Недавно мы рассказывали о проекте создания подземных газовых хранилищ для углекислого газа (СО₂) в Новосибирской области. Группа ученых из Новосибирска разработала уникальную методику, позволяющую выбирать оптимальные варианты размещения подобных объектов. В интервью «Континенту Сибирь» ее руководитель, ведущий научный сотрудник Новосибирского государственного университета, заведующий лабораторией гидрогеологии осадочных бассейнов Сибири ИНГГ СО РАН, к.г.-м.н. Дмитрий Новиков рассказал, для чего нужны такие объекты, насколько они безопасны и как связаны с Западной Сибирью и Северным морским путем.

– Скажите, для чего вообще надо закачивать углекислый газ под землю?

– Изменение климата в общемировом масштабе – сегодня общепризнанный факт. Ученые спорят о том, насколько сильно на это влияет человечество, но это никак не отменяет глобального курса на построение «низкоуглеродной экономики». Цель – снизить выбросы в атмосферу СО₂ и других парниковых газов (которые тоже рассчитывают в эквиваленте углекислого газа, отсюда и название – «низкоуглеродная»).

В наши дни хозяйственная деятельность населения планеты производит ежегодно около 35 млрд тонн таких выбросов. Применение более современных технологий, отказ от угольной генерации энергии, повсеместное применение ВИЭ и другие меры могут дать сокращение выбросов на 20-30 млрд тонн. А оставшиеся 5-10 млрд тонн предполагается улавливать и размещать в геологические формации, используя их в роли тех самых подземных газовых хранилищ – так называемые проекты CCS.

– Что значит «геологические формации»? Это же не выработанные шахты?

– Это природные объекты, состоящие из горных пород со сходными условиями образования. В данном случае, чаще всего речь идет о водонасыщенных горизонтах с минерализованными водами, которые не имеют другого предназначения. Или же в месторождениях углеводородов на падающей стадии добычи, когда закачка СО₂ позволяет извлечь остаточные запасы нефти. Есть и другие технологии, но они встречаются в виде единичных пилотных проектов. В любом случае, речь всегда идет о природных, а не инфраструктурных объектах.

– Это пока только предложения со стороны науки или уже есть примеры реализации идеи на практике?

– Сегодня эта технология находится на этапе становления во всем мире при существенной поддержке государственного сектора. Десятки миллиардов долларов тратятся на геологическое изучение, проектирование и строительство таких объектов, уже существует больше 100 полигонов захоронения, на которых отрабатываются технологии и ведется промышленное размещение углекислого газа, больше всего – в Китае. В нашей стране пока нет ни одного проекта, дошедшего до практической стадии, но целый ряд крупных компаний уже озаботился получением лицензий на такую деятельность. И по оценкам экспертов, в течение ближайшей пары лет подобные проекты стартуют и в России.

Стимулировать их реализацию будут и экономические рычаги давления на субъекты экономики, которые сейчас внедряются повсеместно. Я говорю про санкции по отношению к странам и отдельным компаниям, которые, по оценке мирового сообщества, недостаточно подвинулись в этом направлении. Прежде всего в виде механизма трансграничного «углеродного сбора» - дополнительной пошлины, которая будет устанавливаться на товар, если производитель не докажет, что его выпуск привел к дополнительным выбросам СО₂ в атмосферу. Такие нормы уже действуют, например, на территории Евросоюза и все говорит о том, что дальше эти меры будут только ужесточаться. Так что участие в проектах подобных газовых хабов станет важным условием, помогающим конкурировать на мировых рынках, и наши компании это тоже учитывают.

– Перед тем, как закачать газ, его надо откуда-то получить, причем в огромных объемах. Как это будет делаться?

– Существующие и разрабатываемые технологии направлены на улавливание не того газа, который уже в атмосфере, а того, что возникает на крупном производстве, предотвращая его выбросы. Например, сегодня очень перспективным считается развитие водородной энергетики, и крупная российская компания намерена производить водород из метана. В этом процессе выделяется много CO2, который, по проекту, прямо на производстве будет улавливаться и закачиваться в подземное хранилище.

– А насколько безопасны такие хранилища?

– Международные требования к сооружению подобных объектов чрезвычайно строгие. В частности, говорится о необходимости обеспечения мониторинга их состояния на протяжении тысячи лет, именно такой срок изъятия газа из атмосферы определен в качестве минимума. Есть и другие параметры, поэтому очень важно правильно выбрать геологическую структуру для размещения подобного объекта. А главное, надо понимать, что создание таких объектов для того и предусмотрено, чтобы улучшать экологическую и климатическую ситуацию, тем самым, наоборот – повышая безопасность нашей жизни. Опасность несет не количество углекислого газа глубоко под землей, а его содержание в атмосфере, которое влияет на климат со всеми вытекающими последствиями.

– Насколько я понимаю, именно эту задачу решаете Вы с коллегами. Расскажите, что уже сделано, какие результаты получены?

– В 2021 году, в рамках программы «Приоритет-2030», участником которой является НГУ, мы создали Центр компетенций по этому направлению. Силами этого центра была разработана методика изучения геологических формаций и оценки их потенциала для хранения углекислого газа. Она предусматривает проведение исследований на трех уровнях: региональном, зональном и локальном (отдельных структур). Региональный уровень дает общую картину, а два других предусматривают более детальное изучение объекта, уровень структуры – это уже работа по заказу конкретной компании, которая хочет реализовать проект газового хаба на этом объекте.

– В России создавались какие-то аналоги Вашей методологии или она одна такая?

– Мне о других неизвестно. По крайней мере, чтобы изучение территории РФ шло последовательно, стадийно, как это принято в геологии. Мы же, с помощью своей методики уже провели оценку перспектив реализации проектов подземных газовых хранилищ на континентальной территории России на региональном уровне. Результаты представлены в виде геоинформационной системы с онлайн-доступом. Затем, после обследования на зональном уровне, перспективность ряда региональных структур была пересмотрена, например, перспективность Московского и Ленинградского артезианских бассейнов в Центральной России сейчас нами оценивается как низкая, а наиболее подходящей для таких объектов мы считаем территорию Западной Сибири.

– Над чем работаете сейчас?

– Наш главный проект этого года, к которому мы уже приступили - детальные исследования арктических районов Западно-Сибирской и Тимано-Печорской нефтегазоносных провинций. В стране запущена глобальная программа по экономическому развитию территории Арктики и Северного морского пути, здесь выполняется ряд масштабных инфраструктурных проектов, строятся порты, запускаются новые предприятия. В то же время, есть общая установка на применение в арктической зоне технологий с низким углеродным следом. Поэтому компании, работающие здесь, заинтересованы в научном сопровождении лицензирования недр относительно потенциального размещения проектов CCS.

Мы намерены создать банк данных, содержащий информацию о наиболее перспективных структурах для реализации таких проектов в определенном стратиграфическом диапазоне, которым, на определенных условиях, могли бы пользоваться все компании-недропользователи, имеющие соответствующие лицензии.

Причем, проводя работу на уровне отдельных структур, мы можем не только оценить саму возможность создания в них хранилища, но также - его потенциальную емкость и множество других параметров, а еще – смоделировать, какие последствия вызовет закачка туда углекислого газа в достаточно отдаленном будущем. Это, как раз, важно с точки зрения безопасности подобного объекта для окружающей среды и надежности в долгосрочной перспективе.

– Какие сроки у этого проекта?

– Само обследование арктического сектора Западной Сибири и прилегающих районов Тимано-Печорской провинции мы намерены закончить до конца этого года, а база данных будет представлена в начале следующего года.

– Это единственный проект, над которым Вы работаете в данном направлении?

– Нет, у нас есть и другие, в том числе, по инициативе компаний-недропользователей, но разглашать их детали я не могу по условиям договора.

– А кто-то из иностранцев проявляет интерес к Вашей разработке?

– Да, у нас уже идут переговоры о сотрудничестве с Казахстаном. Вообще, как я уже сказал – курс на «низкоуглеродную экономику» является общемировым. Так, по оценкам агентства «McKinzey & Company» стоимость «зеленого перехода» только в 2025 году уже достигнет два триллиона долларов (электрификация транспорта, ЖКХ и промышленности; агротехнологии снижения сельскохозяйственных выбросов; низкоуглеродные энергетические технологии; технологии водородной энергетики), и порядка тридцати миллиардов из них придётся на проекты CCS. Соответственно поделят этот рынок те, у кого будут необходимые технологии и методики, подобные нашей. Должен признать, что пока Россия не входит в число мировых лидеров по данному направлению. Но определенные шаги предпринимаются, и работа Центра компетенций в области реализации проектов по геологическому хранению СО₂ при НГУ тоже этому способствует.

Тему развития технологий искусственного интеллекта руководство страны поднимает достаточно регулярно. Вот и во вчерашнем послании Федеральному Собранию Президент РФ Владимир Путин отметил: «Важным элементом цифровых платформ являются алгоритмы искусственного интеллекта. Здесь мы также должны быть самодостаточными и конкурентоспособными. Уже подписан указ об утверждении обновленной редакции национальной стратегии развития искусственного интеллекта».

На этом стоит остановиться подробнее, потому что декларации и заявления – это один уровень, а национальная стратегия, оформленная указом Президента – совершенно другой. Документ этот есть в открытом доступе и все желающие могут ознакомиться с ее основными составляющими.

На самом деле этот документ является обновленной редакцией ранее уже принятой стратегии. Более того, значительная часть изменений есть не что иное, как устранение «шероховатостей» и неудачных формулировок, которые обратили на себя внимание с началом реализации стратегии на практике.

Например, добавлено разъяснение, что понимается под «сильным искусственным интеллектом» (система, которая может не только взаимодействовать с человеком, но и самостоятельно адаптироваться под изменение условий своей деятельности), а что – «доверительным искусственным интеллектом» (тут речь о соответствии стандартам безопасности, исключающими причинение вреда человеку в результате работы искусственного интеллекта).

Стратегия стала больше внимания уделять вопросам конкуренции между государствами в этой области, а также – со стороны корпораций-лидеров мирового рынка.

А также – подведены итоги проделанной работы по состоянию на конец 2023 года. В частности, говорится о создании сети исследовательских центров мирового уровня по разработке технологий искусственного интеллекта. Право на создание одного из таких центров в конце декабря прошлого года выиграл Новосибирский государственный университет.

Каждый центр имеет свою отраслевую направленность, в случае с НГУ – это «Строительство и городская среда» (разработка технологий «умного города»). По условиям гранта университет в течение этого и следующего года получит для этих целей 632 млн рублей из федерального бюджета и еще почти 350 млн – от индустриальных партнеров, основными из которых являются Ростелеком и Сбер.

В дальнейшем, грантовое финансирование закончится и центр должен работать работать исключительно за счет тех средств, которые привлечет самостоятельно из внебюджетных источников. Впрочем, в НГУ считают, что это не станет проблемой, поскольку программа работы центра направлена на создание востребованных в России продуктов и технологий, от систем управления городским траффиком и освещением до цифровых двойников строящихся объектов (интересно строителям) и сетей «умных датчиков», с помощью которых можно вести самый разный мониторинг, обеспечивая высокий уровень безопасности и качества жизни горожан.

Первые результаты своей работы «Исследовательский центр в сфере искусственного интеллекта» при НГУ намерен представить уже до конца этого года.

Возвращаясь к федеральному уровню, отметим, что в стране есть не только национальная стратегия, но и несколько вариантов «дорожных карт» по развитию этого направления. Одна из них разработана Сбербанком и предполагает, что на развитие российских технологий искусственного интеллекта к 2030 г. потратят 145,9 млрд рублей.

Технологии ИИ в документе разделены на четыре направления: перспективные методы ИИ; обработка естественного языка, распознавание и синтез речи; компьютерное зрение; интеллектуальная поддержка принятия решений.

Так, Фонд «Сколково» направит 5,6 млрд рублей на поддержку пилотных проектов апробации технологий ИИ в проприетарных отраслях. На разработку конкурентоспособных нишевых аппаратно-программных комплексов (АПК) для целей ИИ федеральный бюджет выделит 2,9 млрд рублей. Более миллиарда будет израсходовано на обеспечение формирования федеральными органами исполнительной власти наборов данных, применимых для технологий ИИ. Почти столько же АНО «Россия — страна возможностей» потратит на проведение хакатонов по решению бизнес и социальных проблем с помощью искусственного интеллекта, в том числе на базе государственных наборов данных, а также организацию лекций на основе ИИ.

Дорожная карта также предусматривает немалую роль стартапов в достижении поставленных целей, только по направлению «обработка естественного языка, распознавание и синтез речи» предусмотрена поддержка почти сотни подобных проектов и в два раза больше – в области компьютерного зрения.

В общем, «планов громадье», но гораздо больше оптимизма вызывают два фактора. Во-первых, наличие мотивации: бурное распространение систем искусственного интеллекта во всех областях жизни делает владение ими обязательным условием не просто для конкурентоспособности, но и для обеспечения суверенитета страны по многим направлениям, от технологического до государственного. А второй фактор – готовность государства и крупных отечественных корпораций всерьез вкладываться в развитие этих технологий. Не «для галочки», а с четкими требованиями к полученному разработчиками результату. Это, по идее, должно стать дополнительной гарантией от строительства новых информационных «потемкинских деревень». Ну, насколько это вообще возможно в наших условиях.

Напомним, Владимир Путин в своем послании подчеркнул: «Я прошу правительство предложить конкретные меры поддержки компаний и стартапов, которые производят оборудование для хранения и обработки данных, а также создают программное обеспечение. Нужно, чтобы темпы роста инвестиций в отечественные IT-решения как минимум вдвое превышали темпы роста экономики». Посмотрим, что из этого выйдет. До 2030 года осталось не так уж много времени, поэтому первые практические шаги по реализации стратегии и дорожных карт надо ждать уже к осени, их и можно будет оценивать.

Сергей Исаев

Завершающая часть интервью с директором Консорциума «Экодом» Игорем Огородниковым

Часть первая

Часть вторая

– Игорь Александрович, мы начинали беседу с разговоров о будущем. Как я понял, ваша команда в целом настроена оптимистично. В то же время в мире усиливаются тревожные настроения. Опять всплывает тема пределов роста. Совсем недавно поднялась волна критики против известных членов Всемирного экономического форума в Давосе, которых упрекают в завуалированных призывах к геноциду. Якобы они поднимают тему «избыточного» населения и намекают на необходимость депопуляции. На Ваш взгляд, угрожает ли экологии планеты сама человеческая популяция в силу своей численности?

– Это, действительно, очень серьезная тема. Если говорить об оптимизме нашей команды, то он основывается на том, что мы видим пути выхода из этой тревожной ситуации, и этот путь напрямую связан с изменением человеческого жизнеустройства. Необходимо понять, что здесь нет абсолютной предопределенности. Как раз сейчас мы находимся в  зоне бифуркации, то есть мы можем выбирать, по крайней мере, из двух вариантов: либо оставить всё как есть, либо изменить технологический уклад, в котором содержится восстановление экосистемы.

Разумеется, проблема сама по себе никуда не исчезнет. И антропогенное воздействие на экосистему имеет место, и оно сейчас возрастает с ростом народонаселения. Простой факт. После возникновения человеческой цивилизации в биосфере к настоящему времени радикально поменялось распределение биомассы. Так, доля диких наземных млекопитающих сократилось в 6,7 раз, доля морских млекопитающих сократилась в пять раз, доля промысловых рыб сократилась в два раза. При этом резко выросла биомасса людей и биомасса сельскохозяйственных животных.

Так вот, когда вы не видите технологического, научно обоснованного выхода из тупика, вам кажется, что вся проблема упирается исключительно в рост человеческой популяции. Отсюда делается вывод, будто иного выхода у нас нет, кроме как заняться сокращением численности людей. В данном случае не важно, каким образом это будет достигнуто. Кто-то, возможно, считает, что лучшим средством являются войны, голод и болезни. Кто-то ратует за принудительную стерилизацию. Другие на уровне правительств и законов поддерживают и даже стимулируют развитие ЛГБТ. В общем, резвятся, как хотят.  Такие настроения имеют место. Но они основаны на предубеждениях и в немалой мере – на безграмотности, когда вы судите о развитии на основании текущих или предшествующих технологических укладов.

Проблема же усугубляется не ростом народонаселения, а тем, что этот рост происходит в условиях устаревших технологических укладов, основанных на хищнической эксплуатации природных ресурсов. В такой парадигме, чем больше людей, тем сильнее негативное антропогенное воздействие на экосистему. Этим как раз и пользуются разные демагоги, ратующие за депопуляцию. Но они насаждают искаженное, прямолинейное видение ситуации – вместо того, чтобы давать людям правильные, научно обоснованные ориентиры по части трансформации жизнеустройства.

– Я правильно понял, исходя из предыдущих высказываний, что если смена нашего жизнеустройства пойдет по природоподобному сценарию, то антропогенное воздействие на экосистему станет позитивным?

– Всё верно. Ведь корень проблемы не в том, что люди что-то делают, едят и потребляют. Существо вопроса – каким путем всё это осуществляется? Не будем забывать, что человечество – одна из популяций экосистемы и подчиняется ее общим законам. Эта популяция сформировала такое понятие, как «цивилизация». Таким образом, законы развития цивилизации ниже законов, которым подчиняется экосистема. Цивилизация нарушает законы экосистемы.  Поэтому, чтобы войти в норму, необходим массовый переход на природоподобные технологии. Организация хозяйственной деятельности по замкнутым циклам - как это и происходит в природной экосистеме, - снимает противоречие между человеческой популяцией и Природой. И в этом случае нам уже не придется говорить об избыточности населения. Наоборот, благодаря человеку и его хозяйственной активности будет происходить восстановление деградировавших почв, а в отдаленной перспективе на месте пустынь и полупустынь появятся зеленые ландшафты. Конечно, если люди как вид исчезнут, то оставшаяся часть экосистемы вздохнет свободнее и что-то восстановит. Но это уже будет совсем другая история. Человечество способно радикально и достаточно быстро восстановить биопотенциал экосистемы.

Поймите, что почву уничтожают так называемые индустриальные методы ведения хозяйства. Они как раз и приводят к опустыниванию территорий. После чего начинается захват новых территорий за счет уничтожение лесных, полевых или болотных угодий. Ну а потом кто-то начинает поднимать крик о нехватке еды для прокорма растущего населения. На самом же деле мы в состоянии обернуть эти процессы вспять, то есть превратить негативные процессы в позитивные. И тогда нам будет по силам завалить качественной едой хоть десять миллиардов человек, не разрушая при этом природные экосистемы. Если вообще подойти с умом, то можно при данной численности населения увеличить и площадь для дикой природы.

Кстати, уже сейчас у нас в стране отдельные энтузиасты проверяют на практике методы почвовосстанавливающего земледелия. Такую работу, например, проводят в ТатНИИСХ. И не только у нас в России. Причем, ничего особо нового здесь нет. У нас в стране этими методами занимались еще до революции, достаточно вспомнить наработки агронома Ивана Овсинского. Его опыт до сих пор недооценен. Точно так же недооценены труды американца Фолкнера и японца Фукуоки. А ведь они, не будучи знакомы друг с другом, смотрели в будущее и опирались на единые принципы, фактически придавая сельскому хозяйству черты природоподобия.

– Что же мешает широко применить этот опыт в наши дни?

– Как писал Фолкнер, его система входит в противоречие с крупными компаниями, производящими удобрения, спецтехнику и системы для мелиорации. Не будем забывать, что на современной сельскохозяйственной индустрии зарабатывают колоссальные деньги не только производители продуктов питания, но также производители всякой химии, сельхозмашин и разных технических приспособлений, связанных с поливом, дренажем и так далее. В своих публикациях я приводил пример. Если все органические отходы, производимые населением России за год, переработать в почву с содержанием гумуса вдвое больше, чем в воронежских черноземах, то его будет порядка 80 млн тон, а удобрений в России производится в год порядка 70 млн тон, причем, при больших затратах энергии. Земледелие, ориентированное на законы экосистемы, львиную долю этого бизнеса оставит ни с чем.  Поэтому сопротивление новым веяниям совершенно неизбежно, и оно происходит.

Еще один замечательный факт, который вытекает из данных Росстата. Площадь участков садоводов-любителей и домохозяйств составляют около 7% от пашни России. Если вычислить среднюю производительность с гектара в денежном эквиваленте, то оказывается, что садоводы и домохозяйства производят продукции в 3,5 больше среднего, а агрообъединения и фермеры 0,7 и 0,9 соответственно. Есть над чем подумать.

– Однако, как мне известно, сегодня в европейских странах, и особенно – в руководящих структурах Евросоюза, очень популярна тема трансформации сельского хозяйства на экологических принципах. Там сейчас очень много говорят о регенерации почв, об органических методах земледелия и тому подобном. Может, Европа решила продемонстрировать нам наглядный пример такого перехода к технологиям будущего?

– Ну, пока что мы наблюдаем в Европе массовое восстание фермеров. Знаете, я бы пока не стал переоценивать заявления европейских политиков. Они, действительно, говорят очень много правильных слов, но вопрос в том, с какой целью они это делают? Иногда у меня возникает впечатление, что некоторые из них поднимают экологические темы исключительно ради собственных рейтингов. Тема экологии на Западе продвигается уже не одно десятилетие, и вполне вероятно, что кто-то из политиков решил использовать ее в качестве пиара. В этом плане они мало чем отличаются от так называемых «экологических активистов», которые ради внимания прессы приклеивают себя к асфальту или портят картины в музеях. Мне очень трудно назвать эти акции борьбой за светлое будущее. Наоборот, подобные инициативы только дискредитируют экологическую тему. И в такой атмосфере законодательные инициативы по части экологии будут иметь популистский характер.

Этим замечанием, разумеется, я не отрицаю положительного тренда в европейских странах. Но надо понимать, что в этой области они пока что находятся на начальной фазе. Мне кажется, сейчас экологизация стимулируется в большей степени спросом на природные продукты питания. Поэтому вводится система экологической сертификации. Но, как мне представляется, это всего лишь начало процесса.

Поймите, что фермерское хозяйство, организованное на принципах природоподобия, функционирует по законам живой экосистемы, воспроизводя в общих чертах любую природную экосистему. Здесь имеют место тонко настроенные связи. Чтобы создать такую систему, требуется много труда, много времени, много знаний и навыков. Переход на экологическое земледелие потребует десятки лет. По большому счету, придется создать новое поколение земледельцев, способных понимать такие вещи. Мало того, всё это должно происходит параллельно с общей перестройкой технологического уклада, когда меняется само жизненное устройство.

У европейских политиков на этот счет есть иллюзия, будто вопрос можно решить росчерком пера, через указы и запреты. Допустим, фермерам запретят использовать пестициды и минеральные удобрения. И что, их хозяйства сразу же станут «органическими»? Ничего подобного! Они просто потеряют больше половины урожая. Вот и всё. Ведь сама система хозяйствования при этом не меняется. По идее, на ее месте должна возникнуть другая система, более тонко настроенная, в которой минеральные удобрения и пестициды не используются не потому, что так «нехорошо», а потому, что в них просто нет надобности. Но для создания такой системы, еще раз повторю, должно прийти новое поколение фермеров – более грамотных и более образованных, чем нынешнее поколение. А вот как раз образованию указы и запреты не содействуют. На самом же деле всё должно начинаться именно с образования. Но вместо этого нам показывают недоучившихся активистов, бегающих с плакатами, вместо того, чтобы посвящать свое время углублению знаний о Природе и потом просвещать остальных. 

– Насчет просвещения. На Ваш взгляд, в сознании россиян происходят какие-либо подвижки в указанном направлении? Насколько я могу судить, у нас полным-полно скептиков, не принимающих подобные идеи, включая и ученых. Не говоря уже о людях, связанных с бизнесом и производством.

– Скептиков всегда достаточно при внедрении инноваций. Но они несут и большую пользу, так как стимулируют поиск решений, которые снимут их скепсис. Да, эти идеи в нашем обществе воспринимаются пока еще с трудом, хотя некоторые подвижки есть. Такие выводы мы делаем из собственной практики. Тут ведь в чем существо проблемы. Среди немалой части вполне себе образованных людей, включая тех же бизнесменов и руководителей предприятий, преобладает совершенно устаревшая трактовка научно-технического прогресса, соответствующая позапрошлому столетию. Они до сих пор рассуждают о прогрессе так, как это было модно во времена Достоевского и Толстого, при этом считая себя современными и, конечно же, «прогрессивными». Но их взгляды на мир и на историю цивилизации целиком сформированы уходящей индустриальной эпохой. То есть их мнимый прогрессизм в нынешнем, XXI столетии на самом деле является архаизмом, пережитком прошлого.

Двести лет назад, на подъеме индустриализма, архаизм связывали с доиндустриальной эпохой с ее конной тягой и ветряными мельницами. Но, сейчас, на закате индустриализма, архаизмом становятся главные стереотипы и ценности индустриальной эпохи. Вот этого наши «прогрессисты» никак не могут понять. Так, они думают, будто развитие технологий определяется появлением новых гаджетов и девайсов, не понимая необходимости структурных перемен.

Вот вам простой пример. Возьмем животноводческий комплекс. Кто-то полагает, что он станет «современным», если его насытят компьютерами и датчиками, автоматизируют производственные процессы и так далее. Но электронные девайсы – это уровень Пятого технологического уклада. Мы же говорим о переходе к Шестому технологическому укладу. А здесь девайсов будет явно недостаточно, если вы не организовали производственный цикл по законам экосистемы. Например, если вы сливаете отходы в реку или складируете их на полигоне, вместо того, чтобы превратить их в дополнительный источник дохода путем превращения в полезный продукт, то по современным меркам ваше отношение к технологиям - архаично.

Вы станете по-настоящему современным, если в вашем сознании вообще исчезнет понятие «отходы». Вы станете современным, если научитесь обращать в пользу то, что когда-то считалась вредом. А для этого, специально подчеркиваю, вам предстоит получить более глубокие знания о мире и о физических процессах, чтобы сформировалось природоподобное мышление. У нас в России есть огромная группа владельцев домохозяйств и садоводов-любителей, для которых выращивание продуктов питания является хобби и необходимостью одновременно, и они в той или иной мере используют для выращивания природоподобные технологии. Согласно Росстату, они производят около 30% продуктов питания, которые съедает население нашей страны. Так как это сильно рассредоточенная система, то ее вклад в продуктовую безопасность и выживание в случае кризисов достаточно велик.

Поэтому, подводя итог, скажу, что упомянутые вами скептики не принимают наши идеи не в силу того, что они, скептики, очень современные и прогрессивные. Наоборот, их скепсис вытекает из недостатка знаний. Безусловно, все это говорит о пробеле в нашей системе образования, до сих пор тиражирующей заблуждения двухсотлетней давности. Именно поэтому мы уделяем повышенное внимание как раз вопросам просвещения и образования, пытаясь создавать соответствующие учебные курсы. Пока что мы это делаем - как и многое друге, опираясь на энергию энтузиастов. Но было бы неплохо, чтобы государство устранило упомянутый пробел, радикально обновив и систему образования. Будем надеяться, что упомянутый Указ о развитии природоподобных технологий – с чего мы как раз и начали наш разговор – поспособствует движению в указанном направлении. Со своей стороны, наша команда уже включена в этот процесс.

Беседу вел Олег Носков

Создание в России национального биоресурсного центра генетических линий лабораторных животных для создания новых препаратов и проведения доклинических исследований необходимо для достижения технологического суверенитета в фармакологии и медицине. Об этом рассказал ТАСС директор Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН академик РАН Алексей Кочетов.

Ранее президент РФ Владимир Путин рекомендовал Госдуме совместно с правительством обеспечить принятие федерального закона о биоресурсных центрах и биологических (биоресурсных) коллекциях, который бы устанавливал требования к их сохранению и развитию в составе инфраструктуры научных организаций, а также требования к деятельности таких центров. Соответствующий перечень поручений был опубликован 24 января на сайте Кремля. Ответственными назначены председатель Госдумы Вячеслав Володин и премьер-министр РФ Михаил Мишустин. Доклад президент ждет до 2 декабря.

«Генетические линии лабораторных животных, у нас есть проблемы, связанные с технологическим суверенитетом в этой части. Работать стало сложнее, потому что другие страны не поставляют нам реактивы и линии животных, которые необходимы для фармакологии, для поиска новых лекарственных препаратов. Обсуждается федеральный закон о биоресурсных коллекциях. Было бы хорошо создать такие Национальные биоресурсные коллекции и по линиям лабораторных животных. Такие центры компетенций в РФ нужны по тем ключевым направлениям, без которых трудно обойтись.», — сказал Кочетов.

Он добавил, что при Институте цитологии и генетики СО РАН создана единственная за Уралом лаборатория доклинических исследований на базе уникальной научной установки СПФ-Виварий, где методом генной инженерии получают линии лабораторных мышей для испытания новых лекарств, проведения доклинических исследований и изучения моделей поведения животных. В виварии выведены линии лабораторных животных, специальные – оздоровленные — без характерных для данного вида патогенов. Также на базе уникальной научной установке работает сложный технологический комплекс с современным оборудованием, где сформировано племенное ядро, работают криоархивы для эмбрионов и осуществляется постоянный контроль за состоянием животных. Ученые могут создавать генетические линии мышей на заказ. В частности, ученые ИЦиГ СО РАН во время пандемии коронавируса создали линию мышей, болеющих ковидом, для тестирования вакцин. Создание биоресурсного центра позволит расширить возможности центра для обеспечения научных лабораторий страны необходимыми генетическими линиями лабораторных животных.

По его словам, создание биоресурсных коллекций в РФ – основа устойчивой науки, медицины и сельского хозяйства, так как обеспечение технологического суверенитета и продовольственной безопасности страны стало одной из важных государственных задач.

Также, по мнению Кочетова, в России необходимы биоресурсные центры по микроорганизмам. «Микробиологическая промышленность – вопросы технологического суверенитета – нужны ферменты для производства пищевых продуктов, важные для производства кормов. Нужны специальные кормовые смеси высокотехнологичные, большая часть всего этого была импортная. Сейчас эти ключевые моменты должны производиться в России. Есть необходимость – для нас это разработка штаммов суперпродуцентов. Это сложные научно-исследовательские разработки, основу которых тоже составляют биоресурсные коллекции микроорганизмов», — сказал он.
Кочетов отметил, что создание коллекций сельскохозяйственных растений также важная задача для достижения продовольственной безопасности страны. Государством поставлена задача достичь доли семян отечественной селекции 75%. Директор отметил, что по части культур этот показатель уже достигнут, необходимо усилить работу по масличным культурам (соя, подсолнечник) и по сахарной свекле.

Национальная база

Президент России Владимир Путин в декабре прошлого года подписал закон, который устанавливает порядок создания государственной информационной системы в области генетической информации. Национальная база генетической информации, оператором которой выступит НИЦ «Курчатовский институт», создается для «обеспечения национальной безопасности, охраны жизни и здоровья граждан».

Согласно документу, обязательным предоставление информации в базу станет для лиц, осуществляющих генно-инженерную деятельность, производство или поставку генно-инженерно модифицированных организмов или производство такой продукции, а также для госучреждений, юрлиц и ИП, которые проводят молекулярно-генетические анализы. Другие обладатели генетической информации могут предоставлять свои данные на добровольной основе. Новые нормы вступят в силу с 1 сентября 2024 года.

В Институте солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) изготовили уникальный ионозонд для Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН (Новосибирск). «Ионозонд-МС» приобретен для лаборатории (обсерватории) солнечно-земной физики ИНГГ СО РАН за счет федеральных средств на обновление приборной базы в рамках национального проекта «Наука и университеты».

Как сообщил директор ИСЗФ СО РАН, член-корреспондент РАН Андрей Всеволодович Медведев, «Ионозонд-МС» представляет собой современное многофункциональное устройство для исследования ионосферы:

«Он производит вертикальное зондирование, а также принимает сигнал на наклонных трассах. Кроме того, прибор также излучает сигнал на наклонных трассах, что значительно расширяет его функциональные возможности. Ионозонд сконструирован и изготовлен нашими сотрудниками, мы активно используем такие аппараты в собственных обсерваториях, но на заказ делали прибор впервые. Надеемся, что первая ласточка будет далеко не последней», — прокомментировал Андрей Медведев. 

По словам заведующего отделом физики околоземного космического пространства ИСЗФ СО РАН, доктора физико-математических наук Владимира Ивановича Куркина, подобные ионозонды работают на обсерваториях института в Торах (Республика Бурятия), Усолье-Сибирском (Иркутская область), Хабаровске, Магадане и Норильске:

«Эти приборы предназначены для исследования временных и пространственных изменений ионосферы, ее суточного и сезонного ходов, изменений в периоды солнечной активности. С их помощью мы можем сейчас сканировать состояние ионосферы по всей Сибири и на Дальнем Востоке», — рассказал Владимир Куркин.

«Ионозонд-МС», изготовленный в ИСЗФ СО РАН, установлен на ионосферной станции вблизи новосибирского Академгородка. Передатчик и приемник расположены в 900 метрах друг от друга — это позволяет хорошо разделить излучаемый и отраженный от ионосферы сигналы. С помощью нового прибора проводится непрерывный мониторинг состояния ионосферы с высокой точностью. Учитывая сигналы наклонного зондирования из обсерваторий ИСЗФ СО РАН, комплекс позволяет изучать состояние ионосферы над всей северо-восточной частью России. Эти данные применяются для прогнозирования состояния ионосферы и условий прохождения радиоволн, а также для составления прогноза ионосферной погоды.

Пресс-служба ИСЗФ СО РАН

Продолжение интервью с директором Консорциума «Экодом» Игорем Огородниковым. Начало здесь.

– Игорь Александрович, Вы сказали, что начали пропагандировать эти идеи в Академгородке еще в 1980-х годах, когда пытались сформулировать принципы экологического домостроения. Как данное направление связано с природоподобными технологиями?

– Действительно, наша группа развивала эти идеи в Академгородке с начала 1980-х годов. Правда, первоначально мы использовали термин не «природоподобные», а «экологические» технологии. Но их основная суть вытекала из тех же положений. В продвижении проекта нам очень помогал Валентин Афанасьевич Коптюг, председатель СО РАН в то время. Он вызвал нас с докладом и после этого всячески помогал. Он разослал письма директорам институтов о содействии проекту. Таким образом мы сформировали группу исследователей, темы исследований которых были близки к тематике экодома. Тогда эта тема сильно интересовала многих сотрудников Сибирского отделения. Проводили встречи в кинотеатре Академия, зал был полный.

Существо проекта, над которым мы работали, заключалось в создании жилого дома – как индивидуального, так и многоквартирного – который был бы максимально «вписан» в природную экосистему. Такой дом должен обязательно иметь высокую энергоэффективность, чтобы до минимума снизить потребление топливных ресурсов. Это позволяет значительную часть энергообеспечения получать непосредственно от Солнца. В основном это касается обогрева и горячего водоснабжения.

Уровень энергоэффективности таких домов должен быть не ниже класса А++ для всех климатических зон нашей страны. При этом мы должны добиваться высокой автономности по части энергоснабжения и снабжения другими жизненно важными ресурсами, например, водой и едой. Степень автономности зависит здесь от экономической целесообразности и местных технических условий. Что касается энергоснабжения, то оно, как мы понимаем, представляет собой гибридную систему, поскольку изначально ориентировано на использовании разных источников энергии.

Как я уже сказал, большую роль должна здесь играть энергия Солнца. Ведь природная экосистема, как мы говорили в начале, использует именно солнечную энергию. Поэтому все экодома в обязательном порядке снабжены соответствующим «солнечным» оборудованием. Такое оборудование и сейчас не дешевое, а в 80-х его и вовсе не было. Мы изначально это оборудование рассматривали как элемент строительных конструкций, чтобы снизить цены. Прежде всего, речь идет о солнечных коллекторах – воздушных и водяных, обеспечивающих выработку тепла. В качестве накопителей тепловой солнечной энергии используются грунтовые или водяные тепловые аккумуляторы. Также могут использоваться фотоэлектрические панели, ветровые генераторы и тепловые насосы. Еще один возобновляемый источник энергии – биогаз, получаемый на месте путем соответствующей переработки органических отходов. Правда, должен заметить, что солнечные панели, ветряки, тепловые насосы и биогаз используются только тогда, когда это экономически целесообразно. Это важно подчеркнуть. Что касается солнечных коллекторов, то еще раз повторю, что они являются неотъемлемой частью системы гибридного энергоснабжения экодома.

Мы намеренно шли этим путем, пытаясь сделать так, чтобы солнечная энергия занимала как можно большую долю в энергетическом балансе дома – независимо от климатической зоны. С этой целью был определен оптимальный уровень утепления и разработаны технологии солнечного теплового обеспечения, накопления тепла и рекуперации тепла при вентиляции для разных климатических условий России. Естественно, наши решения не всегда совпадали с традиционными подходами потому, что мы их специально разрабатывали именно под параметры экодома.

Кроме того, нацеливаясь на массовое возведение экодомов, мы ориентировались на экономичные технические решения, доступные большинству домовладельцев. Как раз по этой причине мы сделали свой выбор на солнечных коллекторах, а не на модных ныне фотоэлектрических системах. Выработка тепла за счет солнца намного выгоднее в экономическом плане, нежели производство электроэнергии. Ведь КПД даже достаточно простого солнечного коллектора может достигать уровня 80%, чего не скажешь о солнечной панели, КПД которой в четыре-пять раз ниже. Именно поэтому применение солнечных панелей приветствуется нами только в тех случаях, когда это экономически целесообразно. То же самое касается и ветряков.

Иными словами, автономное снабжение дома электричеством не должно быть самоцелью для домовладельца, и может использоваться только в том случае, если этот вариант окажется наиболее экономичным. Например, там, где нет никаких электрических сетей или, когда сетевой монополист запрашивает чрезмерно высокую цену за подключение, имеет смысл устанавливать автономные источники электроснабжения. Есть, конечно, варианты ограниченного использования солнечных панелей для обеспечения определенных технических процессов. Например, когда за счет солнечной панели работает воздушный насос, «гоняющий» горячий воздух, вырабатываемый солнечным коллектором. В этом случае работа солнечной панели четко синхронизирована с работой солнечного коллектора. Такое техническое решение вполне целесообразно и экономически оправданно. В принципе, фотоэлектрические системы вполне могут найти самое разное применение в комплексе экодома, если есть необходимость организовать какие-то технические процессы независимо от сети. В остальных же случаях самый рациональный вариант использования солнечной энергии связан с получением тепла, а не электричества.

– А как в системе экодома представлены замкнутые циклы, о которых Вы говорили в начале беседы?

– Вот здесь мы переходим к самому важному аспекту. Экодом, в нашей трактовке, - это комплексная самосогласованная система, которая естественным образом вписывается в замкнутые циклы природной среды. Для того чтобы дом приобрел природоподобные свойства и стал элементом экосистемы, в нем не должны смешиваться органические и неорганические отходы. При таком подходе неорганические отходы превращаются в удобное для переработки вторичное сырье. Что касается органических отходов, куда входят кухонные отходы и стоки, то они перерабатываются на месте, в самом комплексе дома методами вермикультуры и ускоренной газификации. Биогазовая переработка не относится к энергообеспечению экодома – слишком мало органики в отходах одного дома. Это быстрая переработка органики в жидкие удобрения, которые можно безопасно использовать на приусадебном участке. Энергетический выход становится целесообразным на уровне поселка из 100 домов, например, для обогрева коллективной теплицы. Эксплуатация экодома предусматривает использование биоразлагаемой бытовой химии. Благодаря такой переработке мы получаем биогаз и почву. Причем, почва и биогаз в экодоме производятся значительно быстрее, чем в природе. Как правило, время получения почвы соответствует недельному жизненному циклу дома. Биогаз производится еще быстрее – за сутки.

Таким образом, неорганические материалы совершают технологический кругооборот, тогда как органика, будучи возобновляемым материалом, совершает биологический кругооборот. Произведенная здесь почва становится питательным субстратом для выращивания съедобных растений. Растения опять дают отходы, из которых производится почва, потом на ней заново выращиваются растений и так далее. Круг, таким образом, замыкается. То есть здесь всё происходит так же, как в природной экосистеме.

На наш взгляд, поселения и даже города, построенные на основе экодомов, также приобретут природоподобные свойства и станут «фабриками» по производству большого количества качественной почвы. Как я уже говорил, такой почвы может быть очень много. Вот вам реальная основа для восстановления деградировавших сельхозугодий и даже пустынь.

В свете сказанного необходимо затронуть еще один важный аспект экологического домостроения – создание круглогодичных тепличных комплексов, которые, на наш взгляд, должны стать неотъемлемой частью любого экологического поселения – от небольшого экопоселка до крупного экогорода. Как раз тепличные комплексы должны обеспечить полный замкнутый цикл оборота органики экогорода.

– Ваши идеи получали какую-либо государственную поддержку?

– Дело в том, что проект «Экодом» - инициативный. Поэтому за ним не стоит какая-либо государственная организация. Но в 1990-х мы получали поддержку от Минстроя. Министр Басин Ефим Владимирович и его заместитель Кривов Александр Сергеевич понимали значение проекта и были готовы внедрять по всей стране. К сожалению, окружение не понимало, а у власти они находились недолго. Большую помощь оказывал Институт теплофизики СО РАН, в котором я работаю.  На протяжении всего этого времени предоставлял ресурсы для проведения научно-практических конференций, на которых определялись исследовательские направления, близкие к тематике экодома. Параллельно отбирались необходимые технологии, подбирались кадры для проведения работ. С 1990-го года мы провели 25 научно-практических конференций, в том числе – две международные. Материалы этих конференций выложены на сайте ИТ СО РАН.

Помимо этого, ведется и практическая работа. Так, к настоящему времени мы уже построили несколько частных объектов. На одном из них осуществляется измерение теплотехнических параметров в отопительный сезон. Измерения показали, что при нормативном утеплении его класс четко соответствовал уровню А++. На острове Ольхон и в Иркутске построено два объекта с воздушным солнечным обогревом и компостированием органических отходов. Кроме того, на разработки по оборудованию для экодома получено уже более 20 патентов РФ, в том числе – обобщающий патент на сам экодом.

– И каковы перспективы экологического домостроения в России, на Ваш взгляд?

– Мы исходим из того, что в России растет популярность малоэтажного, индивидуального строительства. Граждане нашей страны ежегодно выкладывают до двух триллионов рублей на строительство собственных. Наша цель – переориентировать этот процесс на природоподобный подход. Теоретически для этого нет непреодолимых препятствий, хотя на практике необходима государственная поддержка. Судя по всему, массовой переориентации людей на экодома без участия государства не произойдет, по крайней мере – в реально обозримое время.

Дело в том, что для массового внедрения необходимо довести экодом до типовых решений для всех климатических зон нашей страны. Причем, в двух вариантах – для села и для города. Затем адаптировать эти решения для многоквартирных домов, проработать решения для экогорода.  А это, как вы понимаете, требует выполнения дополнительных НИР, НИОКР и ОКР. Как раз здесь нужна помощь государства. Сейчас мы делаем эту работу через поиск энтузиастов, тематика исследования которых соответствует задачам экодома. Однако назвать это системными исследованиями трудно.

Впрочем, в других странах тоже всё начиналось с энтузиазма. Сегодня в западной Европе и в США работают целые Экоцентры, где проводятся исследования по данной тематике. Там также всё начиналось с маленьких экспериментальных домиков, возводимых силами двух-трех энтузиастов. Но в наше время здесь уже работают международные образовательные центры по энергоэффективности, экологическим технологиям и социальному развитию. Повышение энергоэффективности до уровня целесообразности применения альтернативной энергии принимается на уровне законов. Полагаю, со временем мы придем к тому же.

– На Ваш взгляд, с какими препятствиями Вы можете столкнуться, развивая у нас тему экологического домостроения? На Западе, действительно, тема экологии сегодня в тренде, хотя оценивается этот тренд неоднозначно, особенно в нашей стране.

– Проблема, действительно, существует. И если брать тот же Запад, то там наблюдаются определенные противоречия. С одной стороны, есть масса положительных примеров, достойных подражания. Но с другой стороны, есть некоторые настроения и прецеденты, способные сыграть деструктивную роль. Ситуация, действительно, неоднозначная, и это стоило бы обсудить отдельно.

Беседу вел Олег Носков

Окончание следует

Генетический «отпечаток» социально-экономического кризиса 1990-х годов в России на родившееся в тот период поколение изучили генетики новосибирского Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН. Руководитель группы исследователей, заведующая лабораторией молекулярной генетики Светлана Михайлова рассказала «МК» о наиболее любопытных выводах, которые они сделали в ходе работы.

Кто бы ни говорил о том, что человек перестал эволюционировать, это не так. И работа генетиков из ИЦиГ СО РАН это подтверждает. Изучив гены большого количества новосибирцев, рожденных в конце 80-х, в начале 90-х и в начале 2000-х годов они пришли к выводу, что поколение, рожденное в кризисные 90-е, имеет отличающийся набор вариантов генов по сравнению с предшествующей и последующей контрольными группами. Среди них оказалось больше вариантов, которые связаны со стрессоустойчивостью.

– Светлана Владимировна, расскажите, что в современном обществе влияет на изменчивость вида?

– Часто спорят, – остановилась ли эволюция человека? В качестве аргументов за остановку приводят падение детской смертности в мире и связанным с ним падением рождаемости. Родители перестают, как столетие назад, ориентироваться на высокую смертность среди детей, когда планируют размер семьи. В результате этого даже у абсолютно здоровых, и у имеющих какое-то хроническое заболевание людей число детей одинаково небольшое. Но значит ли это, что человек из-за снижающейся доли потомства как вид больше не меняется? Оказалось, что меняется, в частности, это связано с быстро изменяющимися в последнее столетие условиями нашей жизни. И наше работа, которая оценивает генетические особенности граждан, рожденных в период кризиса, это доказывает.

– Расскажите как проводилось исследование, кто в нем участвовал?

– Работа была проведена под эгидой Российского научного фонда на основе обследования подростков, которое каждые пять лет проводит НИИ терапии и профилактической медицины Новосибирска (сейчас это филиал нашего института). Если раньше, изучая «кризисное» поколение детей ученые обращали внимание на их вес, рост, распространенность курения, особенности липидного обмена, связанного с качеством питания, то теперь мы впервые провели популяционное исследование генетического «отпечатка» социально-экономического кризиса 1990-х.
Для анализа мы использовали кровь трех групп подростков, рожденных с интервалом в 10 лет и собранную в одном из районов Новосибирска. Больше всего нас интересовали образцы 14-17 летних подростков, полученные в 2009 году, они, соответственно, принадлежали рожденным в 1992-1995 годах. Контрольными группами мы считали подростков того же района, тех же школ, отстоящих по возрасту от исследуемых на 10 лет, то есть, рожденные в 1982-85 и 2002-2005-м годах.

– И что же вы выяснили?

– Изменение в частотах определенных генетических вариантов относительно двух контрольных групп, которые, безусловно, связано с родителями, решившимися родить детей в начале 90-х.
Нас заинтересовали гены, вовлеченные в регуляцию стресса и определяющие черты темперамента, так как кризис 90-х годов в России характеризовался высоким уровнем социального стресса у населения.
Всего был проанализирован 21 такой вариант. Оказалось, что три из них в «кризисной» выборке встречались статистически значимо чаще.
Два из выявленных генов – DRD4 и COMT –  хорошо известны как гены, которые отвечают за метаболизм дофамина. По всей видимости, носители определенных аллелей (вариантов одного и того же гена — Авт.) этих генов лучше приспосабливались к условиям продолжительного стресса и в меньшей степени откладывали рождение запланированных детей в этот период. В результате этого в рожденном в период кризиса поколении эти варианты встречаются чаще обычного. Еще один вариант с отличающейся частотой был найден в гене эстрогенового рецептора (ESR1). Он пока мало изучен, и данных о механизме его влияния на развитие стрессовой реакции нет. Однако известно, что после перенесенного стресса люди, имеющие в геноме такой вариант, чаще подвержены посттравматическому стрессовому расстройству, при этом у них, как ни странно, рождается в среднем большее количество детей.
Таким образом мы показали, что продолжительный социальный стресс у населения по-разному влияет на рождаемость в зависимости от генотипа.

Получается, дети часто рождались в 90-е и у стрессоустойчивых личностей, и у тревожных?

– Да, получается, что дети 90-х — это те, кто несёт в себе гены и стрессоустойчивых, и склонных к тревоге родителей. Мы пока не знаем, как это можно объяснить, видимо есть несколько путей, того, как продолжительный социальный стресс может повлиять на решение семьи родить ребенка или отложить это «на потом». В прошлом году, например, впервые появились сообщения о том, что предрасположенность к депрессивному расстройству и к наличию у человека чувства удовлетворенности смыслом собственной жизни (так называемое эвдемоническое благополучие) определяется одним и тем же набором генов.

– Всегда ли устойчивость к стрессу определяют именно гены? Эпигенетические факторы могут играть роль?

– Эпигенетическое регулирование, конечно, возможно. Известно, что если мать во время беременности испытывает стресс, то ребенок может родиться с модификацией некоторых участков ДНК. Генетическая последовательность при этом не меняется, но гены начинают по-другому регулироваться.
Кстати, на «тревожный» вариант гена ESR1 изначально обратили внимание, когда обследовали ветеранов военных действий в США. Была получена корреляция (взаимосвязь) этого варианта гена с развивающимся после войны посттравматическим стрессовым расстройством.

– Какой же вывод можно сделать на основе всего этого?

– В урбанизированном обществе, где человек находится в более жестких социальных рамках, скорее всего будут происходить изменения, подобные описанным.

В популяциях будут накапливаться некоторые генетические варианты, определяющие особенности ответа на стресс, но помимо этого может изменяться распространенность и некоторых других заболеваний. Например, ранее было показано, что варианты генов DRD4 и COMT, показавшие увеличение в «кризисной» группе, помимо устойчивости к стрессу повышают у своих носителей вероятность развития синдрома дефицита внимания, гиперактивности.

Часть Первая

– Игорь Александрович, в ноябре прошлого года вышел указ Президента за № 818 «О развитии природоподобных технологий в Российской Федерации». Как следует из текста Указа, высшее руководство страны намерено создать для развития данного направления передовую научную инфраструктуру и осуществить подготовку кадров. На Ваш взгляд, насколько важным и своевременным является этот шаг, особенно в наше время?

– Я бы сказал, с большой задержкой, но хорошо, что это случилось. В национальных проектах уже были заложены планы развития, построенные на основе решений, выработанных на конференциях ООН по устойчивому развитию.  Показательно то, что в нашей стране вопрос о развитии природоподобных технологий ставится прямо на уровне Главы государства. Я не знаю, как процесс развивается в других странах, вероятно, аналогично. Мы все знаем, как трудно «пробить» указ на таком уровне. Лично меня весьма обнадеживает тот факт, что именно Президент обратил внимание на природоподобные технологии. Стало быть, эту проблему хорошо понимают на самом верху, а значит, отнесутся к ее решению достаточно серьезно.

Напомню, что с природоподобными технологиями напрямую связан глобальный переход к Шестому технологическому укладу. Одной из особенностей этого уклада является организация жизнедеятельности человечества аналогично естественным циклам экосистемы. Что из этого следует? Из этого следует, что руководство страны грамотно формулирует стратегию развития, принимает конкретные решения и готово финансировать необходимую научную деятельность. Это вселяет оптимизм. Ведь у нас, будем говорить откровенно, многие, включая людей с университетским образованием, продолжают осмысливать реальность в традициях уходящих технологических укладов, не понимая, как, по каким линиям будут проходить социально-экономические и технологические трансформации. А некоторые вообще полагают, что принципиально ничего не поменяется. Но это не так. Трансформации неизбежны, и мы должны быть к ним готовы. Такова логика развития на текущем этапе, когда противоречия между природной экосистемой и человеческой цивилизацией достигли критического уровня. Поэтому будущий технологический уклад, а равно и организация всего нашего жизнеустройства, будут строиться на иных принципах. Эти принципы как раз и заложены в природоподобных технологиях.

– А как Вы объясните тот факт, что роль головного учреждения, которое будет осуществлять руководящие и направляющие функции, возложена на «Курчатовский институт»? Вроде, данное учреждение ассоциируется с атомной энергетикой, но никак не с природоподобными технологиями.

– Удивительного ничего нет. До конца 20-го века, да и сейчас, основные исследования в вузовской и академической науке связаны глубокими узкоспециализированными исследованиями.  Перед «Курчатовским институтом» с самого начала стояла очень крупная комплексная задача. Еще в 2009 году там был создан комплекс нано-, био, инфо-, когнитивных и социогуманитарных наук и природоподобных технологий.   

Вы знаете, для меня было приятным открытием, что Президент «Курчатовского института» Михаил Ковальчук уже не один год читает лекции по природоподобным технологиям, пропагандируя и популяризуя это направление. По сути, он развивает те идеи, которые мы здесь, в Академгородке, пропагандировали еще с конца 1980-х годов, когда формулировали принципы экологического домостроения. В этом плане мы, безусловно, являемся единомышленниками. 

Чтобы было понятно, приведу некоторые выказывания Михаила Ковальчука. Например, «Сегодняшние технологии – это «плохие» копии отдельных элементов природных процессов». Или: «Природоподобные технологии – это воспроизведение систем и процессов живой природы в виде технологических систем и технологий, интегрированных в природный процесс». Я готов подписаться под этими высказываниями, поскольку твержу о похожих вещах уже многие годы. Особо хочу подчеркнуть приведенную характеристику природоподобных технологий. Наши технологические системы должны создаваться по образцу природных экосистем, да и вся наша жизнедеятельность должна быть интегрирована в природный процесс. В этом и заключается суть технологических и производственных трансформаций, которые инициативно и под влиянием программ ООН по устойчивому развитию формируются в разных странах.   И очень хорошо, что у нас это понимает руководство страны и эти идеи начинают транслироваться в общество. Есть много инициатив «снизу», которые развиваются независимо от государства. В этом плане руководство «Курчатовского института» совершенно правильно формулирует актуальные вызовы для нашей науки. Возможно, именно поэтому этой организации отведена руководящая роль в данном процессе.

– А что значит «интегрировать жизнедеятельность в природный процесс»? В чем тут суть?

– Понимаете, в природной экосистеме развитие происходит на основе замкнутых циклов и безотходности. Это – основные принципы.  В экосистеме нет понятия отходов. Грубо говоря, здесь все возвращается на круги своя. Следовательно, при такой – замкнутой - организации процессов не возникает ресурсного истощения. Мало того, если ту часть человечества, которая не имеет ресурсов для своего жизнеобеспечения, вооружить разработанными для экологического домостроения технологиями, то можно говорить не только о восстановлении экосистемы, но и о развитии ее биопотенциала, в том числе, ликвидации опустынивания.  Что касается энергетического ресурса, то его львиную долю составляет энергия Солнца. А этот источник неиссякаем. Во всяком случае, до тех пор, пока живет Солнце, продолжается жизнь на Земле.

Так вот, именно эти базовые принципы должны лежать в основе будущего технологического уклада. Жизнедеятельность любой природной территории с участием человека должна выстраиваться в соответствии с этими принципами. Выполнение данного условия как раз и обеспечит переход на природоподобные технологии, где также организуются замкнутые циклы и максимально используются возобновляемые источники энергии.

Отмечу, что в наше время антропогенная нагрузка цивилизации на экосистему Земли превышает ее способность к самовосстановлению. Семимильными шагами происходит опустынивание территорий. Уже более 40% процентов территорий подвержены засухе, то есть испытывают острый дефицит воды. Почти половина почв на Земле находится в состоянии деградации. Мало того, отмечается высокое загрязнение воды в местах проживания людей. За последние 35 лет биоразнообразие сократилось практически на треть. А помимо этого мы создаем горы отходов, объем которых растет быстрее, чем их успевает переработать экосистема планеты. Это очень опасные тенденции. Окружающая среда очень быстро изменяется в худшую сторону. Правда, надо отдать должное правительству, которое сформировало программу эко-технопарков. Лейтмотивом, ожидаемо, является мусор, но это уже практические шаги, и дальше новые направления уже будет куда добавлять.

В общем, не все так безнадежно. Если мы организуем нашу жизнедеятельность на тех принципах, что я озвучил, то человеческая цивилизация, если она намерена сохраниться и прожить отпущенный ей срок, вынуждена переходить на природоподобные технологии, встроенные в глобальные замкнутые циклы экосистемы, чтобы ее восстанавливать и развивать.

– Я правильно понял: речь идет о глобальной задаче восстановления экосистемы в масштабе планеты, а не просто о каких-то локальных природоохранных мероприятиях? 

– Да, именно так. В этом и состоит радикальная смена всего вектора развития. По большому счету, говорить о сохранении отдельных природных экосистем уже мало что даст для решения вопроса в целом. Многие успокаиваются на этом, но локальные мероприятия по существу ничего уже не меняют, разве что - набор опыта. Так что речь теперь не идет о том, чтобы спасти от загрязнения какое-то отдельное озеро или сохранить какой-то участок леса. Если основы нашего технологического уклада останутся прежними, то все эти природоохранные инициативы не ослабят антропогенного воздействия на природу. Поэтому, ничего не меняя в корне, мы в любом случае будем продолжать разрушение в масштабе планеты.

Чтобы сохранить жизнь на планете, а значит, сохранить и человеческую цивилизацию, необходимо перейти к процессам восстановления экосистемы. Надо помнить, что человечество -  это один из биологических видов, который за пару миллионов лет стал мыслящим.  За счет мышления человечество стало доминирующей популяцией и сильно нарушило баланс экосистемы. Теперь, за счет того же мышления и накопленных знаний, оно само должно ее восстановить. Причем не надо искусственно сокращать популяцию. В соответствие с законами экосистемы, численность популяции сама стабилизируется. А это, как я уже неоднократно говорил, осуществляется через масштабное внедрение природоподобных технологий. Иного пути здесь нет. Человек из разрушителя природной экосистемы должен превратиться сначала в «восстановителя», а затем в «развивателя» ее биологического потенциала. Иначе он просто не выживет.

Пусть не покажется странным, но именно сейчас самое время говорить о развитии природных экосистем за счет человеческой популяции и связанной с ней популяции сельскохозяйственных животных. Ведь и человеческая популяция, и животноводческая отрасль оставляют огромное количество органических отходов, которые – при надлежащей организации процесса – можно вовлекать в оборот и осуществлять восстановление деградировавших почв. Этот процесс желательно организовать в масштабе всей планеты путем создания замкнутых циклов в системе содержания сельскохозяйственных животных и в системе жизнеобеспечения людей. А чтобы был понятен этот масштаб, отмечу, что оборот органики в поселениях в сотни раз выше, чем в тайге или в степи. Сейчас за счет опустынивания и роста человеческой популяции сократился ареал дикой природы. Ликвидация пустынь увеличит ее ареал, но восстановить экосистему в прежнем виде, как 5-6 веков назад, вряд ли получится.

Еще раз напомню, что в природной экосистеме нет отходов. Идя тем же путем и выстраивая замкнутые циклы в производственных процессах, мы точно так же можем перейти к безотходному производству. Конкретно, то, что мы называем в нашем случае «отходами», станет ценным ресурсом для восстановления почв. То есть, то, что сейчас является проклятием больших городов и сельскохозяйственных предприятий (я имею в виду органические отходы), в будущем может стать несомненным благом. Но условия те же – переход на природоподобные технологии.

– Если рассуждать в этом ключе, то человечество в состоянии превратить  пустыни в цветущие сады. Это не фантастика?

– С технической точки зрения ничего фантастического тут нет. Уже есть соответствующие наработки и опыты уже с времен Василия Васильевича Докучаева. Если цивилизация повзрослеет до нужного уровня, то шанс есть. Если нет, то будет крупный кризис или ряд кризисов, и всем мало не покажется. Все будет зависеть от политической воли людей, отвечающих за принятие решений на уровне государственной власти. Преображение пустынь, возможно – дело отдаленного будущего. Но начинать нужно с малого. Это как раз то, чем мы сейчас и занимаемся.

Беседу вёл Олег Носков

Продолжение следует

В наше время есть такое выражение: «Об этом говорили уже тогда, когда это еще не было трендом». К теме глобального потепления данное высказывание подходит как никогда. Вопреки мнению климатических скептиков, полагающих, будто глобальное потепление является лишь прикрытием тайного сговора транснациональных капиталистов, советские ученые открыто писали о нем еще лет семьдесят назад, а само явление зафиксировали намного раньше.

В свое время мы уделили немалое внимание научному наследию выдающегося советского геофизика Михаила Будыко, который писал о росте глобальной температуры в то самое время, когда многие готовились к глобальному похолоданию. Его авторитет в области климатологии трудно переоценить. Но он был не единственным советским ученым, отметившим тенденцию к потеплению.

В 1956 году в журнале «Природа» вышла объемная и весьма примечательная публикация еще одного знаменитого советского климатолога – Сергея Хромова (1904 – 1977). Название статьи говорит само за себя: «Колебания климата и современное потепление». Исходный посыл этой работы: климат может изменяться не только в масштабах геологического времени, но и в масштабах исторического времени. Иными словами, климатические изменения вполне наблюдаемы на отрезке жизни нескольких поколений людей. И в обозримом периоде человеческой истории такие изменения зафиксированы более-менее отчетливо.

Так, примерно за два тысячелетия до нашей эры климат в Европе был более сухой и теплый, чем в последующие периоды. Затем климат стал более холодным и влажным. Лес начал надвигаться на степь, тундра – на тайгу. В озерах поднялся уровень воды, усилилось распространение торфяников. Это состояние удерживается вплоть до нашего времени, хотя и здесь наблюдались колебания разной интенсивности и продолжительности. К примеру, в XI – XIII веках нашей эры стало заметно теплее и суше, что позволяло гренландским колонистам успешно заниматься скотоводством. Позже, в XV – XVI веках, снова стало холоднее, увеличилась площадь ледяного покрытия морей. С XVIII до середины XIX века установились довольно низкие температуры, увеличились осадки, и началось наступление ледников. Со второй половины XIX века начался новый этап в развитии климата, чему автор уделил особое внимание.

Как пишет Сергей Хромов, в настоящее время мы являемся свидетелями «замечательного» климатического изменения, которое мы можем измерять и тем самым в состоянии получить о нем самое точное представление. Речь идет о глобальном изменении, начавшемся примерно с 70-х годов XIX века. В начале XX века оно усилилось, особенно – к 20-м годам. Немного ослабев и изменив свой характер к началу 40-х, оно, тем не менее, продолжается сейчас (имеются в виду 50-е годы прошлого века). Эти изменения климата автор назвал «современным потеплением» ввиду того, что его важнейшей особенностью является постепенное повышение средней температуры воздуха.

Интересно, что первое представление об этом явлении было получено из наблюдений в Арктике в начале 1920-х годов. Более ранние признаки потепления ускользали от внимания метеорологов и потому были описаны с запозданием. То, что ученые обнаружили в Арктике на протяжении 20-30-х годов, было настолько необычным, что не могло не обратить на себя внимания. В 1921 году Николай Книпович впервые обратил внимание на потепление вод Баренцева моря в районе так называемого Кольского разреза. За период 1919 - 1928 годы температура поверхностного слоя морской воды была здесь почти на два градуса Цельсия выше, чем за годы 1912 – 1918. Одновременно с тем (начиная с 1919 года) заметно повысилась температура воздуха на северных метеорологических станциях – в СССР и в Скандинавии.

Весьма значительным оказалось потепление на Новой Земле. Чуть более слабое, но все же значительное потепление было зафиксировано по всему берегу Белого моря. За период 1916 – 1930 годы температуры оказались здесь примерно на один градус Цельсия выше, чем за предыдущие 20 лет (в то же время июльские температуры стали ниже).

Казалось бы, повышение средней температуры на один-два градуса не является таким уже принципиальным явлением. Однако это не так. По словам Сергея Хромова, для многолетних средних значений это очень серьезные величины. Так, упомянутое повышение среднегодовых температур на Белом море равносильно перемещению к югу примерно на четыре градуса широты. А в отдельные месяцы некоторых лет прирост температуры получается еще больше.

На побережье Гренландии среднемесячные температуры воздуха за период 1930 – 1938 годы были на 4 – 6 градусов выше многолетних климатических норм. На Шпицбергене – на 1,5 – 3 градуса выше. Эти показатели рассматриваются ученым как исключительно высокие. Исследования изменений температуры в Арктике, проведенные в 1946 году, показали, что в первом десятилетии XX столетия преимущественно потеплел район от Новой Земли до западного побережья Гренландии. В 20-30-е годы уже потеплела вся Арктика. Особенно сильный рост температур обнаружился в Гренландии и на Шпицбергене. Причем, наиболее значительно выросли температуры зимних месяцев. А в целом за тридцать лет (с 1910 по 1940) средние температуры в Гренландии выросли на три градуса, на Шпицбергене – более чем на два градуса.

Повышение температуры, пишет Сергей Хромов, сказалось и на всей природе, и на условиях плавания в Арктических морях. В Исландии за последние десятилетия (то есть к 1950-м годам) освободились ото льда пахотные земли, которые возделывались 600 лет назад, но потом покрылись льдом. На Шпицбергене, в Гренландии и на Аляске ученые отмечали резкое отступление ледников. Температура воды в океане между Гренландией и Норвегией повышалась с самого начала текущего столетия, но особенно значительно – за период 1930 – 1939 годы. Столь же стремительно шло сокращение ледяного покрова в Арктике. Так, летом 1936 года ледяной покров у берегов Гренландии исчез до 72 градусов северной широты – чего не было на памяти человека.

В связи с повышением температуры арктических вод в 1930-х годах промысловые рыбы стали появляться у Гренландии в бОльших количествах, чем раньше. При этом впервые в тех местах появились более теплолюбивые рыбы. Возле Шпицбергена стали промышлять треску и сельдь. В Белом море в 1927 году появился морской окунь, а в 1931 году – пикша и сайда. Ряд рыб продвинулся на север и в Тихом океане. Около 1930 года скумбрию обнаружили возле Охотска, некоторые южные рыбы в те же годы появились возле Камчатки.

Как замечает Сергей Хромов, в 1930-е годы появился термин «потепление Арктики», однако, на взгляд ученого, он не отражает истинных масштабов процесса. Потепление, указывает он, не ограничивается Арктикой. Оно затрагивает и умеренные широты. Оно захватило и Южное полушарие. И, таким образом, мы вполне можем допустить, что речь идет о глобальном процессе. Причем, потепление ярче выражено для зимних месяцев, тогда как летние месяцы стали даже несколько прохладнее. Но, в любом случае, глобальная тенденция направлена именно в сторону потепления, и даже отдельные суровые зимы не отменяют общей тенденции.

В общем, подобные вещи утверждались нашими учеными еще в 1950-е годы. Правда, в 1960-70-е годы как будто началась тенденция к возвращению холодов, что дало повод к выстраиванию прямо противоположных климатологических моделей. В итоге в 1970-е годы стало модно рассуждать о глобальном похолодании, о новом ледниковом периоде. Даже давались прогнозы на 2000 год, согласно которым всё Арктическое побережье будет затянуто льдами, из-за чего якобы здесь совершенно прекратится морская навигация.

Тем не менее, не все российские климатологи разделяли эти модели. Так, упомянутый нами Михаил Будыко в 1960-70-е годы писал о сохранении тенденции к потеплению, которая продолжится и в XXI веке – вплоть до полного исчезновения арктических льдов. Учитывая, что «теплые» прогнозы оказались более верными, у нас нет оснований им не доверять. В этой связи мы вправе сказать, что именно наши ученые создали серьезную климатологическую школу, которая вернее всего оценила реальный глобальный тренд. Поэтому, в свете сказанного, слишком нелепо выглядят нынешние попытки приписать всю славу американским ученым, якобы «открывшим» глобальное потепление аж… в середине 1980-х годов!

В этой связи очень полезно было бы изучить советскую научную периодику семидесятилетней давности. Как раз одну из таких публикаций мы сейчас и разобрали.

Николай Нестеров

Научные сотрудники лаборатории волоконных лазеров Физического факультета Новосибирского государственного университета работают над созданием новых микрорезонаторов мод шепчущей галереи. Их разработка отличается от уже существующих аналогов прежде всего тем, что в качестве микрорезонатора они решили использовать обычное оптоволокно. Этот материал отличается от используемых ранее своей доступностью и низкой ценой.

Шепчущая галерея — помещение круглой формы, в котором тихий звук или шепот хорошо распространяется вдоль стен, но не слышен в центре помещения. Впервые данный эффект был исследован в шепчущей галерее Собора Святого Павла в Лондоне. Он связан с распространением вдоль стены акустической волны, испытывающей многократное полное внутреннее отражение. При ее замыкании формируется характерная стоячая волна, прижимающаяся к стенкам галереи, которая получила название моды шепчущей галереи. Аналогичные моды шепчущей галереи для электромагнитных волн широко применяются для создания компактных СВЧ и оптических резонаторов с высокой добротностью.

– Микрорезонаторы нужны в том числе для того, чтобы создавать оптические частотные гребенки — особый тип электромагнитного излучения в оптическом диапазоне, частотный спектр которого представляет собой набор дискретных, равноотстоящих друг от друга пиков.  Такое состояние света находит применение в различных оптических приборах. Микрорезонаторы мод шепчущей галереи — это устройства, которые какое-то заметное время хранят свет, он отражается и преобразуется внутри них, приобретая в процессе отражения новые качества, необходимые для его дальнейшего применения. Активно изучать их начали еще в СССР в конце 80-х годов прошлого века. С тех пор создано несколько типов таких резонаторов. Устроены они, как правило, следующим образом: в качестве своеобразного «хранилища» света выступает сфера, диск или кольцевой волновод. Свет отражается от ее внутренней поверхности и проходит по кругу. Такое распределение света получило название моды шепчущей галереи, а такие микрорезонаторы зарекомендовали себя как самые добротные и перспективные «хранилища» света, — объяснил старший научный сотрудник лаборатории волоконных лазеров Илья Ватник.

Микрорезонаторы мод шепчущей галереи, над которыми работают специалисты НГУ, отличаются от других типов тем, что в качестве «хранилища» света используется не сферический, а цилиндрический объект, а именно обычное оптоволокно. В оптике этот материал широко применяется, при этом свет пускают по нему по направлению вдоль волокна. Сотрудники лаборатории поступили нестандартно — направили его в поперечном направлении. И оказалось, что боковая поверхность оптоволокна вполне подходит для того, чтобы на ней могли достаточно долго существовать моды шепчущих галерей, а само оптоволокно может стать прекрасным материалом для перспективного микрорезонатора, где свет будет преобразовываться и приобретать необходимые для применения свойства, в том числе рождать оптическую частотную гребенку. Ранее таким образом оптоволокно не использовалось, хотя зарубежные исследователи предложили его для исследования еще 15 лет назад. Их идея была подхвачена и развита учеными НГУ как представляющая научный интерес и перспективная.

В настоящее время научные сотрудники лаборатории работают над увеличением добротности и повышением качества микрорезонатора. Это необходимо для того, чтобы он смог конкурировать с другими типами аналогичных устройств. Уже сейчас у него есть преимущества — простота и низкая стоимость.

– Мы разрабатываем новые методы создания микрорезонаторов на поверхности оптоволокна. Перед нами возникла проблема – диаметр таких цилиндров составляет 125 микрон, тогда как длина может быть довольно велика. Цилиндр получается слишком длинным и свет распространяется по нему излишне далеко. Чтобы такого не происходило, его необходимо локализовать. Увеличивая радиус на каком-либо определенном участке оптоволокна всего на доли микрона, мы можем «запереть» свет в месте расширения. Он будет отражаться внутри, приобретая определенные свойства. Этим расширениям возможно придавать различные формы, таким образом изменяя свойства света, преобразуемого внутри микрорезонатора. Таким образом появляется возможность, изменяя радиус волокна, управлять свойствами света и, варьируя радиусы оптоволокна, задавать им определенные параметры, - рассказал Илья Ватник.  

Как пояснил исследователь, индустрия применения микрорезонаторов в настоящий момент только зарождается. Существует всего несколько примеров их точечного применения в оптических приборах. Однако научные сотрудники лаборатории уверены, что их разработка найдет широкое применение в будущем. Такие микрорезонаторы могут использоваться в ряде приборов оптического анализа и лидарах — устройствах для измерения расстояний с помощью светового луча. Также они будут востребованы в спектроскопии и материаловедении.

Пресс-служба НГУ