В эту субботу, 16 сентября, исполняется 30 лет Монреальскому протоколу — глобальному соглашению о запрете производства соединений, разрушающих озоновый слой Земли. «Чердак» напоминает, что это за документ, как он появился и почему считается самым эффективным международным соглашением в сфере охраны окружающей среды.

Программа ООН по окружающей среде (UNEP) считает защиту озонового слоя одной из четырех ключевых экологических проблем, в решении которой человечеству удалось добиться значительных успехов (а всего таких проблем у нас насчитывается около 500). Монреальский протокол, подписанный в 1987 году, в свою очередь, называют самым успешным глобальным экологическим соглашением.

Протокол ограничивает и запрещает использование фреонов, хлорфторуглеродов (ХФУ) и некоторых других соединений, которые раньше использовались в аэрозолях, огнетушителях, холодильниках и кондиционерах. При низких температурах и в присутствии солнечного света производные этих соединений разрушают озон — Нобелевскую премию по химии 1995 года за это открытие получили Марио Молина, Шервуд Роуланд и Пауль Крутцен.

Своеобразной «эмблемой» этой проблемы стала дыра в озоновом слое над Антарктидой. Впервые сезонную озоновую дыру там обнаружили еще в 1950—1960-х годах, однако в 1980-х стало ясно, что ее размеры постепенно растут, а «толщина» озонового слоя по всему миру медленно уменьшается.

Рецепт успеха

Монреальский протокол ратифицировали 196 стран и ЕС — таким образом, это самое массовое в истории международной дипломатии соглашение. Интересно, что в 1988 году после призыва президента Рональда Рейгана сенат США единогласно ратифицировал протокол (трудно представить, что вообще может единогласно сделать современный американский сенат, да и Дональд Трамп природоохранные соглашения не любит).

Именно Монреальский протокол положил начало двум фундаментальным принципам международной экологической политики. На момент подписания Венской конвенции и протокола к ней у ученых еще не было «окончательных», стопроцентных выводов о том, как именно хлорфторуглероды влияют на озоновый слой, — тем не менее имевшейся информации было достаточно для того, чтобы страны решили действовать. Такой подход стали называть принципом предосторожности: чтобы не упустить момент, когда еще не поздно изменить ситуацию, иногда приходится мириться с неопределенностью научных данных.

Кроме того, в Монреальском протоколе ввели принцип общей, но дифференцированной ответственности: все страны соглашались, что озоновый слой необходимо защищать, но развивающимся экономикам давали дополнительное время на то, чтобы вывести из производства озоноразрушающие соединения.

Кроме того, эти страны получали финансовую и экспертную поддержку, и в итоге к 2010 году все 142 развивающиеся страны, ратифицировавшие протокол, отказались от производства и использования ХФУ.

Монреальский протокол — что редко бывает с экологическими соглашениями — имеет, как говорят, «острые зубы» в виде торговых санкций для тех, кто его не соблюдает (что характерно, эти санкции ни разу не применяли). Вместе с тем протокол был достаточно гибким: ограничения вводились постепенно, список запрещенных веществ, от производства которых нужно было полностью отказаться, при необходимости расширялся или сокращался.

Любители конспирологических теорий любят связывать успех Монреальского протокола с интересами большого бизнеса: мол, корпорация «Дюпон» заранее заготовила альтернативы фреонам и ХФУ и «протолкнула» через ООН нужное ей соглашение. На самом деле порядок действий был другой: после того как Молина и Роуланд опубликовали свою первую работу в 1974 году, глава «Дюпона» публично назвал ее «сказкой» и «кучей мусора». Бизнес спонсировал скептически настроенные материалы в СМИ и даже в 1988 году, после принятия протокола, пугал хаосом и многомиллиардными катаклизмами для американской экономики. Инновационные замены фреонам появились несколько позже.

Наконец, Монреальский протокол стал катализатором научных исследований. По словам представителя России в Международной комиссии по озону, ведущего научного сотрудника Института физики атмосферы РАН имени Обухова Александра Груздева, именно через протокол ученым удалось получить очень серьезные деньги на проведение научных исследований, развитие моделирования атмосферы и лабораторные эксперименты. В общем, всем сестрам по серьгам.

Результат налицо

Протокол в свои 30 лет успешно выполняет свою задачу: количество большинства озоноразрушающих веществ в атмосфере Земли уверенно падает с начала нынешнего века. Если Монреальский протокол будут соблюдать и дальше, к середине столетия мы вернемся к концентрациям, наблюдавшимся в 1980-е годы.

В последние годы благоприятные изменения затронули и собственно озоновый слой: о «первых следах исцеления» озонового слоя над Антарктикой в 2016 году в журнале Science написала группа ученых из MIT под руководством Сьюзан Соломон. По их данным, с 2000 года площадь дыры по состоянию на сентябрь уменьшилась на четыре с лишним миллиона квадратных километров — это примерно половина площади США.

Если дальше все пойдет такими же темпами, ученые считают, что к 2045—2060 годам озоновый слой тоже вернется к тому состоянию, в котором он был в 1980-е годы.

Новая борозда для старого коня

После принятия Монреальского протокола на смену «старым» хлорфторуглеродам пришли «новые» гидрофторуглероды (ГФУ) — аналогичные по свойствам, но безопасные для озонового слоя соединения. С ними, правда, пришла новая напасть: ГФУ — мощные парниковые газы. Их выбросы растут на 10−15% в год, в первую очередь из-за распространения кондиционеров — это очень быстро по сравнению с другими парниковыми газами вроде углекислоты или метана.

Оказавшись в ситуации «не понос, так золотуха», страны стали думать, что с этим делать. Международные соглашения по проблемам изменения климата — Киотский протокол и Парижское соглашение — куда менее строгие и большими успехами пока похвастаться не могут. Поэтому пошли по проторенному пути: в 2016 году страны — участницы Монреальского протокола — договорились распространить его и на ГФУ.

Вообще-то, в этом случае протокол используют не по назначению: никакого вреда для озонового слоя гидрофторуглероды не несут. Однако механизмы его оказались настолько удобными, что страны согласились с 2019 года использовать именно их (а не, скажем, Киотский протокол), чтобы в очередной раз модернизировать промышленность и отказаться от опасных для атмосферы соединений.

Интересно, что пока страны почти 20 лет пытались договориться о том, как бороться с изменением климата, Монреальский протокол делал свое дело: некоторые соединения, попадавшие под его ограничения, были также и парниковыми газами, и их выбросы сильно снизились (местами уже до нуля). Жаль, конечно, что «именинника» нельзя приспособить для лечения гриппа и переработки мусора.

Ольга Добровидова

Городские технологии и индивидуальное домостроение – как это связано? Несмотря на то, что город до сих пор ассоциируется у нас с многоэтажками, именно здесь, в городах, разрабатываются строительные технологии, в том числе и для малоэтажного строительства.

Новосибирску в каком-то смысле повезло с тем, что у нас, действительно, есть специалисты, есть фирмы, занимающиеся такими вопросами: как строить индивидуальные дома, из чего строить, как эксплуатировать, на что ориентироваться, какие параметры учитывать прежде всего. Правда, известны они, скажем так, в «узких кругах», поскольку массовое (преимущественно – многоэтажное) жилищное строительство в нашем городе и в области по сию пору опирается на технологии советского периода, и ждать здесь чего-либо принципиально нового не приходится (кроме, разве что, некоторых «дополнений», связанных с ужесточением требований к теплозащите). А так, в целом, всё давно знакомо.

А как же быть тем, кто решился на строительство собственного дома, но при этом не желает идти проторенным путем (то есть, используя то, что было раньше), ориентируясь и на современные стандарты по энергоэффективности, и на экономию самого строительства? Где здесь получать необходимую информацию, куда обращаться? 

Отмечу, что в свое время в департаменте промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии г. Новосибирска рассматривалась идея создания в городе консультационного центра по малоэтажному строительству. Сама идея возникла под впечатление канадского опыта.

Так, нынешний глава департамента – Александр Люлько – в свое время (еще будучи депутатом городского Совета) специально посещал Торонто для изучения тамошних подходов к жилищному строительству.

В Канаде существуют подобные центры (содержащиеся за государственный счет), где граждане могут получить всю интересующую их информацию по строительству или покупке собственного дома. Казалось бы, почему не создать нечто подобное у нас? Ведь таким путем мы не только помогаем гражданам решить жилищную проблему, но и продвигаем все инновационные наработки в этой области, созданные нашими же, новосибирскими, специалистами. Причем, продвигать их можно далеко за пределы нашего региона. В принципе, вполне логично расширить и саму тематику, собрав в одном месте всю информацию по технологиям, востребованным не только в индивидуальном строительстве, но и в городском хозяйстве.

В каком-то смысле Международный форум-выставка «Городские технологии – 2017» дополнительно преследовал и эту цель. Таким путем мэрия пытается наладить диалог с новосибирскими разработчиками. И в свете сказанного совсем не удивительно, почему на форуме прозвучала тема индивидуальных домов. Так, один из участников форума – директор инновационно-внедренческой фирмы ООО «Силикон» Юрий Петеросон – доложил о технологиях строительства в Сибири сверхтеплоэкономичных «умных» домов.

Юрий Петерсон, пожалуй, - один из немногих разработчиков, посвятивших свою жизнь созданию технологии строительства доступного индивидуального жилья. Именно доступного! В кругах профессионалов он пользуется большим уважением, причем не только как специалист, но и просто как человек. По его мнению, принятый не так давно закон об энергосбережении пора наполнять конкретными техническими решениями и адекватными административными механизмами. Одно из таких технических решений как раз и было представлено. В чем его суть?

По словам Юрия Петерсона, на сегодняшний день Россия занимает уже пятое место по недоступности жилья. Если же выполнять закон об энергоэффективности традиционным путем, то есть путем увеличения толщины стен, то тогда жилье станет еще более недоступным.

В этом случае сами собой напрашиваются инновационные решения, где предполагается использовать новейшие материалы и конструкции, позволяющие сразу «убить двух зайцев»: снизить стоимость строительства и повысить потребительские качества жилья, в том числе – с точки зрения его энергоэффективности (что для Сибири, как мы понимаем, принципиально важно).

Основой такого инновационного малоэтажного строительства Юрий Петерсон считает легированные пеноматериалы, которые лучше всего, по его мнению, подходят именно для сибирских условий. Сырьевая база для них практически не ограничена. Это могут быть и пластмассы, и минералы и даже металлы. Низкая теплопроводность позволяет не только снизить потребление тепла, но и повысить акустический комфорт благодаря хорошим звукоизолирующим свойствам таких материалов. Кроме того, они легко обрабатываются, а при использовании легирования заметно повышаются их физические характеристики. Вдобавок ко всему, как и любой инновационный продукт, легированные пеноматериалы имеют значительный резерв по их дальнейшему усовершенствованию и удешевлению.

Не трудно догадаться, что здесь в каком-то смысле идет речь об альтернативе так называемым «канадским технологиям». В свое время – примерно лет десять назад – тема «канадских домов» была очень модной для нашей страны. Но практика показала, что высокопроизводительные домостроительные канадские линии в наших условиях почему-то «не пошли». Данному обстоятельству не стоит удивляться, если учесть, что канадский деревянно-каркасный дом проектируется и рассчитывается по аналогии с автомобилем. То есть это настоящий «Дом-машина», о котором когда-то говорил Ле Корбюзье. Однако наша домостроительная практика серьезно отличается от указанных «технократических» подходов, и чтобы канадские технологии в нашей стране состоялись так же, как и в Канаде, нам придется всё делать исключительно по-канадски. То есть создать соответствующие технологические регламенты, сделать детальные расчеты домов под имеющееся оборудование, провести соответствующие испытания в реальных условиях, подготовить под строительные площадки всю инженерную инфраструктуру, предусмотреть механизмы государственной ипотеки, и только тогда уже запускать строительный конвейер.

В отличие от «канадских домов», дома из легированных пеноматериалов уже построены и испытаны, о чем как раз и сообщил Юрий Петерсон. И для их строительства нет необходимости запускать большие домостроительные комбинаты, поскольку возведение индивидуальных домов из легированных пеноблоков осуществляется с помощью мобильных установок, размещаемых прямо на строительной площадке. Один такой опытный дом был построен в поселке Колывань.

Материалом послужил легированный ячеистый фибробетон, обладающий высокими теплоизолирующими свойствами  - в шесть раз выше, чем у керамического кирпича. То есть, по уровню теплоизоляции полуметровая стена такого дома соответствует кирпичной стене в три метра толщиной! 

По словам Юрия Петерсона, благодаря высокой теплозащите расход энергоресурсов на отопление в построенном доме в 3-5 раз ниже, чем в обычных домах, построенных из кирпича или из дерева.  Если зима выдалась не очень холодной, отмечает Юрий Петерсон, для отопления дома вполне можно обойтись электричеством.

Но самый важный показатель, которого удалось добиться разработчикам, – это стоимость строительства. Для заказчиков один квадратный метр дома обошелся примерно в 15 тысяч рублей! Сегодня на рынке недвижимости Новосибирска цена одного квадратного метра выше как минимум в три раза. В принципе, при надлежащей работе государства по выделению земельных участков и обеспечения их минимальной инженерной инфраструктурой (а здесь достаточно электрических сетей), массовое индивидуальное строительство в Сибири недорогих энергоэффективных домов не заставило бы себя ждать.

Иначе говоря, наши разработчики уже вносят свой посильный вклад в решение жилищной проблемы на современном технологическом уровне. Власть же, как всегда, пока еще не спешит идти им навстречу.

Олег Носков

В США объявили лауреатов Шнобелевской премии, которая является пародией на престижную Нобелевскую премию. Шнобеля присуждают за сомнительные достижения, которые тем не менее заставляют задуматься о пользе науки.

В Гарвардском университете объявили лауреатов Шнобелевской премии-2017. Каждый из номинантов получит награду в 10 трлн зимбабвийских долларов. Произнося речь, лауреат должен был уложиться в минуту, по истечении которой восьмилетняя девочка произносила: «Пожалуйста, хватит. Мне скучно».

Самое забавное «открытие» сделал Марк-Антуан Фардин, которому досталась «заслуженная» премия по физике. Он продемонстрировал, что коты — это почти жидкость. Фардин сделал акцент на том, что кошки обретают форму емкости, в которой находятся, что похоже на поведение жидкости. Премию мира присудили команде, которая заявила, что игра на диджериду — музыкальном духовом инструменте австралийских аборигенов — позволяет избежать синдрома обструктивного апноэ (остановку дыхательных движений) во сне, а также избавиться от храпа.

Лучшими «шнобель»-экономистами назвали группу, которая выяснила, как контакт с крокодилом воздействует на тягу человека к азартным играм. Как оказалось, некоторые игроки воспринимали контакт с опасным хищником в качестве предчувствия своей победы. Премию по анатомии получил автор, который выяснил, что уши человека увеличиваются в среднем на 0,2 мм в год. Премия по биологии отошла ученым, выяснившим, зачем самцы и самки насекомых рода Neotrogla «поменялись» половыми органами. Оказалось, что пенисовидный отросток нужен самкам, чтобы удерживать самца во время спаривания.

Премия по гидродинамике отошла команде, показавшей, как нужно ходить с кофе, чтобы не расплескать его. Лучше всего придерживать чашку рукой сверху, а еще можно ходить задом наперед. Премию в области питания присудили ученым, доказавшим, что мохноногие вампиры — маленькие летучие мыши — не против человеческой крови. Вероятно, это стало следствием уменьшения числа птиц.

Награда в области медицины досталась группе ученых, просканировавших мозг и выяснивших, какие участки мозга ответственны за нелюбовь к сыру. Премия в области когнитивных наук досталась коллективу, который выяснил, что однояйцевые близнецы не всегда понимают, кого из них сами видят на фото. Акушерскую премию получили ученые, доказавшие, что плод активнее реагирует на музыку, проигрывавшуюся во влагалище беременной, а не возле ее живота. Эксперимент затронул 106 женщин.

Илья Ведмеденко

Ветвистоусых рачков обычно скопом «записывают» в дафнии или водяные блохи. На самом деле, они представляют целый отряд Cladocera, включающий сотни видов мелких ракообразных, населяющих самые разные водоемы нашей планеты – от небольших луж до глубоководных озёр и морей.

Ветвистоусые представляют кормовую базу для многих видов рыб. На многих рыбоводных заводах даже налажено их массовое разведение для откорма мальков. Кроме того, они фильтруют и очищают воду от водорослей. В общем, являются важным элементом экосферы многих водоемов. А еще они, подобно дрозофиле, нематоде и мыши, могут играть роль лабораторных животных в современных научных исследованиях.

На днях журналистов пригласили поучаствовать в эксперименте с участием рачков, проводимом сотрудниками Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН (Красноярск), Сибирского федерального университета и Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН).

Толчком для него послужило еще одно замечательное свойство ветвистоусых: они легко переносят токсические загрязнения, благодаря чему активно развиваются в городской среде. А теперь ученые изучают, каким образом рачки переносят воздействие радиационного заражения. И движет учеными не праздное любопытство. Исследование поможет прогнозировать степень влияния антропогенного воздействия на экосистему водоемов и выяснить масштаб ущерба для окружающей среды (в том числе, для людей, проживающих в непосредственной близости и использующих эти источники воды).

– Известно, что многие годы шахтеры брали с собой клетку с канарейкой, - напомнил собравшимся руководитель Отдела радиационных исследований и радиационной безопасности ИЯФ СО РАН Михаил Петриченков. – Птичка служила своего рода живым «индикатором» для раннего обнаружения накопления рудничного газа. Канарейки очень чувствительны к газам, в том числе метану и угарному газу, и гибнут даже от незначительной примеси его в воздухе.

И если она внезапно начинала проявлять признаки беспокойства или падала, люди поспешно покидали выработку. Так было спасено множество жизней. Сегодня радиационные технологии применяются все шире, мы, конечно, все надеемся, что обойдется без аварий и утечек. Но надо быть готовым к любым ситуациям. И здесь нам могут пригодиться, в том числе, и такие живые индикаторы, с помощью которых можно будет обнаруживать скрытые (под водой) источники радиационного заражения и оценивать их опасность.

Ученые намерены оценить «качество жизни» рачков после облучения комплексно: сначала установить воздействие радиации на опытные группы животных, а затем проследить за несколькими поколениями их потомства.

Ранее в ИЯФ впервые получили данные о том, как влияет радиация в разных дозах на жизненный цикл рачков, в том числе, на их способность размножаться после облучения. Летальной дозой для них оказались 100 грей (человек гарантированно погибает от дозы в десять раз меньшей), а репродуктивные возможности начали снижаться на рубеже 40 грей.

В ходе этого эксперимента облучению в разных дозах (от 40 до 100 грей) подверглись пробирки с отложенными яйцами рачков. И вновь рачки продемонстрировали редкую живучесть – потомство появилось во всех группах, хотя те, что получили максимальную дозу, двигались намного медленнее, да и численность их была ниже. Теперь за их жизнедеятельностью будут пристально наблюдать – отслеживать размеры, активность, возможность к производству потомства. Впрочем, ученые уже сейчас предполагают, что даже получившая максимальный «удар» популяция со временем восстановится. А учитывая, что цикл воспроизводства у рачков занимает несколько недель (что вместе с широкой распространенностью и делает их удобным объектом для экспериментов), проверить свои предположения на практике они смогут довольно скоро.

А еще анализ поведения популяции в зависимости от полученной дозы позволяет в будущем проводить «калибровку» этого биоиндикатора, повышать его точность. Это достаточно важно, поскольку воздействие таких источников радиации, как изотопы цезия (который достаточно широко применяется в промышленности), бывает очень сильным в непосредственной близости и резко падает по мере удаления.

Проще говоря, в случае попадания нескольких частиц в пруд, обследование дозиметром территории пляжа может показать безопасный уровень радиации, а уже через десяток метров будет находиться опасный очаг заражения, никем не обнаруженный. Тут на помощь и придут рачки, точнее – анализ их жизнедеятельности на основе полученной в подобных исследованиях информации.  Причем, в отличие от многих других сигнальных систем, человечеству не придется вкладываться в создание сложной инфраструктуры, отслеживающей этот вид антропогенного воздействия на нашу планету, – повсеместная распространённость и неприхотливость рачков сделают все за нас.

Наталья Тимакова

22 сентября 2017 года в 19-00 в малом зале Дома Ученых начнется очередная открытая встреча киноклуба «Поиск» из цикла «Академгородок. Киноистория». На этот раз главным героем мероприятия станет академик Дмитрий Константинович Беляев, 100-летие со дня рождения которого отмечали в августе этого года.

Собравшиеся смогут увидеть фильм Западно-Сибирской студии кинохроники «Академик Беляев» (1983 г., режиссер Сергей Бердников). Картина относится к жанру фильмов-портретов и представит ученого в разных ипостасях – на работе и дома, в кругу семьи.

После просмотра перед собравшимися выступят люди, хорошо знавшие Дмитрия Константиновича – академик Владимир Шумный, профессор Павел Бородин, известный новосибирский журналист и писатель Замира Ибрагимова. Они расскажут о том, как удавалось сохранить единственный научный институт, занимавшийся генетическими исследованиями в СССР в годы расцвета «лысенковщины». О том, как начинался и развивался уникальный эксперимент по доместикации лис. И, конечно же, о том, каким был сам Дмитрий Константинович – ученый, чье имя навсегда вошло в историю мировой генетики.

Как всегда, общение с участниками встречи будет проходить в форме живого диалога. Вход свободный.

Ауксины известны как ключевые гормоны развития растений достаточно давно. Их открытие связывают с исследованиями Чарльза Дарвина (работа «О способности растений к движению»). Дарвин установил, что, если осветить проросток злака с одной стороны, он изгибается к свету, причем, свет воспринимает верхняя часть растения, тогда как сам изгиб происходит в нижней части проростка. В итоге, Дарвин пришел к выводу, что гипотетический регулятор роста растений, который он назвал ауксином, синтезируется в верхушке побега и перемещается в надземной части растения сверху вниз. Последующие исследования показали, что роль ауксинов в жизнедеятельности растения более значительна и не ограничивается участием в фототропизме – направленном росте растений в сторону источника света. В настоящее время ауксин широко используется для контроля роста и развития растений, в том числе и в составе известных коммерческих фитогормональных препаратов.

Как и другие гормоны, ауксин регулирует процессы, происходящие в растении на уровне экспрессии генов – процесса, когда наследственная информация из ДНК преобразуется в функциональный продукт (РНК или белок). Для считывания наследственной информации с ДНК гормоны активируют белки (их называют транскрипционными факторами), имеющие на специальном отрезке ДНК генов, экспрессию которых они регулируют (промоторе), участки ДНК для посадки (сайты связывания). Они характеризуются определенной последовательностью из четырех нуклеотидов. Транскрипционные факторы, связываясь с со своими сайтами, активируют или подавляют экспрессию соответствующих генов.

В настоящее время в мире было проведено более 30 экспериментов, в которых после обработки ауксином измерялась экспрессия всех генов в геноме и были определены гены, реагирующие на ауксин. Произвести системный мета-анализ всего массива этих данных, т.е. соотнести изменения активности генов с наличием определенных последовательностей нуклеотидов в их промоторах, позволяют методы биоинформатики, давно и успешно развиваемые в ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». Поэтому неудивительно, что впервые исследование всех доступных полногеномных данных по влиянию ауксина на активность генов было проведено силами сотрудников ФИЦ ИЦиГ. Соавтором работы выступил профессор Дольф Вейерс из Вагенингенского университета (Голландия), одного из ведущих европейских научно-исследовательских центров в области биологии. Результаты оказались впечатляющими.

– До этого было известно около 10 сайтов связывания транскрипционных факторов, задействованных в изменениях активности генов в ответ на ауксин. Мы открыли дополнительно еще 139 последовательностей в промоторах, также участвующих в этом процессе, - рассказала зав. сектором системной биологии морфогенеза растений ИЦиГ к.б.н. Виктория Миронова.

Для некоторых из них с помощью специальных компьютерных программ и баз данных были определены связывающиеся с ними транскрипционные факторы с такими функциями, как ответы на стрессы, регуляция роста и др.  В результате, ученые стали намного ближе к пониманию того, каким образом низкомолекулярному соединению (каковым является ауксин) удается регулировать почти все процессы, происходящие в растении – рост, деление, дифференцировку клеток и многое другое. Полученные результаты открывают широкие возможности для экспериментальных исследований. Не зря статья по теоретической генетике была опубликована в престижном издании по экспериментальной ботанике – Journal of Experimental Botany.

Экспериментальное изучение этих последовательностей станет и следующим шагом в ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». Для этих исследований были отобраны те из них, которые дали наиболее заметный отклик на ауксин, и в то же время характер этого взаимодействия до сих пор является неизвестным. Эта работа также проводится в сотрудничестве с коллегами из Вагенингенского университета, для этой цели была даже специально организована совместная аспирантура.

– Чем больше мы понимаем про то, как ауксин работает на уровне взаимодействия с ДНК, тем больше мы можем манипулировать процессами, происходящими на клеточном уровне и выше. А это понимание, в свою очередь, может открыть возможности для управления, полного или частичного, данными процессами, что является уже сферой не только фундаментальной, но и прикладной науки. Станет возможным изменять эти процессы в нужную нам сторону. Например, в интересах селекции, для придания новым сортам нужных качеств, - подчеркивает Виктория Миронова.

Наталья Тимакова

Конструкторское бюро "Рубин" разработало проект атомной подводной лодки-транспортировщика катамаранного типа для обслуживания объектов в арктических морях. Проект представил в среду на конференции RAO/CIS Offshore-2017 в Санкт-Петербурге главный конструктор ЦКБ "Рубин" Евгений Торопов.

"Перед комплексом ставятся задачи доставки оборудования в любую точку Арктики вне зависимости от ледовой обстановки. Анализ использования ледокольного флота в Арктике показал, что для работы по обустройству необходима постоянная работа ледокола, а сегодняшние ледоколы не все могут пройти в высокие широты. Поэтому мы предложили вариант использования подводного носителя, который мог бы работать во всем секторе Арктики", - сказал Торопов.

"Проект подводного транспортно-монтажного и сервисного комплекса разработан ЦКБ "Рубин" в рамках проекта "Айсберг" по заказу Фонда перспективных исследований, - сообщил журналистам руководитель проектной группы этого фонда Виктор Литвиненко. - Мы это делаем для того, чтобы в первую очередь осваивать Арктику. Арктика - это сложный элемент, и если мы сможем осваивать Арктику, то мы сможем освоить любой участок мирового океана".

Как сообщили в пресс-службе Фонда перспективных исследований, подводный транспортно-монтажный и сервисный комплекс позволит обеспечить доставку и установку широкой номенклатуры подводного оборудования для обустройства морских месторождений на акваториях замерзающих морей и в любых других районах мирового океана, где использование надводных технических средств затруднительно по гидрометеорологическим условиям.

"Комплекс позволит обеспечить доставку и работу подводных технических средств для выполнения сервисных и ремонтных работ на подводных объектах нефте- и газодобычи, других технических средств, располагаемых на дне моря или в толще воды, а также может быть использован для подъема затонувших предметов с морского дна", - пояснили в пресс-службе.

По словам разработчиков, проект находится в высокой стали разработки, и сроки его реализации теперь зависят от принятия решения о финансировании. По словам Торопова, стоимость лодки, которая, может быть построена на существующих мощностях "Севмаша", будет на 40% меньше аналогичной по водоизмещению военной атомной подводной лодки. Как рассказал Виктор Литвиненко, для реализации проекта планируется создать консорциум при участии Объединенной судостроительной корпорации и Росатома.

Освоение космоса – одна из тех тем, к которой до сих пор многие из нас относятся с пиететом. Тем не менее, на чисто обывательском уровне постоянно возникают вопросы: а чем, собственно, занимаются космонавты на орбите, для чего создаются космические станции, зачем на всё это тратится столько денег? На основе информации, полученной когда-то из популярных книжек, журналов и фильмов, мы успели сделать вывод о том, будто главная цель космических программ – изучить возможности человека подолгу находиться в непривычном для себя состоянии. Космическая станция, по большому счету, - это своего рода «испытательная камера», где человеческий организм подвергается длительному воздействию невесомости. Работа космонавтов на орбите, объясняли нам, является неким подготовительным этапом к продолжительным межпланетным перелетам.

Так ли оно всё было на самом деле – в данном случае не суть важно. Принципиально то, что именно такая картина складывалась в нашей голове:  сегодня – земная орбита, завтра – полеты на Марс и дальше. А для этого необходимо не только тщательно тестировать космическое оборудование, но параллельно – тестировать человеческий организм. И нам как-то не приходило в голову, что невесомость – это особые, нетривиальные физические условия, если хотите – это особая среда, где можно ставить интересные и перспективные эксперименты в целях дальнейшего познания мира.

Иными словами, космические станции могут выполнять функцию суперсовременных научных лабораторий. И в каком-то смысле исследования подобного рода есть принципиально новый шаг в развитии самой науки.

Совсем недавно в Институте теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН прошла 12-я международная конференция "Two-Phase Systems for Space and Ground Applications", которая частично осветила вопрос: «А чем занимаются космонавты на орбите?». Точнее, конференция высветила само направление перспективных исследований, связанных с космосом и условиями невесомости. Во всяком случае, это касалось чисто теплофизической тематики. Я специально подчеркиваю международный статус данного мероприятия, ибо это имеет принципиальное значение. Дело в том, что указанные исследования сейчас активно проводятся в США, в Европе, в Китае и в Японии. Наша страна, будучи космической державой, также не осталась в стороне.

Необходимо отметить, что ИТ СО РАН играет здесь заметную роль. Поэтому совсем не удивительно, что 12-я конференция была проведена в его стенах. Как отметил научный руководитель Института академик Сергей Алексеенко, специалисты лаборатории «Интенсификации процессов теплообмена» сотрудничают с иностранцами по данной теме еще с 2000 года, когда они приняли  участие в работе Международного центра по микрогравитации в Брюсселе. По словам зарубежных участников конференции (представлявших космические агентства Японии, Китая и Европы), российские исследователи довольно высоко котируются на международном уровне, включая и специалистов ИТ СО РАН. Выражаясь по-простому, их воспринимают в этих академических кругах как «своих», то есть как равноправных и весьма уважаемых коллег.

Указанная международная конференция, уточнил Сергей Алексеенко, проводится ежегодно, начиная с 2006 года. В нашей стране она проводится второй раз. И тот факт, что в нынешнем году местом её проведения стал Академгородок, говорит о том, что он до сих пор сохраняет репутацию ведущего Научного центра, имеющего прямое отношение к высоким технологиям. Участие в космических программах, согласитесь, само по себе является красноречивым показателем высокого уровня.

Каков главный смысл такой конференции, для чего ее проводят? Этот вопрос попытался прояснить заместитель директора Объединенного института высоких температур РАН Эдуард Сон. Дело в том, что если бы каждая страна создавала для себя и для своих исследований в космосе свою же собственную лабораторию, поддерживала бы ее работоспособность и отвечала за обслуживание, то такие исследования влетели бы в копеечку. Космос – занятие очень затратное. Намного выгоднее (с экономической точки зрения) обсудить перспективные исследования на Земле, а затем поставить эксперимент в космосе. Конференция как раз и выполняет такую коммуникативную функцию. То есть здесь обсуждается именно то, что имеет смысл опробовать в условиях космоса. И в этом случае не столь уж принципиально важно, какой стране конкретно принадлежит созданная космическая лаборатория. Важен сам научный результат. Иными словами, в процессе подобного общения ученых из разных стран формируется своего рода программа предстоящих экспериментов в космосе.

Как сказал Эдуард Сон, у американцев на МКС существует уже несколько лабораторий. Смысл международного сотрудничества сводится здесь к тому, что каждый ученый (или страна) может предложить тот или иной эксперимент, обсудить его с коллегами, после чего этот эксперимент будет осуществлен в космической лаборатории.

Такие работы, отметил Эдуард Сон, проводятся уже в течение двадцати лет. А с этого года, судя по всему, исследовательский процесс пойдет по нарастающей. Причина активизации научных исследований в космосе связана с тем, что с 2024 года МКС прекращает свою деятельность. Поэтому ученые стараются не упустить свой шанс, образно говоря, стараются не опоздать на «уходящий поезд». Эдуард Сон полагает, что до 2024 года на МКС успеют провести столько же экспериментов, сколько их было проведено за последние 20 лет.

Впрочем, с потерей МКС космические исследования не прекратятся, поскольку эстафетную палочку сейчас перехватывает Китай. Китайцы планируют через два года создать новую космическую станцию, предоставив тем самым очередную экспериментальную площадку для своих партнеров из ЕС и РФ. В частности, от наших ученых уже получено несколько заявок на проведения экспериментов, которые буду рассмотрены китайским космическим агентством.

А теперь – по сути самих исследований. Непрофессионалу мало что говорят такие термины, как «двухфазные системы», «движение многофазных сред», «тепловой перенос», особенно, когда всё это сопряжено с темой микрогравитации. Этот язык понятен только специалистам. Но есть и более понятные аспекты. Как сказал Эдуард Сон, оказалось, что на МКС можно создать «самое холодное место во Вселенной». Так, в земных лабораториях была получена максимально низкая температура, равная десять в «минус» девятой степени Кельвина. А в космосе, где нет гравитации, можно получить температуру, равную десять в «минус» десятой степени. Этот эксперимент, считает Эдуард Сон, сродни обнаружению гравитационных волн. Сегодня в нем принимают участие США и Россия. Правда, Америка тратит на это дело гораздо больше средств, чем наша страна.

Также проводятся эксперименты по горению, поскольку в космосе горение проходит совсем не так, как на Земле. Как ни странно, но законы горения можно будет установить именно в космосе, полагает Эдуард Сон. В целом же планируется провести тысячи экспериментов! Поэтому совсем нельзя исключить того, что благодаря космическим исследованиям мы стоим на пороге новых открытий, не снившихся ученым прошлого века.

Олег Носков

Технический прогресс  продолжает набирать обороты. Совсем скоро в нашей реальности появятся  тонкие и лёгкие планшеты, сворачивающиеся в трубочку, как бумажный лист, а подзарядить их можно будет от собственной кепки или куртки, поверхность которых станет представлять собой одновременно и солнечную батарею. Учёные из Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН занимаются разработкой и синтезом органических полупроводников на основе антратиофенов, перспективных для органической электроники.

Антратиофены — это полиароматические соединения, представляющие собой молекулы бензола, сцепленные с молекулами тиофена. Антратиофены в природе встречаются крайне редко, существует буквально несколько упоминаний в научных статьях о том, что их находили в составе некоторых растений. В основном это полностью синтетические продукты, и они представляют собой перспективные соединения для органической электроники — в частности их можно использовать как полупроводники.

«Мы привыкли, что вся органика — это диэлектрики. Возьмём обычный провод. Его основная медная или алюминиевая часть покрыта полимером — он служит изолятором. Однако современная химия позволяет синтезировать такие органические вещества, которые сами могут быть проводниками или полупроводниками», — рассказывает научный сотрудник ИХКГ СО РАН кандидат химических наук Денис Сергеевич Баранов.

Неорганические полупроводники отличаются от органических, как стеклянная бутылка от пластиковой. Стекло можно разбить, а пластик пластичный, мягкий, прочнее, легче, практичнее. К тому же его довольно просто получать из доступных материалов. «Представляете, что ваш телефон можно будет спокойно согнуть в трубочку? А теперь представьте его в 10 раз легче, ещё тоньше, энергосберегающим. Это всё может дать и уже даёт органическая электроника. Нам известны батарейки, диоды, транзисторы на органической основе. Я видел пример устройств, которые можно растянуть, как резину. Это технологии уже даже не ближайшего будущего, а настоящего», — продолжает учёный.

Есть ряд ограничений, которые не позволят полностью заместить неорганические полупроводники органическими. Во-первых, потому что различаются сами фундаментальные характеристики материалов (так иногда стекло всё-таки предпочтительнее пластика). Во-вторых, сейчас органические материалы имеют проблемы с устойчивостью — большинство из них легко деградируют, разрушаются. Эта проблема ещё не решена. Для агрессивных сред —  например, космоса — органическая электроника пока не подходит.

Антратиофены являются гетероаналогами пентацена — одного из наиболее известных органических полупроводников. Они имеют схожие с ним свойства, но при этом более устойчивы к деградации. При этом молекулу антратиофена можно модифицировать, то есть изменять нужным для тех или иных целей образом.

«Наша работа заключается в том, чтобы сделать новые вещества этого ряда, проверить их свойства и сравнить, как же структурные изменения эти свойства меняют. Станут ли антратиофены лучшими проводниками, будут ли ещё более устойчивыми, получится ли сделать их растворимыми? Последнее необходимо, чтобы органическую электронику можно было печатать на 3D принтере», — говорит Денис Баранов.

К синтезу антратиофенов лаборатория пришла отчасти случайно. «Раньше я занимался химией ацетиленовых производных антрахинона, — рассказывает Денис. — У нас был блок исследований, посвященных ряду реакций, позволяющих из этих веществ получать в том числе и антратиофены. Это было чисто фундаментальное исследование, мы изучали саму реакцию, потому что до нас таким образом антратиофены никто не получал. А потом мы увидели, что к этим продуктам имеется очень большой прикладной интерес. Через определённое время нам пришла мысль развивать свою химию в приложении к органической электронике. Теперь мы пытаемся использовать нашу реакцию в синтезе уже перспективных с этой точки зрения материалов.

Имея в виду пока ещё гипотетическое производство, учёные стараются применять для получения антратиофенов весьма доступные материалы и исключить использование дорогостоящих реактивов. Исходные соединения, такие как антрахинон, производное антрацена, вообще можно получать из угля, в котором у России недостатка нет.

На сегодняшний день органическая электроника — отрасль молодая, сложная и требует квалифицированных специалистов (химиков, физиков, «органических» электронщиков) и очень много дорогостоящих приборов. В Новосибирске ею занимаются только лаборатория в ИХКГ СО РАН и группа под руководством  кандидата химических наук Евгения Алексеевича Мостовича в Новосибирском институте органической химии им Н.Н. Ворожцова СО РАН, также создаётся коллектив в Новосибирском государственном университете. Несмотря на то, что направление поддерживается различными грантами, пока чувствуется нехватка специалистов и оборудования. Гораздо быстрее и эффективнее органическая электроника сейчас развивается за рубежом. 

«Перегнать сразу по всему фронту исследований нам уже не удастся, но в некоторых направлениях мы сильны, и их можно развивать, — говорит Денис Баранов. —  Эта химия сложная и специфическая, существует очень мало методов, позволяющих работать с такими соединениями. А мы научились это делать,  у нас получается, и мы хотим двигаться дальше и разработать блок подходов, который позволял бы нам получать похожие вещества с различными заместителями. Здесь  мы можем занять свою нишу».

Диана Хомякова

Фото предоставлено Денисом Барановым

Представляем интервью с руководителем Ассоциации экспертов по экотехнологиям, альтернативной энергетике и экологическому домостроению, сотрудником Института теплофизики СО РАН Игорем Огородниковым.

Как мы уже сообщали ранее, новосибирские ученые принимают участие в экологической программе спасения Бакала от бытовых стоков. Напомню, что со стороны наших ученых была предложена система биологической утилизации отходов, решающая одновременно и задачи экологии, и задачи круглогодичного выращивания овощных культур в специальных придомовых теплицах-вегетариях. Работа началась относительно недавно, поэтому говорить о результатах пока еще рано. Сейчас можно обсуждать только текущий процесс. И он, как выясняется, не столь уж прост. Мы попросили Игоря Огородникова рассказать об основных препятствиях, стоящих на пути решения экологических проблем Байкала.

- Игорь Александрович, Вы в течение нескольких месяцев работали прямо на месте, на острове Ольхон, прекрасно изучили обстановку. Есть ли какая-то программа, позволяющая нормально решать возникшую проблему?

– Такая программа есть, но, к сожалению, нет механизмов ее реализации. Точнее так: нет законов, которые разрешают это делать. По большому счету, нет адекватных проектов, кроме стандартных. А стандартные, как правило, не рассчитаны на комплексные решения. То есть, нет проектов, нужных именно для Ольхона, который занимает особое место – относится к особо охраняемым территориям.

- Как на этом фоне выглядят Ваши предложения?

– Мы предложили им комплекс замкнутого цикла: очистка стоков, переработка иловых остатков в экопочву, выращивание овощей круглогодично.

Но проблема в том, что он на сегодняшний день не сертифицирован. У нас в стране нигде такого аналога нет. И это вызывает закономерный вопрос: а как это все реализовать на практике? Есть частные фирмы - прежде всего речь идет о базах отдыха, - которые готовы пойти на риски и внедрить нашу технологию. Но у них не хватает для этого финансовых средств.

Ведь для того, чтобы такой проект воплотить, нужно его сертифицировать. А сертификация у нас в стране очень дорогая. По стоимости она почти такая же, как изготовление самих систем. В итоге получается целый клубок проблем.

- А что на этот счет предлагает государство? Вроде бы проблема Байкала – забота не одних лишь частников.

– Как подходит государство к таким проблемам, известно. С одной стороны, оно говорит: "Давайте, исполняйте!" А с другой стороны, без специальных разрешений ничего сделать нельзя. То есть наше государство для начала должно изменить законодательство, оно должно привести все эти вещи в единую непротиворечивую систему. В основном оно пользуется услугами «стандартных» экспертов, а «нестандартные» эксперты не могут пробиться в эту нишу. Мы написали инициативную программу – снизу. Я непосредственно участвовал в этом мероприятии, где ставился вопрос об очистных системах и об экопоселках. Помимо этого, мы еще предложили в рамках упомянутой программы сделать экоусадьбу при агроуниверситете. Это нужно для того, чтобы потом с их помощью сертифицировать данную технологию. То есть сделать всё официально и потом уже данную технологию тиражировать. Иначе говоря, проблема связана с получением разрешительных документов. Ректоры университетов на этот счет уже договорились. Но теперь вопрос упирается в кадры: а кто это всё сможет сделать? В агроуниверситете есть те, кто будет вести научную работу в этой экоусадьбе, а для ее создания потребуются специалисты извне. В общем, мы имеем дело с комплексной проблемой.

- Это как-то пересекается с Вашими разработками в области малоэтажного строительства?

– Это является следствием работы в малоэтажном строительстве. Сейчас я поддерживаю отношения с двумя университетами в Иркутской области. Там есть один проект создания строительного мини-комплекса с помощью 3D-принтера для малоэтажки. Почему обратились к 3D-принтеру? Потому что выполнение работ в малоэтажном строительстве у нас в стране просто ужасное. Самое примечательное: этот 3D-принтер сделан у них, в Иркутске. Его сделали молодые ребята. Машина вполне приемлема для наших целей. С ее помощью делается опалубка, и туда заливается пенобетон. Если соблюсти всю технологию, то можно гарантировать столетний срок эксплуатации такого объекта. Недавно губернатор Иркутской области выступил в поддержку малоэтажки и BIM-технологий. А это как раз то, чем мы здесь занимаемся. И тогда у ректора одного университета возникла такая идея: а давайте подадим заявку в корпорацию Иркутской области, где есть деньги, но нет проектов. Так вот, потом мы с разработчиками этого проекта договорились свести ректоров для объединения двух университетов, создав комплексный проект.

- Вы имеет в виду проект, связанный с биологической утилизацией отходов?

– Речь идет о проекте экоусадьбы, в составе которой предусмотрена биологическая очистка – в мини-варианте. Но если она заработает в мини-варианте, то в дальнейшем можно проработать и большие масштабы.

- А для частников нужна такая сертификация? Я имею в виду владельцев индивидуальных домов.

– Для них, слава Богу, не надо…  Им, в принципе, гораздо проще. У них там должны быть выгребы, поскольку дренировать воду на Ольхоне нельзя. Обычные туалеты строить тоже нельзя. Хотя у проверяющих органов до частников, что называется, руки пока еще не доходят.

- А как насчет владельцев турбаз?

– С турбазами другая проблема. Там у них очень жесткая конкуренция по привлечению клиентуры.

Дело в том, что сейчас в данном сегменте предложение превышает спрос. Поток туристов ограничен объективными обстоятельствами. Поэтому между базами существует уйма противоречий, вплоть до криминальных инцидентов. Местные жители об этом хорошо знают. Вдобавок турбазы начинают проверять как раз по вопросам экологии. Поэтому они находятся в крайне обостренной ситуации и охотно откликаются на разные предложения по утилизации отходов.

Но они, как уже говорил, стеснены в средствах. А из-за всяких прокурорских «накатов» они вынуждены вообще сокращать объемы по приему туристов.

- Каков выход из ситуации?

– Наша задача – сделать действующую модель, на которой можно показать все процессы. Но это, подчеркиваю, в нынешних условиях сделать не так-то просто. Дело в том, что организационные подходы для решения таких проблем, где участвует государство и представители бизнеса, у нас не отлажены. Есть закон о государственно-частном партнерстве, который, по идее, является реальным механизмом для осуществления таких взаимодействий. Но опыта здесь тоже еще нет. Там проводят много заседаний, собраний, сборов. Но как только доходит до дела, то тут ничего не получается. Хотя я смотрю в будущее с оптимизмом, поскольку отчетливо вижу у людей – и на уровне чиновников, и на уровне бизнеса, и на уровне простых жителей – желание решить проблему.

Беседовал Олег Носков