Российские ученые из Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) по заказу Ракетно-космической корпорации «Энергия» разработали установку для синтеза полупроводниковых материалов в космосе. Проект «Экран-М» призван использовать преимущества космического вакуума для создания высокочистых полупроводников методом молекулярно-лучевой эпитаксии. На данный момент это единственная в мире подобная исследовательская программа. Установка прошла все предполетные испытания и сегодня отправлена на МКС.

Полупроводниковые материалы, к которым предъявляются повышенные требования, выращиваются методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Атомарно-тонкие слои «укладываются» друг на друга в сверхвысоком вакууме так, чтобы кристалл полупроводника обладал нужными свойствами — например, улавливал или излучал свет в определенном диапазоне или выдерживал высокое электрическое напряжение, при котором у менее «выносливых» материалов происходит пробой. Земные установки МЛЭ — крупногабаритные, дорогостоящие, сложные в производстве. Отметим, что ИФП СО РАН — одна из немногих организаций в России, владеющая компетенциями для изготовления подобного оборудования. Чистота вакуума в установках такова, что на миллиард атомов синтезируемого материала не встретится даже один посторонний атом. А для осаждения каждого отдельного химического элемента нужна собственная вакуумная камера, чтобы не загрязнять ее другими соединениями.

При этом в космосе гораздо легче достичь требуемых параметров вакуума и можно использовать одну камеру для осаждения всех элементов. Так возникла идея проекта «Экран-М» — провести синтез полупроводниковых соединений на орбите. Специалисты ИФП СО РАН сделали «космическую» установку молекулярно-лучевой эпитаксии с нуля, с учетом ограничений — небольшого веса и габаритов, радиационной стойкости комплектующих, необычного поведения вещества в условиях воздействия факторов космического пространства.

«Глобальная цель “Экран-М” — исследовать, насколько эффективен процесс роста эпитаксиальных слоёв в космосе, как будут реализованы преимущества, которые предоставляет космический вакуум. В рамках проекта стартует начальная стадия развития технологии молекулярно-лучевой эпитаксии в космосе: отработка оборудования, анализ свойств полученного материала», — поясняет главный конструктор проекта, заведующий лабораторией ИФП СО РАН доктор физико-математических наук Александр Иванович Никифоров.

В РКК «Энергия» отмечают значимость проекта по созданию полупроводниковых материалов в космосе методом молекулярно-лучевой эпитаксии, как важный шаг в направлении технологического суверенитета.

«Новые данные о пилотируемой космонавтике говорят о том, что создание в космосе чистых полупроводниковых пленок методом молекулярно-лучевой эпитаксии – перспективное и в будущем коммерчески востребованное направление. Как инженеры мы видим, что это исключительный проект и для технологии, и для науки, и для развития в дальнейшем производства на орбите.

На первом этапе проекта будет отработан подход к созданию технологии синтеза пленок на орбите. А уже на основе полученных результатов можно прогнозировать, что потребуется для производства. Если говорить о долгосрочном продолжении эксперимента, речь пойдет о планируемой Российской орбитальной станции (РОС). Мы считаем, что претендовать на продолжение эксперимента на РОС можно и нужно», — объясняет заместитель руководителя научно-технического центра Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королева (РКК «Энергия») Дмитрий Михайлович Сурин.

Эпитаксия уходит в космос

Институт физики полупроводников известен в России и за рубежом благодаря собственным работам в области молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), именно здесь изготовлены первые отечественные установки для синтеза полупроводниковых соединений методом МЛЭ, квантовых структур, изучены свойства полученных материалов. Большой опыт специалистов ИФП СО РАН позволил сделать совершенно новое оборудование для роста полупроводников в космосе.

«Все элементы установки были разработаны заново: и нагреватель подложки, и молекулярные источники, и механизм передачи подложек — в обычных наземных установках они сделаны иначе. Например, одно из технологических решений касается конструкции молекулярного источника, из которого испаряется материал, нужный для роста полупроводниковой пластины.  В источнике находится тигель, в котором плавится (превращается в жидкость), а затем испаряется исходный материал, в нашем случае — галлий или мышьяк. В невесомости жидкость собирается в шарики и разлетается по свободному пространству, покидая тигель и зону нагрева, делая невозможным рост кристалла на подложке. Поэтому над молекулярным источником нам пришлось сделать защитную мембрану с очень маленькими отверстиями, порядка 100 микрон. За счёт поверхностного натяжения капли через отверстия не проходят, но испарение материала осуществляется. Так мышьяк и галлий попадают на подложку, и синтезируется тонкая кристаллическая пленка арсенида галлия», — отмечает Александр Никифоров.

Дмитрий Сурин добавляет, что работа над проектом велась «в режиме единой команды, без чинов и регалий. В коллективе увлеченных профессионалов, возникает атмосфера команды единомышленников: мы вместе с коллегами из ИФП СО РАН преодолевали возникающие сложности, находили возможности двигаться по графику. Подготовка к работе на орбите не предполагает каких-то открытий. Наоборот, мы должны максимально предусмотреть все режимы, все ответы, нештатные ситуации, которые получаем в процессе».

Ростовая часть установки изготовлена в экспериментальном цехе Института физики полупроводников. Электронный блок управления разработан и сделан ООО НПФ «Электрон» (Красноярск) по техническому заданию ИФП СО РАН.

«На орбите космонавтам нужно будет установить оборудование, загрузить кассету с шестью подложками и повторить эту операцию по окончании первого ростового цикла (планируется, что он продлится примерно две недели). Всего запланировано два ростовых цикла», — объясняет заместитель главного конструктора проекта, научный сотрудник ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Константин Бернгардович Фрицлер.

Что тестируем?

В космосе будет тестироваться пока наиболее простой процесс — гомоэпитаксия, то есть рост кристаллической пленки на подложке того же состава. В данном случае синтезируется арсенид галлия на подложке из арсенида галлия. Это один из самых популярных полупроводников, он используется в силовой электронике, для изготовления лазеров, фотодиодов, солнечных батарей.

«Эпитаксиальный рост арсенида галлия хорошо изучен, поэтому он был выбран как модельный объект. Сравнение полученных в космосе полупроводниковых материалов с наземными будет проводится в ИФП СО РАН.  У нас большой опыт выращивания и исследования разных эпитаксиальных материалов, включая арсенид галлия. Мы владеем методиками синтеза, анализа, собственным оборудованием. Кроме того, есть и огромное количество зарубежных публикаций, поэтому оценка выращенных в космосе структур будет максимально представительной», — объясняет Александр Никифоров.

В перспективе новая информация, полученная учеными, может использоваться для развертывания полупроводникового производства на орбите. В частности, для получения фоточувствительных материалов для солнечных батарей.  Их изготовление подразумевает не только высокое качество (а значит, и сверхчистые условия получения) синтезируемого сырья, но и сопряжено с работой с токсичными соединениями. В космосе утилизация последних происходит автоматически, они покидают камеру, не причиняя вреда, в отличие от земных условий.

«Человечество стремится в космос и вопрос организации внеземного производства материалов и изделий, необходимых для деятельности на орбите или при полётах к другим планетам, неизбежно встанет. Наш эксперимент — один из первых шагов в этом направлении. Полученный уникальный опыт конструирования космического технологического оборудования и его эксплуатации в условиях орбитального полета будет использован для дальнейших разработок. Обсуждение следующих экспериментов по росту пленок полупроводниковых материалов в космосе уже ведется со специалистами РКК “Энергия”», — подчеркивает Константин Фрицлер.

Экран-М — он такой один

Проект «Экран-М» входит в Долгосрочную программу целевых работ на МКС, утвержденную ГК «Роскосмос», раздел «Эксперименты и исследования научно-поискового и фундаментального характера». Аналогичных проектов в мире сейчас нет, похожие исследования проводились в США в 1990-х — начале 2000-х годов, и во главе стоял профессор Алекс Игнатьев из Хьюстонского университета, но деятельность была свернута после катастрофы шаттла «Колумбия» в 2003 году.

Работы в области «космической» эпитаксии стартовали в Институте физики полупроводников в 1996 году под руководством доктора физико-математических наук профессора Олега Петровича Пчелякова. Много позже было подписано техническое задание на целевые работы по космическому эксперименту, на разработку научной аппаратуры — уже в рамках проекта «Экран-М». Главным конструктором стал Александр Никифоров, а научным руководителем проекта — Олег Пчеляков.

«Изготовление установки регламентировано ГОСТом и включает обязательные этапы: разработку эскизного проекта, затем разработку рабоче-конструкторской документации (РКД), изготовление опытного образца для лабораторно-отработочных испытаний, прохождение испытаний, корректировку РКД, изготовление опытного образца для конструкторско-доводочных испытаний (КД), сами испытания (с возможной корректировкой КД) и уже только потом изготовление лётного образца. Вся космическая техника разрабатывается именно так, и за ней стоит многолетний труд множества людей», — резюмирует Александр Никифоров.

Пресс-служба ИФП СО РАН
Фото Надежды Дмитриевой

Определены победители конкурса «Студенческий стартап» Платформы университетского технологического предпринимательства за 2025 год: Грант в 1 млн рублей на реализацию своих бизнес-проектов получат 85 новосибирских студенческих проектов.

Наибольшее число поддержанных бизнес-проектов ориентированы на цифровые технологии, креативные индустрии и создание новых приборов. Также большое количество студенческих технологических бизнес-проектов связаны с медициной, химией и биотехнологиями, микроэлектроникой и БПЛА.  Лидерами по количеству представленных проектов-победителей стали вузы из Москвы, Татарстана, Санкт-Петербурга, Башкортостана, Ставропольского края, Томской, Новосибирской и Самарской областей, Пермского края, а также Ростовской области.

«Молодёжное техпредпринимательство играет важную роль в обеспечении технологического суверенитета нашей страны. Проводимый Фондом содействия инновациям (ФСИ) конкурс «Студенческий стартап» позволяет достичь эту цель через создание и развитие стартапов, направленных на разработку новых высокотехнологичных продуктов и формирование услуг. Интерес к конкурсу со стороны студенческого сообщества нашего региона постоянно растет. Если в прошлом году для участия в нем вузы подали 332 заявки, то в этом году их уже 461. В этом году Новосибирская область вошла в ТОП-6 среди 75 регионов по количеству поданных заявок для участия в «Студенческом стартапе» и сохранила позиции лидера по числу поддержанных заявок, что говорит о качестве ведущейся работы и проработке конкурсных проектов», - отметила заместитель Губернатора Новосибирской области Ирина Мануйлова.

По числу поданных от региона заявок традиционно лидируют НГАУ, НГУ, НГТУ НЭТИ, НГУЭиУ. Эксперты оценивали технологичность, рыночные перспективы, конкурентоспособность и квалификацию проектов. Среди новосибирских проектов-победителей - система автоматизированного контроля качества для предприятий общественного питания «LeanVision», разработка программного ассистента для психологов, основанная на интерпретируемой модели распознавания когнитивных искажений в тексте на естественном языке; домашний кардиограф, позволяющий проводить диагностику сердечно-сосудистых заболеваний в комфортной обстановке; автономная ловушка для определения видового состава вредителей и другие.

Важным изменением в условиях конкурса этого года стала возможность принять участие аспирантам и ординаторам научных организаций. В числе поддержанных пять проектов от молодых ученых институтов Сибирского отделения РАН:

• «Разработка технологии очистки воздуха в помещении от СО2 низкотемпературными регенерируемыми сорбентами» и «ИИ-советник для создания и оптимизации катализаторов» (Институт катализа СО РАН).
•  «Механический мимик (Авторские интерактивные коллекционные фигурки по мотивам игр)» (Институт горного дела СО РАН).
• «RigidCore — флуоресцентные красители для ПЦР» (Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН).
•  «Разработка линейки тест-систем на основе изотермической петлевой амплификации для диагностики аллелей генов устойчивости томата к фитопатогенам» (Институт цитологии и генетики СО РАН).

«Студенты и молодые ученые в нашем регионе при содействии Правительства НСО имеют широкий спектр возможностей, чтобы проводить исследования и повышать уровень коммерциализации научных изобретений, разрабатывать технологии и создавать конкурентоспособные проекты. Эти цели являются одними из приоритетных для Правительства Новосибирской области. Для их достижения в регионе выстроена уникальная экосистема для развития технологического предпринимательства, от раннего вовлечения школьников в проекты до акселераторов Академпарка. Благодаря таким инициативам рождаются новые открытия и прорывные технологии, способствующие устойчивому развитию региона и повышению качества жизни населения», – подчеркнул министр науки и инновационной политики региона Вадим Васильев.

В Новосибирской области региональным оператором ФСИ выступает Новосибирский областной инновационный фонд, подведомственный министерству науки и инновационной политики НСО. Фонд занимается консультированием по программам ФСИ, Сколково, грантовым конкурсам и по мерам поддержки инновационных проектов. В этом году для повышения вовлеченности студентов и молодых ученых в технопредпринимательство Новосибирский областной инновационный фонд провел масштабный роуд-тур, охвативший 12 вузов и 788 студентов.

«Рост числа заявок – результат совместной работы нашего фонда, вузов, самих студентов и научных институтов. Мы провели десятки встреч, консультировали и вдохновляли, и в ответ получили рекордный интерес. Поэтому считают такой результат очередной волны «Студенческого стартапа» закономерным. 85 новосибирских проектов прошли отбор и получат этот важный миллион рублей на развитие своих идей и доработку проектов», – прокомментировал Алексей Низковский, директор Новосибирского областного инновационного фонда.

Конкурс «Студенческий стартап» проводится с 2022 года в рамках Платформы университетского технологического предпринимательства. В этом году он включён в новый федеральный проект «Технологии» нацпроекта «Эффективная и конкурентная экономика».

Новосибирский областной инновационный фонд

Как ни странно, но совсем недавно началась реальная гонка за управляемый термоядерный синтез, что может сильно повлиять на корректировку международной повестки. Почему это кажется странным? Потому что еще пять лет назад было упование на возобновляемые источники энергии. На этот счет предлагались такие проекты, что захватывало дух. Например, в Великобритании всерьез планировали (о чем мы писали) запускать в космос тяжелые спутники с фотоэлектрическими панелями для непрерывной генерации электроэнергии, которую собирались переправлять на Землю с помощью радиоволн. Сегодня, похоже, этими темами переболели, и вновь переключили внимание на термоядерную энергетику.

Самое интересное, что о запуске первых термоядерных реакторов говорят теперь так, будто это – дело технически решенное. Показательно в этой связи то, что амбициозный международный проект ITER по созданию суперсовременного токамака уже начал слегка забываться ввиду того, что дела с ним идут ни шатко, ни валко (о чем мы также писали). Денег уже потрачено много, а на выходе – почти ничего. Сроки постоянно переносятся. Так, базовый план, принятый еще в 2016 году, предполагал получение первой плазмы уже в нынешнем, 2025 году, а с 2035 года должна была начаться эксплуатация термоядерного реактора. Теперь заявляют, что в этом году ничего ждать не стоит. Согласно обновленной версии плана, полную энергию плазмы намерены получить лет через десять, а работу с дейтерием и тритием начать только с 2039 года.

Как мы знаем из опыта всевозможных долгостроев, перенос сроков в реализации столь масштабных и знаковых проектов – дело весьма подозрительное само по себе. К 2039 году вырастет поколение, которое, вполне вероятно, вообще ничего не будет знать про ITER. Впрочем, нынешние энтузиасты термоядерной энергетики по этому поводу не унывают. На их взгляд, тот факт, что ITER превращается в громоздкого динозавра, в большей степени должен волновать Европу (учитывая, что данный объект расположен на территории Франции). Другие страны (даже если они – участники проекта) имеют право и возможность торить здесь собственный путь. Именно это сейчас и происходит, в результате чего в этой области энергетики обозначилась нешуточная конкуренция.

В июне этого года Китай официально объявил, что поставил новый рекорд по удержанию плазмы. Усовершенствованный сверхпроводящий токамак удерживал плазму в течение 18 минут, что на сегодняшний день является самым продолжительным показателем. Данное сообщение вызвало нешуточный переполох на Западе. Китай и без того лидирует во многих технических областях. Теперь же руководство этой страны вознамерилось стать лидером еще и в области термоядерной энергетики (как до этого они осуществили технологический прорыв в области популярных «зеленых» технологий, взяв, по сути, контроль над цепочкой поставок критически важных компонентов).

Похоже, западные эксперты почувствовали реальную китайскую угрозу и с этой стороны, что привело к некоторым подвижкам. Китайский фактор резко поменял направленность рассуждений о термоядерном синтезе. Разговоры из области научного поиска и технических решений тут же перешли в область экономики и геополитики. Западные эксперты задались актуальным вопросом: почему европейцы и американцы начали сдавать позиции тому же Китаю и как к этому нужно относиться? Стали звучать опасения, что Запад рискует проиграть гонку за термоядерную энергию.

Эксперты признают, что термоядерная энергия способна радикально изменить существующий геополитический ландшафт. Ее использование дает ряд принципиальных преимуществ, но воспользоваться ими в полной мере может только та страна, которая добьется лидерства как в строительстве термоядерных электростанций, так и в сложной цепочке поставок.

В свете указанной перспективы западным странам придется организовать такую цепочку поставок по целому ряду технологий – в дополнение к тому, что необходимо для обеспечения работы термоядерных электростанций. В чем здесь преимущества Китая? Западные эксперты указывают на то, что эта страна серьезно инвестирует в создание таких цепочек поставок и в масштабирование сложных производственных процессов. Благодаря столь ответственной политике происходит миграция важных отраслей с Запада в Китай. Как раз таким путем, кстати, китайцы перехватили инициативу в развитии «зеленых» технологий.

Как отмечают эксперты, сейчас такая же ситуация складывается в термоядерной энергетике, где Китай недвусмысленно продемонстрировал свой интерес. Обладая серьезной промышленной базой, он в состоянии гораздо быстрее пройти все начальные этапы, чем это было на Западе. И в перспективе так же быстро перейдет к коммерциализации своих достижений в этом направлении на глобальном уровне.

Слабость Запада как раз в том, что там имеет место недофинансирование промышленных активов, связанных с производством ключевых компонентов для функционирования термоядерной энергетики как отрасли. Как правило, основные вложения делаются в сам термоядерный синтез. Но это только часть работы. Для успешной конкуренции необходимо вкладываться и в смежные технологии, связанные с созданием промышленной базы термоядерной отрасли как таковой. В Китае, похоже, прекрасно это осознают, и потому делают ставку на доминирование в данной сфере. Явные преимущества можно увидеть уже сейчас. Речь идет как минимум о трех «столпах» термоядерной энергетики – технологии производства тонких пленок (необходимых для удержания плазмы), производстве крупногабаритных конструкций и силовой электронике. По этим направлениям Китая является безусловным лидером.

Впрочем, у Запада есть шанс застолбить лидерские позиции по другим ключевым направлениям: по созданию криогенных установок, по переработке топлива и по производству защитных экранов. Например, производство термоядерного топлива является на сегодняшний день зарождающейся отраслью. На Западе уже разработаны соответствующие технологии. Остается только подвести для них необходимую промышленную базу, адекватную масштабам термоядерной энергетики. С этим могут возникнуть некоторые сложности. Но другого пути в конкуренции с Китаем нет.

Очень сильно в этом плане сдают европейские страны, где наблюдается явный недостаток инвестиций в столь прорывное направление. Америка в этом плане действует более активно, давно уже рассматривая Китай как главного конкурента по всем ведущим отраслям. Необходимость конкуренции за термоядерный синтез там уже достаточно хорошо осознается. Не удивительно, что Министерство энергетики США год назад приняло очередную десятилетнюю стратегию в данной области. Ключевой пункт программы – выработка стратегии, направленной на обеспечении партнерства с частным бизнесом в данной сфере. По сути, правительство США поддерживает коммерциализацию термоядерной энергетики уже на текущем этапе.

В этой связи необходимо отметить инициативу компании Google, подписавшей соглашение о покупке 200 МВт термоядерных мощностей у компании Commonwealth Fusion Systems (CFS). Это является ПЕРВЫМ коммерческим обязательством Google в области термоядерной энергетики. Согласно заявлению CFS, она начнет вырабатывать термоядерную энергию с начала 2030-х годов. Такой энергетический объект будет расположен в штате Вирджиния. По замыслу, он станет первой термоядерной электростанцией промышленного уровня.

Интересно, что участие IT-гигантов в таких проектах как будто призвано доказать наступление новой эпохи, когда человечество перейдет на абсолютно «чистые» источники энергии. Напомним, что известные IT-гиганты активно поддерживают возобновляемую энергетику. Это то, что они связывают с краткосрочной перспективой. В долгосрочной же перспективе ставка делается, как видим, на термоядерную энергетику. Причем, делается это совершенно недвусмысленно, с заключением коммерческих контрактов на поставку электроэнергии уже с 2030 года.

Не будучи специалистами в области термоядерного синтеза, мы не можем сказать, на что рассчитывают упомянутые компании, уверенно заявляя о том, будто через пять лет этот вопрос будет решен. Со стороны это напоминает дележ шкуры неубитого медведя. Конечно, подобные вещи способный внушить оптимизм. Но лучше все-таки проявлять здесь сдержанность и оценивать развитие ситуации не по громким обещаниям, а по конкретным результатам.

Николай Нестеров

Магистрант Факультета естественных наук Новосибирского государственного университета (ФЕН НГУ) Валерия Мелешенко вошла в число победителей конкурса «Студенческий стартап» Платформы университетского технологического предпринимательства. Её проект по созданию фермента для сыроварения получил грант в размере 1 млн рублей и направлен на развитие отечественных биотехнологий.

Фермент химозин, который используется для свёртывания молока в сыроделии, сегодня в России в основном получают из желудков телят или закупают за рубежом. Такой подход и дорог, и ограничен в масштабах применения. Проект Валерии предлагает принципиально иной путь — генно-инженерное производство химозина. Для этого используется синтетический ген, полученный из базы данных и внедрённый в штамм дрожжей. В результате становится возможным нарабатывать фермент в лаборатории, без использования животных.

«Этот подход сегодня достаточно популярен в области биотехнологий, он позволяет сделать производство более технологичным, и в то же время гуманным, так как не требует массового забоя животных. Например, схожим образом организовано производство инсулина, но там используются бактерии, а в моем проекте — дрожжи», — объяснила Валерия Мелешенко.

На первом этапе, который стал одновременно ее дипломной работой бакалавра под руководством Дмитрия Щебакова, сотрудника ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора, Валерия уже получила штамм, способный производить необходимый фермент.

Следующий шаг — его апробация на сыродельческих предприятиях. «Моя задача – наработать достаточное количество химозина и провести тесты в реальном производстве. Если окажется, что разницы в качестве сыра нет или даже появятся улучшения, например, уйдёт горечь или потребуется меньше фермента для свёртывания молока, проект можно будет считать успешным», — добавляет автор стартапа.

Потенциальные партнеры у проекта уже есть. Прошли успешные переговоры с представителями НИИ Сыроделия «Федерального Алтайского научного центра агробиотехнологий» (ФАНЦА), Барнаул. А в случае положительных результатов на этом этапе, в проект готово включиться и сыродельное предприятие в Кузбассе.

По словам Валерии, стартап не просто вырос из её бакалаврской дипломной работы. «Важно отметить, что моя победа стала возможной во многом благодаря преподавателям ФЕН НГУ, которые научили меня не слепому заучиванию, а гибкому и аналитическому мышлению. А участие в «Технохаке», хакатоне от Передовой инженерной школы НГУ, дало первые представления о создании стартапов», — подчёркивает она.

Важной составляющей проекта является то, что он не только содействует развитию отечественного производства важного для пищевой промышленности фермента, но и расширяет использование в этой отрасли передовых технологий.

«Биотехнологические проекты — одна из самых перспективных сфер развития. Для студентов НГУ участие в таких инициативах — это возможность ещё во время учёбы включаться в реальные исследования и создавать стартапы, востребованные в промышленности», — отмечают в университете.

Валерия продолжает работу над прототипом. На реализацию проекта у неё есть год — именно столько даёт грант конкурса «Студенческий стартап». Если апробация пройдёт успешно, в России появится собственная технология по производству фермента, который сегодня в основном приходится закупать за границей.

Мы уже неоднократно обращались к теме влияния климатических изменений на сельскохозяйственное производство. Об этой проблеме уже не один год кричат ведущие западные СМИ. Из-за участившихся неурожаев растут цены на различные продукты, что вызывает резонные опасения у ученых и политиков.

Напомним, что несколько лет назад дело дошло до того, что в некоторых европейских странах в дефиците оказались помидоры. Из-за энергетического кризиса европейские тепличные хозяйства снизили производительность, в то время как в странах-экспортерах урожаи страдали из-за неблагоприятных погодных условий.

Это лишь один пример, но он весьма показательный. Показательный в том плане, что изменения климата могут неожиданно привести к нехватке весьма привычных и в какой-то мере «банальных» продуктов. Тех же томатов.

Причем, не надо думать, будто наша страна находится в каких-то особо благоприятных условиях. Изменения климата затронули и нас, даже нашу Западную Сибирь. Сибирские селекционеры, кстати, давно уже обратили внимание на возрастающую нестабильность климата (о чем мы писали несколько лет назад). Теперь с каждым годом в этом уже убеждаются наши дачники. Нынешний сезон не был исключением и, к сожалению, лишний раз подтвердил нарастающую неблагоприятную тенденцию. Так, ранняя дружная весна в Западной Сибири таит в себе риск потери урожая из-за чередования волн аномального тепла и аномального холода.

Слишком быстрое окончание зимы приводит к тому, что растения рано пробуждаются и переходят в фазу цветения аккурат к тому моменту, когда жара сменяется холодом, несущим не только ночные заморозки, но даже отрицательные дневные температуры. В этом году таких чередований тепла и холода было несколько в течение апреля и мая. Затем июнь принес сильную жару, за которой последовал чрезмерно дождливый и прохладный июль. В некоторых районах выпадал крупный град, за считанные минуты уничтожавший посадки в открытом грунте.

Схожая картина наблюдалась почти по всей стране, в некоторых местах дополняясь ураганами, смерчами или засухой. В принципе, разгул стихий затронул все континенты. Именно это и тревожит ученых, которые видят в таком разгуле стихий устойчивую тенденцию. Есть все основания предполагать, что впереди нас ждут еще большие испытания. И первым под раздачу попадает, конечно же, сельское хозяйство.

Как мы уже сказали, на Западе по этому поводу уже давно бьют тревогу: из-за аномальных погодных явлений растут цены на целый ряд продуктов питания. Так, по сообщениям агентства Bloomberg, в Австралии цены на салат-латук подскочили на 300 процентов! В Европе оливковое масло подорожало на 50 процентов. А в США на 80% подорожали овощи.

Согласно недавним исследованиям, базирующимся на данных за период с 2022 по 2024 год, многие погодные явления оказались совершенно нетипичным для тех мест, где они происходили. По крайней мере, до 2020 года там не происходило ничего подобного. Этот факт вызывает особую тревогу. Скажем, если в вашей местности никогда не наблюдалось крупного града и вы, осуществляя посадки, не принимали данный фактор в расчет, то вскорости всё может измениться, и однажды крупный град станет для вас шокирующим событием.

Исследователи высказывают уверенность, что подобные беспрецедентные события станут всё больше и больше распространяться по всему миру. И с каждым годом мы будем становиться свидетелями очередных рекордов по экстремальным явлениям. О чем это говорит? О том, что даже там, где местные культуры вполне адаптированы к климатическим условиям, они совсем не застрахованы от серьезных испытаний в недалеком будущем.

В настоящее время из-за аномальной жары и чрезмерных осадков происходит снижение урожайности. Соответственно, возрастет и доля затрат на еду, а некоторые продукты станут менее доступными. Этот процесс уже вовсю идет даже в развитых странах. В некогда благополучном штате Калифорния с 2022 года засуха бьет рекорды, из-за чего остались незасеянными почти полмиллиона га земли. Первоначальные потери урожая оцениваются на уровне двух миллиардов долларов. В штате Аризона также возникли проблемы из-за нехватки воды, поступающей в основном из реки Колорадо. Река, в свою очередь, обмелела из-за продолжительной засухи.

Именно эти проблемы, возникшие в двух крупнейших сельскохозяйственных регионах страны, как раз и привели к упомянутому выше подорожанию овощей на 80 процентов. Чтобы было понятно: на одну только Калифорнию в США приходится не менее четверти всех произведенных в стране продуктов питания. И примерно 40% - фруктов и орехов. Теперь этот регион сталкивается с чудовищной засухой, что не может не сказаться на продовольственном рынке страны. Кроме того, бассейн реки Колорадо используется для выращивания кормов. Поскольку эти места также стали страдать от засухи, это стразу же отразилось на животноводстве.

Американских ученых особо тревожит тот факт, что в горах на западе страны снижаются запасы снега, питающие реки водой. Если эта тенденция продолжится, то некогда цветущие штаты могут запросто превратиться в пустыни.

На другом полушарии отмечаются те же проблемы. В Китае из-за аномальной жары цены на овощи выросли на 40 процентов. В Южной Корее из-за засушливой погоды на 70% выросли цены на пекинскую капусту – излюбленный продукт тамошних жителей. На юге Африки в прошлом году из-за засухи вдвое сократился урожай кукурузы. Тем временем в Австралии посадки салата пострадали не из-за жары, а из-за сильных наводнений. Как видим, на сельское хозяйство одинаково разрушительно действуют прямо противоположные стихии.

Согласно заявлениям климатологов, последние два-три года явственно показали, что такие экстремальные явления стали более интенсивными. В свете сказанного национальным правительствам рекомендовано разработать соответствующие стратегии для адаптации сельского хозяйства к меняющимся условиям и для защиты населения от продовольственного дефицита.

Отметим, что расчетом неблагоприятных последствия климатических изменений для мирового сельского хозяйства занимаются специалисты МГЭИК. По их утверждению, начиная с середины прошлого века внезапные потери урожаев вследствие экстремальных погодных явлений становятся всё более частыми. Это неизбежно ведет к тому, что некоторые продуктивные сельхозугодия окажутся в зоне рискованного земледелия. Указанная тенденция затронет практически все страны мира и отразится на самых разных культурах – от зерновых до «экзотических» фруктов.

К примеру, в 2012 году на Филиппинах тайфун уничтожил огромное количество банановых плантаций. Отрасль кое-как восстановилась за пять лет. Но при этом нет никаких гарантий, что то же самое не повторится в ближайшее время. То есть тайфуны в состоянии эту отрасль просто-напросто уничтожить. То же самое можно сказать и о других культурах, таких как кофе, какао и даже цитрусовых.  Так, в Непале из-за климатических изменений цитрусовые начали сильно страдать от болезней и нашествий насекомых-вредителей. И самое печальное, как указывают исследователи, все перечисленные риски накладываются друг на друга и тем самым усиливают негативный эффект.

Что же на этот счет может подсказать наука? Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Но показательно то, что в научных изданиях стали появляться публикации, где отмечается роль дикорастущих видов в создании «устойчивого» сельского хозяйства.  Важным моментом здесь являются рекомендации по созданию смешанных посадок. Например, когда в засушливых зонах бобовые деревья способствуют росту однолетних культур, обеспечивая затенение и удерживая влагу. По сути дела, идет обращение к доиндустриальным практикам земледелия. Пока такие рекомендации адресуются местным сообществам, дабы снизить риск голода. Однако нельзя исключать, что в случае успеха такие практики начнут внедряться более широко. И в итоге выйдет так, что подобные дедовские методы сыграют революционную роль для современного сельского хозяйства.

Пока еще в такой разворот верится с трудом, однако если экстремальные явления и дальше будут наносить невосполнимый ущерб сельскохозяйственным отраслям, то у человечества просто не останется другого выбора.

Константин Шабанов

В конце сентября в Новосибирске пройдет фестиваль научного и индустриального кино «Кремний-2025». Подробнее о том, что ждет его гостей организаторы рассказали на пресс-конференции в «ТАСС-Сибирь».

Фестиваль проводится в четвертый раз и успел пройти путь от одного из мероприятий форума «Технопрома» до самостоятельного и заметного элемента культурного ландшафта Новосибирска. Фестиваль продолжает развиваться, и организаторы стараются постоянно внести что-то новое в его программу.

«Как и любое живое явление, фестиваль растет, меняется. И я убеждена, что в этом году он сможет сильно удивить как специалистов в области кино, так и обычных гостей. Поэтому все помечаем в календаре даты с 25 по 28 сентября и идем на площадки фестиваля. Вы точно не пожалеете», - подчеркнула министр культуры Новосибирской области Юлия Шуклина.

А поскольку в этом году в программа фестиваля рассчитана не только на вовлеченных в киноиндустрию людей, но и тех, кто относит себя исключительно к зрителям, площадок этих будет немало – как в Новосибирске, так и в 15 районах области. Более подробно о том, что нас ждет на этих площадках, рассказали члены команды, которая готовит «Кремний-2025».

Торжественное открытие фестиваля пройдет в Доме ученых, и организаторы обещают представить совершенно новый для Новосибирска формат проведения этой церемонии.

Темой фестиваля в этом году выбрана научная фантастика, как жанр, который является «мостиком» между наукой и культурой и объединяет вокруг себя самых разных людей.

«Мы хотим превратить фестиваль из нишевого проекта в мероприятие для самого широкого круга людей. Поэтому в программу включили такие секции, как «Семейные фантазии», куда входят фильмы для семейного просмотра, например, «Сто лет тому вперед». На такие фильмы будет свободный вход по регистрации на сайте фестиваля в основных кинотеатрах города и области», - рассказала генеральный продюсер фестиваля Екатерина Ивантеева.

Отдельной часть программы посвящена 100-летию со дня рождения Аркадия Стругацкого, зрителей ждут фильмы по его произведениям – «Сталкер», «Гадкие лебеди» и «Трудно быть богом».

И, конечно, центральной частью программы остается конкурс неигрового кино, который пройдет в центре культуры и отдыха «Победа». На нем будет представлено десять фильмов, большинство – российские премьеры.

Образовательную часть фестиваля сформировали ряд круглых столов, мастер-класс Саввы Минаева «Как попасть в киноиндустрию», ряд дискуссий и краткий курс лекций об использовании современных технологий искусственного интеллекта в кинопроизводстве для школьников и студентов Новосибирска.

И конечно, главной новацией «Кремния» в этом году стал всероссийский питчинг НФ-кино. Как известно, питчингом называют краткую, но довольно эмоциональную презентацию идеи, проекта или продукта для привлечения внимания, получения финансирования или продвижения. Термин происходит от английского слова «pitch», что означает «бросок», и применяется в бизнесе, киноиндустрии, PR и музыке.

«Для научно-фантастического кино это будет впервые в России, но мы делаем ставку на этот жанр, как на жанр будущего, который должен подвинуть сложившуюся сейчас гегемонию сказок. По крайней мере, уже очень много авторов и кинематографистов уже работают в этом жанре и хотят его подвигать на первый план», - рассказал куратор этого фестивального направления, режиссер, преподаватель Школы кино и телевидение «Индустрия» Алексей Камынин.

Задачей жюри, в которое вошел ряд ведущих российских экспертов в области кино, по словам Камынина, будет выбрать проекты, наиболее заслуживающие внимания и посредством их рекламы на фестивале способствовать их скорейшему запуску в производство.

Проще говоря, питчинг станет своего рода прогнозом того, что можно снять в этом жанре в ближайшем будущем. И вполне возможно, для зрителей – первой возможностью уже сегодня познакомиться с проектами, которые в будущем станут лидерами отечественного проката.

И это вполне укладывается в философию всего фестиваля, ведь научное кино не только о том, что мы уже знаем об окружающем нас мире, но, в какой-то мере и про то, каким будет наш завтрашний день. Какое место в нем займут результаты научных проектов, что из современных чудес техники станет в этом завтра обыденной частью обстановки, и, конечно, какую интересную фантастику мы будем в этом завтра смотреть. Угадать стопроцентно это не сможет никто, но гости «Кремния-2025» ознакомятся с одной из возможных версий.

Сергей Исаев

Проблема водоснабжения населенных пунктов новых территорий России требует особого внимания. Президент РФ В.В. Путин на встрече с главой ДНР Д.В. Пушилиним 18 августа 2025 года одной из наиболее приоритетных задач обозначил восстановление водоснабжения города Донецка. Для изучения данной проблемы и выработки предложений по ее решению по распоряжению Губернатора Новосибирской области и инициативе председателя СО РАН В. Н. Пармона была оперативно сформирована и командирована в Донецк мультидисциплинарная делегация исследователей Новосибирской области.

Члены делегации встретились и обсудили проблему водоснабжения и возможные варианты ее решения с Председателем Правительства Донецкой народной республики Чертковым А.Г., директором ГУП ДНР «Вода Донбасса» Григорьевым А.А., председателем Совета ректоров вузов ДНР, руководителем представительства РАН в ДНР Беспаловой С.В., ректором ДонНАСА Зайченко Н.М. Результаты проведенных после этой встречи исследований и предложения были представлены Главе ДНР Пушилину.

Учитывая состояние систем водоснабжения Донецка, значительные потери и ухудшение качества воды в изношенных сетях, для экстренного водоснабжения населения питьевой водой в особых условиях предложено установить мобильные станции водоподготовки, разработанные в Сибстрине и производимые в Новосибирске для удаленных территорий, что позволит рассредоточено обеспечить питьевое водоснабжение в различных районах города.

Такие станции могут монтироваться и в других районах ДНР, что позволит оперативно решить вопрос с питьевым водоснабжением населения. Опыт строительства таких станций в удаленных регионах Российской Федерации показал их эффективность. Например, такая станция обеспечивает питьевой водой населенные пункты в Якутии. Образцы доступной в Донецке воды, которые могут быть использованы для станций водоподготовки, были оперативно доставлены в Новосибирск, проведен их оперативный химический анализ в ИНХ СО РАН, результаты которого будут использованы для принятия последующих решений.

Для разведки возможных подземных источников воды ИХКГ СО РАН предложил использовать разработанный в институте метод обнаружения подземных вод до глубины 100-120 м на основе ЯМР-зондирования с хорошо зарекомендовавшей себя аппаратурой «Гидроскоп». Эта аппаратура также была оперативно доставлена в Донецк вместе с командой высококвалифицированных специалистов, которые даже в особых условиях Донецка смогли найти несколько неизвестных ранее перспективных водоносных горизонтов.

Для снижения потерь и восстановления поврежденных трубопроводов членами научного Совета РААСН «Инженерные системы водопользования» предложены современные методы санации трубопроводов, а также рекомендовано разработать Генеральную схему водоснабжения и водоотведения с учетом сложившихся условий. Возможно, что в ближайшее время в Донецке окажется еще одна группа специалистов СО РАН, обладающих технологиями и аппаратурой, позволяющими находить порывы водоводов в местах с утечками воды. Для оперативного решения этих и других вопросов связанных с восстановлением населенных пунктов, поврежденных зданий и сооружений, а также подготовки кадров высшей квалификации с привлечением ППС НГАСУ (Сибстрин), представителей СО РАН, РААСН и вузов Донецка принято решение о создании в ДНР Республиканского академического научно-образовательного центра (РАНОЦ) на базе ДонНАСА.

В Конструкторско-технологическом институте научного приборостроения СО РАН (КТИ НП СО РАН) разработали и изготовили два рентгеновских микроскопа для Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») для исследования внутренней трехмерной структуры материалов, динамических процессов и химических реакций в режиме реального времени. Ранее такое оборудование в России не производилось, его планировалось приобрести во Франции, что стало недоступным после введения санкций. Микроскопы КТИ НП СО РАН не уступают зарубежным аналогам по техническим характеристикам и стоят в 4 раза дешевле.

Рентгеновский микроскоп использует рентгеновские лучи для наблюдения за структурой объекта. Его основное преимущество перед электронным микроскопом — высокая проникающая способность. Исследования, проводимые с помощью рентгеновского излучения, часто являются единственным способом изучения внутреннего строения уникальных объектов без их разрушения. В микроскопах реализована возможность получения изображений как крупных объектов (размер 100-200 мм), когда не требуется высокое пространственное разрешение, так и микрообъектов (размер 100-200 мкм).

Эксперименты с рентгеновскими микроскопами будут проводиться на станции 1-5 «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» для решения задач в области материаловедения, геологии, археологии, химии, биологии и медицины.

«Рентгеновский микроскоп устроен по принципу оптического микроскопа за тем исключением, что пучок синхротронного излучения, проходя через исследуемый образец, попадает на специальный кристалл, который преобразует рентгеновское излучение в видимый спектр, который способны зарегистрировать видеокамеры. С камеры изображение передается на компьютер исследователя для дальнейшего анализа и обработки. Для того, чтобы исключить влияние внешнего освещения на регистрируемые изображения, объектив микроскопа закрыт тонкой бериллиевой фольгой. Бериллий хорошо пропускает рентгеновское излучение и не прозрачен для обычного света. Это исключает помехи и обеспечивает стабильное качество измерений», — рассказал научный сотрудник лаборатории оптических измерительных систем КТИ НП СО РАН Родион Куликов.

Первый микроскоп, оснащенный высокочувствительной камерой, будет использоваться для статичных экспериментов. Поворачивая объект и делая снимки при различных ракурсах, можно полностью восстановить трехмерную структуру образца. Этот метод называется рентгеновской томографией и позволяет исследовать микропористую структуру кернов нефтеносных пород (для оптимизации технологий извлечения углеводородов), морфологию природных алмазов, структуру конструкционных материалов для задач авиа- и машиностроения, а также анализировать уникальные предметы искусства, археологические и палеонтологические находки, не разрушая их.

Второй микроскоп оснащен высокоскоростной камерой, снимающей несколько тысяч кадров в секунду, что позволит наблюдать динамические процессы в режиме реального времени. Образец будет подвергаться воздействию извне — растяжению и сжатию, а камера — фиксировать изменение его структуры. Поведение конструкционных материалов (сплавов металлов и композитов) в условиях внешних воздействий актуально для решения задач машиностроения, космоса и авиации.

Также оборудование позволит наблюдать процесс создания металлических конструкций непосредственно во время печати на 3D принтере, лазерную сварку металлов и сплавов для создания надежных и безопасных сварных соединений, способных, например, заменить клепку авиационных конструкций.

«Большинство материалов не прозрачны в видимом диапазоне, поэтому рентгеновский микроскоп решает огромное количество научных задач в самых разных областях науки. Например, геологи исследуют внутреннее строение пластов угля, что позволяет им оценить концентрацию метана в угольных шахтах. Химики могут посмотреть, как меняется трехмерная структура частицы каталитического вещества до и после химической реакции. Археологи заинтересованы в неразрушающем анализе структуры уникальных исторических находок», — рассказал координатор создания станции 1-5 «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» ЦКП «СКИФ», к.ф.-м.н. Константин Купер.

Мы уже неоднократно уделяли внимание технологии «Термококс», успешно примененной на территории Красноярского края. Напомним, что речь идет о газификации бурого угля с получением на выходе таких продуктов, как горючий синтез-газ и твердый угольный остаток. Оба продукта могут иметь самое разнообразное применение. Синтез-газ удобнее всего применять в энергетических целях, поддерживая (в том числе) и производственные процессы в качестве дополнительного источника энергии. Твердый угольный остаток, в свою очередь, является коммерческим продуктом с высокой добавленной стоимостью, который можно использовать в разных отраслях (например, для очистки воды в системах замкнутого цикла).

Как мы знаем, в Новосибирске давно уже обсуждается тема широкого внедрения технологии газификации бурого угля в целях «озеленения» энергетической отрасли. Фактически здесь ставится вопрос о создании производственно-энергетических комплексов, использующих бурый уголь (запасы которого в Сибири весьма велики) вполне по-современному и более рационально -  как с точки зрения экономики, так и с точки зрения экологии. Эту идею ученые из новосибирского Академгородка неоднократно пытались донести до государственных руководителей, отвечающих за энергетику, а также до руководства энергетических компаний, связанных с углем.

Как выяснилось, с упомянутой технологией давно уже работают в СУЭК – крупнейшей сибирской энергетической компании, занимающейся добычей и сбытом угля. Самое интересно, что технологию «Термококс» там предлагают применить для «озеленения» металлургической промышленности. Об этом, в частности, рассказал технический директор одного из подразделений СУЭК – ООО «Уголь-инжиниринг» - Сергей Исламов, выступая на прошедшем Международном технологическом форуме «Технопром-2025».

В начале своего выступления он напомнил о том, что основными эмитентами углерода являются угольные электростанции и предприятия черной металлургии. Отсюда вытекает закономерный вопрос: какие технологии для них предложить, чтобы минимизировать выбросы парниковых газов? По словам Сергея Исламова, данная тема до сих пор остается нетронутой, несмотря на ее актуальность в свете реализации климатической повестки. Так, угольная генерация в Сибири занимает весомую долю, и возникает впечатление, что ничего с ней сделать нельзя. Всё, что можно – это только сократить ее в объеме Именно так, между прочим, ставят вопрос в европейских странах, где прямо «отменяют» угольную генерацию как таковую. То же самое касается и черной металлургии, к которой у борцов с глобальным потеплением также немало претензий. Однако если вы не нацелены на закрытие упомянутых отраслей (а в нашей стране мало кому такое приходит в голову), а вместо этого рассчитываете на их модернизацию с учетом новых экологических требований, вам придется поставить вопрос именно таким образом.

Как раз на этом фоне специалисты ООО «Уголь-инжиниринг» занимаются поиском концептуальных решений в указанном направлении. То, что было ими конкретно предложено в отношении черной металлургии, является, по сути, современной альтернативой классическому доменному производству.

Дело в том, что до сих пор доменное производство является основой мировой металлургии. Как ни странно, но в основных чертах оно за сотни лет так и не претерпело существенных изменений. Еще в 1620 году (то есть более 400 лет назад) был получен патент на использование кокса для плавки железной руды. В 1709 году была построена первая доменная печь на коксовом топливе, которая стала прототипом современных доменных печей.

Как отметил Сергей Исламов, самым интригующим моментом здесь является то, что технология доменного производства была создана эмпирическим путем и на основе интуиции – при полном отсутствии сведений из области физической химии. И за прошедшие триста лет ее эксплуатации она полностью исчерпала свой технический и экономический потенциал, подчеркнул докладчик.

Если еще больше углубиться в сугубо научные аспекты данной темы, то придется признать, что доменная технология находится в полном противоречии с современными основами физической химии гетерогенных процессов. По идее, взаимодействие твердых реагентов (а именно кокса и руды) должно осуществляться в мелкодисперсном состоянии для обеспечения максимального контакта поверхностей. На практике же используется кусковый кокс. Кроме того, углеродный восстановитель должен иметь максимальную восстановительную способность. В то же время реакционная способность обычного доменного кокса имеет по ГОСТу показатель 0,1 – 0,2.

Так вот, чтобы стало понятным предложение специалистов СУЭК, отметим, что реакционность кокса, получаемого ими из бурого угля с помощью упомянутой технологии «Термококс», имеет показатель 8 – 10, то есть чуть ли не на два порядка выше чем у обычного кокса! Отсюда неизбежно напрашивается его применение в черной металлурги. Как сказал Сергей Исламов, в СУЭК разработана принципиально новая технология прямого восстановления - «Термококс-Fe», где как раз нашел применение принцип частичной газификации угля.

Лучше всего для этой цели, по словам докладчика, подходит именно бурый уголь. Компания СУЭК ежегодно добывает порядка 40 миллионов тонн бурого угля, сжигаемого обычным способом в сибирских регионах (в основном – на территории Красноярского края). Указанная технология пока еще не получила широкого распространения, но уже есть положительный опыт ее ограниченного применения. Данный процесс полностью отработан в промышленном масштабе на предприятиях СУЭК (в своем периметре эта компания имеет производство железорудного концентрата в качестве побочного продукта). Главная задача, по словам Сергея Исламова, заключалась в том, чтобы объединить технологию газификации угля с технологией переработки железной руды и добиться синергии. На данный момент уже пройдены стадии НИР и ОКР, и процесс находится на стадии технико-экономического обоснования.

Общий принцип здесь таков. Внутри котельного агрегата осуществляется частичная газификация угля с разделением двух компонентов – горючего газа и углеродного остатка. Горючий газ сжигается внутри котла, используясь для генерации тепловой энергии. Никакого шлака и золы в этом процессе не образуется. Твердый углеродный остаток изымается и используется как высокореакционный восстановитель для получения железа. Все полученные результаты, отметил Сергей Исламов, уже сертифицированы. Получаемый на выходе металл представляет собой белый чугун передельного качества.

Таким образом, сибирскими разработчиками предложена комплексная схема производства чугуна на базе бурого угля. Важным показателем такой схемы является то, что здесь в себестоимость продукции не включаются расходы на топливо. В производстве используют только три компонента – бурый уголь, воздух и железорудный концентрат. То есть нет никакой необходимости в использовании коксовой продукции и в кислородном дутье. Но самое главное (по нынешним временам): производство чугуна таким способом имеет нулевые газовые выбросы в окружающую среду.

В свете сказанного вполне логичным выглядит заявление докладчика о том, что бурый уголь Сибири является высокоэффективным и экологически безопасным сырьем! Возможно, данное заявление станет девизом компании СУЭК и в таком качестве внесет нашу – чисто «сибирскую» - корректировку в проводимую на глобальном уровне стратегию «низкоуглеродного» развития.

Николай Нестеров

Несколько лет назад приказом Министерства сельского хозяйства РФ Институту цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН был присвоен статус лаборатории молекулярно-генетической экспертизы сельскохозяйственных животных. О том, как эта работа помогает аграриям, а также, как ее результаты могут использоваться в научно-исследовательской деятельности – в нашем очередном материале, посвященном 10-летию образования ФИЦ ИЦиГ СО РАН.

Хозяйства, занимающиеся племенным животноводством крупного рогатого скота, стараются тщательно контролировать чистоту породы своих животных. Каждое животное в таком стаде имеет свой паспорт, где самым главным является его родословная, отражающая три-четыре поколения предков. Именно происхождение становится определенной гарантией высоких хозяйственных качеств телят, предназначенных для замены выбывающих животных в товарных хозяйствах, производящих молоко или мясо. Поэтому для них наличие генетического паспорта – обязательное условие при продаже.

Во-первых, коровы, так же как и люди, болеют наследственными болезнями, которые вызываются мутациями ДНК. Наличие такой мутации говорит о том, что этот теленок может либо заболеть, либо иметь больное потомство, что в общем нужно учитывать при проведении зоотехнической работы. Поэтому такая информация для хозяйств безусловно важна.

Во-вторых, при массовом разведении (а в крупных хозяйствах ежегодно рождаются тысячи телят) неизбежны путаница в документах, инбридинг (близкородственные скрещивания) и другие факторы, негативно влияющие на качество породы. И здесь на помощь приходит генетика.

«По большому счету, эта процедура напоминает широко известный тест на отцовство у людей. Решать эту задачу умели еще в прошлом веке. Но поначалу это был довольно трудоемкий и малоинформативный анализ групп крови. Современные технологии секвенирования генома значительно увеличили точность таких анализов. Так что теперь данные генетической экспертизы стали привычной частью паспорта животного из племенного стада», — рассказывает ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Николай Юдин.

Однако, несмотря на развитие технологий, и сегодня в нашей стране подобную работу могут проводить далеко не везде. Для этого требуется набор дорогостоящего оборудования, высококвалифицированные специалисты, большой объем проводимых анализов (что обеспечивает их себестоимость на разумном уровне), а также – соответствующая лицензия от Минсельхоза. В итоге в России имеется лишь несколько десятков лабораторий и подавляющая их часть сосредоточена в европейской части страны.

«В этом процессе важным являются не только число подобных лабораторий, но и вопросы логистики. Как правило, генетические паспорта нужны при продаже племенного скота, и каждый день простоя для хозяина этих телят означает дополнительные расходы на их содержание. Поэтому он заинтересован получить нужный документ как можно скорее, а это возможно, если лаборатория находится в «шаговой доступности». Но сами понимаете, в условиях сибирских расстояний и при наличии единичных лабораторий, получается совсем другая логистика. Лаборатория ИЦиГ СО РАН позволяет обрабатывать достаточно быстро поступающий материал из соседних областей. - пояснил Николай Юдин.

Лицензия выдается сроком на пять лет. ИЦиГ СО РАН впервые получил ее в 2017 году и с тех пор ежегодно проводится  несколько тысяч экспертиз по заявкам племенных хозяйств Западной Сибири. А вставшая в полный рост задача развития животноводства на базе отечественных пород только увеличивает число анализов. Однако это не станет проблемой – имеющиеся в распоряжении института ресурсы позволят обработать их полностью и в сжатые сроки.

Эта работа имеет не только хозяйственное, но и научное значение. Многие годы в России доминировали животные иностранных пород (герефордская, голштинская и другие). Но сегодня приоритеты меняются, растет интерес к животным отечественной селекции, встает вопрос о восстановлении этих пород, и прежде всего, черно-пестрой породы, созданной еще в СССР. Она относится к молочному направлению и, в принципе, распространена относительно широко. В нашем регионе ее разведением занимается целый ряд хозяйств, однако, для повышения эффективности их работы важно правильно оценить генетический потенциал племенного ядра в их стадах.

«Мы проанализировали ситуацию в шести племенных хозяйствах Новосибирской области, где занимаются разведением этой породы. Нам было важно дать объективную оценку, где эта порода сохранилась в наиболее чистом виде и с наиболее уникальной генетикой. Также наше исследование показало объективный уровень инбридинга в этих стадах. Это тоже очень важно, поскольку чем он выше, тем ниже качество телят. В итоге, мы смогли показать, какие племенные стада являются потенциально более ценными с точки зрения восстановления этой породы», — подчеркнул Николай Юдин. Результаты исследования опубликованы и теперь их можно использовать для формирования оптимальной стратегии работы региональных племенных хозяйств.