Стандартная модель (СМ), современная теория микромира, описывает все известные элементарные частицы, а также электромагнитные, сильные и слабые взаимодействия между ними. Но если электромагнитные и слабые взаимодействия хорошо изучены и прекрасно предсказываются в рамках теории, то сильные – известны хуже. Например, основные типы адронов, участвующие в сильных взаимодействиях – мезоны и барионы – состоят из кварков. В некоторых случаях в рамках различных теорий, зная свойства кварков, можно вычислить параметры этих составных частиц, например, массу. Если энергия сталкивающихся электронов и позитронов близка к массе таких составных частиц, то наблюдается резкое увеличение вероятности электрон-позитронной аннигиляции, называемое резонансом. Однако резонансы могут быть связаны не только с рождением новых мезонов или барионов, но и с взаимодействием уже известных. Специалисты Института ядерной физии им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали теоретическую концепцию, которая описывает процессы между сильновзаимодействующими частицами, рожденными в результате электрон-позитронных столкновений. Теоретическая модель российских физиков решает несколько важных задач: объясняет сильную зависимость вероятности рождения пар мезонов и барионов от энергии столкновения и, как следствие, позволяет описывать структуру сильных взаимодействий и свойства рожденных частиц; помогает экспериментаторам понять природу наблюдаемых на коллайдерах эффектов, то есть более точно определить, что перед ними: новая частица или резонансное взаимодействие уже известных. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.

Физика элементарных частиц – наука экспериментальная.  С помощью ускорителей измеряются параметры частиц и изучаются их взаимодействия. Теория опирается на данные, полученные в таких экспериментах. Однако и эксперимент не может обойтись без теории. Поиск и изучение новых явлений, более глубокое погружение в уже известные, невозможны без точных теоретических расчетов и предсказаний.

 «Для электромагнитных и слабых взаимодействий достаточно легко производить теоретические вычисления и получать разные предсказания о свойствах и параметрах частиц, участвующих в них, – прокомментировал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Сергей Сальников. – В сильных взаимодействиях все эффекты гораздо существеннее, из-за чего получать предсказания из первых принципов, как мы это делаем для электромагнитных и слабых взаимодействий, не получается. В таких случаях теоретики в своих предсказаниях опираются на экспериментальные данные, создавая на их основе феноменологические, то есть описательные, модели, которые и объясняют детектируемые на коллайдерах явления».

Под первыми принципами понимаются теоретические вычисления, основанные на фундаментальных представлениях, с использованием фундаментальных уравнений, например, лагранжиана СМ – уравнения квантовой теории поля, описывающего все известные элементарные частицы и их взаимодействия (кроме гравитации) на основе калибровочной симметрии. Если таким способом получить предсказание не получается, то физики-теоретики создают феноменологические теории. Они описывают наблюдаемые явления и их взаимосвязи на более высоком уровне без детального объяснения микроскопических причин или фундаментальных механизмов.

«Существует стандартное представление о мезонах и барионах как о составных частицах, – пояснил Сергей Сальников. –  Большое их разнообразие: пси-мезоны, ипсилон-мезоны, D-мезоны, B-мезоны наблюдается на электрон-позитронных коллайдерах и проявляется в виде резонансов. Естественное желание физиков при наблюдении подобного резонанса – описать его как какую-то ранее не наблюдавшуюся частицу. Собственно, так и происходят открытия новых частиц. Но есть и другие процессы, которые тоже выглядят как резонансы, но не связаны с рождением новых частиц. Такие же эффекты могут наблюдаться при взаимодействии уже известных частиц, рождающихся в реакции (так называемое взаимодействие в конечном состоянии) . Например, на коллайдере ВЭПП-2000 в процессе электрон-позитронной аннигиляции можно наблюдать резонанс, который появляется из-за взаимодействия протона и антипротона. Изучение таких эффектов не менее важно, чем изучение рождения новых частиц, потому что так мы получаем информацию о свойствах в данном случае протонов, о промежуточных частицах – в общем, извлекаем дополнительные сведения, которые другими способами просто не получить».

В течение нескольких лет физики ИЯФ СО РАН разрабатывали теоретическую модель, которая описывает практически все взаимодействия частиц в конечном состоянии в условиях сильного взаимодействия. В основе феноменологической теории – экспериментальные данные, полученные на коллайдерах ВЭПП-2000 (Россия), Belle II (Япония), BES III (Китай).

«Сложно сказать в процентах, сколько частиц от общего числа, участвующих в сильных взаимодействиях, включает наша концепция, потому что всегда неожиданно могут появиться новые, – добавил Сергей Сальников. – Но если считать по пальцам, то мы рассматривали пять условно разных процессов взаимодействий: протон-антипротон, лямбда-антилямбда, лямбда-С-антилямбда-C, D-мезон-анти-D-мезон, B-мезон-анти-B-мезон. На примете есть еще разные задачи на будущее, а когда в ИЯФ СО РАН построят коллайдер ВЭПП-6, то обязательно появится что-то новое для изучения. Если говорить о вкладе в уже существующие эксперименты, например, в своей работе, посвященной B-мезонам, мы обратили внимание, что взаимодействие в конечном состоянии у заряженных и нейтральных частиц устроено по-разному. Для заряженных мезонов присутствует кулоновское притяжение, которое влияет на корректное измерение массы этих частиц. В недавнем международном эксперименте Belle II, в котором ИЯФ СО РАН принимает участие, наши коллеги учли этот момент и, проведя сложную обработку данных, получили более точное измерение разницы масс заряженных и нейтральных B-мезонов».

Пресс-служба Института ядерной физики

Фото Т. Морозовой

В конце февраля на площадках двух ведущих институтов Сибирского отделения РАН состоялось знаковое для научной молодёжи событие – прошла конференция молодых учёных «Междисциплинарные подходы в науке», которая впервые была организована совместными усилиями двух объединений: Совета научной молодёжи (СНМ) Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ СО РАН) и Совета молодых учёных (СМУ) Института цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН).

Мероприятие объединило 100 участников — от студентов и аспирантов до Академиков РАН. География конференции не ограничилась стенами двух институтов: доклады были представлены исследователями, работающими на стыке химии, физики, биологии и биоинформатики из НГУ, МТЦ СО РАН, ЦКП "СКИФ", НИИКЭЛ.

Торжественное открытие конференции состоялось 26 февраля на базе ИЦиГ СО РАН. С приветственным словом к участникам обратились руководители институтов, поддержавших инициативу молодых. Директор ИХБФМ СО РАН Владимир Васильевич Коваль, и заместитель директора ИЦиГ СО РАН Анна Евгеньевна Трубачева дали старт работе конференции.

Владимир Васильевич Коваль подчеркнул историческую преемственность события: «Это знаменательное событие в жизни Сибирского отделения РАН, потому что такой формат конференций был давно забыт. Примечательно, что в своё время, будучи председателем СНМ ИЦиГ, а ныне Академик РАН директор ИЦиГ СО РАН, Алексей Владимирович Кочетов проводил подобные молодёжные мероприятия. А теперь вы возрождаете эту замечательную традицию. Удачи вам!»

Обращаясь к молодым исследователям, Владимир Васильевич дал напутствие, которое стало лейтмотивом конференции: «Проведите эти два дня продуктивно, найдите новые связи и возможности коллабораций».

Заместитель директора ИЦиГ СО РАН Анна Евгеньевна Трубачева, открывая конференцию, отметила важность междисциплинарного подхода, а также пожелала участникам успехов: «Сейчас многие открытия делаются на стыке наук, но для того, чтобы получился значимый результат, необходимо максимально погрузиться сразу в несколько областей, понять, как будет работать тот или иной метод в каждой из них. Поэтому на конференции организаторами заявлен новый формат докладов - нужно рассказывать не только о своих результатах, но искать и привлекать единомышленников, оценивать возможности эффективного применения ваших подходов. Пусть в эти два дня на площадках ИЦиГ и ИХБФМ вы наберетесь опыта и новых идей, которые приведут вас в дальнейшем к большим открытиям».

Главной целью организаторов было создание площадки для живого общения исследователей смежных специальностей. Участники смогли узнать о передовых направлениях, развиваемых в соседних институтах, что открывает перспективы для создания междисциплинарных проектов внутри Академгородка.

Лучшие из лучших

По итогам конференции организаторы выделили четырёх участников, чьи работы были признаны лучшими в двух номинациях.

Дипломами в номинации «Лучший постерный доклад» были награждены:

• Агеенко Алиса Борисовна, младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии ИХБФМ СО РАН;
• Велижанина Елизавета Евгеньевна, сотрудник лаборатории биоорганической химии ферментов ИХБФМ СО РАН.

Победителями в номинации «Лучший устный доклад» стали:

• Жаркова Инна Александровна, младший научный сотрудник лаборатории биомедицинской химии ИХБФМ СО РАН;
• Слажнева Наталья Александровна, младший научный сотрудник НИИ Клинической и Экспериментальной Лимфологии – филиал ИЦиГ СО РАН.

Успех прошедшей конференции доказал востребованность такого формата. Организаторы надеются, что совместное мероприятие станет традиционным и будет способствовать укреплению связей между научными школами СО РАН.

Forbes представил рейтинг 100 лучших университетов России. В топ-15, кроме НГУ, вошли 11 вузов Москвы и области, и три университета из Санкт-Петербурга. Таким образом, Новосибирский государственный университет стал единственным вузом за Уралом, который представлен в списке 15 лучших вузов России, по версии Forbes. НГУ улучшил свои позиции, по сравнению с прошлым годом, и занял 13 место.  

Рейтинг Forbes оценивает вузы по 17 критериям, объединенным в пять метрик: качество нетворкинга, репутация у работодателей, международная репутация, академическая среда и фактор Forbes.

Метрика «Качество нетворкинга» отражает общий уровень знаний абитуриентов, принятых в вуз, и потенциал формирования полезных связей во время обучения. При расчете учитываются два параметра: средний балл ЕГЭ поступивших и доля победителей и призеров всероссийских и международных олимпиад от общего числа студентов. Так, НГУ ранее вошел в топ-15 рейтинга Высшей школы экономики по качеству совокупного приема в 2025 году: средний балл ЕГЭ на бюджетные места составил 83,8. По итогам приемной кампании 2025 года в НГУ поступили 116 победителей и призеров олимпиад.

Для оценки репутации университета у работодателей, в 2025 году направлялись запросы в 200 компаний, входящий в число лучших работодателей России по версии Forbes, с просьбой оценить репутацию университетов и качество подготовки выпускников. Итоговая оценка складывалась из трех компонентов: 1) базовая репутация (доля работодателей, которые при найме отдают предпочтение выпускникам вуза); 2) отраслевое разнообразие (доля отраслей, в которых востребованы выпускники вуза); 3) масштаб компаний (доля крупных компаний, предпочитающих нанимать выпускников вуза). У НГУ сильные позиции среди ведущих российских и международных компаний, многих из которых являются партнерами университета.

При оценке показателя «Международная репутация вуза» принимали во внимание его узнаваемость в мировых академических кругах — значимый индикатор качества научной работы университета, а также ценности его диплома за рубежом. В метрике учитывались позиция вуза в институциональных рейтингах трех наиболее авторитетных мировых агентств: Academic Ranking of World Universities, QS World University Rankings и Times Higher Education, а также попадание в топ-100 предметных рейтингов этих же агентств. 

По итогам 2025 году НГУ продемонстрировал улучшение показателя «Международная репутация». В 2025 году университет входил в три обозначенных международных рейтинга, также он ранжирован в 12 предметных рейтингах QS, в одном предметном рейтинге НГУ позиционирован в топ-100 (нефтяной инжиниринг), в двух — в топ-200 (археология и математика), в трех — в топ 250 (химический инжиниринг, химия, физика).

Что касается метрики «Академическая среда», то это комплексный показатель, оценивающий образовательную экосистему, квалификацию преподавателей, интернационализацию и финансовое положение университета. Так, сейчас в НГУ более 2800 преподавателей, среди них более 60 — члены Российской академии наук, более 720 — профессора с докторской степенью, более 1400 — кандидаты наук.

Фактор Forbes отражает количество выпускников вуза в списке российских миллиардеров Forbes. Университет получает 0,5 балла за каждого выпускника, вошедшего в число богатейших, но не более 5 баллов. Балл НГУ — 1, так как в данный список включены два выпускника университета.

Научные сотрудники, аспиранты Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН и студенты Новосибирского государственного университета провели измерения методами электромагнитного профилирования, электротомографии и георадиолокации в зимних условиях для оценки плодородия почв на сельскохозяйственных полях. В рамках эксперимента были обследованы поля, расположенные в Колыванском и Краснозёрском районах Новосибирской области.

По словам учёных, предшествующие исследования в весенний и осенний период показали значимые корреляционные связи между удельным электросопротивлением, геологическим строением верхней части разреза, типом почв, влажностью, гранулометрическим составом, которые прямо сказываются на почвенном плодородии. Однако проведение измерений в это время существенно зависит от посевной и уборочной кампаний. Необходимо успеть выполнить исследования либо до посевов, либо после уборки урожая, что становится проблематичным с учётом погодных условий. Проведение измерений в зимний период не зависит от этих процессов – таким образом, зимой можно на протяжении длительного времени выполнять исследование полей.

Основными целями работ была оценка возможности выполнения измерений на сельскохозяйственных угодьях в зимнее время, оценка влияния снежного покрова и промерзания почвы на получаемые геофизические данные. Отдельно с помощью георадиолокации изучалась мощность снежного покрова полей, который является ключевым фактором, определяющим зимовку озимых культур, уровень почвенной влаги весной и защиту растений от промерзания. Буксирование геофизической аппаратуры осуществлялось за снегоходом или самоходной гусеничной платформой на радиоуправлении.

По итогам геофизических исследований были получены карты распределения кажущегося УЭС по данным электромагнитного профилирования и информация о толщине снежного покрова по данным георадиолокации. Сопоставление летних и зимних карт показало хорошее соответствие, а изменение УЭС из-за промерзания почвы слабо отражается на зональности почвенного покрова. На отдельном участке получены сведения о промерзании почвы по данным электротомографии и георадиолокации.

Таким образом, учёные показали возможность применения геофизических исследований для зонирования почвенного покрова в зимнее время и оценки мощности снежного покрова, которые могут повысить урожайность и рентабельность сельского хозяйства в Сибири и в других зонах рискованного земледелия.

Пресс-служба ИНГГ СО РАН

Иллюстрации предоставлены исследователями

Торжественная церемония прошла в Санкт-Петербургском национальном исследовательском Академическом университете имени Ж.И. Алфёрова.  Решением Ученого совета вуза директору ИФП СО РАН академику РАН Александру Васильевичу Латышеву присуждено звание Почетного доктора Академического университета.

Мероприятие приурочили к 96-летию со дня рождения выдающегося учёного, основателя университета, Нобелевского лауреата Жореса Ивановича Алфёрова.

Ректор университета Александр Наумов представил лауреата и рассказал о значимости присуждения звания:

«Для нас, для коллектива Академического университета имени Жореса Ивановича Алфёрова, эта традиция имеет особое значение. Наш университет, созданный великим ученым и гуманистом Жоресом Алфёровым, с первых дней своего существования видел свою миссию не только в подготовке кадров, но и в интеграции в мировое научное сообщество. Институт почетных докторов стал важнейшей частью этой политики. И сегодня мы вписываем в эту летопись новое имя — имя академика Александра Васильевича Латышева. Александр Васильевич, Ваше избрание продолжает славную традицию нашего университета — традицию чествовать тех, чьи открытия меняют мир и вдохновляют молодежь на дерзновенный поиск. Глядя на Вас, невольно вспоминаешь строку поэта: “В атомной кузнице сегодня праздник”. Но ваш инструмент, ваша стихия — это даже не атомы, а то, что еще тоньше. Вы научились видеть и управлять миром атомных ступеней».

Звание Почетного доктора присуждается Ученым советом университета за выдающиеся достижения в развитии науки в областях, связанных с исследованиями, проводимыми в Академическом университете, за выдающиеся достижения в педагогической деятельности, за значительный вклад в развитие научных исследований, установление и развитие научных связей Академического университета.

Ранее звания Почетного доктора удостаивались выдающиеся исследователи Геннадий Красников, Владислав Панченко, Александр Асеев, Юрий Гуляев, Александр Румянцев, Владимир Бетелин, Валерий Черешнев, Захарий Красильник и другие ученые с мировым именем, среди них пять нобелевских лауреатов.

Александр Наумов зачитал решение Ученого совета, и Александру Латышеву были вручены мантия и диплом Почетного доктора.

Александр Васильевич поблагодарил университет за оказанную честь и отметил особую роль Жореса Ивановича Алфёрова в своей научной судьбе: «Я хочу выразить огромную благодарность ученому совету, ректору и сотрудникам Академического университета. Жорес Иванович был выдающимся ученым, внёсшим огромный вклад в российскую и мировую науку. В 2006 году Институт физики полупроводников избрал его почетным председателем ученого совета, а в 2007 году он стал почетным доктором Новосибирского государственного университета, где я руковожу кафедрой физики полупроводников. В течение 8 лет я работал в   Отделении нанотехнологий и информационных технологий в секции “Нанотехнологии” под руководством Жореса Ивановича и учился у него ставить и решать сложные задачи. Получение звания Почётного доктора Академического университета — большая честь для меня. Спасибо!».

Директор Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе Сергей Иванов поздравил Александра Латышева и отметил тесные научные связи между Санкт-Петербургом и Новосибирском, подчеркнув значимость совместных исследований, особенно в области молекулярной эпитаксии и смежных технологий. В завершение выступления он выразил надежду на дальнейшее развитие сотрудничества между научными школами двух городов.

Пресс-служба ИФП СО РАН

Фото: Алфёровский университет

Эпоха правления Никиты Сергеевича Хрущева ознаменовалась рядом незаурядных событий и свершений, и во многом еще недостаточно оценена с точки зрения ее последствий для сегодняшнего дня. Чаще всего вспоминают разоблачение культа личности Сталина, посадки кукурузы и строительство крупнопанельных многоэтажек. Но это - лишь часть того, что всерьез затронуло страну.

Стоит вспомнить и такие эпохальные события, как запуск первых искусственных спутников и первого человека в космос. Не менее важным событием стало создание научно-технической базы для отечественной микроэлектроники. Столь же эпохальные события происходили и в советской энергетике. С одной стороны, именно при Хрущеве начала работу первая в мире атомная электростанция – Обнинская АЭС, запущенная в 1954 году. С другой стороны, именно при нем был взят курс на масштабную газификацию. Об этом почему-то вспоминают меньше всего, однако важно понять, какие ориентиры было поставлены тогда во главу угла, и многое ли из того было реализовано практически.

Многие из нас по привычке связывают промышленное освоение газовых месторождений Западной Сибири с именем Леонида Брежнева, при котором произошел так называемый «экономический застой» - как раз вследствие того, что страна стала получать большую экспортную выручку от прямой продажи углеводородов. Однако само освоение газовых месторождений явилось следствием той политики, что проводилась при Хрущеве. При нем, скажем так, был заложен фундамент масштабной газификации. Если выражаться точнее, то сибирские газовые месторождения были открыты как раз потому, что их целенаправленно искали. И этот поиск происходил в свете четких ориентиров, озвученных на самом высоком уровне еще до того, как были подтверждены богатейшие запасы сибирского газа.

Ключевое значение в этом деле имел внеочередной XXI съезд КПСС, состоявшийся в конце января 1959 года. Его историческое значение заключалось в том, что на нем партийное руководство громогласно заявило об «окончательной победе» социализма в СССР, после чего была обозначена эпоха построения коммунизма. Важным моментом стало принятие семилетнего плана развития народного хозяйства на 1959–1965 годы. А важнейшим стратегическим пунктом этой «семилетки» стал курс на трансформацию энергетической отрасли, где существенное значение придавалось газообразному топливу. Если выразить суть новых решений, то ее можно свести к такой формуле: «Коммунизм – это советская власть, плюс -  газификация всей страны».

По мнению тогдашнего руководства, в топливном балансе страны слишком большой удельный вес занимали твердые виды топлива, добываемые шахтным путем. Такой способ добычи считался слишком затратным – в сравнении с добычей нефти и газа, а также в сравнении с добычей угля открытым способом. Скажем, добыча бурых углей в Восточной Сибири обходилась почти так же дешево, как и добыча природного газа.

Всё это привело к необходимости резкого изменения топливной политики, которая предусматривала широкое внедрение в различные отрасли народного хозяйства нефти и газа. Параллельно шло развертывание добычи угля открытым способом и отказ от строительства дорогостоящих каменноугольных шахт. В тезисах доклада Хрущева на XXI съезде как раз отмечалась указанная коренная перестройка топливного баланса за счет значительного увеличения в нем доли нефти и природного газа. К примеру, в 1958 году удельный вес твердого топлива составлял 58 процентов. К 1965 году его планировалось снизить до 43 процентов, а долю нефти и газа собирались поднять с 31 процента – до 51 процента. Согласно подсчетам, такая перестройка топливного баланса страны в предстоящей «семилетке» должна была дать экономию в 125 миллиардов рублей.

В свете этих планов были намечены высокие темпы развития нефтегазовой отрасли. Согласно прогнозам ученых тех лет, в 1965 году добыча нефти должна была составить 230–240 миллионов тонн. В еще больших темпах намечался рост газовой промышленности. Если в 1958 году добыча природного газа составляла 30 миллиардов кубометров, то к 1965 году ее объемы должны были вырасти как минимум в пять раз (до 150 миллиардов кубометров)!

Основную массу добытого газа планировалось использовать в качестве технологического и энергетического топлива. Согласно тогдашним оценкам, к концу «семилетки» структура потребления природного газа выглядела следующим образом: 5–10 процентов природного газа должно пойти на коммунально-бытовые нужды, 5-6 процентов – в качестве химического сырья, 42-45 процентов – в качестве технологического топлива, 30-35 процентов – в качестве энергетического топлива, и 6-8 процентов использоваться для собственных нужд промыслов и газопроводов.

Еще один принципиально важный момент (практически полностью забытый): наряду с расширением добычи природного газа планировалось развивать производство искусственных газов из твердого топлива и нефти. За «семилетку» оно должно было вырасти в два раза и к 1965 году достигнуть 100 миллионов тонн условного топлива. В балансе всего газообразного топлива доля искусственного газа могла бы составить 35 процентов. То есть более трети!

Напомним, что производство искусственного газа из твердого сырья было достаточно хорошо налажено в европейских странах еще в XIX веке. В дореволюционной России и в СССР данная отрасль также развивалась. Переход на природный газ открыл новую веху в истории не только отечественной, но и мировой энергетики. Однако, как видим, полный отказ от производства искусственного газа в нашей стране не планировался. Собственно, расставаться с углем у нас также не собирались, поскольку был запланирован достаточно серьезный абсолютной рост добычи угля. Так, к концу «семилетки» она должна была вырасти как минимум на 20-23 процента. Как мы сказали выше, акцент делался на создании открытых разработок, где производительность (в сравнении с шахтным способом) была в 5-6 раз выше, а себестоимость топлива – в 3-4 раза ниже. В 1957 году доля открытых разработок в целом по стране составляла чуть более 18 процентов. В 1965 году ее намеревались поднять до 25 процентов.

Как же наращивание добычи угля перекликалось с темой газификации? Дело в том, что наряду с форсированием нефтяной и газовой индустрии важной проблемой считалось рациональное использование твердого топлива. Сегодня этот момент как-то выпал из нашего поля зрения, хотя в те годы широко обсуждалась проблема переработки угля, включая возможности его использования в качестве сырья для получения жидкого и газообразного топлива. Работа некоторых научных организаций (в том числе – институтов СО РАН) так или иначе была связана с угольной тематикой.

Важно учесть, что в структуре топливного баланса Восточной Сибири уголь играл главную роль, и каких-то кардинальных сдвигов на этот счет не предвиделось. К 1965 году его доля должна была остаться примерно на уровне 80 процентов, а доля природного газа не дотягивала и до одного процента. При этом в конце 1950-х годов почти половина добычи угля велась здесь открытым способом, и за 10-15 лет ее собирались увеличить до 85 процентов.

В то время перед угольной промышленностью стояло несколько важных задач, которые необходимо было решить с привлечением науки. Например, очень остро стояла проблема использования больших количеств угольной мелочи.  Считалось, что такую мелочь целесообразнее всего сжигать на тепловых электростанциях. По этой причине в «хрущевскую» эпоху был взят курс на строительство в Сибири угольных тепловых электростанций. В идеале с их помощью можно было утилизировать упомянутую угольную мелочь. Отсюда было недалеко от идеи использования отходов углеобогащения в виде водно-угольного топлива (под которое, напомним, проектировалась новосибирская ТЭЦ-5).

Показательно, что увеличение добычи угля в Сибири осуществлялось параллельно с активным поиском газовых месторождений. И что особенно интересно: не дожидаясь результатов этих поисков, в тогдашнем руководстве страны ставился вопрос о газификации сибирских городов и промышленности за счет искусственного газа, получаемого из твердого и жидкого топлива! То есть стратегия масштабной газификации страны не ограничивалась банальным наращиванием объемов газодобычи и строительства магистральных и распределительных сетей. Во главу угла, подчеркнем еще раз, ставился вопрос рационального использования топлива, где первым в списке находился уголь. Иными словами, объявленная программа энергетической трансформации должна была решаться комплексно, с привлечением институтов Академии наук СССР (включая, конечно же, и Сибирское отделение).

Кстати, создание Сибирского отделение АН СССР – еще одно важное событие «хрущевской» эпохи. И в этом плане нынешняя работа некоторых институтов СО РАН по угольной тематике (пиролиз угля, создание водно-угольных суспензий, повышение эффективности сгорания твердого топлива путем его активации) уходят своими корнями как раз в указанную программу энергетической трансформации «хрущевской» поры. Почему работа на данном направлении до сих пор не нашла серьезного практического воплощения? Очевидно, потому, что с определенных пор наша страна основательно «подсела» на так называемую «газовую иглу», в силу чего курс на освоение сибирских недр стал для властей более актуальным, чем вопрос рационального использования топлива.

Николай Нестеров

Недавно, говоря о проблеме энергоснабжения новосибирского Академгородка, мы затронули тему малой распределенной энергетики. Напомним, что лет десять назад эту проблему предлагали решать за счет малых энергетических объектов, объединенных в локальную «умную» сеть, которую намеревались спроектировать новосибирские специалисты. Об этом проекте уже подзабыли, однако его обсуждение было адресовано не только Академгородку. По сути, речь шла о будущем распределенной малой энергетики. И даже больше того – о принципиально новом подходе к формированию системы энергоснабжения, соответствующей новым условиям жизни и новым техническим достижениям.

Чтобы было понятно: эта тема активно обсуждается за рубежом. В настоящее время она одинаково актуальна и для развитых, и для развивающихся стран, и даже для таких бурно растущих экономик, как Китай и Индия. Фактически, новосибирские специалисты включались в глобальный тренд. Недаром в нашем городе была даже создана Ассоциация малой распределенной энергетики Сибири. В настоящее время эту тему в нашем городе уже не обсуждают столь активно. И тем не менее, данное обстоятельство совсем не снижает ее актуальности.

Отметим, что на Западе о распределенной энергетике стали много говорить на волне бурного увлечения ВИЭ. Напомним, что первоначально солнечные панели и ветряки охотно ставили у себя отдельные домовладельцы и небольшие хозяйства. Различные программы «солнечных крыш» были весьма популярны в ряде европейских стран. Для стран третьего мира, где были проблемы с энергоснабжением и не хватало средств на развитие единой централизованной сети, распределенные источники энергии (в основном – солнечные панели) рассматривались как основной вариант электрификации отдельных районов.

Подчеркиваем, что лет 10-15 назад тема автономного снабжения электроэнергией была довольно модной во многих странах. Мотивы использования таких систем были разные. В Европе, например, этот тренд подогревался мерами по повышению энергоэффективности и экономии ископаемого топлива. «Солнечные крыши» вполне удовлетворяли указанным требованиям (как указывали специалисты, передача электроэнергии на очень большие расстояния давала потери в сетях на уровне 30%). К тому же распределенные источники частично разгружали единую сеть и сглаживали пиковые нагрузки. В США некоторые домовладельцы вообще подняли на щит тему автономного снабжения электричеством (так называемый принцип Off Grid), выступая тем самым против монополизма крупных поставщиков электроэнергии, часто неправомерно задирающих цены. Что касается бедных стран, то для жителей некоторых деревень и отдаленных поселений собственная солнечная панель или ветряк становились единственным источником электроэнергии (ввиду недоступности сетей или общей нехватке генерирующих мощностей).

Мода на автономное энергоснабжение докатилось и до нашей страны. У нас также поднималась тема «солнечных крыш» (а равно и солнечных фасадов). Помимо солнечных панелей и ветряков предлагались иные виды генерации электроэнергии. Здесь были и «традиционные» дизельные генераторы, и газовые мини-турбины, и газо-поршневые машины, а также угольные котлы, способные вырабатывать параллельно и тепло, и электроэнергию. Были даже устройства (о чем мы писали), вырабатывающие электричество с помощью двигателя Стирлинга (за счет тепла, идущего от котла).

Как правило, говоря о совокупной мощности всех распределенных энергетических установок, западные эксперты обычно учитывают только «чистые» источники энергии. Но и здесь цифры внушительные. Так, по данным МЭА, за период 2019 по 2021 год в мире было установлено 167 ГВт фотоэлектрических систем. Их суммарная пиковая выработка превышает суммарное пиковое потребление таких стран, как Франция и Великобритания. По сути, на энергетическом рынке складывалась принципиально новая ситуация, когда производство и торговля электроэнергией уже не ограничивалась крупными централизованными производителями и розничными поставщиками. Кроме того, стиралась грань между потребителем и производителем, поскольку в такой модели энергоснабжения энергия уже не текла только в одном направлении. Потребитель, обладая собственной установкой, мог выступать и в роли продавца энергии. В этом есть плюсы. Однако есть и проблемы.

Поскольку существующие энергетические системы проектировались в прошлом веке, они не учитывали складывающуюся теперь ситуацию с огромным количеством распределенных источников. Их интеграция в единую сеть является принципиальным условием для дальнейшего развития общей системы энергоснабжения и ее эффективного функционирования. Как заявляют эксперты, при грамотной организации процесса распределенные источники энергии становятся весьма ценным активом, пренебрегать которым неразумно. Проблема требует решения, и это – не такой уж простой вопрос, поскольку кроме технических сложностей, есть еще сложности юридического порядка. Во всяком случае, планирование, мониторинг и оптимизация энергетических потоков в сети зависят от правильного моделирования многочисленных распределенных источников энергии. На данный момент их количество таково, что даже в Европе нет подробной и точной карты их расположения.

В любом случае данная проблема уже исследуется научно. И по большому счету, создание энергосистемы будущего уже начинает осуществляться с учетом всего потенциала распределенной энергетики. Это, скажем так, важнейший тренд современности. И, судя по количеству научных публикаций на эту тему, становится совершенно понятной его актуальность.

Интересно, что этой проблемой серьезно озаботились в Китае, где совокупная мощность распределенных источников энергии уже превысила 250 ГВт (для сравнения, в России она составляет чуть больше 20 ГВт). В 2024 году китайское руководство приняло закон, направленный на поощрение дальнейшего развития комплексных услуг в области распределенной энергетики. Китайская наука также не остается в стороне от данной темы.

Так, в прошлом году вышло соответствующее исследование группы китайских ученых, где был представлен обзор существующих технических решений и предложены рекомендации для дальнейшего развития распределенных энергосистем. Как подчеркивают авторы, Китай осуществляет энергетическую трансформацию, ориентируясь на прогресс в области экологии и ставя во главу угла ускоренное создание принципиально новой модели энергопотребления – одновременно эффективной и экологичной. Распределенные энергетические системы, по их словам, будут играть важную роль в указанной трансформации.

Для чего мы здесь привели пример Китая? Дело в том, что в нашем сознании циркулирует стереотип, согласно которому Китай мыслится как некий архаичный гигант, шагнувший в нашу жизнь из прошлого столетия. По этой причине многие из нас уверены, что и система энергоснабжения в этой стране выстраивается по лекалам «тоталитарного» социалистического прошлого, то есть когда электричество вырабатывается огромными электростанциями и потом централизованно подается конечным потребителям. На самом же деле, как мы можем убедиться, в Китае пытаются создать современную, принципиально новую модель энергоснабжения, где большую роль играет и распределенная энергетика.

Понятно, что наши ученые и технические специалисты прекрасно понимают указанный тренд и пытаются внести свою лепту в развитие данного направления. Насколько этот тренд принимают в расчет наши политики и чиновники – вопрос открытый. Как мы уже сказали выше, тему распределенной энергетики у нас в последние годы почему-то отодвинули на задний план. И это несмотря на то, что новосибирские разработчики продуктивно работают в данном направлении. Кроме того, очень часто они являются желанными гостями в Китаев, читая лекции китайским студентам.

Остается пожелать, чтобы их интеллектуальный потенциал в полной мере реализовался в нашей стране. И для начала стоило бы вернуть в публичную плоскость обсуждение проектов альтернативного энергоснабжения территории нашего Научного центра. 

Андрей Колосов

Специалисты Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН работают над созданием инновационных электропроводящих композиционных материалов и покрытий. Проект, поддержанный Российским научным фондом, ставит перед исследователями амбициозную цель — получить материалы, способные повысить износостойкость узлов транспортной отрасли и улучшить характеристики промышленных компонентов. Потенциал таких материалов огромен, особенно они подойдут для изготовления скользящих контактов, а также деталей железнодорожного транспорта, таких как элементы токоприемников для метро, троллейбусов, трамваев и электричек.

В основе исследования лежит разработка композитов на медной основе, обогащенных графитом. Как поясняет руководитель проекта, научный сотрудник лаборатории физики многофазных сред ИТПМ СО РАН кандидат химических наук Томила Максимовна Видюк, добавление графита призвано улучшить антифрикционные свойства материалов. «Графит существенно снижает коэффициент трения композитов на основе меди, что, в свою очередь, должно повысить износостойкость, позволяя материалам служить значительно дольше», — отмечает исследовательница. Для улучшения смачиваемости графита медью в композит вносится третий компонент — никель или титан.

В проекте используются две технологии для получения новых материалов. Первая — электроискровое спекание, при котором порошок помещается в пресс-форму, подвергается механическому давлению и одновременному воздействию электрического тока. Высокая температура, возникающая в процессе, вызывает спекание порошка, формируя готовый материал. Сегодня исследователи получают таблетки диаметром 20 мм и толщиной около 4 мм, но технология масштабируема для производства промышленных образцов.

Вторая технология — холодное газодинамическое напыление. Метод заключается в разгоне порошка воздухом или азотом до сверхзвуковых скоростей и его последующем соударении с подложкой. Частицы закрепляются на поверхности, наращивая покрытие. Этот процесс позволяет создавать износостойкие покрытия, что открывает новые перспективы для модификации деталей.

«В настоящее время мы уделяем около 90 % времени электроискровому спеканию, но уже в ближайший месяц планируем начать активные эксперименты с напылением, — делится планами Томила Видюк. — Наша цель — получить материалы, которые превосходят существующие аналоги по своим характеристикам: сниженный коэффициент трения, повышенная износостойкость, увеличенный срок службы и улучшенные механические свойства».

В рамках проекта также исследуются медно-графитовые композиты, содержащие карбид вольфрама, чрезвычайно твердый компонент. Эти материалы, сочетающие электропроводность и высокую твердость, могут найти применение в электродах для сварки сопротивлением и электроэрозионной резки.

«Суть нашей работы заключается в создании композиционных частиц, где все исходные компоненты — медь, графит, вольфрам — находятся в пределах одной частицы, — рассказывает Томила Видюк. — Мы достигаем этого путем обработки смеси порошков в шаровой мельнице. Частицы затем подвергаются реакционному электроискровому спеканию, в результате чего синтезируется упрочняющая фаза карбида вольфрама и формируется готовый объемный материал».

Полученные материалы проходят разносторонние испытания: определяется их твердость, электропроводность, коэффициент трения и износостойкость. Первые результаты подтверждают, что материалы обладают улучшенными по сравнению с существующими аналогами характеристиками.

Разработки ученых ИТПМ СО РАН открывают путь к созданию новых материалов, которые могут найти широкое применение в различных высокотехнологичных отраслях, от транспорта до тяжелой промышленности, повышая эффективность и долговечность изделий.
Проект выполняется в рамках гранта РНФ № 25-79-00253.

Никита Каньшин, пресс-служба ИТПМ СО РАН

Иллюстрации предоставлены исследователями

Ученые Института цитологии и генетики СО РАН в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом, проанализировали геномы более сотни представителей бактерий рода Spiroplasma и создали панель генетических маркеров для их идентификации. Результаты работы помогут точнее выявлять эти микроорганизмы, которые могут играть самую разную роль: от защиты насекомых до потенциальной угрозы здоровью человека.

Спироплазмы  – одни из самых необычных бактерий. У них отсутствует клеточная стенка, сильно уменьшен геном, а генетический код отличается от общепринятого. При этом они способны очень быстро эволюционировать.

«Если не считать вирусов, представители рода Spiroplasma оказываются рекордсменами по темпу изменчивости на геномном уровне», – отметил руководитель проекта, ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, кандидат биологических наук Юрий Илинский.

Такая изменчивость делает эти микроорганизмы одновременно интересными и сложными объектами для изучения. Они могут вести себя по-разному: в одном случае вызывают заболевания у растений и насекомых, в другом, наоборот, помогают своим хозяевам справиться с различными стрессами. Известны случаи, когда спироплазмы уничтожают паразитов, спасая насекомых от гибели. При этом один и тот же вид потенциально может быть как вредным, так и полезным – в зависимости от набора генов, которые, как уже говорилось, могут мутировать с необычной для живых организмов скоростью.

За последние пару лет наука существенно расширила представления о разнообразии этих бактерий. Если ранее в научных базах было около 30 расшифрованных геномов спироплазм, то теперь их число превысило сотню. Это позволило исследователям из ИЦиГ СО РАН не только провести более точный эволюционный анализ, но и обнаружить новую генетическую группу микроорганизмов, связанную, в основном, с жуками, а также с двукрылыми – мухами и комарами.

Одной из ключевых задач проекта было создание системы надежной идентификации спироплазм. «Высокий темп изменчивости не позволяет создать абсолютно универсальные маркёры, но нам удалось выделить кандидатные гены и разработать панель, которая уже используется для более точной идентификации бактерий», – подчеркнул Юрий Илинский.

Разработанная панель позволяет относительно быстро и недорого определять не только виды спироплазм, но и их внутривидовые различия. Это особенно важно в условиях, когда бактерии активно осваивают новых хозяев. По словам ученых, случаи их обнаружения у позвоночных, включая человека, фиксируются все чаще, особенно у людей с ослабленным иммунитетом.

Полученные результаты имеют как фундаментальное, так и прикладное значение. Маркеры для идентификации спироплазм станут полезным инструментом в различных научных проектах – при разработке биологических методов защиты растений, а также в индустрии разведения насекомых и медицинских исследованиях. При этом, как отмечают ученые, именно фундаментальная наука позволяет создавать такие инструменты, которые затем находят применение в самых разных отраслях.

Работа в этом направлении еще не завершена. В случае, если новые проекты получат поддержку, исследователи планируют расширять базу данных геномов и совершенствовать методы анализа, чтобы точнее прогнозировать свойства этих необычных бактерий и их влияние на живые системы.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Сотрудники Центра искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета (ЦИИ НГУ) получили свидетельство о государственной регистрации математической модели тепловой сети, предназначенной для анализа и оптимизации работы систем теплоснабжения. Новый инструмент позволит точнее прогнозировать возникновение нештатных ситуаций в работе инфраструктуры, снижать потери энергии и повышать эффективность управления коммунальными системами.

Разработка представляет собой так называемую модельную тепловую сеть — цифровой объект, на котором можно тестировать различные алгоритмы расчета и управления без риска для реальных объектов. Такая модель не привязана к конкретному городу, но воспроизводит ключевые характеристики реальных систем теплоснабжения.

– Это своего рода виртуальный полигон, на котором отрабатываются различные подходы к расчету и анализу тепловых сетей. Он позволяет изучать процессы, которые в реальных условиях сложно или дорого исследовать, а также проводить первоначальные испытания для тех решений, которые создают наши разработчики, – объяснил руководитель Красноярского филиала Института теплофизики СО РАН, старший научный сотрудник ЦИИ НГУ Александр Дектерев.

Кроме того, на основе такой модельной сети ученые формируют обширные базы данных, отражающие поведение системы при различных сценариях — от изменения погодных условий или нагрузки на сети до различных аварийных ситуаций. Потом эти данные используются для обучения нейросетей, которые в дальнейшем смогут быстро прогнозировать состояние теплосети и предлагать оптимальные решения для операторов.

– Как известно, перед тем, как использовать нейронную сеть на реальных объектах коммунальной инфраструктуры, где с ее помощью можно оперативно оценивать, как меняется ситуация в системе и каковы последствия таких изменений для поставщика и для потребителя тепла, ее надо обучить. И наша модельная сеть хорошо подходит для решения этой задачи, поскольку располагает достаточными базами данных как о штатном режиме работы, так и внештатных сценариях, – отметил Дектерев.

Ранее мы рассказывали, что Центр искусственного интеллекта НГУ совместно с ФГУП «Управление энергетики и водоснабжения» реализует проект по цифровизации системы теплоснабжения в Советском районе г. Новосибирска. В его рамках создается цифровая модель уже конкретного участка сети, которая позволит в режиме реального времени отслеживать параметры работы, выявлять утечки и прогнозировать возможные аварии.

Подобные решения особенно востребованы в сфере ЖКХ, где высокая изношенность инфраструктуры сочетается с необходимостью бесперебойного снабжения потребителей. Использование цифровых моделей и алгоритмов искусственного интеллекта позволяет не только быстрее реагировать на нештатные ситуации, но и заранее предотвращать их, снижая затраты на ремонт и эксплуатацию.

Полученный патент закрепляет важный этап работы ЦИИ НГУ в этой области – создание универсальной модели, на которой можно отрабатывать методы анализа и управления коммунальной инфраструктурой. Следующим шагом станет развитие цифровых двойников уже для конкретных тепловых сетей с учетом их индивидуальных особенностей.

По словам разработчиков, в этом году, помимо совместного проекта с ФГУП «УЭВ» должен стартовать аналогичный – с участием мэрии Новосибирска, а в перспективе технология может быть масштабирована на другие города. Это позволит повысить надежность теплоснабжения, сократить потери энергии и сделать управление городской инфраструктурой более эффективным.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета