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

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

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

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

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

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

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

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

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

Пресс-служба ИФП СО РАН

Фото: Алфёровский университет

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Николай Нестеров

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Андрей Колосов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Никита Каньшин, пресс-служба ИТПМ СО РАН

Иллюстрации предоставлены исследователями

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Этого ожидали, и это случилось: в январе 2026 года в новосибирском Академгородке произошел блэкаут, оставив без электричества порядка 30 зданий, включая корпуса нескольких академических институтов. Причиной стала серьезная авария на местной подстанции. Проблему удалось погасить, однако столь неприятный прецедент вызывает вполне закономерный вопрос о состоянии сетевой инфраструктуры Научного центра, претендующего на роль флагмана инновационного развития.

В самом деле, можно ли в такой ситуации доверять громким заявлениям о создании высокотехнологичных кластеров, научных мега-установок, о строительстве Центров обработки данных с использованием технологии искусственного интеллекта, если у вас обнаруживается банальный износ сетей и недостаток генерирующих мощностей? Где-то десять лет назад энергетический дефицит территории Академгородка оценивался на уровне 40 – 50 МВт. И до настоящего времени здесь мало что улучшилось.

Возможно, кто-то надеется на общефедеральные программы развития энергетики. К сожалению, на этот счет ничего утешительного для нашего региона сказать нельзя. Возьмем конкретный документ, например, Распоряжение Правительства РФ от 26.01.2023 № 129-р «Об утверждении Стратегии социально-экономического развития Сибирского федерального округа до 2035 года». Смотрим, что там сказано про Новосибирскую область, и обнаруживаем, что никакого бурного роста здесь не намечается. В частности, никакого серьезного прироста генерирующих мощностей не планируется совершенно. Старые угольные ТЭЦ так и будут пыхтеть еще как минимум пять-десять лет, и никакие новейшие крупные электростанции им на замену строить никто не собирается. Мало того, НСО (как, впрочем, и соседний Алтайский край, а также Омская и Томская области) вплоть до 2030 года рассматривается как регион с дефицитом электрической энергии на уровне примерно 300 МВт. То есть предполагается, что всё недостающее электричество мы будем получать из других регионов (например, из Кемеровской области, где заложен энергетический профицит).

Глядя на эти официальные цифры, остается только гадать, на какой энергетической базе будут реализовываться упомянутые громкие планы, оглашаемые на наших многочисленных технологических форумах? Если в регионе не хватает собственных генерирующих мощностей, и электроэнергию приходится закупать у соседей, значит, она станет у нас дороже. И где тогда будет выгоднее размещать те же ЦОДы с ИИ – в НСО или на Кузбассе? Вопрос совсем не риторический. Кроме того, неудовлетворительное состояние сетей уже много лет серьезно затрудняет технологическое присоединение новых объектов. Причем, острее всего эта проблема ощущается на южном направлении Новосибирска, где и расположен Научный центр. Текущие возможности сетей давно уже превышены, что, кстати, влияет и на цену присоединения.

Отсюда вытекает другой вопрос: есть ли какой-нибудь альтернативный вариант электрификации нашего региона? Или хотя бы новосибирского Академгородка?  Наверное, кто-то может удивиться, но такая альтернатива рассматривалась чуть более десяти лет назад. В свое время мы уже касались этого вопроса. И сейчас самое время кое-что напомнить.

Так, в 2015 году тогдашний Комитет по энергетике мэрии Новосибирска – совместно с представителями нескольких институтов СО РАН, специалистами НГТУ и представителями некоторых частных компаний (выпускающих оборудование для энергетики) – презентовали проект создания локальной «умной сети» (Smart Grid) для Академгородка и примыкающих к нему территорий. Такая «умная сеть» могла работать в автоматическом режиме. Что касается генерирующих мощностей, то на тот момент сюда включали две небольших газовых электростанции мощностью по 10 – 12 МВт. Один такой энергоблок располагался возле жилого массива по улице Одоевского и уже был запущен в эксплуатацию в автономном режиме. Другой энергоблок находился на территории клиники Мешалкина (в эксплуатацию запущен не был). Идея заключалась в том, чтобы создать для этих объектов локальную сеть, а в дальнейшем расширять ее по мере появления новых объектов малой мощности.

Отметим, что в ту пору в стране уже происходил бум строительства малых генерирующих объектов (газовых котельных и электростанций мощностью до 25 МВт) для отдельных предприятий. В подавляющем большинстве случаев эти объекты работали в автономном режиме, что снижало эффективность их работы, особенно в условиях резкого скачка нагрузок. Включение их в локальную «умную сеть» позволяло избавиться от некоторых изъянов, присущих автономному энергоснабжению (прежде всего – по части электрической энергии, где суточные и сезонные скачки нагрузок практически неизбежны).  

Кроме того, авторы проекта учитывали перспективы инновационного развития. Дело в том, что специалисты НГТУ разрабатывали систему, которая позволяла безболезненно и недорого интегрировать локальные «умные сети» в Единою электросеть. Это открывало широкие возможности для совершенствования всей системы энергоснабжения страны. Фактически, открывался рынок региональной энергетики с его передовой сетевой инфраструктурой. Благодаря интеграции с Единой сетью мы получили бы более надежную систему энергоснабжения. Как говорили специалисты, малые объекты генерации, объединенные с помощью «умных сетей», стали бы неплохим подспорьем для решения проблемы пиковых нагрузок (в том случае, конечно же, если всё организовано с умом).

Напомним в этой связи еще один факт: примерно десять лет назад по инициативе руководства Института теплофизики СО РАН в Новосибирске была создана Ассоциация малой распределенной энергетики Сибири, которая объединяла ученых и представителей бизнеса. Самое интересное, что федеральный центр не противодействовал созданию региональных энергетических рынков, где ключевую роль как раз и должна была сыграть малая распределенная энергетика. Здесь могли быть самые разные объекты генерации – от ветряков и солнечных панелей до небольших газовых электростанций. Новосибирские специалисты даже рассматривались варианты перевода газовых котельных в режим когенерации (то есть комбинированной выработки тепла и электричества). Этими вопросами, кстати, занимались в ИТ СО РАН.

Специалисты исходили из того, что при наличии локальных «умных сетей», эффективно интегрированных в Единую сеть, процесс наращивания мощностей за счет регулярного возведения малых объектов будет идти как по маслу. Кстати, когда специалисты НГТУ успешно протестировали упомянутую систему (на которую в свое время открыто зарились китайцы), владелец энергоблока возле жилого массива по улице Одоевского будто бы уверил разработчиков, что теперь он готов построить еще несколько таких же электростанций. То есть представители частного бизнеса вполне могли бы увидеть свой интерес в создании региональных энергетических рынков.

В общем, малая энергетика как будто получала зеленый свет. Объективно для этого тогда было практически всё, что нужно: протестированные разработки для локальных сетей, оборудование для электростанций разных видов, необходимые специалисты и даже инвесторы. Сказанное вполне справедливо применительно к Новосибирску и к нашему Научному центру. По идее, у Академгородка был реальный шанс продемонстрировать на практике принципиально новые подходы к решению энергетических проблем за счет инновационных разработок. Но, как это часто бывает, дальше разговоров дело не пошло. По крайней мере в последние годы на многочисленных конференциях и форумах, где много пафосно заявляют о путях развития региона, упомянутый проект так и не «засветился» - как будто его не было вообще. Да и сама тема малой энергетики отошла на задний план.

Может показаться, что малую энергетику намеренно «задвинули» ради интересов Большой энергетики. Однако вряд ли тут имеет место столкновение интересов. Как в свое время пояснил один специалист из Москвы, малая энергетика не ущемляет интересы большой энергетики – подобно тому, как автомобильный транспорт не вступает в противоречие с железнодорожным транспортом. И то, и другое прекрасно дополняют друг друга. То же самое справедливо и для энергетической сферы.

Таким образом, чтобы ответить на вопрос: почему проект альтернативного энергоснабжения Академгородка не получил развития? – нужно обращаться не к физикам и не к инженерам, а к экономистам, социологам, политикам, а также – к юристам. И дело даже не в Академгородке. Учитывая, что развитие региональных энергетических рынков слишком туго продвигается по всей стране, стоит всё-таки выявить какие-то фундаментальные причины.

Константин Шабанов

Исследовательницы из Ассоциации исследований в области арахнологии (Великобритания) и Института систематики и экологии животных СО РАН проанализировали все известные случаи гинандроморфии и интерсексуальности у пауков и существенно расширили классификацию последней. Результаты работы опубликованы в Acta Zoológica Lilloana.

Гинандроморфами называют организмы, совмещающие в себе части тела разных полов — мужского и женского. Термином интерсексуальность обозначают случаи, когда признаки обоих полов у особи присутствуют, при этом признаки одного из них или обоих недостаточно развиты. Интерсексуальностью могут обладать как гинандроморфные особи, так и вполне обычные.

Самцы и самки пауков, как правило, заметно различаются морфологически: размерами (самцы обычно меньше), иногда окраской (самцы имеют яркую окраску), величиной хелицер, строением и расположением копулятивных органов.

У самцов пауков на брюшке находится отдел, производящий сперму, а спариваются они копулятивными органами, расположенными на головогруди, на последнем членике педипальп (ногощупалец). На брюшке самки есть поперечная складка — эпигастральная щель, зачастую прикрытая склеротизованной пластинкой — эпигиной. Когда и самец, и самка готовы спариваться, под давлением крови пальпа самца надувается и высвобождает эмболюс, через который сперма самца проникает в оплодотворительные каналы самки через копулятивные отверстия эпигины. У взрослых самцов последний членик пальпы изменен, он вздутый, в нем есть разнообразные структуры, уникальные для каждого вида. Однако встречаются особи, которые заключают в себе признаки и того и другого пола: например, у них может наличествовать и эпигина, и вздутая пальпа. Такие экземпляры называются гинандроморфами.

Старший научный сотрудник Ассоциации исследований в области арахнологии Данниэлла Шервуд и старший научный сотрудник ИСиЭЖ СО РАН кандидат биологических наук Галина Николаевна Азаркина подробно исследовали гинандроморфию и интерсексуальность у пауков. Они проанализировали все известные случаи этих аномалий полового развития с 1867 года, когда было сделано первое упоминание гинандроморфизма у пауков, исправив некоторые ошибки типирования, и изучили всю доступную литературу на эту тему.

«В настоящее время выделяют 14 типов гинандроморфов. Билатеральный, когда особь делится на мужскую и женскую половины вдоль, передне-задний — поперек, мозаичный, при котором участки тела, несущие признаки разных полов, перемежаются, и так далее. Эта схема была разработана М. Робертсом и Й. Паркером в 1973 году, и только спустя 50 с лишним лет мы дополнили ее, — рассказывает Галина Азаркина. — В качестве базиса для гинандроморфов мы оставили те же 14 типов, а для интерсексуалов разработали свою особенную систему. Оказалось, что может быть 625 различных типов интерсексуальности: больше самец, чем самка, но при этом имеются какие-то признаки самки, также есть самки с признаками самца и тому подобное».

Интерсексуалы не могут размножаться, тогда как гинандроморфы, не обладающие интерсексуальностью, способны участвовать в спаривании, хотя не всегда это заканчивается производством потомства, их фертильность может быть понижена. «Некоторые гинандроморфы, когда видят самца, ведут себя, как самки, другие при виде самки представляются самцами (хотя иногда самки всё-таки вычисляют, что эти самцы какие-то неправильные, и отгоняют их от себя), третьи вообще не проявляют половой интерес. Это может опосредованно говорить о том, что какой-то пол у гинандроморфов всё-таки преобладает», — объясняет Галина Азаркина.

Также ученых интересовало, что может вызвать аномальное развитие половой системы у пауков. «Считалось, что это могут быть нематоды из рода Mermis, но эти предположения не обоснованы, поскольку не у всех зараженных ими особей есть нарушения в строении копулятивных органов. На самом деле видоизмененные копулятивные органы могут быть связаны как с паразитическими заболеваниями, так и с механическими повреждениями (например, произошедшими во время линьки) либо химическими загрязнениями окружающей среды. Кроме того, иногда нарушения происходят вследствие гибридизации, произошедшей в результате скрещивания двух близких видов. Не исключено и то, что это вариант нормы — изменчивость копулятивных структур у пауков, особенно у самок, может быть просто огромной», — говорит Галина Азаркина.

Также в статье ученые обсудили случаи неотении у пауков — это явление, при котором живое существо приобретает способность к половому размножению, не достигнув зрелости. В литературе были отмечены несколько случаев, когда ловили пауков, у которых копулятивные органы были развиты, но по всем остальным признакам они выглядели как предыдущие, «детские» стадии развития особи.

Диана Хомякова

Фото автора

Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН – первое научное учреждение новосибирского Академгородка, созданное его основателем академиком Михаилом Лаврентьевым. Сегодня он остается одним из ключевых центров исследований, где фундаментальная наука тесно связана с прикладными разработками и промышленными решениями. В этом смогли убедиться представители правительства Новосибирской области и журналисты во время пресс-тура в институт.

Гостям показали уникальные экспериментальные установки и рассказали о проектах, охватывающих широкий спектр задач – от моделирования процессов в звездах и мировом океане до разработки технологий для нефтяной, атомной и транспортной отраслей.

От Солнца до океана: как изучают вращающиеся жидкости

Фундаментальные исследования института связаны с изучением поведения вращающихся жидкостей – процессов, которые лежат в основе как космических, так и земных явлений.

Один из наглядных экспериментов – вращающийся цилиндр с водой, где с помощью красителей моделируются процессы, аналогичные атмосферным циркуляциям. Однако за такими демонстрациями стоят более сложные установки, позволяющие исследовать динамику потоков при контролируемых условиях.

«Большинство звезд – это, по большому счету, вращающаяся жидкость: плотность в небесном теле меняется с глубиной, а само оно вращается. Изучать это необходимо для понимания эволюции Солнечной системы», – отметил главный научный сотрудник института Евгений Ерманюк.

С помощью аналогичных установок ученые моделируют и процессы, происходящие в атмосфере Юпитера и даже на Солнце. В частности, речь идет о медленных волновых движениях, которые можно обнаружить только при многолетних наблюдениях.

Не менее важным направлением остаются исследования океана – одного из ключевых факторов, определяющих климат Земли.

«Океан – это гигантский тепловой резервуар, который очень медленно реагирует на изменения. Чтобы корректно смоделировать его поведение, требуется учитывать процессы на масштабах в тысячи лет, и здесь еще остается много неопределенности», – подчеркнул Ерманюк.

По его словам, понимание таких процессов необходимо не только для климатических прогнозов, но и для практических задач – например, анализа миграции рыбы или распределения температурных аномалий в мировом океане.

От модели к месторождению: как физика помогает добывать нефть

Следующий уровень – прикладные исследования. Один из ключевых проектов института связан с изучением гелевых жидкостей, используемых при добыче трудноизвлекаемой нефти методом гидроразрыва пласта (ГРП).

Гели играют важную роль в этом процессе: они помогают создавать трещины в породе и доставлять в них пропант – материал, удерживающий трещину открытой. От их свойств напрямую зависит эффективность добычи.

«Сейчас одна из основных задач – переход от гелей на основе гуара к синтетическим составам. Гуар – это импортное сырье, и его стоимость нестабильна. Но прежде чем внедрять новые материалы, нужно понять, как они ведут себя при высоких давлениях и температурах», – пояснил Евгений Ерманюк.

Для этого в институте создан специальный экспериментальный стенд, позволяющий моделировать процессы гидроразрыва. Полноценное воспроизведение таких условий в реальности потребовало бы установок длиной в километры, но компактная система дает сопоставимые по точности результаты.

«Наш стенд позволяет изучать поведение гелей и движение пропанта, а затем на основе этих данных строить математические модели, которые можно применять в реальных условиях», – добавил он.

Полученные результаты уже используются в рамках крупного проекта с участием «Газпромнефти» и НГУ, где создаются цифровые модели процессов добычи нефти.

От лаборатории к производству: технологии для промышленности

Еще одно направление работы института – создание конкретных технологических решений для промышленности. Этим занимается конструкторско-технологический филиал, где продолжаются традиции экспериментов с высокоскоростными и взрывными процессами.

Одним из ключевых проектов является разработка оборудования для станции «Быстропротекающие процессы» синхротронного комплекса СКИФ. Эта установка позволит изучать процессы, происходящие за миллионные доли секунды, включая детонацию и поведение материалов под ударными нагрузками.

Параллельно в институте создаются и уже применяются технологии для промышленности. Например, оборудование для упрочнения железнодорожных рельсов с помощью взрывного воздействия.

«При мощном импульсном воздействии верхний слой стали как бы проковывается: его твердость резко возрастает, а сердцевина остается вязкой. В результате рельс становится прочным, но не хрупким», – рассказал директор филиала Эдуард Прууэл.

Такие установки уже используются на предприятиях железнодорожной отрасли. Кроме того, в институте разрабатывается оборудование для переработки отработанного ядерного топлива и других задач атомной промышленности.

Впечатление на участников пресс-тура произвела и взрывная камера, способная выдерживать тысячи взрывов мощностью до 8 килограммов в тротиловом эквиваленте – один из ключевых элементов таких технологий.

Сергей Исаев. Фото автора

Сотрудники Томского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики (ИНГГ) им. А.А. Трофимука СО РАН проводят мониторинг распределения органических соединений, входящих в состав нефти и продуктов ее переработки, в почвах и водных объектах Сибири. Полученные данные могут лечь в основу более эффективных подходов к экологическому мониторингу, очистке загрязненных территорий и совершенствованию нормативной базы.

В центре внимания ученых – полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), обладающие канцерогенными свойствами и способные накапливаться в окружающей среде. Эти соединения попадают в почвы, водоемы и донные отложения не только в результате нефтедобычи, но и с атмосферными выбросами, продуктами сгорания топлива и другими источниками антропогенной нагрузки.

«Нефтяные компоненты в любом случае попадают в водные объекты, почвы и донные отложения. Поэтому мониторинг таких загрязнений – это актуальная задача, особенно для регионов с развитой добычей полезных ископаемых», – объяснила «Континенту Сибирь» научный сотрудник лаборатории физико-химических исследований керна и пластовых флюидов Томского филиала ИНГГ СО РАН, кандидат химических наук Наталья Мухортина.

Особенность работы томских исследователей заключается в том, что они анализируют не суммарное содержание нефтепродуктов, а отдельные группы соединений. Такой подход позволяет более точно определить природу загрязнения и оценить его потенциальную опасность.

«Это важно, потому что многие из них являются канцерогенными и способны накапливаться в окружающей среде, влияя, в том числе, на здоровье проживающих в этой местности людей. Кроме того, и, поскольку разные соединения требуют разных технологий очистки, это делает природоохранные меры более результативными и экономически обоснованными», – констатировала Наталья Мухортина.

Ключевая задача проекта – формирование масштабной базы данных о распространении ПАУ в различных природных и техногенных условиях. В дальнейшем такой подход открывает возможность более точечной и эффективной экологической политики. Не менее важен и нормативный аспект. Сегодня в России установлены предельно допустимые концентрации лишь для одного представителя ПАУ – бенз(а)пирена, тогда как другие соединения этого класса остаются вне регулирования, несмотря на доказанное негативное воздействие. Накопление системных данных о распространении и концентрациях ПАУ может стать основой для пересмотра действующих экологических стандартов, считают исследователи.

В планах ученых провести аналогичный мониторинг территорий с различными типами антропогенной нагрузки – от районов нефтедобычи до зон после пожаров и участков вдоль автодорог. Это должно позволить получить более полную картину распределения загрязняющих веществ на территории Западной Сибири.

Фото Натальи Мухортиной