Специалисты из Института археологии и этнографии СО РАН совместно с коллегами из Центрального сибирского ботанического сада СО РАН, Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН и Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН изучают озера Алтая и их донные отложения, для того чтобы по возрастным слоям и сохранившейся пыльце восстановить историю климата и растительности за последние тысячелетия. Такие данные помогают понять, как менялась природа и леса региона, и прогнозировать будущие экологические изменения. Статья об этом опубликована в международном журнале Quaternary Science Reviews.

Зачем исследуют озера?

Ученые занимаются палеолимнологией — наукой об озерах и озерных отложениях. Особый интерес для специалистов представляют водоемы, расположенные среди Алтайских гор, включая российские, монгольские и казахстанские регионы. При этом основное внимание уделяют слоям, сформировавшимся в эпоху голоцена (последние 11 700 лет), которая отличается сравнительно мягким и теплым климатом, близким современному. 

Почему именно озера становятся объектом внимания исследователей? Дело в том, что все вещества, попавшие в воду: останки животных и растений, пыльца, минералы, постепенно оседают на дно и остаются там надолго. Вода создает особые условия, препятствующие разложению органических веществ, благодаря чему эта информация сохраняется на века. Это позволяет восстановить картину прошлого и предсказать изменения природы в будущем.

История лесов у озера Хиндиктиг-Холь

Одним из озер, которые исследовали ученые, стало Хиндиктиг-Холь. Оно расположено в горах Монгун-Тайга, на границе России и Монголии, в Республике Тыва.

«Название на тувинском языке буквально означает “озеро с пупком”, поскольку в его центральной части расположены небольшие островки. Подобные топонимы довольно распространены в регионе. Это озеро отличается значительной глубиной — наши приборы испытывали трудности с ее измерением. Предполагается, что местами Хиндиктиг-Холь глубже ста метров. Образовалось озеро на месте древних ледниковых отложений, а каменистое дно значительно усложняет любые исследовательские работы», — рассказывает ведущий научный сотрудник ИАЭT СО РАН, заведующая лабораторией естественно-научных методов в археологии PaleoData доктор географических наук Наталия Алексеевна Рудая.

Сегодня перед нами открывается картина пустынного высокогорья, практически лишенного древесной растительности. Однако многолетние научные исследования показывают, что в раннем и среднем голоцене на склонах Монгун-Тайги, вероятно, существовали лесные массивы из елей, сосен и лиственниц. Судя по находкам ученых, прежние климатические условия позволяли деревьям расти гораздо выше современной границы леса. Несмотря на то, что наше время принято считать одним из наиболее благоприятных по температурному режиму, сейчас деревья здесь фактически исчезли, оставив лишь редкие экземпляры лиственницы по северным склонам массива Монгун-Тайга.

Как проходит исследование

«Мы используем специальный пробоотборник, который опускается в воду под действием собственной массы и погружается в мягкие донные отложения озера. Однако работа на этом озере осложнялась двумя причинами: первая — на дне находится слой твердых ледниковых отложений (морена), вторая — недостаток питательных элементов и плохой приток сточных вод в озеро, а значит, малое количество мягкого осадка. Тем не менее нам удалось успешно отобрать пробы в бухтах, и полученные колонки донных отложений охватывают весь голоцен и даже немного древнее: около 13 тысяч лет», — отметила исследовательница.

Сам пробоотборник представляет собой конструкцию в форме пластиковой трубки с грузиками, которая погружается в воду и внедряется в толщу донных отложений. Вакуум, который создается внутри трубки, обеспечивает подъем вертикального столба грунта, так называемого керна.

Сначала исследователи определяют точный возраст полученных кернов, используя разнообразные методики. Наиболее распространенный метод — радиоуглеродное датирование, которое применялось и для оценки возраста отложений озера Хиндиктиг-Холь. Образец доставляли в специальную лабораторию в Тайбейском университете (Тайвань), где проводили датирование материала. 

«В нашем исследовании на основании полученных радиоуглеродных дат для кернов длиной всего 100 сантиметров с помощью специальных компьютерных программ были построены возрастные модели отложений, когда на каждый сантиметр керна рассчитывается возраст. Такая полная возрастная модель позволяет привязать каждое событие к точной хронологии», — прокомментировала Наталия Рудая.

Помимо радиоуглеродного метода, используются и другие способы оценки изменений в биологическом разнообразии озерных отложений. Например, сохранилась пыльца растений, части ротовых аппаратов маленьких ветвистоусых ракообразных и личинок комаров-звонцов. По этим остаткам можно определить, какой была температура в разные времена. Кроме того, ученые рассчитали количество выпавших осадков в голоцене на основании палинологических данных, применяя специальные математические методы. Исследование показало, что в самом начале голоцена осадков было значительно меньше, позднее их количество возросло, а сейчас вновь отмечается умеренное уменьшение, хотя до уровней первых стадий голоцена оно пока не доходит.

Человек виноват в исчезновении лесов?

Исследования позволили заглянуть глубоко в прошлое и реконструировать природу окрестностей озера Хиндиктиг-Холь. Оказывается, ранний голоцен, начавшийся около одиннадцати с половиной тысяч лет назад, совпал с активным таянием вечной мерзлоты. Климат был сухой и континентальный, однако на этой земле продолжали существовать леса, причем деревья распространялись даже выше современной верхней границы распространения леса. Почему так произошло, пока остается тайной для ученых. Примерно семь — три тысячи лет назад начался самый теплый период голоцена, известный как голоценовый оптимум. Климат стал более влажным, увеличилось число лесов, а территория оказалась более пригодной для проживания человека. 

Последние три тысячи лет характеризуются снижением уровня осадков, хотя и не столь значительным, как в первые тысячелетия голоцена. В этот период площадь лесов резко сократилась. Пока однозначного ответа на вопрос, почему так произошло, нет, и он продолжает оставаться предметом активных обсуждений среди ученых. Одним из возможных объяснений может стать влияние человека: вероятно, леса были сведены людьми. Обследованная территория действительно была населена в древности, что подтверждает наличие археологических памятников — курганов различного времени. Были найдены и следы старинных вырубок, свидетельствующих о вмешательстве человека в естественный ход вещей. Однако таких примеров обнаружено недостаточно, чтобы однозначно утверждать, что именно человечество повинно в исчезновении лесов.

Существует версия, которая объясняет это явление изменениями климата: нынешнее количество осадков выше, чем в раннем голоцене, но температура воздуха ниже, что способствует распространению многолетней мерзлоты и заболачиванию почвы. Возможно, совокупность этих факторов препятствует восстановлению лесной зоны.

«Сейчас мы взяли образцы кернов из различных озер и начали работу с торфяниками. Наша ближайшая цель — собрать обширный материал по озерам Алтая, создать большой массив данных обо всем регионе. Затем планируем построить единую цифровую модель, которая позволит проследить эволюцию климата Алтая на протяжении голоцена, что в будущем сможет помочь создавать прогнозы», — подытожила исследовательница.

Ирина Баранова

Фото Наталии Рудой

В наших предыдущих материалах, посвященных 10-летию образования ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», мы рассказывали о разных исследовательских коллективах, которые ведут сложные исследования, пишут статьи и делают открытия. Многие из тех, о ком шла речь – состоявшиеся ученые, пользующиеся заслуженным уважением со стороны коллег из других научных центров. Но важно помнить: наука не живёт только прошлым и настоящим, у неё всегда есть будущее. И это будущее формируется уже сегодня, в том числе через обучение в аспирантуре. Именно здесь молодые исследователи получают фундаментальные знания, вовлекаются в реальные проекты и становятся частью научных школ. Почему это так важно, и чем аспирантура в научном институте отличается от обучения в университете – в интервью с заместителем директора ИЦиГ СО РАН по организационной и образовательной деятельности, к.ф.-м.н. Анной Трубачевой.

– Сколько аспирантов обучается сейчас в Институте цитологии и генетики СО РАН, если считать вместе с филиалами?

– В нашем Федеральном исследовательском центре реализуются программы аспирантуры по ряду биологических специальностей: генетика, математическая биология и биоинформатика, клеточная биология, физиология человека и животных. Это программы в головной организации. Кроме того, программы аспирантуры и ординатуры реализуются в медицинском филиале НИИТПМ, в другом медицинском филиале НИИКЭЛ в этом году был открыт первый приём в аспирантуру, а программа по сельскохозяйственным наукам реализуется в СибНИИРС. В настоящее время по всем направлениям в ИЦиГ обучается более 100 человек.

– Зачем научному институту вообще нужна аспирантура? Разве нельзя полностью передать эту стадию подготовки будущих учёных в ведение вузов?

– Это очень важный вопрос. Аспирантура при научно-исследовательских институтах – это настоящая школа молодых учёных. Они попадают в особую атмосферу научных лабораторий, общаются между собой и с коллегами-учеными, обсуждают разные идеи. Конечно, они не обладают таким опытом, как их старшие коллеги, но часто их свежий взгляд на проблему тоже бывает полезен. Порой новые направления исследований начинаются как раз тогда, когда к какому-то вопросу подходят с совершенно иной стороны. В результате, в рамках лаборатории удается сочетать постоянную генерацию идей, которые свойственны молодежи, с опытом и погруженностью в предмет исследований у их старших коллег и наставников, которые позволяют эти идеи фильтровать и сосредотачиваться на наиболее перспективных.

Институт без молодежи бесперспективен и невозможен: это и смена поколений, и новые взгляды. И, своего рода, индикатор жизнеспособности научных школ. Если молодёжи мало, если молодых исследователей можно пересчитать по пальцам, значит, что-то идёт не так.

– А что даёт аспирантура самим молодым исследователям? Чем она отличается, например, от работы в коммерческой организации?

– Тут важно, что именно выбирает человек. Если его интересует наука, он ищет именно «свою» лабораторию и научную школу, в рамках которой сможет развиваться. И конечно, в первую очередь он будет обращаться в научные институты.

Для тех, кто хочет связать свою карьеру с бизнесом, обучение в аспирантуре тоже имеет смысл: в крупных компаниях есть свои R&D-центры, но они «заточены» под прикладные разработки, и их цель – готовый продукт, технология, решение, которые компания включает в свои производственные или бизнес-процессы.

Но, как известно, прикладная наука растет на фундаментальной. И как раз аспирантура позволяет обучающемуся освоить базовые подходы и одновременно решать прикладные задачи, важные для индустрии. Такой вариант подготовки формирует специалистов с уникальными компетенциями, которых особенно ценят инновационные компании.

– В ИЦиГ, насколько я знаю, постоянно работают над внедрением новых подходов к образованию. Расскажите об этом.

– Да, мы развиваем образовательную деятельность, внедряем новые форматы. Помимо программ аспирантуры, у молодых учёных и специалистов высокотехнологичных компаний есть возможность пройти стажировку в научных лабораториях, а также профессиональную переподготовку, повысить квалификацию по программам дополнительного профессионального образования. Всё это помогает формировать гибкую траекторию развития.

– В том числе онлайн?

– Да, онлайн-форматы дают возможность приглашать специалистов из разных регионов и организаций. Если удается сочетать онлайн-формат с очными занятиями, то получается особенно эффективно: дистанционное обучение плюс практические занятия в лабораториях и живое общение дают наибольший эффект от обучения.

– А образовательные программы вы разрабатываете сами или пользуетесь чужими?

– Разрабатываем сами, привлекая ведущих ученых и специалистов, как из коллектива ИЦиГ, так и со стороны. Обучающиеся проходят практическую подготовку и стажировку на современном оборудовании, на котором коллектив института применяет и создает самые передовые методы и технологии исследовательской работы. Поэтому под каждое направление мы создаём уникальные программы, обучение по которым можно пройти только у нас. Как результат, например, к нам на курсы дополнительного образования и школы молодых ученых приезжают слушатели со всей страны, а на стажировки - и из других государств.

– Какую роль в этих процессах играют советы молодых учёных?

– Очень большую. В каждом институте есть такой совет. Он объединяет аспирантов и молодых научных сотрудников. Наши мероприятия посещают представители других институтов, студенты, идёт живое общение и обмен опытом. Это формирует сообщество, которое выходит за рамки одного учреждения.

И, конечно, молодым учёным нужна поддержка: например, компенсация участия в конференциях, конкурсы публикаций, стимулирование активности. Мы проводим собственный конкурс научных публикаций для молодых ученых. Этот опыт берут на вооружение и другие советы. В результате формируется большое сообщество, которое становится двигателем науки и научных открытий.

– Получается, это продолжение той самой идеи Лаврентьева, заложенной в основу Академгородка: создание среды для общения людей из разных лабораторий и институтов?

– Да, именно так. У Михаила Алексеевича Лаврентьева это был «треугольник»: наука, образование и производство. Позднее к этой модели добавили ещё один элемент – региональную власть, тем самым, получив «тетраэдр». Также существует модель «тройной спирали», которую некоторые авторы предлагают рассматривать как взаимодействие науки, образования и бизнеса в динамичной форме. Мне кажется, это очень интересный образ.

– Разные модели, но суть та же самая.

– Да. Все эти модели, по сути, говорят об одном и том же, наука не должна развиваться как «вещь в себе». Ей нужна живая взаимосвязь как с образованием, откуда в науку приходят люди, так и с экономикой, производством, которые выступают основными «потребителями» результатов исследовательской деятельности. Поэтому в ИЦиГ так много внимания уделяют, как работе с индустриальными партнерами, так и образовательной деятельности.

Михаил Маслов, инженер  обсерватории «Вега» НГУ, вчера запечатлел одну из ярких комет нынешней осени — C/2025 A6 Lemmon. Съемка проводилась в Искитимском районе Новосибирской области, комета была не очень высоко над горизонтом и в засветке. Для съемки использовался 12-дюймовый телескоп системы Ньютона и фотоаппарат Pentax KP. Максимум яркости кометы придется на конец октября — начало ноября.

Комета была открыта сравнительно недавно: 3 января 2025 года в обсерватории Маунт-Леммон (США), отсюда и получила свое название. Она является долгопериодической: орбитальный период в настоящее время составляет 1369 лет. Дата прохождения перигелия (минимального расстояния орбиты кометы до Солнца) — 8 ноября 2025 года, значение перигелийного расстояния — 0,53 астрономической единицы.

— Яркость кометы пока меняется в соответствии с новыми оценками, которые в сентябре были пересмотрены в сторону увеличения: в конце октября — начале ноября ожидается яркость около 4 звездной величины, в более ранних оценках речь шла о 6 звездной величине. Рост яркости этой кометы с опережением изначального базового прогноза был ожидаем, поскольку комета уже не первый раз проходит около Солнца, то есть, как говорят астрономы, не является «динамически новой». У таких комет самые летучие вещества с поверхности ядра уже в значительной степени испарились при прошлых возвращениях, поэтому такие кометы на подлете к Солнцу показывают сравнительно низкую для своих размеров яркость (поскольку самых летучих веществ сравнительно мало), а потом, ближе к Солнцу, когда начинают плавиться и испаряться более тугоплавкие компоненты ядра, такие как водяной лед, они довольно резко увеличивают яркость, — пояснил Михаил Маслов.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

В свое время мы уделяли достаточно много внимания продвижению виноградной лозы на север, в более холодные для нее условия. Дело это, надо сказать, очень давнее, поскольку интродукцией винограда начали заниматься, ни много, ни мало, еще в античную эпоху. Именно таким путем лоза попала на территорию Европы, занимая вначале самые теплые регионы, а уже с раннего средневековья двинувшись еще дальше, в средние широты. Именно так виноградники появились и затем распространились во Франции, проникли в Германию и даже еще дальше – вплоть до туманного Альбиона.

В нашей стране интродукция виноградной лозы также имеет давнюю историю, начинаясь со времен принятия христианства. Во время Московского царства виноград выращивали недалеко от Москвы, в Измайлове. Причем, в открытом грунте. В петровский период она дошла до Санкт-Петербурга. В советские годы лозу начали продвигать на север в рамках «Сталинского плана преобразования природы». Активная работа в этом направлении велась, например, на юге Алтайского края, в Белокурихе. После войны, благодаря стараниям ученых, здесь добились весьма хороших результатов и даже нацелились на производство вина. К сожалению, в 1970-е годы планы Партии и правительства сильно поменялись, из-за чего алтайские плантации винограда пошли под нож бульдозера. Государство в этом деле поставило точку, и сибирское виноградарство стало с тех пор уделом любителей.

На Западе лоза также продолжала «поступательно» двигаться в северные края. В основном, благодаря кипучей энергии энтузиастов-любителей. Постепенно эти любительские увлечения перетекали в коммерческое русло, становясь вполне нормальным прибыльным бизнесом.

Такая история произошла в Великобритании, где в послевоенное время образовалась целая Ассоциация виноградарей и виноделов, чей энтузиазм дал в итоге экономический результат. Долгое время само выражение – «английское виноделие» - вызывало ироническую ухмылку у ценителей вина. Казалось бы, все усилия английских энтузиастов так и останутся любительством. Но уже ближе к нашему столетию становилось ясно, что Великобритания имеет все шансы стать еще одним важным винодельческим регионом Европы. Напомним, что в свое время таким важным регионом стала Германия, отличавшаяся более суровыми условиями для выращивания винограда, чем Франция, а тем более – Италия или Испания. И тем не менее немецкое вино вошло в «топ-лист», обладая при этом собственной неповторимой спецификой.

Вполне вероятно, что по тому же сценарию утверждается теперь английское виноделие, также обладая собственной спецификой. До «топ-уровня» английское вино пока еще не дотягивает, но на сегодняшний день динамика здесь положительная. По крайней мере, об этом свидетельствует свежий отчет лоббистской группы WineGB.

Согласно официальным данным, на сегодняшний день общая площадь виноградников в Великобритании уже превысило 4,8 тысяч гектаров (отметим, что в начале этого столетия она составляла 2 тысячи га).  Самое интересное, что в настоящее время здесь выращивается порядка 99 сортов винограда. Больше всего поражает то, что английские виноградари всё смелее и смелее замахиваются на винную «классику» (на так называемые «международно признанные сорта» из традиционных винодельческих регионов). Сюда, например, входят: Совиньон Блан (34 га), Гаме Нуар (8 га), Альбариньо (4,5 га), Мерло (3 га) и Рислинг (2 га). Есть даже небольшие плантации таких известных сортов, как Каберне Совиньон, Каберне Фран, Гренаш, Марсанн, Неббиоло, Сира, Темпранильо и Вионье. Конечно, в Гренаш и Неббило верится с трудом (ибо это слишком поздние сорта), но в свете климатических изменений, о которых в Европе теперь так много кричат, британских виноградарей может ждать успех. Будем на это надеяться. В любом случае смелость и решимость, с которой они берутся за дело, не может не восхищать.

Стоит также упомянуть группу сортов, которые для Великобритании уже стали чуть ли не «традиционными». Сюда входят: Шардоне (около 1,5 тысячи га), Пино Нуар (1,37 тысяч га), Пино Менье (411 га), Бахус (334 га), Сейваль Блан (123 га), Соларис (117 га), Пино Гри (80 га), Райхенштайнер (65 га), Рондо (64 га), Пино Блан (54 га).

Отметим, что несколько сортов из данного списка – Пино Менье, Соларис, Рондо, Райнхенштайнер вполне могут вызревать в условиях Новосибирска. А при использовании пленочных укрытий способны вызреть и остальные, включая и Шардоне (мой личный опыт показывает, что Шардоне нормально вызревает в защищенном грунте к концу сентября, а в хороший сезон - даже Совиньон Блан и Рислинг). Я сделал это замечание к тому, что в сознании сибирских виноградарей-любителей виноградарство рассматривается в виноделии в последнюю очередь, находясь где-то на заднем плане как одна из возможностей. По этой причине в наших краях виноградная тема так и не вышла за рамки любительства.

Что касается европейских энтузиастов, продвигающих лозу на север, то для них это занятие сопрягается с виноделием в первую очередь. И как раз через виноделие такая работа может получить международное признание. Поскольку именно вино – как конечный продукт вашей работы – является главным маркером, главным показателем того уровня, который достигнут вами на этом пути. Дегустационная оценка свежих ягод такой роли не сыграет совершенно. Вино –другое дело. Здесь давно уже выстроена своя иерархия, здесь имеются признанные «авторитеты», признанные образцы, фигурирующие в винных картах мишленовских ресторанов по всему миру. И если ваше вино попало в эту карту, то считайте, что ваш труд получил высокую оценку на мировом уровне.

Для северного винодельческого региона это будет означать то, что он вошел в топ винодельческих регионов. И совсем не важно, что ваша страна долгое время находилась в «водочном поясе» и с виноделием и виноградарством никак не ассоциировалась. То есть я клоню к тому, что у северных виноградарей, сосредоточенных на виноделии, есть некий абсолютный ориентир, благодаря которому они планомерно повышают свой качественный уровень. Нет, пока еще нельзя сказать, что международное признание ими безоговорочно получено. Однако движение в этом направлении идет, что очень сильно обнадеживает.

Показательным примером здесь является не только Великобритания. Другой северной страной, где виноградарство из любительства перешло в нормальный бизнес благодаря ставке на виноделие, является Швеция. Пожалуй, выражение «шведское вино» вызывало когда-то еще больше сарказма у ценителей вин, чем выражение «английское вино». Швеция, с ее снегом и хвойными лесами, ассоциировалась с виноградарством не больше, чем Сибирь. И тем не менее, местные энтузиасты проявили невиданное упорство и за несколько десятилетий продемонстрировали явный прогресс по части виноделия (https://www.bloomberg.com/news/features/2025-10-03/sweden-emerges-as-unlikely-land-of-wine-as-the-global-industry-struggles?srnd=homepage-europe).

Как заметил один сомелье (выходец из Южной Африки), впервые он попробовал шведское вин в 2011 году, и оно показалось ему невероятно кислым и очень терпким. Однако несколько лет спустя он снова попробовал вино с того же виноградника и обнаружил, что на этот раз оно оказалось действительно хорошим. Эти вина уже появились в дорогих шведских ресторанах, и хотя их пока еще сложно сочетать с высокой кухней (для которой сочетание вин и блюд уже давно сложилось), знатоки усматривают в шведском виноделии достаточно высокий потенциал. Совсем не исключено, что в ближайшее время и под шведские вина будут созданы изысканные блюда высокой кухни.

На сегодняшний день общая площадь виноградников в Швеции составляет около двухсот гектаров. Но это еще не предел. По мнению экспертов, потенциал составляет порядка 3 000 – 4 000 га. То есть молодой винодельческой отрасли есть куда расти. Во всяком случае, продажи шведского вина растут. Этому в немалой степени посодействовало законодательное нововведение, сделанное именно для шведского вина. Напомним, что в Швеции существует государственная монополия на продажу алкогольных напитков. Так вот, для шведских виноделов сделали исключение, и теперь они имеют право продавать вино напрямую. Рост продаж вполне закономерно сказался на расширении виноградных плантаций. Не удивительно, что за последнее десятилетие количество коммерческих виноградников в Швеции увеличилось более чем в два раза и приблизилось к четырем десяткам. 

Конечно, это количество – капля в море в сравнении с традиционными винодельческими странами. Однако здесь важна сама тенденция, которая отражает уверенный рост. Мало того, шведское виноделие не ограничивается лишь местным потреблением. Часть винодельческой продукции уже находит спрос за рубежом. И спрос этот также растет. Согласно официальным данным, с 2020 года экспорт шведского вина вырос почти на 30% и в прошлом году составил 34 миллиона долларов США. Продажи осуществляются главным образом в странах Европы, в США и в Японии. Причем, японский рынок оказался для шведских виноделов самым важным и самым перспективным.

Сказался ли здесь климатический фактор, пока что не совсем понятно. Но если это так, то уверенное расширение плантаций северных виноградников станет достаточно весомым аргументом в защиту глобального потепления. Хотя, скорее всего, политический фактор сыграл здесь более важную роль. Разрешение прямых продаж для виноделов оказалось достаточно мудрым решением, поскольку оно подчеркивает, что вино – это не просто «алкоголь», но, в первую очередь, - связь с местной почвой. Вина без виноградников не бывает. И то, и другое, находится в едином технологическом процессе (чего, конечно, не скажешь о современной водочной продукции). Следовательно, если ваши виноделы делают качественное вино, получившее положительные оценки за рубежом, то это – главный показатель упорного труда виноградарей. И очень хорошо, что в Швеции осознали этот момент.

Олег Носков

Ученые Института геологии и минералогии (ИГМ) СО РАН получили образцы кристаллов алмазов, перспективные для квантово-физических исследований и технологий. Об этом ТАСС сообщил директор института Николай Крук.

Разные группы ученых в мире рассматривают алмазы как перспективный материал для квантовых технологий. Преимущества кристаллов алмаза в их долговечности, устойчивости к экстремальным условиям и точности считывания данных. Для этого важно встроить в структуру алмаза такие примеси, как азот, кремний, германий и олово для формирования примесно-вакансионных центров. Такие центры обеспечивают высокую люминесценцию - свечение вещества.

"Сейчас идут эксперименты и получены первые результаты создания кристаллов алмаза, которые могут быть использованы в качестве модулей памяти на компьютерах нового поколения", - сказал Крук.

Директор института пояснил, что для таких применений выращиваются относительно небольшие кристаллы алмазов массой до 6 карат. Такие кристаллы обладают однородной структурой и не имеют включений. "Благодаря закономерному расположению дефектов и закономерному внесению примесей они имеют уникальные свойства", - подчеркнул Крук.

Как уточнил ТАСС член-корреспондент РАН, сотрудник института Юрий Пальянов, ученые ИГМ доказали, что в области высоких давлений и температур расплав германия действует как катализатор синтеза алмаза. Результаты спектроскопических исследований показали, что синтезированные кристаллы алмаза содержат новые оптические центры, обладающие уникальными люминесцентными характеристиками - даже при комнатной температуре энергия излучаемых квантов света (фотонов) сконцентрирована в узком спектральном диапазоне. Установлено, что природа новых центров связана именно с примесью германия.

В сотрудничестве с коллегами из Германии и США ученые показали возможность управления электронным состоянием таких оптических центров с помощью магнитных полей и сверхчастотного электромагнитного излучения. Исследователи обосновали перспективность таких центров для использования в качестве ячеек квантовой памяти, являющихся ключевым элементом для реализации широкомасштабных квантовых сетей. Кроме этого, полученные алмазы перспективны в качестве температурных сенсоров. Сейчас исследования в этом направлении проводятся в рамках соглашения с Российским квантовым центром, уточнили в институте.

Мы неоднократно ставили вопрос о том, каким путем наше руководство намерено создавать так называемую «низкоуглеродную» экономику, реализуя цели Парижского соглашения по климату. Открытого намерения отказаться от климатической повестки у российских властей не наблюдается (как это сделала американская администрация), однако большого рвения в деле перехода на возобновляемые источники энергии также не просматривается. Тем временем тепловая генерация не модернизируется, а представить, будто ее намерены заменить гигантскими ветряками и солнечными электростанциями, не представляется возможным. Так что же тогда происходит, и на что рассчитывают наши руководители? Да и есть ли такой расчет?

В этой связи иногда складывается впечатление, будто в руководстве страны просто тянут время, не решаясь на радикальные меры по энергетическому переходу. Может, в концептуальном плане еще не выстроено четкого представления о том, в каком направлении необходимо двигаться? Однако нельзя исключать, что это обманчивое впечатление. Скорее всего, ставки уже сделаны и процесс запущен. Есть большая вероятность, что руководство уже сделало окончательный выбор в пользу мирного атома как основной линии нашего энергетического перехода. На эту мысль нас натолкнуло содержание недавнего круглого стола по развитию атомной энергетики, проведенного в рамках XII Международного технологического форума «Технопром-2025», который состоялся в Новосибирске 27-30 августа.

Как отметил ведущий круглого стола – руководитель Курчатовского комплекса атомной энергетики Александр Колокол, наша страна уникальна в том плане, что мы – единственные в мире, кто по совокупности обладает всеми ядерными технологиями.  «У нас огромнейший опыт эксплуатации атомных электростанций с разными типами энергоблоков», - пояснил ведущий. Это, например, – РБМК (Реактор большой мощности канальный). Некоторые из них уже остановлены, по другим ведется работа по продлению их ресурса. Далее, это технологии ВВЭР-С (водо-водяные энергетические реакторы со спектральным регулированием). У России накоплен огромный опыт по эксплуатации таких объектов. Сейчас эксплуатируются такие реакторы мощностью 440 МВт, 1 000 МВт, а также четыре совершенно новых энергоблока поколения 3+ мощностью по 1 200 МВт. В ближайшее время планируется запустить аналогичный реактор новейшего типа (ВВЭР-ТОИ) на второй очереди Курской АЭС.

Схожие процессы модернизации идут в сегменте средних мощностей. Например, к началу 2030 годов на Кольской АЭС старый реактор мощностью 440 МВт будет заменен новейшим реактором типа ВВЭР-С мощностью 600 МВт. По словам Александра Колокола, проводимая сейчас модернизация энергоблоков отражает наше поступательное развитие в области ядерных технологий. Параллельно у нас накоплен огромный опыт по использованию «быстрых» технологий (то есть реакторов на быстрых нейтронах). Так, на сегодняшний день на Белоярской АЭС эксплуатируются два реактора с натриевым теплоносителем. Также строится реактор со свинцовым теплоносителем и дополнительно развивается проект жидко-солевого реактора. И, конечно же, здесь стоит упомянуть проект, связанный с созданием замкнутого ядерного топливного цикла (так называемый «Атомный проект 2.0»).

Помимо этого, напомнил Александр Колокол, у нас столь же огромный опыт и в исследованиях по термоядерной энергетике, по использованию ядерных технологий в космосе, в ледокольном флоте, в медицине. И конечно, нам необходимо сохранить этот потенциал и, соответственно, сохранить лидирующие позиции в мире.

Надо полагать, что как раз эти лидерские позиции в ядерных технологиях и определили наш подход к реализации стратегии «низкоуглеродного» развития. Как подчеркнул ведущих эксперт НИЦ «Курчатовский институт» Павел Теплов, среди основных приоритетов научно-технологического развития России значится переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, а также – переход к развитию природоподобных технологий. Это отражено в Указе Президента РФ № 145 от 28.02.2025 «О стратегии научно-технологического развития РФ».

Основной целью здесь является обеспечение независимости и конкурентоспособности нашего государства. В качестве инструмента означенных целей выступают национальные проекты технологического лидерства. В этот список как раз включены новые атомные и энергетические технологии. Достаточно упомянуть такие федеральные проекты, как «Новая атомная энергетика», «Технологии термоядерной энергетики», «Экспериментально-стендовая база для разработки технологий двухкомпонентной АЭ», «Специальные материалы и технологии атомной энергетики» и федеральный проект «Серийная референтность атомных электростанций большой и малой мощности».

Показательно в этом плане то, что в 2022 году была утверждена стратегия развития атомной энергетики до 2050 года. В рамках этой стратегии была поставлена задача увеличения доли мирного атома в общем энергобалансе страны до 25% на горизонте 2045-2050 годов (к 2035 году эта доля должна составить 20%). Таким образом недвусмысленно обозначена ключевая роль ядерных технологий в осуществлении энергетического перехода. Как заметил Павел Теплов: «Это достаточно амбициозные цели, которые легли в основу разработки генеральной схемы сооружения новых энергоблоков. Также в этой стратегии было отмечено, что основным будущим в ходе развития атомной энергетики станет формирование двухкомпонентной системы с замкнутым ядерным топливным циклом».

Именно эта система, подчеркнул Павел Теплов, должна энергетически обеспечить наш выход на траекторию устойчивого развития. Тем самым Россия поддержит конкурентоспособность своей энергетической отрасли, а указанная система будет ориентирована не только на внутренний рынок, но и на зарубежные энергетические рынки. Также важным элементом указанной стратегии станет расширение возможностей атомной энергетики. Такой возможностью может стать формирование предложения в сегменте средней и малой мощности.

Важно отметить, что заявленные цели потребуют от нас постоянно подтверждать свое лидерство в указанных технологиях, включая и технологии ядерного топливного цикла. Это делает неизбежным планомерное совершенствование уже освоенных моделей реакторов и создание принципиально новых. И пока что российским специалистам-ядерщикам удается выходить на мировые рынки с новыми продуктами. Как они уверяют, благодаря непрерывному совершенствованию ядерных технологий атомная энергетика становится более эффективной, более безопасной и более «зеленой». Причем, ее «зеленый» аспект постоянно подчеркивается в свете глобальных задач по борьбе с парниковыми газами. Мирный атом, как известно, не связан с углеродными выбросами, и в этом плане он вполне может конкурировать с ВИЭ. И если будет успешно решен вопрос безопасности, то Россия сделает серьезную заявку на лидерство в глобальном энергопереходе. И не только теоретически, но и на практике.

В чем важность данного посыла? Всё очень просто: руководство страны намерено осуществлять энергетический переход с учетом нашего интеллектуального потенциала и нашей же ресурсной базы, чтобы в этих вопросах обеспечить полную независимость от других стран, от покупных технологий и покупных ресурсов. Похоже, именно на это делался основной расчет, когда рассматривались варианты нашего энергетического перехода. К примеру, если бы мы поставили вопрос о снижении парниковых выбросов за счет увеличения доли ВИЭ (как это делают в европейских странах), нам бы пришлось догонять те страны, которые уже выбились в лидеры по этой части. То же самое касается модернизации тепловых электростанций. Подчеркиваем, что по указанным направлениям лидеры определились, и Россия сюда не входит. 

А вот по мирному атому этого сказать нельзя. Здесь наша страна играет ключевую роль на глобальном уровне и явственно выступает в роли локомотива процесса. Напомним, что наше лидерство в области ядерных технологий с недавних пор открыто признают даже американцы. То есть отрицать наши преимущества в атомной энергетике бессмысленно. В этом плане расчет руководства страны можно считать вполне оправданным. И теперь главное, как отметили участники упомянутого круглого стола, - во что бы то ни стало удержать лидерские позиции. 

Андрей Колосов

Ученые установили, что фермент PARP2 точнее своего «старшего брата» PARP1 сигнализирует о разрывах в ДНК. Полученные данные позволяют лучше понять, как восстанавливается ДНК после повреждений, и будут полезны при разработке препаратов для лечения онкологических и нейродегенеративных заболеваний, поскольку некоторые существующие лекарства нацелены именно на ферменты PARP. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

При воздействии различных факторов, например, активных форм кислорода, ультрафиолета, радиации и токсичных веществ в молекулах ДНК могут возникать повреждения, в том числе разрывы. Они способны привести к гибели клетки или к ее перерождению в раковую. Однако существуют сложные системы восстановления (репарации) ДНК, в которых задействовано множество ферментов. Одни из них — PARP1 и PARP2 — распознают разрывы ДНК и синтезируют отрицательно заряженный полимер — поли-АДФ-рибозу, — который привлекает белковые комплексы, непосредственно восстанавливающие ДНК.

Кроме того, PARP1 и PARP2 совместно с белком HPF1 участвуют в модификации гистонов — белков, обеспечивающих плотную и компактную укладку ДНК в ядре. Образуя с HPF1 совместный активный центр, ферменты присоединяют к гистонам поли-АДФ-рибозу, которая приводит к «разрыхлению» структуры нуклеосом (комплексов ДНК с гистонами). Это, в свою очередь позволяет ферментам, участвующим в репарации, приблизиться к месту повреждения ДНК. Хотя общие закономерности этого процесса были известны, не было понятно, насколько специфичный сигнал о повреждении создают PARP1 и PARP2 и зачем клеткам нужны два таких похожих фермента. 

Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск) выяснили, что фермент PARP2 специфичнее, чем PARP1, распознает разрывы ДНК и создает более точный сигнал о повреждении. 

Авторы провели эксперимент с искусственно синтезированной последовательностью ДНК, связанной с белками-гистонами и организованной в нуклеосому. В определенные участки ДНК исследователи внесли модельное повреждение — одноцепочечный разрыв. Это позволило изучить, как расположение разрыва в ДНК влияет на активность ферментов PARP1 и PARP2 в присутствии их партнера — белка HPF1 на нуклеосоме. 

Оказалось, что PARP1 и PARP2 работают совершенно по-разному. PARP1 в первую очередь модифицирует сам себя, создавая длинные сигнальные цепи поли-АДФ-рибозы. Гистоны этот фермент модифицирует всегда с одинаковой не очень высокой эффективностью. 

PARP2 модифицировал гистоны эффективнее и точнее: он создавал более прицельный сигнал о повреждении, взаимодействуя преимущественно с белками, находящимися в непосредственной близости к разрыву. Это указывает на то, что PARP1 создает общий сигнал “SОS”, информирующий клетку о проблеме, а PARP2 работает как высокоточный инструмент, отвечающий за более специфичную настройку систем репарации в месте разрыва ДНК.

«Ферменты PARP1 и PARP2 представляют собой мишени для некоторых противоопухолевых препаратов. Хотя препараты-ингибиторы этих ферментов применяются в клинической практике уже больше десяти лет, механизмы возникновения побочных эффектов или развития устойчивости к этим лекарствам до конца не ясны. Зная функциональные различия между изучаемыми ферментами, можно будет создавать более эффективные препараты для терапии онкологических и нейродегенеративных заболеваний», — рассказывает руководитель проекта), поддержанного грантом РНФ, заведующая лабораторией биоорганической химии ферментов ИХБФМ СО РАН академик Ольга Ивановна Лаврикак.

Пресс-служба ИХБФМ СО РАН

На сегодняшний день данная тема в каком-то смысле является «еретической». Правда, никакого секрета в ней нет, но ее популяризация совсем не приветствуется теми, кто определяет на нынешнем этапе стратегии «безуглеродного» развития.

Тем не менее, о положительном влиянии углекислого газа на рост растений пишут достаточно много. Ученые и аграрии на этот счет осведомлены достаточно хорошо. Доказывать такое влияние – всё равно, что ломиться в открытую дверь. Углекислый газ, например, весьма широко используется в развитых тепличных хозяйствах в качестве «углеродного» удобрения, содействуя повышению урожайности почти на треть.

Логично было бы предположить, что и повышение концентрации CO₂ в атмосфере также благоприятно сказывается на урожайности. В принципе, данный тезис особо не оспаривается. И всё же ему не придается серьезного значения при выработке стратегий развития, за которые отвечают политики. В контексте нынешнего глобального курса на достижение углеродной нейтральности углекислый газ оценивается исключительно как «загрязнитель» атмосферы, и любые попытки искать в нем какие-либо положительные моменты на корню пресекаются как «ересь» борцами с глобальным потеплением.

Именно по этой причине общественность широко информируют о страшных угрозах усиления парникового эффекта, намеренно упуская из виду положительные стороны. По крайней мере, этим положительным моментам не приписывается какого-либо социального и экономического значения. Дескать, углекислый газ благоприятен для роста растений, но это никак не отражается на улучшении ситуации в сельском хозяйстве, поскольку-де хорошо будут расти не только сельскохозяйственные культуры, но также и сорняки. А кроме того, глобальное потепление, возникшее из-за роста концентрации CO₂, усиливает влияние целого комплекса негативных факторов: вредителей, болезней, аномальной жары, засухи и т.д.

Как правило, борцы с глобальным потеплением сосредотачиваются именно на этих негативных факторах, которые якобы не просто нивелируют положительные эффекты, но и многократно их превосходят. Вся политика декарбонизации строится именно на этом нарративе – ничего хорошего об углекислом газе. Несомненно, здесь мы сталкиваемся с отклонением от научной объективности. По этой причине все исследования, показывающие положительное влияние парникового эффекта на сельское хозяйство, не принимались во внимание руководителями многих стран и, соответственно, не оказывали серьезного влияния на принятие решений на международном уровне (например, в руководящих структурах ООН).

Однако совсем недавно наметились признаки некоторого перелома в этом отношении. Таким признаком стал нашумевший отчет Министерства энергетики США, посвященный проблеме парниковых выбросов. Документ вызвал большой резонанс среди ученых и политиков, причем, не только в США. В частности, там ставились под сомнение катастрофические сценарии развития климатической ситуации. Дескать, климатические модели преувеличивают скорость и масштабы негативных изменений. Сам парниковый эффект и его глобальное влияние не отрицаются, однако оценки по дальнейшему развитию ситуации достаточно сдержанные. По сути, доклад (на который, безусловно, будет ссылаться действующая администрация при выработке стратегических решений) в определенной степени отражает хорошо известную позицию критиков климатического алармизма.

Нас, в данном случае, интересует аспект, связанный с сельским хозяйством и шире – с глобальной продовольственной безопасностью. В указанном отчете использовались некоторые выкладки недавнего исследования ученых Гарвардского университета, специально изучавших влияние глобального роста концентрации CO₂ на продуктивность сельскохозяйственных культур на территории США.

Авторы обращают внимание на одну странную особенность: послевоенный рост урожайности заметно превышал рост американской экономики в иных секторах, не связанных с сельским хозяйством. Почему именно в сельском хозяйстве произошел такой взрывной рост производительности? Обычно это связывают с так называемой «зеленой революцией» в сельском хозяйстве, где начали активно использоваться минеральные удобрения, пестициды и новые продуктивные сорта.

Однако, по мнению авторов исследования, современные агротехнические приемы, включая борьбу с вредителями, не в состоянии объяснить реальную прогрессию в плане роста урожайности. К примеру, урожайность кукурузы в США с 1940 года увеличилась в шесть раз! Урожайность бобовых и пшеницы – в три раза. До середины прошлого столетия урожайность оставалась неизменной.

Рост производительности в фермерском секторе США был в два раза ниже, чем в иных отраслях, но, начиная с 1950-х годов, ситуация стала резко меняться в противоположную сторону, и в конце концов производительность на американских фермах на 62% превысила показатели роста остальных секторов. В итоге производство сельхозпродукции в Америке увеличилось в несколько раз, хотя совокупное количество используемых для этого ресурсов осталось почти на прежнем уровне. В данном случае речь идет о земле, о рабочей силе и капитальных затратах.

Понятно, что ирригация, механизация, химизация и успехи в области селекции способствовали росту производительности в сельском хозяйстве. С этим никто не спорит. Однако указанная прогрессия, полагают авторы, слишком высока для того, чтобы списать всё на более совершенную агротехнику и более совершенные сорта. Должен быть какой-то дополнительный природный фактор, который создавал весьма благоприятные условия для столь фантастически успешного применения революционных технологий. 

Таким фактором, по их убеждению, как раз и стал рост концентрации углекислого газа в земной атмосфере. Если сопоставить данные, то выяснится, что рост производительности в сельском хозяйстве определенным образом коррелирует с параллельным ростом концентрации углекислого газа в земной атмосфере (на который обращают внимание ученые-климатологи). При этом авторы допускают, что сама индустриализация в сельском хозяйстве дополнительно содействовала росту углеродных выбросов.

Задача исследования как раз и заключалась в том, чтобы подтвердить данный тезис соответствующими лабораторными и полевыми экспериментами. Надо сказать, что подобные эксперименты на территории США уже проводились ранее. Как мы говорили выше, для науки влияние CO₂ на рост растений хорошо известно. Оно было наглядно продемонстрировано еще в начале позапрошлого века. Если говорить об опыте современных тепличных хозяйств, использующих газообразный углекислый газ в качестве удобрения, то он показывает, что для растений оптимальные уровни концентрации составляют примерно 800 – 1000 ppm, что более чем в два раза превышает текущую концентрацию CO₂ в атмосфере. Такое удвоение концентрации повышает урожайность от 24 до 43 процентов (в зависимости от типа культур и при нормальном достатке воды, тепла и света).

Как указывают авторы, в последние десятилетия проводятся аналогичные испытания с использованием «углеродного» удобрения и в открытом грунте, когда углекислый газ подводится прямо в поля по трубам. Конечно, такой способ не дает такого эффекта, как в закрытом грунте, однако он имеет и научную ценность, поскольку здесь условия в общих чертах повторяют то, что происходило в земной атмосфере за последние сто лет, когда росла концентрация парниковых газов. Так или иначе, но во всех случаях для CO₂ сделаны положительные оценки, отмечают авторы исследования. Согласно обобщенным расчетам, увеличение содержания углекислого газа на один промилле соответствует увеличению урожайности кукурузы на 0,4%, урожайности сои – на 0,6%, урожайности озимой пшеницы – на 1 процент.

Общий вывод таков – рост концентрации углекислого газа благоприятно посодействовал глобальной продовольственной безопасности. Этот вывод, как мы понимаем, крайне неудобен для политиков, ведущих борьбу за декарбонизацию. Впрочем, из сказанного совсем не вытекает, будто авторы подобных исследований призывают содействовать увеличению углеродных выбросов. В конце концов, они сами отмечают, что благоприятное воздействие «углеродного» удобрения наблюдается только при нормальных температурных значениях, тогда как сильная жара сводит этот эффект к нулю. Это значит, что глобальное потепление само по себе способно нивелировать данный эффект для многих регионов планеты, страдающих в последнее время от сильной жары.

Спрашивается, в чем тогда теоретическое значение таких исследований? Скорее всего в том, что они способны избавить нас от догматизма и обратить наше внимание на сложность и многогранность «парниковой» проблемы - в чем, собственно, и заключается научная объективность.

Николай Нестеров

В Новосибирском государственном университете создали прототип катализатора на основе бентонитовой глины, который найдет применение в органическом синтезе, а именно в катализе реакций алкилирования, а также в перспективе — в очистке нефтепродуктов и растительных масел. Благодаря высокой кислотности поверхности, а также доступности кислотных центров катализатора повышаются выходы продукта и селективность получения конкретного соединения в случае проведения реакций алкилирования, а в случае очистки нефтепродуктов и растительных масел увеличивается эффективность очистки и срок службы самого катализатора. Разработанный катализатор станет альтернативой более дорогих зарубежных аналогов, поставки которых сейчас затруднены. Проект выиграл грант в рамках федерального конкурса «Студенческий стартап». 

Бентонит — природный глинистый минерал, обладающий свойством разбухать при гидратации (в 14—16 раз). В результате образуется плотный гель, препятствующий дальнейшему проникновению влаги. Его высокая адсорбционная способность, пластичность, химическая стойкость и способность образовывать вязкие растворы делают его незаменимым в промышленном производстве, строительстве и многих других сферах.

Сейчас на российском рынке нет подобного катализатора отечественного производства для тонкого органического синтеза; есть зарубежные аналоги, но они довольно дорогостоящие и их поставки затруднены. При этом для производства данного катализатора в нашей стране есть отличная сырьевая база — ориентировочные запасы бентонитовой глины в России составляют более 340 млн тонн. Также существует большой спрос со стороны промышленных предприятий, включая те, которые занимаются очисткой нефтепродуктов и растительных масел от нежелательных примесей.

«Разрабатываемый нами продукт по свойствам не только не будет уступать зарубежным аналогам, но и по некоторым параметрам их превосходить: например, он будет обладать увеличенным сроком службы благодаря возможности регенерации (возможности прокалки с практически полным восстановлением исходных параметров активированной глины).  Мы создаем доступный, стабильный и высоактивный катализатор на основе дешевого сырья — бентонитовой глины — посредством её модификации. Модификацию выполняем в трех направлениях: увеличение пористости (количества доступных для протекания реакции пустот в материале); увеличение числа кислых центров, являющихся ключевым каталитическим сайтом; введение дополнительных каталитически активных центров посредством выращивания между слоями глины «столбиков» из оксидов Al и Zr. Сочетание указанных подходов позволит обеспечить высокую активность и стабильность получаемого катализатора», — пояснил Рамис Житкеев, руководитель проекта.

Работу над проектом Рамис Житкеев, студент 5 курса Факультета естественных наук (ФЕН) НГУ, начал около года назад параллельно с подготовкой дипломной работы, под руководством научного руководителя, к.х.н. Артема Порываева. В команду проекта также входит Александр Ефремов, аспирант ФЕН НГУ. На данный момент разработана лабораторная методика активации исходной глины, получен прототип, а также проведены испытания в модельных химических реакциях. Далее команда планирует доработать прототип и перейти к его масштабированию.

Основной областью применения разрабатываемого материала является очистка нефтепродуктов от олефинов, но также продукт может применяться в катализе реакций алкилирования, которые являются базовыми в органическом синтезе. Именно разработка катализатора для этого направления является основным в рамках стартап-проекта.

«На первом этапе мы планируем выпускать небольшие партии катализатора, поэтому ориентируемся на научные организации и предприятия, занимающиеся производством микро- и малотоннажной химии. Далее мы планируем масштабирование производства для закрытия потребностей в промышленных сегментах, использующих кислотно-активированные глины, — речь идет о нефтеперерабатывающих предприятиях. Большинство используемых глин имеет достаточно короткий срок службы, что открывает простор для разработки и внедрения наших технологий, из-за возможности регенерации нашего продукта. Еще одна возможная сфера применения — это очистка растительных масел, где есть аналогичные проблемы с используемыми глинами», — рассказал Рамис.

Средства гранта команда планирует направить на закупку реактивов и оборудования, запуск сайта и аренду помещений. В перспективе планируется создать производство технологичных кислотно-активированных глин в тоннажном масштабе.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

В Новосибирском государственном университете прошла публичная лекция лауреата Научной премии Сбера-2024, профессора Сколтеха Евгения Бурнаева. Учёный рассказал о том, как сегодня искусственный интеллект помогает инженерам и учёным решать сложнейшие задачи, какие тренды определяют развитие этой области и почему большие языковые модели меняют не только науку, но и нашу повседневность.

Евгений Бурнаев стал обладателем Научной премии в номинации «Цифровая вселенная». Эта награда присуждается за выдающиеся достижения в области компьютерных наук и искусственного интеллекта.

Каждый лауреат в течение года должен выступить с лекциями в ведущих университетах страны (их организацией также занимаются представителии Сбербанка, но сами вузы выбирают ученые-лауреаты). Темой лекции для новосибирских студентов и преподавателей стало обсуждение того, что происходит в мире ИТ прямо сейчас и какие технологии окажут влияние на инженерию и науку в ближайшее десятилетие.

«Мы находимся на этапе, когда искусственный интеллект перестал быть исключительно предметом научных дискуссий и превратился в реальный инструмент инженера и исследователя. С его помощью можно проектировать самолёты, предсказывать сложные природные процессы и даже менять экономику отраслей», – отметил Бурнаев.

Один из наиболее наглядных примеров – авиастроение. При проектировании пассажирских самолётов важнейшую роль играет форма крыла: от неё зависят аэродинамика и расход топлива. Раньше инженеры могли проверять только ограниченное число вариантов в аэродинамических трубах. Это дорого и долго.

Сегодня же искусственный интеллект позволяет создавать цифровые модели, которые просчитывают сотни комбинаций формы крыла. Алгоритмы анализируют геометрию, внутренние зависимости параметров и выдают прогнозы по безопасности и эффективности. Это экономит время, снижает затраты и даёт возможность создавать более надёжные и экологичные самолёты.

«Мы можем автоматизировать целые этапы работы инженеров. Это означает, что сложные задачи будут решаться быстрее и точнее. И именно это открывает дорогу к новому уровню автоматизации труда», – подчеркнул профессор.

Подобные подходы уже применяются и в других сферах – от автомобилестроения до энергетики. Искусственный интеллект перестал быть экспериментальной технологией и превращается в «цифрового коллегу» инженера.

Однако сегодня внимание широкой публики приковано не только к инженерным приложениям, но и к большим языковым моделям (Large Language Models, LLMs), к которым относится и ChatGPT. По словам Евгения Бурнаева, это один из главных трендов развития ИИ, и именно он определит, какими будут системы будущего.

Во-первых, идёт стремительный рост масштаба моделей: нейросети обучаются на триллионах слов и становятся всё более универсальными. Во-вторых, на смену «чисто текстовым» системам приходят мультимодальные – способные работать одновременно с текстом, изображениями, звуком и даже видео. Такие модели можно использовать, например, для анализа медицинских снимков вместе с историей болезни пациента или для комплексного сопровождения научных проектов.

Третье направление – мультиагентные системы. В них несколько специализированных ИИ могут взаимодействовать между собой, решая разные части одной задачи. Пользователю достаточно поставить цель, а дальше система сама организует поиск, анализ и даже выполнение действий.

«Представьте, что вы хотите купить авиабилеты. Сегодня вы сами ищете сайты, сравниваете цены, тратите время на выбор. В мультиагентной системе достаточно сказать: “Нужны два билета в Москву завтра и обратно через два дня”. Алгоритмы сами найдут оптимальный вариант, оплатят билеты и пришлют их вам на почту. Это уже не просто чат-бот, а настоящий цифровой помощник», – объяснил Бурнаев.

Кроме того, в научном сообществе обсуждается вопрос энергоэффективности. Современные модели требуют огромных вычислительных ресурсов, и одним из ключевых вызовов ближайших лет станет создание «зелёного ИИ» – систем, которые будут работать быстрее и дешевле, потребляя меньше энергии.

Разрабатываемые в Центре искусственного интеллекта Сколтеха проекты показывают, что ИИ полезен не только в промышленности. Так, созданная там система «пространственного интеллекта» анализирует спутниковые и наземные данные и может прогнозировать вероятность лесных пожаров. Первым заказчиком технологии стало МЧС России.

Другая разработка помогает прогнозировать ледовую обстановку на Северном морском пути. Для судоходства это критически важно: своевременное предупреждение позволяет сократить риски и потери.

Подобные технологии уже находят применение в медицине. Большие языковые модели могут выступать как инструмент поддержки врачей: собирать воедино данные из научных статей, подсказки по редким случаям и облегчать работу там, где специалистам просто не хватает времени на анализ тысяч публикаций.

В экспертной среде не утихают споры о том, каким будет будущее искусственного интеллекта. Некоторые, как, например, Наталья Касперская, прогнозируют скорый кризис больших языковых моделей. Евгений Бурнаев же уверен, что они станут частью более сложных систем, и их развитие только ускорится.

«Я думаю, что впереди нас ждёт интеграция разных технологий. Языковые модели будут частью больших интеллектуальных комплексов, которые решают задачи человека комплексно, а не по отдельным шагам. И именно это изменит экономику и образ жизни людей», – считает профессор.

История ИИ перестала быть уделом только программистов и исследователей. Сегодня это инструмент, который уже меняет инженерные практики, промышленность, медицину и даже быт. Важно, что этот инструмент становится доступным всё большему числу специалистов – от инженеров и врачей до учёных самых разных областей.

И хотя впереди остаются вызовы – от энергоэффективности до регулирования, – именно сейчас формируется будущее, в котором искусственный интеллект будет не просто вспомогательным инструментом, а полноправным участником решений, принимаемых человеком.

Сергей Исаев