Коллектив ученых, состоящий из сотрудников из Новосибирского государственного университета, Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин) и Тувинского института комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, разработал эффективный способ рециклинга цементно-песчаного камня из разрушенных бетонных и железобетонных конструкций.

– Ежегодно на планете образуется до 2,5 млрд тонн строительных отходов, в том числе в Европе – около 1 млрд тонн. В России проблема утилизации этих отходов особо актуальна в связи с их накоплением при сносе или реконструкции старых зданий и сооружений, построенных еще в 50-60 гг. прошлого века. В настоящее время часть продуктов дробления отходов бетона повторно используется преимущественно в качестве крупного и мелкого заполнителя в новых бетонных смесях, тогда как  15-20 % остатка в виде тонкой порошковой фракции цементно-песчаного камня не утилизируется. К сожалению, до настоящего времени ее просто захоранивали или использовали для отсыпки. При том, что этот порошок представляет собой ценный материал, годный к переработке в продукты для вторичного использования. Актуальным в этой связи является создание энергосберегающих технологий переработки строительных отходов, в частности, бетонов, в новые виды строительных материалов или в эффективные добавки к традиционным материалам с целью экономии ресурсов, – пояснил старший преподаватель кафедры физической химии Факультета естественных наук НГУ Павел Симонов.

Ученые предложили экономичную технологию переработки крошки цементно-песчаного камня в активную коллоидную добавку (АКД) посредством механо-химической активации в слабощелочном водном растворе. В рамках этой технологии не требуется специально разработанное оборудование. Подобное, например, широко используется на горно-обогатительных фабриках при осуществлении мокрого способа вскрытия и обогащения руд: это обычные дезинтеграторы для мокрого тонкого помола. Расход NaOH составляет порядка 0.4-1.2 кг на тонну утилизируемого цементно-песчаного камня. В результате удается заместить до 30 % цемента на активную коллоидную добавку во вновь получаемых бетонных составах без потери их прочности.

– В отличие от имеющихся подходов, в которых используются концентрированные щелочи для растворения частиц цементно-песчаного камня и его превращения в гель, разработанный нами способ подразумевает лишь химическую модификацию поверхности его частиц с целью увеличения их адгезии (сцепления) к зернам заполнителя и минералам гидратирующегося цемента в бетонных смесях. Это позволяет почти в тысячу раз уменьшить количество щелочи, потребляемой в производстве АКД, и тем самым избежать при ее использовании опасности развития «рака бетона». Это растрескивание конструкций на основе бетона вследствие повышенного содержания в нем ионов натрия, который провоцирует так называемую щелочно-кремнеземную реакцию и тем самым вызывает деградацию цементно-песчаного камня. Поэтому общее содержание натрия в бетоне не должно превышать 0.6 вес%. Наша технология, конечно, несколько увеличивает его содержание, но это увеличение пренебрежимо мало (0.001-0.002%), — рассказал Павел Симонов.

Разработанная коллективом ученых активная коллоидная добавка предназначена для экономии цемента в товарных бетонных смесях и кладочных растворах, используемых для разнообразных строительных нужд.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Специалисты Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН обнаружили местонахождение дендроидных граптолитов в северо-западной части Горного Алтая. В свите Вторых Утёсов (разрез «Техтень») в единственном местонахождении были найдены многочисленные ископаемые уникальной сохранности, захоронившиеся в прижизненном объемном вертикальном положении. Возраст этих отложений — от 438 до 443 млн лет (силурийский период). В то время на этой территории Горного Алтая было море. Статья об исследованиях опубликована в журнале Palaeoworld.

Это уникальная находка, ведь в подавляющем большинстве случаев дендроидные граптолиты обнаруживаются в слоях, не относящихся к местам их прикрепленного бентосного обитания. Подвергаясь воздействию придонных движений воды, рабдосомы дендроидных граптолитов разламывались на отдельные части, и такие фрагменты колоний перемещались на некоторое расстояние от точки прикрепления рабдосомы к грунту в месте ее прижизненного обитания. В результате чего в местонахождениях дендроидеи встречаются, как правило, в виде разрозненных фрагментов колоний, состоящих из нескольких, реже многочисленных ветвей.

Дендроидные граптолиты — ископаемые морские животные, которые обитали на дне доисторических морей в прикрепленном положении и, подобно мшанкам и кораллам, образовывали ветвистые колонии (рабдосомы). Ныне живущими представителями таких граптолитов считаются птеробранхии, живущие в современных морях. Дендроидные граптолиты встречаются в палеозойских осадочных толщах многих регионов мира, однако находки в хорошей объемной сохранности довольно редки.

Среди найденных в силуре Горного Алтая таксонов дендроидей определены представители четырех родов Dictyonema Hall, Callograptus Hall, Desmograptus Hopkinson, Koremagraptus Bulman, относящихся к семейству Callograptidae Hopkinson, из отряда Dendroidea Nicholson. Алтайские представители этих родов имеют вид кустообразных и древовидно-ветвистых, конусовидных или воронковидных кубков, сохранившихся в том же положении, в каком они существовали на морском дне.

По итогам полевых работ в ИНГГ СО РАН собрали коллекцию алтайских силурийских бентосных дендроидных граптолитов с объемной сохранностью рабдосом (колоний). Коллекция состоит из ориентированных поперек слоистости прикреплённых колоний в автохтонном захоронении. Специалисты с уверенностью отмечают направление роста колоний от низов слоя к его кровле. Часть колоний деформированы, однако большая часть рабдосом имеет достаточно полную прижизненную объемную форму.

«Исходя из такого положения рабдосом дендроидных граптолитов, можно судить о спокойной обстановке осадконакопления, при отсутствии каких-либо подводных течений, либо они были минимальны», — отмечают ученые.

Также они установили, что колонии дендроидных граптолитов проходили «ювенильную» («детскую»), «неоническую» («юношескую») и «эфибическую» («взрослую») стадии развития, в соответствии с которыми менялась общая конфигурация рабдосом. В ряде случаев также наблюдалась «геронтическая» («старческая») стадия развития колоний. Палеонтологи ИНГГ проанализировали морфологические особенности рабдосом дендроидных граптолитов и предложили ряд морфотипов их колоний.

Пресс-служба ИНГГ СО РАН

Человечеству угрожает «зомби-апокалипсис»! Точнее так: спящие в толще вечной мерзлоты вирусы могут вызвать в ближайшем будущем очередную смертоносную пандемию. Об этом предупреждают ученые-вирусологи и генетики, раскрывшие еще один тревожный аспект глобального потепления. Как мы знаем, в последние годы вечная мерзлота стремительно оттаивает. Этот процесс становится причиной высвобождения опасных микроорганизмов, грозящих появлением древних болезней, возможно – таких болезней, которые существовали еще до появления человека.

В частности, об угрозе новой пандемии заявляют французские генетики из университета Экс-Марсель. Представленная ими картина распространения заразы выглядит несколько непривычно. Как правило, смертоносные вирусы распространяются по планете с юга на север. Чаще всего распространителями таких вирусов становятся животные. Потом они передаются человеку, и далее процесс идет по цепочке. Так было, например, в случае с ковидом, чье появление связывают с летучими мышами, продававшимися на уханьском рынке. А вот противоположное направление – с севера на юг (причем, с Крайнего Севера) -  до последнего времени не принималось в расчет. И напрасно, полагают ученые.

По их мнению, таяние вечной мерзлоты способно открыть ящик Пандоры. Вечная мерзлота сама по себе является идеальным хранилищем для биологического материала. Она холодная, темная и лишена кислорода. Если бы в ней разлили, скажем, йогурт, то содержащийся в нем штамм молочнокислых бактерий мог бы спокойно «дремать» в течение тысячелетий, и потом «воскреснуть» после оттаивания.

Микроорганизмы, хранящиеся в мерзлом грунте, пока еще слабо изучены. Однако ученые допускают, что существует реальный риск нарваться на что-то серьезное. Нельзя исключать того, что среди них может оказаться вирус, опасный для человека. Французские ученые из университета Экс-Марсель начали исследовать вирусы, извлеченные из вечной мерзлоты,  с 2014 года. Они брали образцы замерзшей сибирской почвы, хранившей останки жизни в течение как минимум 30 тысяч лет. Обнаруженные ими вирусы способны были заражать амеб, не представляя угрозы для человека. Однако позже было обращено внимание на более серьезные патогены. К примеру, с такими патогенами связывают вспышки сибирской язвы, поражающей северных оленей. Примерно сто лет назад подобные случаи происходили регулярно, что вынудило Советский Союз проводить вакцинацию животных с 1930 года. Эти мероприятия проводились вплоть до 2007 года, после чего всё прекратилось. Из-за этой халатности, скорее всего, в 2016 году возникла новая вспышка сибирской язвы, убившая 2649 оленей. При этом заразилось 36 человек, включая 12-летнего мальчика, впоследствии умершего.

Некоторые ученые полагают, что вспышка 2016 года, оказавшегося для северных широт аномально жарким, напрямую связана с таянием вечной мерзлоты. Впрочем, по мнению советских ученых, доказать данный тезис весьма непросто. Об этом было заявлено в 2019 году на международном семинаре по микробным угрозам из Арктики. В любом случае, эту угрозу начинают осознавать и обсуждать.

Перед лицом новой напасти (пока еще гипотетической) исследования мерзлых грунтов на предмет обнаружения там опасных патогенов, продолжаются. Так, летом 2022 года группа исследователей отправилась в Гренландию, чтобы взять образцы почв, содержащих человеческие и животные отходы, датируемые эпидемией оспы 1733 года (занесенной туда из Европы). Как мы знаем, сегодня на территории Гренландии также активно идут процессы потепления (как и в целом в Арктике). Поэтому можно ожидать, что однажды из почвы вырвутся наружу смертоносные микроорганизмы. Нельзя сказать, что риски здесь очень велики (взять хотя бы ту же оспу). Тем не менее, считают ученые, лучше держать руку на пульсе и исследовать проблему прямо сейчас. К настоящему времени уже взято более трехсот образцов почвы, содержащей отходы. Исследовательской группе удалось обнаружить несколько бактерий, часть которых способна вызвать пищевые отравления, токсический шок и ботулизм. Значительная часть образцов находится еще в стадии изучения.

Есть также опасения, что найденные патогены способны заразить домашний скот, после чего передаться людям. Казалось бы, причем здесь скот, когда речь идет о таких местах, как Гренландия? Дело в том, что тысячу лет назад норвежцы разводили здесь овец. Но к середине XV столетия, в условиях наступления ледника, эта хозяйственная деятельность прекратилась. Теперь же, по мере потепления и освобождения почвы ото льда, в Гренландии начали задумываться о возрождении овцеводства. Однако у ученых есть опасения, что наличие скрытых патогенов может нанести урон животным, чей иммунитет совершенно не приспособлен к местной заразе. Этим, в частности, диктуется актуальность проводимых исследований.

Вообще, главную опасность, полагают исследователи, таит в себе северное судоходство, которое начнет активно развиваться после исчезновения арктического льда. Наличие нового транспортного сообщения будет стимулировать промышленное освоение территорий Крайнего Севера. Уже сейчас планируются масштабные горнодобывающие работы, включая бурение глубоких скважин для поисков нефти и газа. Начнется рытье шахт для добычи руды. Ученые всерьез опасаются, что эти действия высвободят огромное количество патогенных организмов, содержащихся в толщах мерзлого грунта. Рабочие будут вдыхать эти патогены, что может привести к катастрофическим последствиям.

Как отмечают исследователи, движущей силой страшных эпидемий очень часто становились изменения в землепользовании. К примеру, процессы урбанизации на территории Африки привели к тому, что люди изгоняли некоторые виды животных с привычных мест обитания, после чего становились жертвой вирусов и болезнетворных бактерий, разносчиками которых как раз были изгнанные животные. При освоении Арктики мы можем столкнуться с похожей ситуацией. Ученые полагают, что в самых глубоких слоях вечной мерзлоты могут храниться патогены возрастом в миллион лет, то есть, существовавшие еще до появления человека. Это значит, что есть вероятность столкнуться с заразой, против которой у нас совершенно нет иммунитета. Разумеется, сценарий возвращения страшного вируса, поразившего когда-то неандертальца, маловероятен, но не учитывать его было бы большой оплошностью с нашей стороны.

Отсюда предлагается план создания карантинных объектов, способных предоставить грамотную медицинскую экспертизу и выявить опасную заразу на самых ранних этапах ее появления. Эти действия помогут предотвратить распространения инфекции за пределами северных территорий. По крайней мере, Гренландия готова к тому, чтобы закрыть часть территорий для туристов в случае обнаружения опасности. Как мы сказали, работа по изучению «зомби-вирусов» только начинается. И потому точные ответы переносятся на неопределенную перспективу.

Николай Нестеров

В 2024 году 195 научных учреждений страны получило гранты на обновление приборной базы от Минобрнауки России. Общая сумма грантов составила 11,3 млрд рублей. Программа развития приборной базы осуществляется в рамках национального проекта «Наука и университеты», начиная с 2019 года.

«Это позволяет нам решить поставленную Президентом России Владимиром Путиным задачу по обновлению приборной базы в ведущих научных организациях не менее чем на 50%», – подчеркнул заместитель Председателя Правительства России Дмитрий Чернышенко.

Одно из условий предоставления гранта — приобретение отечественного научного оборудования, причем, его доля с каждым годом увеличивается: в 2021 году этот показатель составлял 10%, уже в 2024 году он достиг 25%.

Размер гранта в каждом случае определялся исходя из ряда параметров: объема приборной базы, направления научной деятельности организации, ее результативности, техновооруженности, фондоотдачи и численности исследователей. К участию в отборе были допущены ведущие организации, не являющиеся в 2022 году участниками программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».

За счет средств гранта различными подразделениями ИЦиГ СО РАН будет приобретено более тридцати единиц высокотехнологичного научного оборудования.

Ряд новых приборов получат лаборатории, занимающиеся исследованиями микроорганизмов для различных биотехнологических проектов. В их числе, ферментеры для культивирования микроорганизмов и система тангенциальной фильтрации для выделения и очистки ферментов. Новое оборудование будет использоваться для внедрения результатов научных исследований в промышленное производство.

Большая часть закупленной техники закупается для центров коллективного пользования, что дает возможность использовать его сотрудникам разных подразделений ИЦиГ и других научных институтов. В SPF-виварии будет установлена система визуализации, с помощью которой можно будет наблюдать за поведением окрашенных частиц в тканях внутренних органов живого организма, что открывает новые возможности по целому ряду направлений исследовательской работы. Ряд новых приборов получит ЦКП микроскопического анализа биологических объектов.

Около 20 млн рублей потратят на новое оборудование для ЦКП «Биоинформатика». Центр получит новую серверную платформу для высокопроизводительных расчетов на базе графических ускорителей, способную решать задачи в области машинного обучения и систем искусственного интеллекта, а также оборудование для защиты вычислительной инфраструктуры института от внешних кибератак.

Более четверти средств гранта будет передано на обновление оборудования в филиалах ИЦиГ медицинского направления – НИИ клинической и экспериментальной лимфологии и НИИ терапии и профилактической медицины.

Пресс-служба Института циттологии и генетики СО РАН

В Новосибирском государственном университете до лета 2024 года заработает первый вычислительный кластер СКЦ «Лаврентьев». Его мощность составит более 200 терафлопс (триллионов операций с плавающей точкой в секунду). Новое оборудование позволит ученым НГУ работать с большими языковыми моделями и решать исследовательские и прикладные задачи, в том числе и для компаний реального сектора. Пилотный кластер СКЦ «Лаврентьев» профинансирован из средств стратегического проекта «Цифровое будущее» программы «Приоритет 2030». 

Отличие СКЦ «Лаврентьев» заключается в том, что он прежде всего ориентирован на решение задач, связанных с искусственным интеллектом, что требует проведения множества параллельных вычислений, которые делаются на специфических видах ускорителей — графических, или видеоускорителях. 

«Мы приобрели первый вычислительный кластер — это «кусочек» будущего суперкомпьютерного центра «Лаврентьев». То оборудование, которое есть в университете, позволяет работать только с простыми языковыми моделями, уровень которых на 2-3 ступени ниже, чем Chat GPT. Новая машина позволит нам работать уже с большими языковыми моделями и обучать их в быстром режиме. Таким образом мы сможем работать с самыми современными проектами», — комментирует Алексей Окунев, директор Института интеллектуальной робототехники НГУ, руководитель стратегического проекта «Цифровое будущее».

Задачи, которые решают большие языковые модели, относятся к разным направлениям. Среди них — интернет вещей и технологии «умного города», которые НГУ разрабатывает совместно с индустриальным партнерами в рамках созданного недавно Научно-образовательного центра в сфере искусственного интеллекта. Суперкомпьютер позволяет обучать ИИ модель и в дальнейшем «переносить» ее на смартфоны, видеокамеры и другие маленькие, портативные устройства в виде приложений, решающих определенные задачи. Речь идет о чат-ботах, голосовых помощниках, видеоаналитике и т.д.  

Еще одна перспективная сфера применения — это робототехника. «В настоящее время актуальным трендом является работа с мультимодальными моделями, способными на вход принять произвольную последовательность данных, которая включает голос, текст, изображения, “осмыслить” их и выдать подходящий текст или совершить необходимое действие. Сейчас мы роботов просто программируем, закладывая в них алгоритм определенных действий. С помощью мультимодальных моделей мы сможем сделать шаг в будущее, когда робот будет “слышать”, “видеть” и анализировать получаемую информацию для оптимального выполнения поставленного задания», — поясняет Алексей Окунев. 

Планируется, что суперкомпьютерный центр в полноценном виде заработает в 2026 году, он будет располагаться на площадях кампуса мирового уровня НГУ, который строится в рамках нацпроекта «Наука и университеты». Предельная вычислительная мощность составит 10 петафлопс (квадриллионов операций с плавающей точкой в секунду). 

Пресс-служба Новосибирского государственного университета
 

Ректор Новосибирского государственного университета Михаил Федорук считает, что здание торгового центра (ТЦ) на Ильича целесообразно переоборудовать в музей Сибирского отделения РАН, а саму улицу сделать пешеходной.  Идеи ректора НГУ по развитию инфраструктуры Академгородка поддержали в правительстве Новосибирской области.

В ходе посещения представителями правительства Новосибирской области стройплощадки нового университетского кампуса ректор Новосибирского государственного университета Михаил Федорук рассказал о дальнейших планах развития прилегающей к вузу территории. «К лету этого года будут готовы объекты первой очереди кампуса, в следующем году — второй. Но на этом не надо останавливаться, нужно начинать строить третью и четвертую очереди, к которым, в частности, относятся новые университетские общежития и конгресс-холл. Это позволит снизить отток талантливой молодежи в другие города и тем самым даст импульс для развития новосибирского Академгородка и всего региона», — отметил он.

В беседе с корреспондентом «Континента Сибирь» после пресс-конференции Михаил Федорук поделился своим видением развития территории, прилегающей к университетскому кампусу: «Я давно считаю, что здание торгового центра (ТЦ) на Ильича лучше переоборудовать в музей Сибирского отделения РАН, благо торговых площадок у нас и без того хватает. А саму улицу сделать пешеходной, какой она и была изначально. Это придаст территории вид, более соответствующий статусу научного центра».

Идею ректора НГУ поддержала и вице-губернатор Новосибирской области Ирина Мануйлова. «Мы активно развиваем направление научного туризма, и такое культурно-досуговое пространство в центре Академгородка, которое можно создать на улице Ильича, стало бы отличным центром притяжения для его гостей, причем не только из нашего региона», ─ подчеркнула она в разговоре с «Континентом Сибирь».

Напомним, собственником здания торгового центра является Сибирское отделение РАН, и именно от его руководства в первую очередь зависит, будут ли подобные предложения претворяться в жизнь или так и останутся пожеланиями.

NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility) – это коллайдер, который создаётся на базе Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) с целью изучения фундаментальных свойств сильного взаимодействия. SPD (Spin Physics Detector) – один из двух детекторов, регистрирующих столкновения пучков коллайдера. Он предназначен для изучения спиновой структуры нуклонов и легких ядер. С помощью таких детекторов физики регистрируют результаты соударения частиц, именно эти устройства позволяют узнать, что происходит с частицами при их столкновении. Как правило, для проведения масштабных или сложных экспериментов коллектив, который занимается обеспечением работы детектора и интерпретацией полученных на нем данных, объединяется в коллаборацию. Участниками коллаборации становятся ученые из разных организаций и стран, они коллегиально решают ключевые вопросы, связанные с работой этой установки. В феврале было подписано соглашение между ОИЯИ, коллаборацией SPD и Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН, Новосибирск), согласно которому группа сотрудников ИЯФ СО РАН вошла в коллаборацию SPD. В документе обозначен круг интересов специалистов новосибирского института в этом международном проекте.

В соглашении указано, что ученые ИЯФ СО РАН будут активно включены в решение двух задач, направленных на обеспечение работы детектора. Это разработка и изготовление магнитной системы детектора и создание системы идентификации частиц на основе аэрогелевых черенковских счётчиков. Также в соглашении прописано, что сотрудники ИЯФ СО РАН готовы внести свой вклад в разработку программного обеспечения и анализ данных эксперимента.

«Магнитная система – самая дорогостоящая и одна из самых сложных частей детектора. Она предназначена для того, чтобы обеспечивать сильное и однородное магнитное поле. Под действием магнитного поля заряженные элементарные частицы отклоняются от прямолинейного движения и движутся по дуге. Кривизна дуги зависит от массы, заряда и энергии частицы, измеряя ее, мы получаем информацию о параметрах частицы», – пояснил старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, координатор группы участников ИЯФ СО РАН в коллаборации SPD Александр Барняков.

В Институте ядерной физики СО РАН накоплен большой опыт в разработке и изготовлении магнитных систем детекторов, в частности, специалисты института создали такое оборудование для международного проекта PANDA на базе немецкого ускорительного центра FAIR.

«За годы работы в этой области мы научились грамотно рассчитывать параметры магнитной системы, наладили кооперацию с производствами, которые занимаются изготовлением сверхпроводящего кабеля, а также с предприятиями, которые способны произвести элементы магнитной системы. Нам необходимо получить очень большой объем магнитного поля, и оно должно иметь силу 1 Тесла. Для понимания: 1 Тесла равен 10000 Гс, при этом магнитное поле Земли составляет 0.5 Гс. Таких параметров можно достичь при помощи сверхпроводящих элементов, их создание – сложная задача на пределе современной науки и техники, и это направление сейчас хорошо развивается в России. Вес детектора SPD будет составлять около 1350 тонн, а вес одного элемента ярма – более 60 тонн – не так много заводов, которые способны работать с такими габаритами. Многие элементы магнитной системы будут производиться за пределами Новосибирска. ИЯФ совместно с ОИЯИ будут заниматься расчетами, выбором площадок для производства, изготовлением криогенной системы, сверхпроводящего соленоида, системы питания магнита и системы вывода энергии, сборкой (частично), проведением криогенных испытаний и измерениями магнитного поля соленоида», – прокомментировал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Евгений Пята.

Магнитная система должна быть изготовлена одной из первых, поскольку все остальные системы размещаются внутри нее. По плану первая серия экспериментов на детекторе должна состояться в 2028 году.

Вторая задача ИЯФ СО РАН в коллаборации SPD – создание системы идентификации частиц на основе аэрогелевых черенковских счётчиков. Детекторы черенковских колец предназначены для измерения угла черенковского света, излучаемого в прозрачной среде заряженной частицей.

«Черенковский угол зависит от скорости частицы и от показателя преломления среды. В детекторе черенковских колец формируются кольца из нескольких десятков зарегистрированных фотонов на частицу. По радиусу кольца можно определить черенковский угол, а значит, и скорость частицы. Измерение скорости и импульса частицы позволяет установить ее массу и, следовательно, тип. В качестве прозрачной среды могут использоваться различные материалы, предполагается, что в детекторе SPD это будет аэрогель», – прокомментировал Александр Барняков.

Аэрогель – высокопористое твердое прозрачное вещество с уникальным показателем преломления (1.008÷1.2), что позволяет использовать его для регистрации частиц, в случае эксперимента SPD, π- и К-мезонов, в необходимом энергетическом диапазоне. Аэрогель для этого проекта будет производиться совместно специалистами Института катализа им. Г. К. Борескова и ИЯФ СО РАН.

«Аэрогель диоксида кремния используют в черенковских детекторах заряженных частиц, движущихся почти со скоростью света. Аэрогели обладают целым спектром необычных свойств. Для черенковских детекторов важно, что их показатель преломления света может заполнить разрыв между показателями жидкостей и газов. В Институте катализа благодаря совместным работам с Институтом ядерной физики разработаны и производятся лучшие в мире по оптическим характеристикам аэрогели. В том числе уникальные многослойные блоки с разными показателями преломления в слоях. Такие блоки аэрогеля обеспечивают существенное улучшение характеристик детекторов и по этой причине могут быть востребованы в проекте NICA», – прокомментировал научный сотрудник отдела физико-химических исследований на молекулярном уровне ФИЦ «Институт катализа СО РАН» Александр Данилюк.

«Для столкновения поляризованных пучков на коллайдере NICA будут доступны энергии от самых маленьких до примерно 27 ГэВ. Это даст нам уникальную возможность просканировать весь этот диапазон и исследовать, как в зависимости от энергии столкновений меняется проявление различных спин-зависимых эффектов. Эти исследования способны внести важнейший вклад в развитие теории сильного взаимодействия и понимание его природы», - сообщил со-руководитель коллаборации SPD NICA, заместитель директора Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ Алексей Гуськов.

Он отметил, что сформированная в 2021 году коллаборация SPD сейчас насчитывает около 400 участников, представляющих более 30 институтов из разных стран мира. «Мы очень рады, что к коллаборации присоединился ИЯФ СО РАН – это один из наших ключевых партнеров, которого мы хорошо знаем и с которым давно сотрудничаем. Еще до того, как было подписано соглашение, ИЯФ СО РАН, обладающий уникальным опытом в этой области, начал работу по проектированию уникального сверхпроводящего магнита», – подчеркнул Алексей Гуськов.

Когда мы говорим об инновационных стартапах, на ум приходят самые разные отрасли, но сбор и переработка мусора вряд ли окажутся в числе первых. Между тем в Новосибирске вполне активно развивается проект Trash for cash, как раз направленный на утилизацию самых разных отходов. О том, как лучше превращать отходы в доходы, где тут место инновациям и нейросетям, а также о перспективах и потенциале этого рынка рассказали основатели проекта Дмитрий Бабенко и Никита Сабуров.

– Скажите, как вообще возник этот проект? Почему занялись именно сбором и утилизацией отходов?

Дмитрий Бабенко: – Для меня все началось еще в 2013 году, когда с группой партнеров мы организовали небольшое заготовительное производство по сбору макулатуры. Со временем стали пробовать работать с другими видами отходов, занимались утилизацией техники, пластика, металлолома. Так постепенно, года три спустя, возникла идея создания сети пунктов приема и утилизации различных типов вторсырья. Со временем те, с кем я начинал, постепенно занялись другими делами. Я же продолжал держать в уме этот проект и параллельно учился основам предпринимательской деятельности — как правильно написать бизнес-план, привлекать инвесторов и т. д. И уже в 2019 году написал проект при прохождении программы «А-Старт», но стало понятно, что потребуется порядка миллиарда инвестиций. Это слишком большая сумма для стартапа, особенно если нет собственных средств в размере хотя бы трети от стоимости проекта. Но благодаря участию в этой программе сама идея видоизменилась в духе шеринговой экономики — вместо создания своей инфраструктуры с нуля проект направлен на использование уже существующей. Так родилась идея цифровой платформы по интеграции процессов обращения отходов между владельцами отходов и переработчиками Trash for cash.

– В чем заключается инновационность подхода, чем платформа отличается от того же «Авито», просто более узкой специализации? И как предполагаете зарабатывать с ее помощью?

Д. Б.: – Дело в том, что для решения задачи вывоза и утилизации отходов надо учесть много параметров. Надо правильно определить тип мусора, тот же пластик бывает семи видов, и с каждым работают разные переработчики, оценить его объем, расстояние до пункта, готового принять этот вид отходов, определить способ доставки и многое другое. Наша платформа должна по изображению определить тип отходов, выяснить все необходимые параметры и предложить пользователю оптимальный вариант по утилизации. Чтобы она могла справиться с этой задачей, сейчас мы совместно с представителями Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) совершенствуем ее за счет использования алгоритмов искусственного интеллекта и компьютерного зрения.

Никита Сабуров: – Действительно, для переработчиков могло бы хватить и просто очередной интернет-доски объявлений. Но если смотреть на этот рынок как на концепцию экономики замкнутого цикла, понимаешь, что без такой платформы, объединяющей отходообразователей, центры приема и утилизации, а также перевозчиков, не обойтись. Что же касается того, кто и как зарабатывает, то принцип простой. Если имеющийся отход кому-то нужен, то платит тот, кто его забирает, если сам по себе он не востребован, то уже держатель отхода платит тому, кто возьмется избавить его от ответственности за обращение с ним. Платформа помогает сторонам найти друг друга, обеспечивает определенную безопасность сделки и получает свой процент от того, кто платит в этой сделке.

– По вашим данным, есть ли в стране аналоги такой платформы?

Д. Б.: –  Своя электронная площадка есть у Российского экологического оператора, но она рассчитана больше на крупный бизнес, который хочет соединять крупных генераторов отходов и крупных переработчиков. Доступ к такой площадке осуществляется на основе абонентской платы независимо от того, совершили вы сделку или нет. Есть такие проекты, как «Снова в дело», «Убиратор», но они нацелены на работу с ликвидными отходами и оказанием услуг вывоза. Сейчас они больше сосредоточены в центральной части России, прежде всего, в Москве и Санкт-Петербурге. В большинстве своем это либо отраслевые аукционные площадки, либо сервисы по поиску, которые сконцентрированы на определенных рынках, при этом они не решают проблемы с отходами пользователей комплексно и персонально.

Н. С.: – Наши конкуренты (назовем их так) выбирают какую-то одну плоскость, а платформа Trash for cash нацелена на то, чтобы объединить весь рынок реализации и утилизации отходов, а также рынки выполнения нормативов в рамках расширенной ответственности производителей и климатической отчетности. Мы стараемся сделать его интересным для всех: и для держателей отходов, и для тех, кто эти отходы может использовать или перерабатывать. Это могут быть представители апсайклинга, пункты приема и заготовки вторсырья, переработчики, которые получают новый продукт, используя отходы, утилизаторы с технологией пиролиза и прочие, естественно, в тех случаях, которые допустимы законодательством.

– Поскольку мы заговорили о рынке, насколько он является перспективным, особенно для тех, кто только хочет зайти на него?

Н. С.: – Это пока еще недооцененный рынок, он имеет огромный потенциал для развития, поскольку в обществе растет запрос на сохранение окружающей среды, и одновременно развиваются технологии, которые позволяют не только утилизировать мусор, но и получать от этого существенный доход. Но этот рынок сегодня чрезвычайно зарегулирован, постоянно принимаются все новые нормативные акты, которые затрудняют работу компаниям, если они не имеют явной господдержки. Многие просто не рискуют инвестировать в такие проекты, сегодня ты вкладываешься в утилизацию какого-то типа отходов, а завтра директивно кто-то получает статус единого государственного оператора и монополизирует все это направление. Так что перспективы этого рынка раскроются в полной мере, если государство даст больше места для инициативы его участникам.

– Вы сказали, что проект платформы возник в 2019 году. Сейчас 2024-й. Почему работа над ним идет так долго, есть какие-то технологические барьеры или дело в финансах?

Д. Б.: – Главным образом, тормозила финансовая составляющая. Мы не сразу смогли получить гранты или привлечь другое финансирование, в результате команда, которая была привлечена под проект изначально (это были в основном студенты), распалась. Но я эту идею не бросал, юрлицо было открыто. И в самом конце 2022 года удалось войти еще в одну программу и получить 300 тысяч на развитие проекта. В течение прошлого года сформировалась новая команда, за счет этих средств был сделан прототип платформы, и, опираясь на этот результат, мы пошли стучать во все двери, искать инвесторов уже для выхода с этим продуктом на рынок.

– Сегодня заявлено много механизмов поддержки инноваций и стартапов. Каков ваш опыт их использования?

Д. Б.: – Очень большую роль в плане поддержки для нас сыграл Новосибирский областной инновационный фонд. В прошлом году он пригласил нас поучаствовать в Сибирской венчурной ярмарке, помог к ней подготовиться. Как раз там у нас прошли прямые переговоры с различными производствами, венчурными фондами. Там же мы получили приглашение на неделю инноваций IN’HUB в Иннополисе, где мы получили интересное предложение о сотрудничестве с «ТЕХНОНИКОЛЬ». Также мы получили субсидию от областного министерства науки и инновационной политики, за счет которой сейчас и ведем исследования с НГТУ по использованию технологий искусственного интеллекта в работе платформы.

Н. С.: – Из всех наших попыток получить поддержку Сибирская венчурная ярмарка оказалась самым оптимальным вариантом. Формат этого мероприятия, основанный на прямом общении с потенциальными инвесторами, очень подошел нашему проекту. Это был диалог, интересный обеим сторонам.

– А были инструменты поддержки, которые в вашем случае не сработали, и если да, то почему?

Д. Б.: – Три года мы обращались в Фонд содействия инновациям, нам несколько раз заворачивали заявку, указывали на какие-то недостатки. Причем если в первые разы это были понятные недоработки, заявка действительно была сырой, то в последний раз, если честно, я сам не понял, почему мы не прошли отбор. В любом случае фонд работает с организациями только в первые три года их существования, так что для нас этот механизм уже недоступен. Какие выводы я могу сделать: если хочешь получить поддержку от этого фонда, может быть, не стоит спешить с регистрацией юрлица, это даст больше времени на подготовку заявки. Ну и доработку заявок надо проводить максимально быстро, чтобы было больше возможных попыток.

– На какой стадии находится проект сейчас и когда он заработает в полном объеме?

Д. Б.: – Как я сказал, прототип уже готов, в апреле мы рассчитываем запустить тестовую версию в открытый доступ для пользователей. Она будет бесплатной, но с ограниченным функционалом. И в течение этого года мы надеемся вывести ее на должный уровень, прежде всего, это касается совместных разработок с НГТУ, после чего можно будет говорить уже о предоставлении услуг на платной основе.

ПРЯМАЯ РЕЧЬ

Станислав Болотов, директор ГАУ НСО «Новосибирский областной инновационный фонд»:

– Задача нашего фонда — содействовать развитию инновационных проектов и технологий в регионе, включать их в систему мер государственной поддержки инновационного развития, стимулировать спрос на инновации. Мы помогли разработать презентационные материалы для проекта Trash for cash, консультируем ребят по мерам поддержки Фонда содействия инновациям и Фонда «Сколково». Проект стал победителем конкурсного отбора для участия в Сибирской венчурной ярмарке 2023 года. Кроме этого, проект компании вошел в ТОП-100 проектов форума Архипелаг 20.35 и стал финалистом акселератора «Инновационный бизнес-навигатор».

Российский научный фонд (РНФ) подвел итоги регионального конкурса проектов малых отдельных научных групп. Один из проектов-победителей будет реализован в НИИ клинической и экспериментальной лимфологии – филиал ИЦиГ СО РАН.

Поддержку фонда получил проект «Исследование потенциала ДНК-аптамеров против DKK1 и склеростина в качестве перспективных таргетных средств для терапии остеопороза на модели in vitro». Руководитель проекта – научный сотрудник Лаборатории патологии соединительной ткани НИИКЭЛ, врач-ревматолог к. м. н. Виталий Омельченко.

Работа ученых НИИКЭЛ будет направлена на решение актуальной проблемы – создание новых таргетных терапевтических агентов для лечения остеопороза через воздействие на Wnt-путь с использованием высокоспецифичных синтетических биомолекул. Проект будет выполняться совместно с Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН​.Остеопороз – заболевание, характеризующееся высоким риском переломов при минимальной травме из-за снижения костной массы, нарушения микроархитектоники, минерализации костной ткани и прочности кости. Заболевание часто приводит к длительной нетрудоспособности, осложнениям, связанным с переломами конечностей и позвоночника. В России остеопорозом страдают около 16 млн человек, в том числе около 120 тыс. жителей Новосибирской области.

Выбор препаратов для терапии остеопороза ограничен, зачастую пациенты имеют те или иные противопоказания к их применению. Поэтому актуален поиск новых средств терапии. Уже доказана ведущая роль Wnt-пути в процессе ремоделирования кости. Инактивация ингибиторов Wnt-пути – склеростина и DKK1 – приводит к увеличению костной массы, плотности кости, что позволяет рассматривать этот механизм как мишень для таргетного воздействия. Однако пока одобрен лишь один таргетный препарат на основе моноклонального антитела – ингибитор склеростина.

Перспективной альтернативой использованию моноклональных антител является создание терапевтических аптамеров. Это динамично развивающееся направление в области разработки таргетных терапевтических средств. Аптамеры – ближайшие аналоги моноклональных антител, обладающие широким спектром уникальных преимуществ. В последние годы в мире наметилась тенденция к исследованию аптамеров применительно к воспалительным заболеваниям и патологиям костной ткани.

Задача ученых НИИКЭЛ – исследование потенциала ДНК-аптамеров в качестве таргетных ингибиторов белков Dickkopf-1 и склеростина, участвующих в патогенезе остеопороза. Результаты исследования создадут основу для дальнейшей разработки таргетных синтетических препаратов на основе аптамеров, подавляющих ингибиторы Wnt-пути. В ходе выполнения проекта будет исследована возможность таргетного подавления DKK-1 и склеростина аптамерами к этим белкам, как новой терапевтической перспективы в терапии остеопороза. В качестве in vitro модели будут использованы человеческие остеобласты и остеокласты – ключевые типы клеток, участвующие в ремоделировании костной ткани. Впервые полученные данные о влиянии аптамеров к DKK-1 и склеростину на функциональную активность остеобластов и остеокластов позволят оценить потенциал их влияния на регуляцию сигнального Wnt-пути с перспективой дальнейшего использования данных молекул в разработке таргетных препаратов для лечения остеопороза.

Команда проекта объединяет специалистов в области ревматологии и патологий костной ткани, клеточной биологии, экспериментальной фармакологии и химии нуклеиновых кислот.

Проект получил поддержку РНФ на 2024-2025 годы. Финансирование проектов осуществляется на паритетной основе – 50% за счет средств РНФ и 50% за счет средств, предоставленных субъектом РФ.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Передовая инженерная школа Новосибирского государственного университета была создана в 2022 году, когда университет единственным из региональных вузов вошел в число победителей федерального конкурса на создание таких школ. На ее базе отрабатывается модель более широкого сотрудничества с индустриальными партнерами, в числе которых как крупные корпорации (Газпромнефть, Роскосмос), так и высокотехнологичные компании Технопарка новосибирского Академгородка.

В настоящее время работа ведется по четырем направлениям, одно из которых – медико-биологическое, где партнером школы выступает «Медико-биологический союз». А одним из проектов в этом направлении стала разработка программы OligoDesigner, осуществляющая дизайн олигонуклеотидов для т.н. таргетного секвенирования.

Современные методы молекулярно-генетической диагностики позволяют с достаточно высокой степенью достоверности обнаружить нарушения в генах, которые могут вызвать развитие заболеваний. Результаты такой диагностики важны для правильного установления диагноза и выбора оптимальной стратегии лечения.

В числе методов, который используется для обнаружения мутаций все шире применяется NGS-секвенирование, в том числе таргетное NGS секвенирование. Оно позволяет исследовать множество областей генома одновременно и обнаруживать большое количество мутаций за один тест, при этом отличается относительно невысокой себестоимостью.

Одним из необходимых компонентов для проведения такого генетического анализа является набор олигонуклеотидов, коротких фрагментов ДНК. Для одного анализа может быть необходимо сотни тысяч различных олигонуклеотидов, в зависимости от размера, важной с точки зрения диагностики, области генома. Сейчас в России отсутствует оборудование для эффективного и быстрого синтеза олигонуклеотидов, а использование зарубежного материала значительно удорожает процедуру и ограничивает возможность ее применения в отечественном здравоохранении.

Решить эту проблему и предлагается с помощью новой разработки Передовой инженерной школы. «Над проектом работает один научный руководитель и двое студентов. Использование студентов при разработке инновационных продуктов является эффективным и перспективным подходом, так как они получают не только знания, но и опыт их применения при решении практических задач, кроме того это будущий кадровый потенциал отрасли», – рассказал директор ПИШ НГУ Сергей Головин.

Программа Oligo Designer представляет собой приложение для Windows с интуитивным интерфейсом, которое позволяет создавать файлы с последовательностями олигонуклеотидов для использования в тест-системах и анализе генов и мутаций. Это позволяет значительно снизить стоимость проведения анализов и делает их более доступными для широкого круга пользователей.

«OligoDesigner проста и интуитивно понятна в работе, пользователю не требуются быть специалистом в области биоинформатики и программирования, достаточно знать, какие именно мутации могут выступать в роли маркера того или иного заболевания, а такого рода информация доступна в открытых базах данных и в публикациях. Поэтому программа может быть использована врачами клинико-лабораторной диагностики в специализированных онкоцентрах», - подчеркнул руководитель проекта, преподаватель ПИШ НГУ Александр Вихорев.

Он также отметил, что область применения NGS-секвенирования не ограничивается лечением онкозаболеваний, эти методы применяют и для решения других медико-диагностических задач.

Несмотря на то, что разработчики уже представили рабочую версию программы, работа над проектом не закончена, возможности OligoDesigner будут развиваться и дальше. В частности, планируется добавить модуль для автоматического обучения программы на данных секвенирования с целью автоматического изменения последовательностей олигонуклеотидов для повышения точности секвенирования и точности диагностики.

Повышение точности, в свою очередь, важно не только с точки зрения постановки верного диагноза, но скажется и на стоимости самих исследований, которые сегодня остаются достаточно дорогостоящими. Использование меньшего числа «расходников», да еще и синтезированных с помощь программы в отечественных лабораториях вместо импорта, позволит уменьшить цену анализа почти на треть, считают разработчики. А заодно и сделать применение данного метода более массовым (поскольку оно не будет ограничиваться количеством закупленных импортных компонентов).

Oligo Designer позволит каждому онкологическому центру или молекулярно-диагностической лаборатории формировать уникальные NGS-панели для персонализированной диагностике и терапии.

«Сейчас мы тестируем программу, для пользования клиентам она пока не передавалась. После того, как будет выполнено тестирование на наших данных секвенирование, мы начнем продвигать нашу программу в крупных медицинских центрах. Мы надеемся на административный ресурс ПИШ для переговоров с партнерами в сфере здравоохранения и скорейшей передачи программы в использование в клинической практике», - сообщил Александр Вихорев.

Сергей Исаев