных коллекторов и предлагались различные конструкции таких устройств.

Были доклады и по способам утилизации отходов. Например, предлагалось применение электрохимических процессов для очистки бытовых сточных вод. Были доклады по технологиям переработки минерального сырья и отходов, а также технологии получения строительных материалов из местного сырья.

И что особенно важно: наши специалисты уже тогда, 36 лет назад, проговаривали архитектурно-планировочные решения экологических поселков. Мало того, участники семинара пытались применить свои наработки к жилой застройке на территории Советского района, в котором были крайне ограниченные ресурсы по теплу и канализации.

Понятно, что в те годы круг таких энтузиастов был еще весьма узок. Их идеи до сих пор воспринимаются как «экзотика» даже в самом Академгородке. Однако тот факт, что сегодня тема создания экологических поселений поднята на самом верху в качестве приоритетного национального проекта, говорит о многом. Скажем так, эволюция в этом направлении свершилась.

Николай Нестеров

Коляска-"вездеход"

С производством уникальных инвалидных электроколясок на основе отечественных комплектующих 10 июня ознакомилась заместитель Губернатора Ирина Мануйлова. Разработчиком не имеющих аналогов в мире высокотехнологичных средств реабилитации для людей с ограниченными возможностями является инновационная компания Новосибирской области, являющаяся резидентом «Сколково».

Как подчеркнула Ирина Мануйлова, Правительство региона уделяет огромное значение разработкам инновационных компаний, они ведутся при участии государственной поддержки – данная компания получала господдержку на каждом этапе своего развития – от создания прототипа до расширения и серийного производства.

«Сочетание господдержки, передовых инженерных и ИТ-решений, а также использование 85% российских комплектующих позволили создать уникальный инновационный отечественный продукт мирового уровня, помогающий решать важнейшие социальные задачи. Это не просто высокотехнологичное производство, это уникальный инструмент, возвращающий людям мобильность и независимость. Это большой шаг к созданию доступной среды не только в нашем регионе, но и в стране», – отметила замгубернатора.

Инноваторы продемонстрировали полный производственный цикл основного продукта компании – инвалидной коляски с электроприводом ступенькоход, призванного обеспечить безбарьерную доступную среду для людей с ограниченными возможностями. Электроколяска позволяет пользоваться лестницами в местах отсутствия пандусов, подъемников и других приспособлений, не прибегая к помощи посторонних людей. В процессе изготовления колясок используется 85% российских комплектующих, включая материалы, электронные компоненты, пресс-формы. Производство электроники и программное обеспечение полностью разработаны инженерами компании и не имеет аналогов в России. Это немаловажный фактор, позволяющий внедрять уникальный во всем мире функционал. Благодаря инновационной системе вертикализации, а также полному приводу с крабовым разворотом коляска позволяет не только передвигаться по любой местности, но и принимать вертикальное и горизонтальное положение, что открывает новые возможности для общения, работы и реабилитации.

Представленный модельный ряд разработок компании разнообразен по назначению и по функционалу и включает кресло-коляску с электроприводом, коляски ступенькоходные, коляски вездеходные, лестничный подъемник, кресло-коляску вездеход. Линейка продукции широкая: от легких электроколясок до футбольных. Разработчики постоянно совершенствуют изделия, расширяя их функционал. В этом году полностью модернизировали футбольную коляску: перекроили раму, посадку, изменили настройки, перенастроили двигатель. В результате ее эффективность выросла на 70%.

Министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев отметил эффективность мер господдержки инноваторов: «Этот проект – отличный пример того, как выстроенная система господдержки помогает инновационным компаниям пройти путь от идеи до серийного производства и выхода на рынок. Компания – резидент Фонда «Сколково», участник конкурсов Фонда содействия инновациям, последовательно получала необходимое финансирование на всех этапах своего развития. Системную поддержку стартапам региона от разработок к промышленному внедрению оказывает Новосибирский областной инновационный фонд, региональный оператор «Сколково» и региональный представитель Фонда содействия инновациям», – прокомментировал министр.

Фото - пресс-служба правительства Новосибирской области

Светящийся биотест

Ученые Красноярского научного центра СО РАН предложили простой лабораторный анализ мочи для отслеживания пациентов после лечения рака мочевого пузыря. Тест определяет белок сурвивин: свечение падает после удаления опухоли и снова растет при рецидиве.

Сотрудники Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук вместе с коллегами из Красноярского медицинского университета и онкодиспансера разработали нетравмирующий метод мониторинга рака мочевого пузыря, рассказали в научном центре.

Белок сурвивин появляется в моче при развитии опухоли и исчезает после успешного лечения. Существующий контроль требует частых цистоскопий — введения инструмента в мочевой пузырь, что тяжело для пациента и дорого. Новый анализ выявляет сурвивин с помощью биолюминесцентного иммунотеста: к белку присоединяют светящуюся метку — искусственную люциферазу. Чем больше сурвивина, тем ярче голубое свечение.

"Существующие коммерческие наборы для определения сурвивина не предназначены для клиники, они импортные и не всегда чувствительны. Мы разработали свой вариант иммуноанализа. Обнаружение сурвивина сопровождается излучением голубого света. Наш способ выявляет мочевой сурвивин в диагностически значимом диапазоне концентраций", - объяснил Никита Панамарев, младший научный сотрудник Института биофизики СО РАН

Тест достоверно отличает больных от здоровых: специфичность достигает 97%. Если анализ показывает наличие белка, у пациента почти наверняка развивается рак или другая патология мочеполовой системы. При этом концентрация сурвивина напрямую связана со стадией и размером опухоли.

Исследователи проверили: после удаления опухоли содержание белка падает, а при рецидиве снова растет. Значит, за пациентами можно следить без инвазивных вмешательств. Все реагенты отечественные, методика проста и после сертификации станет доступна для лабораторий поликлиник. Работа поддержана грантами РНФ и Красноярского краевого фонда науки, результаты опубликованы в журнале «Вопросы онкологии».

Фото - КНЦ СО РАН

Археология «в цифре»

Цифровые технологии проникают во все направления научных исследований и археология не стала исключением. Какие новые возможности «цифра» дает в изучении артефактов и археологических памятников – в новом интервью с главным научным сотрудником Института археологии и этнографии СО РАН, д.и.н. Андреем Павловичем Бородовским.

– Как давно появилось такое направление как «цифровая археология» и что оно в себя включает?

Цифровая археология активно развивается последние двадцать лет и включает в себя совокупность инструментов и методов, которые позволяют оцифровывать объекты исследований археологов, представлять и изучать их на качественно новом уровне.

Люди, не вовлеченные в этот процесс, иногда сводят направление к 3D-реконструкции, потому что это яркие картинки, они красивые, понятны неспециалисту, но оно намного шире. Любое изображение является своеобразной интерпретацией археологического источника. И насколько точно оно сделано, соответственно, настолько точно источник отражён на таком графическом уровне. И в этом плане классическая геодезия как формат классической картографии, но далеко не всегда могла давать те результаты, которые получаются в результате 3D-моделирования в формате цифровой археологии. Но цифровая археология не ограничена самой моделью, это и процессы, с помощью которых она строится, и главное – методы, которые позволяют использовать эту модель для получения новых знаний.

В этом, кстати, особенность самого направления. Обычно, когда мы говорим про разные направления археологии – египетская археология, археология насилия и т.п. – в названии отражен предмет исследования этого направления. А цифровая археология – это набор методов, основанных на современных технологиях и применимых к самым разным предметам археологических исследований.

– И все же, помимо построения компьютерной модели археологического объекта, что ещё можно отнести к цифровой археологии?

Цифровая археология включает также использование томографии, которая строит очень точные модели и даёт совершенно новые ракурсы восприятия – Это самые разные способы цифровой обработки имеющихся у нас данных, вплоть до использования искусственного интеллекта. Буквально недавно, в Москве коллеги, проанализировав большой массив оцифрованных данных, смогли достаточно точно для европейской части России эпохи Средневековья выявлять места добычи сырья для изготовления керамики.

Цифровая археология включает также использование томографии, которая строит очень точные модели и даёт совершенно новые ракурсы восприятия. Ну и в целом, те современные методы, которые уже используются в проектировании, архитектуре, конструировании. Там специалисты давно отказались от классических, графических чертежей и работают со специализированными программными продуктами.

И здесь то же самое. Эти цифровые модели изображений можно получать же разным образом: сканированием, например, при помощи лидаров, или путем обработки съёмки с квадрокоптера по определённой программе, как это вот мы делали на Иртышской линии. Когда объекты большие, просто так одним снимком детально их не зафиксировать. Но, получив объёмное изображение с квадрокоптера, обработав его в соответствующей программе, мы потом могли создавать статические и динамические 3D-модели этих объектов, которые мы могли поворачивать под разными углами.

Есть более простые методы, так называемая фотограмметрия, когда вы с нескольких точек снимаете один и тот же объект, а потом он, собственно говоря, у вас, в мультимедийном продукте становится своеобразным мультипликационным роликом, где вы, так сказать, можете выбирать интересные вам ракурсы, изучать их.

В качестве примера, могу рассказать одну интересную историю. Когда мы работали на Алтае, мы нашли очередной сосуд, на котором изображены змеи. Это такая очень характерная вещь для эпохи раннего Железного века, для пазарыкской культуры. Они обычно изображены в виде такого зигзага, как бы ползущего снизу-вверх. И когда мы сделали фотограмметрию этого сосуда, мало того, что мы получили очень точное изображение для развёртки, при конвертации его в мультипликационный ролик эти змеи поползли по поверхности сосуда, за счёт того, что он крутился.  Произошло своеобразное оживление, и оно позволяет иначе взглянуть на замысел мастера, который раньше мы воспринимали как просто зигзаг.

– Есть определённые археологические объекты, которые по разным причинам были утрачены и разрушены. Есть археологические объекты, до которых по различным причинам добраться сейчас невозможно. Позволит цифровая археологии решить эти проблемы, восстановить утраченное или создать модели объектов, с которыми можно работать в компьютере того, раз сегодня раскапывать их все равно нельзя?

– Да, это так, причем, цифровая археология в этом плане открывает даже более интересные возможности. Вот смотрите, после старых раскопок остались определённые чертежи. И есть очень большая вероятность оцифровки вот этой графики и перевода его на современный визуальный язык с восстановлением того, что же они действительно копали. Это не просто оживление старых фотографий, мы тоже можем строить модели, которые, по большому счёту, будут нам давать совершенно другую реальность.

Ещё раз подчеркну, мы видим не просто картинку, а совершенно новый качественный результат. Опять приведу конкретный пример. Когда мы на Алтае изучали городище «Чултуков Лог-9», то при классической топографической съёмке мы не получали очень многих нюансов, которые нам были интересны.

А когда мы загнали туда тахометр и очень жёсткой системой точек получили некие пространственные реперы, то выяснилось, что у этого городища на этой тахометрической съёмке хорошо виден ров, который мы сейчас уже визуально практически не различаем.

То же самое было, когда мы снимали и строили 3D-модель площадки Умревинского острога. Перепад высот, во многом, нам показал, те характеристики, на которые ориентировались строители острогов, когда, у них было написано правило: «выбрать место ровное, угожее». Соответствующе определённым параметрам, связанным с рекой.

– Цифровые технологии, прежде всего, искусственный интеллект, машинное зрение используются в анализе местности для поиска новых объектов раскопок?

– Безусловно, потому что появляется возможность обработки очень большого массива данных. Не скажу, что они однозначно будут успешны в работе с уникальными объектами, потому что вопрос поиска уникальных объектов – это, как правило, дело случая. Но вот обработка и анализ массовых данных, в которых сложно сориентироваться человеку и всё это обобщить – есть очень большие возможности.

Но в данном случае искусственный интеллект – это не более чем инструмент. Он не формирует идеологии поиска и, соответственно, каких-то исследовательских решений. Я могу сказать это достаточно уверенно потому, что начал этим заниматься достаточно давно. По сути дела, первую такую 3D-модель городища Султуков Лог-1 мы построили в 2011 году. И я очень прекрасно понимал одну простую вещь. Есть ряд моментов, которые я не могу прежними визуальными средствами донести при научной публикации. Ведь получается, что в археологии если мы раскопали какой-то памятник, мы его, по сути дела уничтожили. А значит, наша задача сделать максимально приближённую к нему реплику, с которой можно работать, и которая по большому счёту очень хорошо отражала бы источник.

В этом плане, конечно, выигрывают объёмные модели, которые можно с разных ракурсов поворачивать. Но ещё раз подчеркну, идеологию формирует исследователь. Сам искусственный интеллект, наверное, если, проанализирует какую-то карту с большим количеством уже выясненных памятников, может археологу подсказать на какие-то закономерности, которые раньше, исследователи просто не замечали в силу разных причин. Но это не более чем инструмент, возможность отдать в руки искусственному интеллекту технические задачи, связанные с рутинной работой. А прорывная научная работа остается за человеком, когда ему приходит в голову блестящая гипотеза или формируется какая-то теория.

Это ни в коем случае не принижение роли современных технологий. На самом деле они очень сильно помогают нам в исследовательской работе. Сейчас, вот, например, мы получили достаточно большой массив данных о расположении археологических памятников в пространстве. Когда мы обрабатываем эту информацию, у нас стоит ещё другая задача – перевести эту картографию в историческую географию.

А историческая география – это всегда связи между объектами и закономерности, которые образуют эти объекты. Соответственно, заложив сетку критериев отбора, интеллект может просчитать нам те варианты, которые мы пока, в силу, так сказать, как бы своих возможностей не замечали.

Так что цифровая археология решает много важных задач, просто не стоит надеяться, что компьютер, искусственный интеллект сможет со временем полностью заменить естественный, человеческий. У каждого будут свои задачи, цели, направления работы.

Работа подготовлена по теме Госзадания НИР ИАЭТ СО РАН «Формирование оригинальных черт российской цивилизации и становление империи на материалах исследований памятников Сибири XVI–XX веков» (FWZG-2025-0013).

Сергей Исаев

Изображения предоставлены А.П. Бородовским

От экспертизы к стратегии

В Российской академии наук начала работу в новом формате Комиссия по обновлению приборной базы и развитию отечественного научного приборостроения. На первый взгляд это может показаться просто организационным изменением. Но на деле речь идет о более серьезном процессе: РАН постепенно возвращает себе влияние в сфере приборной политики и намерена выстроить здесь системную стратегию.

Почему без современной приборной базы для науки разговоры о технологическом лидерстве остаются лишь декларациями? Что сегодня происходит с программой обновления оборудования? Почему лаборатории месяцами ждут реактивы, а уникальные лабораторные животные гибнут при длительном таможенном оформлении? Об этом корреспонденту «Поиска» рассказал председатель комиссии академик Ренад САГДЕЕВ.

– Ренад Зиннурович, «приборная» комиссия РАН получила новое имя и существенно расширенные полномочия. Что принципиально меняется в ее работе?

– После того, как институты, учредителем которых была Академия наук, перешли в ведение Министерства науки и высшего образования, в вопросах приборной базы за РАН оставили в основном экспертные функции. Но в последние годы, особенно с приходом президента РАН Геннадия Яковлевича Красникова, ситуация начала постепенно меняться. Академия расширяет функционал. Посмотрите: ей вернули ВАК, передали Дома ученых, сегодня она фактически определяет государственное задание организациям научной сферы.

Так получилось и с обновлением приборной базы.

Раньше министерство фактически самостоятельно занималось «приборными» конкурсами, привлекая ученых для экспертизы заявок. Но Геннадий Яковлевич всегда подчеркивал: члены академии в этом случае выступают как частные лица. Между тем в Академии наук существует легитимный орган - приборная комиссия, состав которой утверждает Президиум РАН, и этот орган институционально практически не задействован.

Теперь ситуация иная. Нам удалось договориться с министерством о новом порядке взаимодействия, что потребовало реформирования комиссии и изменения ее состава. Эта работа ведется при участии курирующего деятельность комиссии вице-президента РАН Сергея Алдошина.

– Как теперь будет организовано дело?

– Конкурсные процедуры по-прежнему будет проводить министерство - оно учредитель институтов, у него средства, юридически именно оно имеет право объявлять конкурсы. Но условия участия, технические задания, механизмы распределения средств теперь будут формироваться совместно, в результате общей работы всех заинтересованных сторон. Это очень важное изменение.

Министерство будет осуществлять формальный анализ заявок, проверять, нет ли нарушений условий конкурса, правильно ли оформлены документы, не имеют ли организации-участники задолженностей перед бюджетом. А после этого начнется наш труд - экспертиза.

– Каким образом она будет проводиться?

– В Комиссии по обновлению приборной базы и развитию отечественного научного приборостроения представлены все отделения РАН. Мы создаем экспертные группы примерно по десяти направлениям. Руководителями становятся члены комиссии, а дальше они уже подбирают экспертов - профессионалов в конкретных областях.

Состав экспертных групп утверждается либо всей комиссией, либо ее бюро. Мы стараемся сделать процедуру максимально профессиональной и прозрачной.

– В последние годы финансирование программы обновления приборной базы заметно сократилось. Как это сказалось на состоянии научной инфраструктуры? Насколько критична ситуация сегодня?

– Положение действительно ухудшилось. В 2024 году завершилась большая программа в рамках национального проекта «Наука и университеты». За пять лет на обновление приборной базы было выделено примерно 65 миллиардов рублей. Это очень серьезная поддержка.

Правда, существовало ограничение: в конкурсах участвовали только институты первой категории. Организации второй и третьей категорий фактически были обречены на стагнацию. Ведь сегодня без современного оборудования заниматься наукой невозможно. Это в XVII-XVIII веках ученые могли совершать фундаментальные открытия практически без сложных приборов. Ньютон, условно говоря, посмотрел на падающее яблоко - и сформулировал закон всемирного тяготения.

Сейчас все иначе. Наука чрезвычайно усложнилась, возникло огромное количество направлений, особенно в биологии, химии, физике, науках о жизни. Приборы сегодня не просто важны - они определяют саму возможность исследований. Причем это касается не только естественных наук.

– И гуманитарных тоже?

– Конечно. Возьмите археологию. Для точного датирования сейчас используются ускорительные масс-спектрометры - исключительно сложное оборудование. До последнего времени в России вообще не было таких приборов. По инициативе академика Анатолия Деревянко Институт ядерной физики Сибирского отделения РАН еще в 2011 году создал собственную установку. Позднее в Швейцарии был закуплен уникальный компактный ускорительный масс-спектрометр в полной комплектации. Это позволило решить проблему приготовления образцов и стать полноправным участником международных открытых баз данных.

Или лингвистика. Специалисты исследуют механизмы речи с помощью МР-томографии в динамическом режиме - фактически снимают «кино» работы речевого аппарата.
Так что разговоры о том, что гуманитариям приборы не нужны, давно неактуальны.

– Давайте вернемся к нацпроекту. Что произошло после его завершения?

– Масштабная программа обновления приборной базы фактически закончилась. Остались только конкурсы для центров коллективного пользования (ЦКП) и программа по научному приборостроению. Объемы финансирования стали существенно меньше.

В этом году мы договорились с министерством о проведении трех конкурсов на обновление приборной базы ЦКП - научного, инжинирингового и для малых организаций. Последнее очень важно, так как небольшие институты не имели возможности конкурировать с крупными структурами.

К сожалению, в последний момент все эти конкурсы отменили из-за отсутствия финансирования. Получилось, честно говоря, нехорошо.

– Есть ли шанс, что конкурсы состоятся позже?

– Мне хотелось бы ошибиться, но в этом году, скорее всего, этого не будет. Однако на следующий год мы планируем снова запускать все три перечисленных направления.

– Расскажите про конкурс по научному приборостроению, который состоялся. Вошли ли в новую комиссию специалисты, имеющие практический опыт создания сложных приборов?

– Безусловно. Отделения специально включали таких людей. Речь ведь идет не о сугубо научных вопросах, а о сложнейших исследовательских комплексах. А специалистов, которые действительно понимают эту сферу, в стране не так много.

Проблема в том, что мы много лет в основном покупали импортное оборудование. Свое производство практически утратили. Хотя в Советском Союзе были весьма серьезные разработки - например, хорошие масс-спектрометры.

Сейчас наконец пришло понимание: без собственной приборной базы наша наука развиваться не сможет. Программа приборостроения появилась, но объемы финансирования пока совершенно не соответствуют масштабам задач.

Есть такой показатель - техновооруженность на одного исследователя: сколько средств выделяется на оборудование в расчете на ученого. У нас он составляет примерно 1,5 миллиона рублей. К 2030 году этот показатель планируется довести до 3 миллионов. А в Соединенных Штатах - это около 60 миллионов в пересчете на рубли. Разница колоссальная.

– Где она особенно заметна?

– На самых современных и дорогих установках. Например, криоэлектронные микроскопы, позволяющие изучать биологические образцы при температуре жидкого азота, что предотвращает повреждение тканей электронным пучком. Это сегодня один из ключевых инструментов в науках о жизни. Прибор чрезвычайно сложный и дорогой.

У нас такой микроскоп фактически один - в Курчатовском институте, и он уже не новый. В США их около двухсот, в Китае - примерно сто пятьдесят. Понятно, что проводить исследования мирового уровня в таких условиях крайне трудно.

Хотя надо быть объективным: крупные мегапроекты у нас тоже реализуются. В этом году в Новосибирске запускается СКИФ - огромный синхротронный комплекс. В Иркутске создается мощный гелиофизический центр. Государство поддерживает такие проекты, на них выделяются сотни миллиардов рублей.

Но если смотреть на ситуацию в среднем по стране, отставание очень серьезное.

– Как проходил конкурс на разработку отечественного научного оборудования в этом году?

– Заявок пришло мало - всего пятнадцать. Десять из них министерство отклонило по формальным признакам. Не так давно на площадке ФИАН, директор которого академик Николай Колачевский - председатель соответствующей экспертной группы, прошла защита оставшихся пяти проектов. Позднее участники выступили с докладами и на заседании приборной комиссии. Она поддержала принятое группой решение. Победил только один проект - на разработку ДНК/РНК-синтезатора. Заявитель - Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН - лидировал с почти двукратным отрывом от остальных.

Коллектив действительно очень сильный. Они давно работают в этой области, у них есть Центр коллективного пользования «Высокоточный синтез ДНК/РНК», налажено сотрудничество с компанией «БИОССЕТ», которая занимается полным циклом производства оборудования.
В рамках данного проекта предполагается создать отечественный автоматический синтезатор нового поколения. Это крайне важное направление для генетических исследований и обеспечения технологической независимости страны.

А для нас не менее важным оказался сам опыт такой очной защиты. Все увидели, насколько сложна оценка приборостроительных проектов. Там ведь мало одной научной идеи. Нужно понимать, насколько эффективен индустриальный партнер, возможен ли серийный выпуск, будет ли прибор востребован, окупится ли производство.

В ходе рассмотрения представленных проектов выяснилось, что многие из них отличаются высоким качеством проработки. Поскольку часть средств осталась нераспределенной, было принято решение провести дополнительный конкурс и после устранения замечаний повторно рассмотреть часть заявок, ранее отклоненных по разным причинам.

В следующем году, когда работа будет организована по новой схеме, надеемся уже на сотни заявок и полноценную работу экспертных групп.

– А насколько вообще реалистична задача создания собственной линейки научных приборов?

– В отдельных сегментах мы уже конкурентоспособны. Во время ковида, например, наши специалисты очень быстро наладили производство тест-систем и оборудования для диагностики.
Но в целом стартовые условия у нас, конечно, несопоставимы с зарубежными. Китай вкладывает в разработку научного оборудования огромные деньги. Они ушли далеко вперед и продолжают двигаться дальше.

Даже если мы научимся производить многие приборы, конкурировать с ними по себестоимости будет сложно. Поэтому, вероятно, без специальных мер поддержки отечественного оборудования, по крайней мере, на первых этапах не обойтись.

Понимаю, что для государства сегодня есть множество других приоритетов. Но жаль, что полного понимания того, что наука - это стратегическая инвестиция в будущее, пока, к сожалению, не родилось. Особенно если речь идет о проектах с длинным горизонтом результата - 10-15 лет.
Тем не менее позитивные изменения я все-таки вижу. Академии постепенно начинают возвращать часть полномочий. И это, конечно, внушает осторожный оптимизм.

– На первом заседании комиссии говорилось о необходимости аудита приборной базы институтов. Как предполагается организовать эту работу?

– Мы хотим, чтобы представители отделений РАН провели анализ состояния оборудования в институтах своих отделений - оценили степень износа техники, зависимость от импорта, проблемы сервисного обслуживания, кадровую ситуацию. Нужно понять, где сегодня самые тонкие места. Скоро начнем заслушивать первые доклады.

– Не появляются ли обвинения в том, что комиссия действует в интересах отдельных групп?

– Критика неизбежна в любой ситуации. Но при таком составе комиссии это практически исключено: у нас представлены все отделения, обсуждения проходят очень остро. Последнее заседание продолжалось три часа, звучали серьезные споры и высказывались особые мнения. Никакого «единодушия по команде» в комиссии нет.

– Какие факторы сегодня в наибольшей степени тормозят развитие приборной сферы?

– Развитие во многом сдерживают бюрократические ограничения, снижающие оперативность решений. Их смягчением комиссия также планирует активно заниматься.

Огромная проблема - закупочная деятельность. Действующие нормы законов по госзакупкам - 44-ФЗ и 223-ФЗ - плохо приспособлены для науки. Главный критерий там - минимальная цена. Но для научного оборудования это абсурд. Можно купить самый дешевый прибор и не получить на нем нужных данных. Для исследований главное - соответствие задачам исследований и качество.

Есть и другой сложный вопрос - приобретение уникального оборудования. Иногда необходим единичный прибор, аналогов которому просто не существует. Однако действующие процедуры существенно усложняют такие закупки. Мы понимаем: чиновники опасаются злоупотреблений, связанных с завышением цен. Но в отношении науки законодательство просто необходимо корректировать. Для «Росатома» или оборонной отрасли ведь существуют специальные режимы.
Не менее тяжелая ситуация - с таможней. Реактивы могут идти месяцами. Специальные лабораторные животные иногда погибают при длительном прохождении процедур, ведь их перевозят с минимальным запасом питания.

Те, кто работал за рубежом, знают: там нужный реагент можно получить за сутки практически из любой точки мира. А у нас иногда приходится ждать полгода.

Поэтому мы снова поднимаем вопрос о создании специализированных таможенных терминалов и коридоров для научных грузов.

– Хочется закончить наш разговор на оптимистической ноте. Что дает надежду?

– Молодежь. Вижу в наших институтах много талантливых, мотивированных ребят. Они быстро осваивают современные методы, им все интересно. Но им нужны перспективы: нормальные условия работы, достойные зарплаты и, конечно, современное оборудование. Иначе мы теряем лучших - они уезжают.

Считаю, что наша комиссия сегодня работает на переднем крае решения этих задач. Постараемся сделать все возможное в нынешних непростых условиях.

Надежда Волчкова

Фото предоставлено пресс-службой ЦКП «СКИФ»

Кошки, гены и эволюция

Вышла книга о кошках и генах, написанная генетиками Института цитологии и генетики СО РАН профессором Павлом Бородиным и к.б.н. Любовью Малиновской. В ней авторы простым языком рассказывают, как эволюционировали кошки и как гены формируют их внешний вид и поведение.

Вышла книга о кошках и генах, написанная генетиками Института цитологии и генетики СО РАН профессором Павлом Бородиным и к.б.н. Любовью Малиновской Всего у книги два автора и пятнадцать глав, которые соавторы разделили между собой. «Мы с Павлом Михайловичем вместе эту книгу написали, каждый писал свои отдельные главы. Конечно, мы всё обсуждали и редактировали друг друга, но текст рождался одновременно совместно и раздельно», – объяснила Любовь Малиновская, которая является не только сотрудником ИЦИГ СО РАН и Новосибирского государственного университета, но и заводчиком питомника сибирских кошек.

Павел Бородин несколько лет назад уже издавал популярную книгу «Кошки и гены», но «Кошки, гены и эволюция» создавалась «с чистого листа». «Название не так сильно поменялось, но содержание полностью новое. Мы не брали за основу предыдущую книгу, за исключением небольшого пересечения в главе про геногеографию» – подчеркнула Малиновская.

Содержательно новая книга охватывает как генетику, так и эволюцию кошек. Эволюционная часть начинается с общего предка плацентарных млекопитающих и дальше прослеживается появление их современных ветвей: приматов, человека и, конечно, кошачьих. Затем авторы переходят к дикой кошке, родоначальнице наших домашних животных, истории её одомашнивания и появления современных пород. Они подробно разбирают, где и при каких условиях кошка стала домашней, и приводят самые свежие научные данные.

Особое место занимает пересмотр истории одомашнивания, который произошёл буквально в прошлом году. Ранее основой для реконструкции служила митохондриальная ДНК, хорошо сохраняющаяся в древних костях, и считалось, что одомашнивание кошек началось около 10 тысяч лет назад. Недавние исследования позволили извлечь фрагменты ядерной ДНК и уточнить картину. «И оказалось, что многое могло происходить не так, как мы думали. Пришлось срочно переписывать главы про одомашнивание, чтобы книга отражала последние данные», — рассказала Любовь Малиновская.

Книга адресована широкому кругу читателей. Авторы рассчитывают, что она будет полезна и старшеклассникам, уже знакомым с основами биологии и генетики, и школьным учителям, и взрослым любителям кошек. «Мы говорим не только про эволюцию, но и про кошачью генетику: генетику окрасов, морфологических признаков и многое другое. Учителям часто не хватает живых примеров: в учебниках обычно это горох или дрозофила, но кошки – гораздо более привлекательный объект для детей. Книга будет интересна и тем, кто просто любит кошек и хочет больше о них узнать», — считает Малиновская.

Идея такой книги появилась в 2021 году, и сначала авторы обещали издательству управиться за полгода. Но в итоге работа над книгой растянулась почти на пять лет. Пришлось прочитать огромное количество статей и попытаться изложить всё простым языком, понятным неспециалистам. Это заняло много времени, но авторы не жалеют, считая, что проект оправдал эти затраты.

«Кошки, гены и эволюция» уже вышла в бумажном виде, её можно приобрести на крупных маркетплейсах – Ozon, Wildberries, в сети «Читай‑город». Электронная версия доступна на «Литресе», в разных форматах для чтения. Авторы надеются, что в ближайшее время появится и аудиокнига.

Фото из архива ИЦиГ СО РАН

Пресс-служба Института цитологии и генетики

Исправление «стратегической ошибки»

Нефтяной кризис, вызванный военными действиями на Ближнем Востоке, начинает открывать руководителям Евросоюза важные стороны «объективной реальности», которые ранее игнорировались по сугубо идеологическим соображениям. Так, на наших глазах происходит переосмысление возможностей «зеленой» энергетики, основанной на возобновляемых источниках. «Неожиданно» выяснилось, что ветряки и солнечные панели не в состоянии избавить европейские страны от поставок углеводородов. Разумеется, ископаемое топливо до сих пор находится в «черном списке», однако теперь альтернативу ему усматривают не в солнце и ветре, а в мирном атоме.

В марте этого года под Парижем состоялся саммит по атомной энергетике, который вполне можно считать знаковым событием. Почему мероприятие проходило именно во Франции, догадаться не сложно. Эта страна по сию пору более 70% электрической энергии получает за счет атомных реакторов (причем часть электричества экспортируется в соседние страны). В отличие от Германии, Франция никогда не выказывала намерений отказаться от атомной энергии и полностью перейти на ВИЭ. И надо сказать, что ее руководство немало потрудилось над тем, чтобы внести атомную энергетику в «зеленый» список.

С такой постановкой вопроса, как мы знаем, в ЕС согласны далеко не все, и дискуссия продолжается. Тем не менее, упомянутый саммит отчетливо склоняет ситуацию в сторону реабилитации АЭС в глазах борцов с глобальным потеплением.

Особо показательным стало выступление на саммите главы Еврокомиссии Урсулы фон дер Ляйен. Понятно, что сама она не является специалисткой в области энергетики, однако надо понимать, что ее заявления отражают общую позицию Брюсселя по данному вопросу. В своем выступлении госпожа фон дер Ляйен еще раз напомнила о зависимости европейских стран от импорта ископаемого топлива, который становится всё менее стабильным из-за осложнения геополитической ситуации. Эта нестабильность уже наносит экономический ущерб европейским странам, и ослабить ее способны не ветряки или солнечные панели (что совсем недавно считалось вполне возможным), а как раз мирный атом.

По откровенному признанию госпожи фон дер Ляйен, отказ европейских стран от атомной энергетики оказался «стратегической ошибкой». Какое-то время казалось, что у атомных реакторов нет будущего в силу известных рисков для экологии и безопасности людей. Эти опасения в какой-то мере были оправданными, однако в целом они оказались преувеличенными. На самом же деле, по ее словам, мирный атом является «надежным и доступным источником энергии» с низким уровнем углеродных выбросов. Что касается ископаемого топлива, то военные действия на Ближнем Востоке еще раз показали уязвимость Европы от импорта нефти и газа. В таких условиях обращение к мирному атому является закономерным ответом на указанный вызов. Главное, чтобы ответ оказался консолидированным.  

На этом саммите глава Еврокомиссии объявила о создании специального фонда в размере 200 миллионов евро (230 миллионов долларов) для поддержки инноваций в области атомной энергетики. При этом она напомнила о том, что еще в 1990 году треть электроэнергии в Европе вырабатывалась на атомных электростанциях. Сегодня же данный показатель составляет около 15 процентов.

Что касается инноваций, на которые сегодня делается ставка, то в данном случае речь идет о внедрении малых модульных реакторов (ММР). В первую очередь для этого придется осуществить «гармонизацию» нормативных актов между государствами-членами. По словам фон дер Ляйен, как только технология ММР покажет свою безопасность, необходимо будет осуществить развертывание таких систем во всех странах Европы к 2030 году.

Напомним еще раз, что в ЕС пока что нет абсолютного единства по вопросам мирного атома. В роли главного локомотива здесь выступает Франция. Понятно, что президент этой страны Эммануэль Макрон выразил безусловную поддержку заявлениям главы ЕК. По его словам, развитие атомной энергетики является главным путем обретения энергетической независимости для европейских стран. Со своей стороны, он предложил стандартизировать для Евросоюза конструкции атомных реакторов. По крайней мере, такой шаг может существенно помочь государственному атомному гиганту EDF, который в последние годы терял контракты (в настоящее время компания полностью принадлежит государству).

Заметим, что руководство Бельгии сегодня также пытается полностью взять «под себя» атомную энергетику. В принципе, развитие данной отрасли осуществляется исключительно благодаря государственным инициативам. Это справедливо для всех стран, включая США и Россию. И как видим, руководство ЕС также пытается включиться в этот процесс. Об истинных мотивах Еврокомиссии гадать не будем. Однако По ПО 

упоминание малых модульных реакторов создает некоторую двусмысленность и может вызвать вопросы.

Дело в том, что тему ММР уже не один года озвучивает глава РФ Владимир Путин, регулярно выступая на соответствующих тематических форумах. Напомним, что на сегодняшний день именно Россия является безусловным технологическим и практическим лидером в области применения малых модульных реакторов (о чем мы неоднократно писали). Во всяком случае, наша страна уже имеет действующий коммерческий ММР (плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов», работающая с 2020 года на Чукотке). Параллельно компания «Росатом» строит первую наземную АЭС малой мощности в Якутии (на базе реактора «Ритм-200Н») и реализует проект «Прорыв», связанный с созданием атомного реактора Четвертого поколения. При этом Россия уже подписывает контракты на строительство ММР в Узбекистане (то есть фактически выходит с этими технологиями на зарубежные рынки).

Теперь эту тему подхватывает руководство ЕС. Создается впечатление, что госпожа фон дер Ляйен внимательно прослушала выступления Президента РФ и теперь воспроизводит его тезисы относительно реакторов малой мощности. Забавно, что еще пару лет назад энергетический суверенитет Европы связывали с еще большим строительством ветряков и солнечных электростанций. Теперь приоритеты начинают меняться, что лишний раз свидетельствует о начале отрезвления после многих лет воспевания ВИЭ.

Впрочем, остается не совсем ясно, как будет выглядеть «суверенитет» европейцев в атомной энергетике, особенно учитывая тот факт, что технологии ММР сейчас активно развивают страны, не особо дружественные ЕС (Россия, Китай, США). Кстати, на упомянутом саммите по атомной энергетике господину Макрону напомнили, что в 2025 году примерно 39% обогащенного урана для своих АЭС Франция закупила у России. На этом фоне враждебные заявления в адрес нашей страны выглядят как-то уж совсем неуместно.

В этих условиях отчаянную несгибаемость проявляет разве что Германия. Так, нынешний канцлер Фридрих Мерц поспешил заявить, что его страна не намерена возрождать атомные электростанции, от которых Германия полностью отказалась в 2023 году (когда были остановлены последние два реактора). Отметим, что первые атомные реакторы в этой стране были запущены в 1961 году. Всего в стране было построено 37 атомных реакторов, выдававшие не более 30% электрической энергии.

Однако после Чернобыльской аварии 1986 года в Германии активизировалось антиатомное движение, поддержанное партией зеленых. Благодаря их усилиям в 2000 году был официально провозглашен план отказа от атомной энергетики. Правда, в дальнейшем это решение было отложено в долгий ящик, но в 2011 году – после катастрофы в Фукусиме – к этому решению вернулись и начали его последовательно воплощать. И в 2023 году, как мы сказали, в «атомном» вопросе была поставлена точка.

Именно по этой причине нынешний канцлер заявил о невозможности поворота вспять. То есть немцы не намерены «проворачивать фарш» обратно. Мало того, министр окружающей среды Карстен Шнайдер открыто отклонил предложение госпожи фон дер Ляйен по возрождению атомной энергетики, заявив, что она уже обошлась налогоплательщикам в миллиарды. Он также раскритиковал тему ММР, заметив, будто разработка малых атомных электростанций ведется уже десятилетиями, но прорыва до сих пор не произошло. А все меры по возрождению атомной энергетики якобы сводятся к получению государственных субсидий.

В унисон с ним рассуждает и директор крупнейшего в Германии поставщика электрической энергии. По его словам, инвестиции в малые модульные реакторы для частных компаний нецелесообразны, поэтому предоставлять финансирование для ММР они не будут. То есть без государственного финансирования атомную энергетику развивать невозможно, а раз так, то по этой логике получается, что заниматься ей не стоит вообще. На всякий случай напомним, что Германия импортирует электроэнергию из Франции, где, как мы сказали, упор делается как раз на АЭС. Однако данное обстоятельство, как видим, не способно поколебать идеологические пристрастия немецких политиков.

В общем, абсолютного согласия по вопросу мирного атома в странах ЕС пока что не наблюдается. И все же отрадно наблюдать за тем, как некогда процветающая Европа в настоящее время намерена хоть в чем-то догнать (именно догнать) нашу страну.

Андрей Колосов

Изображение создано нейросетью

Когда горит аммиак

В поисках безуглеродных топлив ученые всё чаще обращают внимание на аммиак. В отличие от водорода, его проще хранить и перевозить, а при сгорании теоретически выделяются только азот и вода. Однако на практике в выбросах могут присутствовать оксиды азота и другие побочные продукты. Исследователи из Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН изучают, как сделать горение аммиака и его смесей с традиционным топливом максимально экологичным и эффективным. Одна из статей по этой теме опубликована в международном журнале Applied Sciences.

«Сравнительно недавно начался поиск безуглеродных топлив, то есть таких, которые не дают выбросов углеродсодержащих соединений (CO и CO2) в атмосферу. Один из перспективных кандидатов — аммиак: в его молекуле нет углерода, и он широко применяется в промышленности (например, для производства азотных удобрений), а значит, уже создана вся необходимая инфраструктура для его хранения, транспортировки и распределения», — рассказывает научный сотрудник лаборатории кинетики процессов горения ИХКГ СО РАН кандидат физико-математических наук Ксения Николаевна Осипова.

Аммиак (NH₃) рассматривается как химический носитель водорода: в молекуле довольно высокое массовое содержание атомов H. При этом смеси аммиака с воздухом малопригодны для нужд энергетики и транспорта из‑за очень низкой скорости горения по сравнению с обычными углеводородами. Поэтому в мире активно изучают смеси NH₃ с различными видами топлив.

«Водород — отличное топливо, но его сложно хранить, поэтому мы обратили внимание на аммиак как удобный носитель водорода. Чтобы применять его в двигателях, нужно досконально изучить процесс горения. Тогда можно будет создавать компьютерные модели и дорабатывать двигатели внутреннего сгорания для работы на новых смесях», — добавляет младший научный сотрудник лаборатории кинетики процессов горения Владислав Витальевич Матюшков.

В состав аммиака входят азот и водород. При горении водород образует воду, выделяя много энергии, поэтому NH3 рассматривают и как энергоаккумулятор. Аммиак можно синтезировать из водорода и азота, причем азот берут из воздуха, а водород — из разных источников, например получают из той же воды с помощью солнечной или ветровой энергии. NH₃ проще и безопаснее хранить, чем чистый водород. 

«Хотя при идеальном сгорании образуются только азот и вода, в реальных условиях могут появляться оксиды азота или недогоревший аммиак. Если добавлять другое топливо для лучшего горения, могут возникать и более токсичные вещества, например синильная кислота. Поэтому важно изучать химию горения, понимать, какие реакции идут в пламени, чтобы подобрать оптимальное соотношение аммиака, добавочного топлива и кислорода. Так можно получить максимум энергии и минимум вредных выбросов», — поясняет заведующий лабораторией кинетики процессов горения ИХКГ СО РАН доктор химических наук Андрей Геннадьевич Шмаков.

Аммиак целесообразно использовать там, где можно обеспечить стационарные условия горения. Например, на кораблях или электростанциях после выхода на оптимальный режим установка работает стабильно, а вредные оксиды азота практически не образуются, всё дожигается до чистого вещества. В результате процесс становится экологичным. В случае с легковым транспортом ситуация иная. При частых изменениях режима, например при старте с места, выбросы оксидов азота резко возрастают, пока система управления двигателя не подстроится. Поэтому для автомобилей аммиак малопригоден как топливо. 

Работа исследователей началась с изучения простых топливных смесей: аммиак смешивали с водородом. На следующем этапе специалисты перешли к смесям аммиака с легкими углеводородами, такими как метан, этан и этилен. Затем фокус сместился на системы с оксигенатами — простейшими спиртами (метанол, этанол, бутанол) и эфирами (диметиловый и диэтиловый эфир), которые могут быть получены из органического сырья. 

Сейчас идет третий этап исследований: изучается горение аммиака в смеси с тяжелыми углеводородами, характерными для бензина, дизельного и авиационного топлива. Конечная цель проекта — сформировать базу экспериментальных данных. Она необходима для проверки и доработки существующих теоретических моделей горения. Задача состоит в том, чтобы выявить их недостатки и повысить точность предсказания параметров процессов, протекающих в двигателях в реальных условиях.

«В нашей лаборатории используются два основных типа экспериментов. Первый — это изучение структуры пламени, то есть измерение пространственного распределения концентраций веществ в пламени, в том числе при давлениях выше атмосферного. Это позволяет приблизить условия эксперимента к реальным, характерным для двигателей. Второй тип — эксперименты в реакторе струйного перемешивания, который применяется для изучения кинетики окисления топлив при более низких температурах, чем в пламени, и позволяет точно определить температуру начала реакций окисления», — отмечает Ксения Осипова.

Исследователи получают данные о продуктах окисления, то есть о том, какие вещества образуются при горении исследуемой топливной смеси. Эта информация позволяет оценить корректность теоретических моделей. Благодаря большому объему данных удается находить реакции, из-за которых расчет расходится с экспериментом, и совершенствовать модели горения перспективных топлив.

«Помимо этого, мы изучаем образование ионов в пламени. Понимание механизма взаимодействия ионов с нейтральными компонентами пламени позволит разработать эффективные методы управления горением с помощью внешнего электрического поля, при котором возникает так называемый ионный ветер. Как и при горении углеводородов, в топливных смесях, содержащих аммиак, основным путем образования заряженных частиц является не термоионизация, а хемоионизация. В таких смесях мы обнаружили большое разнообразие азотсодержащих ионов. Нам впервые в мире удалось описать механизм образования положительных ионов в пламени смеси аммиака и метана. Сейчас мы изучаем кинетику образования отрицательных ионов. В будущем это поможет создать датчики, которые в реальном времени позволят поддерживать оптимальный режим работы двигателя», — дополняет старший научный сотрудник лаборатории кинетики процессов горения ИХКГ СО РАН доктор физико-математических наук Денис Анатольевич Князьков.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-19-00165. 

Ирина Баранова

Фото предоставлено исследователями

 

0,4% от ВВП

Выступая на Общем собрании РАН, ее президент академик Геннадий Яковлевич Красников акцентировал рекомендации Академии наук по финансированию фундаментальных исследований — эта цифра, по мнению членов РАН, должна достигнуть 0,4 % от ВВП к 2030 году.

В своем докладе Геннадий Красников представил краткий обзор работы РАН в 2025 году. Одним из крупных достижений он назвал то, что в состав РАН были включены издательство «Наука» (в следующем году оно празднует 300 лет), Российский центр научной информации и дома ученых, а также то, что Высшая аттестационная комиссия перешла под эгиду РАН. 

В ходе своей экспертной деятельности в 2025 году Академия представила более 80 тысяч экспертных заключений, количество отрицательных составило более 13 %. «Продолжает расширяться спектр тем, которые поступают на экспертизу, более 1 500 запросов мы получили от квалифицированных заказчиков», — добавил Геннадий Красников. 

Отдельно он упомянул, что РАН проанализировала 478 учебников и учебных пособий и приступила к разработке единых учебников и пособий по математике, физике, информатике, химии и биологии. Подготовленные учебники должны пройти экспертизу тематических отделений, потом их нужно увязать между собой для формирования общего междисциплинарного поля знаний. Затем должна пройти экспертиза специалистов по медицине и детской психологии. Только после этого начнется апробация учебников, в том числе в школах РАН. «Предполагается, что учебники по физике, химии, биологии для старших классов поступят в школы к 1 сентября 2026 года, остальные — к 1 сентября 2027 года», — уточнил Геннадий Красников. 

Президент РАН коснулся деталей формирования государственного задания и сообщил, что было расширено само понятие научно-методического руководства научными утверждениями. Один из важных шагов — утверждение тематическими отделениями направлений научных исследований. План научных исследований на 2027 год учитывает востребованность результатов, запросы квалифицированных заказчиков, а также предложения научных советов РАН. «При повторном отрицательном заключении поданная заявка на выполнение научного исследований считается непринятой, а финансирование перераспределяется на другие работы», — акцентировал президент Академии наук. 

Один из важнейших вопросов, который также находится в фокусе внимания РАН, — кадровый. «Сформирована Комиссия по кадровым вопросам РАН, она уже рассмотрела 22 кандидатуры руководителей научных организаций, из которых одобрены 17, не одобрены 5», — рассказал Г. Я. Красников.  

Важную роль в научной политике страны играет Научно-технический совет Комиссии по научно-технологическому развитию РФ — практически все вопросы, которые рассматривает комиссия, проходят через него. «Совет рассмотрел более 560 документов, поступивших от различных учреждений, и одним из главных направлений его работы является мониторинг национальных проектов», — отметил Геннадий Красников, добавив, что тематические отделения РАН подготовили более 500 предложений в нацпроекты технологического лидерства. 

Говоря о региональной политике, президент РАН констатировал, что в настоящее время налажено плотное взаимодействие со всеми федеральными округами РФ. «При непосредственном участии Академии с 1 марта 2026 года вступил в силу закон, направленный на сохранение экосистемы озера Байкал. Все предложения, связанные с обустройством и использованием мест в Центральной экологической зоне Байкальской природной территории, теперь требуют наличия положительного заключения экспертов РАН», — рассказал Геннадий Красников. 

Завершая отчетную часть своего доклада, он отдельно остановился на важности развития популяризации науки и использовании для этого самых разных форматов и взаимодействий. Так, например, в последние годы в Международном детском центре «Артек» проводятся тематические научные смены с участием членов РАН.

Фото Юлии Поздняковой

 

Как сделать хлеб полезнее

Российский научный фонд продлил финансирование проекта по изучению генетического разнообразия коллекций мягкой и твёрдой пшеницы. Цель – отбор материала, пригодного для селекции новых сортов с более высоким содержанием полезных минеральных элементов и лучшим качеством зерна.

Как объясняет руководитель проекта, ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, д.б.н. Ирина Леонова, задача исследования – охарактеризовать коллекции мягкой и твёрдой пшеницы по содержанию минеральных веществ в зерне и по качеству зерна в целом. Речь идёт прежде всего о таких важных микроэлементах, как цинк и железо, дефицит которых связывают с анемией, когнитивными нарушениями и рядом хронических заболеваний. Учёные напоминают: значительную часть этих веществ человек получает именно из хлеба, булочных и макаронных изделий, поэтому важно, чтобы исходное зерно было богато полезными компонентами.

По словам Ирины Леоновой, ранее в селекции в первую очередь ориентировались на урожайность, и это нередко шло в ущерб качеству зерна. Сейчас акцент смещается к так называемому биообогащению или биофортификации – сознательному повышению содержания полезных веществ в сельскохозяйственных культурах за счёт подбора и скрещивания нужных сортов. «Желательно, чтобы зерно, из которого делаются хлеб и макароны, уже содержало необходимые человеку минеральные вещества, витамины и т.п. Это и есть один из инструментов функционального питания», – объяснила исследователь.

В рамках первой части проекта команда Леоновой проанализировала две большие коллекции: твёрдой пшеницы и мягкой пшеницы, в которую входят как российские сорта, так и рекомбинантные линии, несущие фрагменты ДНК от дикорастущих сородичей. Учёные оценивали сортовое разнообразие и с помощью молекулярно‑генетических методов искали участки генома, связанные с повышенным содержанием цинка и железа в зерне. Были выделены так называемые локусы, в том числе пришедшие от диких видов, которые могут использовать селекционеры при создании новых сортов.

Продление гранта позволяет перейти к не менее важной задаче: оценке содержания в зерне токсичных тяжёлых металлов, прежде всего кадмия. «Опасны любые тяжелые металлы. Но что касается свинца или хрома, уровень содержания можно регулировать агротехническими приемами. Для кадмия более важно найти генотипы, которые генетически снижают его накопление в зерне», – рассказала Ирина Леонова.

По российским сортам твердой пшеницы работы такого масштаба ранее никто не делал. За три предыдущих года ученые ИЦиГ проанализировали результаты по 188 сортам, высаженным на двух полях в Новосибирской и Самарской областях. В результате, удалось собрать необходимую статистику и выделить образцы, у которых собственный геном влияет на снижение содержание кадмия – это наследуемый механизм, представляющий особый интерес для селекции.

Помимо выявления локусов, снижающих уровень кадмия, исследователи сосредоточатся также на генах, отвечающих за качество зерна твёрдой пшеницы, в первую речь идет о белках – глиадинах и глютенинах, определяющих структуру и кулинарные свойства макаронных изделий. Российские сорта яровой твёрдой пшеницы по этому параметру до сих пор почти не изучались. «Важно, чтобы макароны были именно макаронами: сейчас чаще используют мягкую пшеницу, у которой другой белковый состав и хуже структура изделий, – пояснила Леонова.

Итогом пятилетней работы должна стать детальная характеристика отечественных коллекций твёрдой и мягкой пшеницы по содержанию белка, клейковины, минеральному составу и связанным с ними генам. На основе этих данных команда создаст маркёры – генетические «маячки», которые селекционеры смогут использовать в своей работе, осознанно выбирать материал для скрещивания под запрос будущего рынка функционального питания.

Эти наработки в перспективе позволят сделать привычный хлеб и макароны одновременно более полезными и более безопасными для здоровья.

Пресс-служба Института цитологии и генетики

Фото из архива ИЦиГ СО РАН

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS