Ученые Института физики полупроводников имени А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) и Объединенного института высоких температур РАН (ОИВТ РАН) разработали датчик на основе графена и полимера, способный в режиме реального времени анализировать состав выдыхаемого человеком воздуха. Прибор выявляет предельно малые (следовые) количества ацетона и других молекул — маркеров хронических заболеваний, например, сахарного диабета, сердечной недостаточности и других. Устройство состоит из тонкой пленки, напечатанной на обычной офисной бумаге. Отклик сенсора позволит оценить состояние здоровья человека и необходимость консультации у врача. При этом возможность закрепить датчик на обычной медицинской маске делает его удобным при использовании в больницах, например, для непрерывного мониторинга дыхания во время операций. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ) и Правительством Новосибирской области, опубликованы в журнале Sensors and Actuators A: Physical.

Небольшие медицинские устройства, которые можно закрепить на теле и носить без перерывов, позволяют в реальном времени отслеживать состояние пациентов с разными заболеваниями, связанными с нарушениями работы сердца, повышением глюкозы в крови, астмой и другими.

Однако большинство таких устройств измеряют только физические параметры, такие как ритм дыхания, пульс, насыщение крови кислородом и давление. При этом есть не менее важные химические маркеры, которые могут указать на изменения в организме. Некоторые из них можно наблюдать при анализе состава выдыхаемого воздуха. Например, при диабете и некоторых болезнях сердца в выдохе повышается количество ацетона, а при проблемах с почками — уровень аммиака. Однако существующие датчики для анализа выдыхаемого воздуха, как правило, недостаточно чувствительны или сложны и доступны только в медицинских учреждениях. Поэтому разработка новых сверхчувствительных устройств особо актуальна.

Ученые ИФП СО РАН и ОИВТ РАН разработали датчик на основе графена и полимера, который с высокой точностью анализирует химический состав выдыхаемого воздуха.

Устройство позволяет получить спектр (график), описывающий состав выдыхаемого воздуха, в котором ученые ранее выяснили положение пиков ацетона, воды, предположительно этилена. Высокая чувствительность датчика позволяет даже отслеживать простое повышение уровня глюкозы в крови после приема пищи, фиксируя время, за которое организм способен отработать эту нагрузку и вернуться к низким исходным значениям.

Когда на сенсорные элементы датчика попадал выдыхаемый воздух, их способность проводить ток менялась. Это связано с тем, что газы — водяной пар, ацетон, аммиак и другие — захватываются на поверхность датчика и облегчают прохождение тока. В результате на экране прибора наблюдаются спектры, описывающие такие изменения в зависимости от времени и химического состава воздуха.

С помощью нового датчика исследователи оценили химический состав выдыхаемого воздуха у 32 добровольцев, среди которых были здоровые люди, пациенты с диабетом и человек, перенесший инфаркт. Устройство выявило в спектрах выдыхаемого воздуха больных людей пик, соответствующий ацетону. При этом чувствительности датчика достаточно, чтобы определять минимальные количества этой молекулы, поэтому прибор будет полезен при ранней диагностике ряда хронических заболеваний.

«Нам удалось достичь высокой чувствительности измерений благодаря тому, что мы разработали новый наноструктурированный материал для датчиков. Более того, созданы разные по дизайну датчики, позволяющие контролируемо менять спектр захватываемых на поверхность молекул-маркеров. То есть каждый датчик считывает только "нужные" сигналы, которые могут указать на заболевания. Это в перспективе позволит пациентам с подозрениями на хронические болезни даже в домашних условиях контролировать состояние своего здоровья. Кроме того, датчик обладает низкой себестоимостью и прост в использовании. В настоящее время созданы только первые лабораторные образцы, а для полностью готового пользовательского устройства еще предстоит пройти несколько важных этапов», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Ирина Антонова, доктор физико-математических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории физики и технологии трехмерных наноструктур Института физики полупроводников имени А.В. Ржанова СО РАН.

Пресс-служба Института физики полупроводников

Фото Артёма Иванова

16 апреля на площадке новосибирского Академпарка торжественно завершилась весенняя сессия бизнес-ускорителя А:СТАРТ. Масштабная четырехнедельная акселерационная программа стала точкой сборки для амбициозных технологических проектов. Финалисты представили инвесторам, отраслевым экспертам и представителям корпораций результаты интенсивной работы. Среди участников – студенческие команды с первыми бизнес-проектами, ученые с высокотехнологичными разработками и предприниматели с продуктами, готовыми для выхода на новые рынки.

На каждом этапе ускорения проекты сопровождали опытные трекеры и профильные менторы — практикующие лидеры IT, биотеха и приборостроения. Их главная задача заключалась в том, чтобы помочь командам обходить типичные «грабли» молодого бизнеса и выстраивать четкие стратегии масштабирования. Результат работы наставников — сфокусированные, просчитанные и технологически жизнеспособные бизнес-модели.

Оценивали выступления успешные предприниматели из сфер высоких технологий, топ-менеджеры крупных корпораций и представители венчурных фондов. После детального анализа каждого проекта эксперты отобрали 15 наиболее сильных, зрелых и инвестиционно-привлекательных команд.

Главный приз сезона — «путевка в большую игру»: приглашение в Бизнес-инкубатор Академпарка, где резидентов ждет эксклюзивный доступ к высокотехнологичной инфраструктуре и бесшовная интеграция в экспертное сообщество Академгородка. Это значит, что проекты получат все ресурсы для устойчивого роста в своей индустрии.

Алексей Логвинский, исполнительный директор Фонда «Технопарк Академгородка», руководитель Бизнес-инкубатора Академпарка:

«Главная особенность демо-дня — в его преемственности. Финал А:СТАРТ и финал Сибирского технологического хаба прошли в одной связке, и мы увидели полный цикл развития технологического предпринимательства. В одном зале встретились те, кто только начинает, и те, кто уже реализовал сложнейшие НИОКР при поддержке Бизнес-инкубатора и готов занять свою нишу на рынке. Эта встреча поколений стартапов наглядно показывает, что инновационный конвейер в Новосибирске работает без остановок, превращая научные гипотезы в продукты, востребованные реальной экономикой».

Победители 32-го сезона А:СТАРТ:

1. Кибербиотех — комплексное решение для запуска биопроцессов непрерывной ферментации;
2. Tandem AMR — решение для автоматизации паллетной логистики в узких проходах;
3. Библиотека технологий — современная система для публичных, школьных и научных библиотек и их читателей;
4. ОфтальмоСим — виртуальный симулятор-тренажер для обучения офтальмохирургов с AI-аналитикой; 
5. Verbica — нейро-адаптивная среда для разговорной практики иностранных языков;
6. AutoVisions — системы машинного зрения для промышленных предприятий;
7. VoltSwap — станция быстрой замены аккумуляторов для электровелосипедов;
8. Билитех — инновационная российская лампа фототерапии со встроенным мониторингом билирубина;
9. LogiFiller — веб-сервис автоматического заполнения документации для автомобильных грузоперевозок;
10. InfiniWave — доступный городской серфинг круглый год;
11. Анализатор СОЭ — анализатор скорости оседания эритроцитов;
12. Simply In Sci — онлайн-сервис с актуальными медицинскими статьями;
13. Студиум — ИИ-помощник для студентов;
14. Cardly — платформа программ лояльности с углубленной ML-аналитикой;
15. Emma — пространственная фиксация наземных измерений.

Алексей Низковский, директор Новосибирского областного инновационного фонда, подчеркнул значимость программы:

«Уже более 15 лет акселератор А:СТАРТ при поддержке Новосибирского областного инновационного фонда служит площадкой, превращающей технологии в реальные продукты. Наша миссия — создать устойчивое сообщество успешных стартапов и помочь молодым инноваторам превратить идеи в жизнеспособные проекты. Эксперты нашего фонда готовы придать дополнительный импульс для развития каждой команде».

Еще одной особенностью 32-го сезона А:СТАРТ стало то, что именно в нем на программу пришел 3000-й участник за всю историю проекта. Им стал Никита Сукис с разработкой ИИ-модели для генерации планировочных решений в архитектуре и строительстве.

Организатор акселератора — Фонд «Технопарк Академгородка». Соорганизаторы: АО «Академпарк», ГАУ НСО «Новосибирский областной инновационный фонд» и Новосибирский государственный университет. Программа реализуется при поддержке Правительства Новосибирской области, мэрии города Новосибирска, Газпромбанк (Акционерное общество) и Инфраструктурного центра «Хелснет».

Учёные Иркутской области завершили зимний цикл экспедиционных исследований на Байкале. Исследователи работают на озере круглый год, но именно сейчас, с постепенным сходом ледового покрова, полевые выезды закончены, а собранные материалы направлены на обработку.

Как рассказал в своем тг-канале (18+) губернатор региона Игорь Кобзев, сотрудники Института земной коры СО РАН с помощью БПЛА изучали трещины льда и проверяли гипотезу о возможной связи их образования с геодинамической активностью земной коры. Полученные данные обрабатываются с использованием программного обеспечения, разработанного в институте.

Представители Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН проводили мониторинг снежного покрова на прибрежных участках, а также состояния льда и подлёдной воды. Эти данные помогут проанализировать динамику природных систем региона.

Учёные Лимнологического института СО РАН изучали физические процессы в период ледообразования с помощью комплекса приборов, развёрнутого подо льдом.

На льду Байкала продолжилась реализация мегасайенс-проекта Baikal-GVD по изучению потоков нейтрино. Байкальский нейтринный телескоп остаётся крупнейшим в Северном полушарии. В настоящее время прорабатывается вопрос развития береговой инфраструктуры и строительства на 107-м км Кругобайкальской железной дороги современной базы, рассчитанной на 120 специалистов.

Планы на весну также насыщенные. В ближайшие месяцы учёные Байкальского музея СО РАН проведут две экспедиции по мониторингу состояния байкальской нерпы. В мае специалисты Института земной коры СО РАН приступят к экспедиционным работам на Иркутском водохранилище: они оценят динамику размыва берегов и выявят факторы, влияющие на их разрушение.

Напомним, что GPS-метки появятся на байкальских нерпах. Чтобы их установить, ученые планируют безопасно отловить особи во время летней кругобайкальской экспедиции. Подготовка к ней уже началась.

Мне неоднократно приходилось слышать от наших ученых (чья работа непосредственно связана с темой энергетики), что дешевые углеводороды сильно снижают актуальность исследований, способствующих переходу к Шестому технологическому укладу. Понятно, что на сугубо бытовом уровне мы без энтузиазма относимся к удорожанию любого топлива, будто то бензин или природный газ. Поэтому обильные запасы углеводородов считаем безусловным благом для нашей страны.

Однако, если оценить перспективы этого топливного изобилия, когда, по большому счету, ничего особо изобретать и не нужно, то вряд ли их можно назвать обнадеживающими. В наше время принято проявлять «озабоченность» по поводу выбросов парниковых газов. Но даже и без этой проблемы опора только на традиционные топливные ресурсы (в данном случае мы говорим об ископаемом топливе) заводит нашу цивилизацию в тупик. С одной стороны, территории активных разработок месторождений нефти, газа или угля в плане экологии вызывают удручающее впечатление. С другой стороны, огромное количество органических отходов вносят дополнительный вклад в ухудшение экологической ситуации. И этот негативный «побочный эффект» нашего развития рано или поздно войдет в прямое противоречие с человеческим существованием.

Впрочем, наши ученые давно уже занимаются разработкой технологий, способных снять указанное противоречие (либо ослабить его остроту). В данном случае я говорю о создании различных способов переработки биомассы в энергетических целях, что позволяет с пользой утилизировать постоянно накапливающиеся органические отходы, параллельно снижая потребности в ископаемом топливе. Тема эта достаточно хорошо известна и неоднократно нами освещалась. Причем, важно то, что в указанном русле достаточно продуктивно работают ученые СО РАН и других научных организаций сибирских регионов. В частности, такую работу проводят в Институте теплофизики СО РАН (включая Красноярский филиал), в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН, в Национальном исследовательском Томском политехническом университете, в Кузбасском государственном техническом университете и других.

На тему термической переработки биомассы написано уже огромное количество статей и монографий, выданы десятки патентов. Мало того, в сибирских регионах (включая и Новосибирскую область) уже существуют промышленные площадки, где осуществляется подобная переработка органики. То есть, технологии постепенно находят применение пусть еще в небольших масштабах, но достаточных для того, чтобы показать возможности их практического применения.

В этой связи остается сожалеть, что данному направлению до сих пор не придается серьезного значения на самом верху. Во всяком случае на всевозможных энергетических форумах, где выступают первые лица страны, тема использования органики в энергетических целях практически не поднимается. Зато постоянно оглашаются планы дальнейшего наращивания добычи нефти, газа и угля. Такое впечатление, что в руководящих органах страны намерены бесконечно использовать те модели развития экономики, которые соответствуют Четвертому технологическому укладу. Понятно, что в данном контексте переработка органики воспринимается как что-то второстепенное, случайное, локальное. И всё же в этих «локальных» решениях как раз и зарождается ядро Шестого технологического уклада, о чем у нас еще не принято заявлять с высоких трибун.

Самое интересное, что подобные технологические решения (о чем мы много писали) уже прорабатывались на ранних этапах индустриализации, еще в позапрошлом веке. Напомним, что европейские ученые активно занимались поиском альтернативных энергетических источников – на тот случай, когда иссякнут запасы ископаемого топлива. Такие опасения отлично стимулировали научно-технические поиски, что само по себе создавало предпосылки для радикальной смены технологического уклада.

В наши дни эту тенденцию пытаются включить в контекст климатической повестки, что в какой-то степени искажает исходный замысел поиска альтернативных и возобновляемых источников энергии. Тем не менее, с климатической повесткой приходится считаться, что находит отражение в научных публикациях наших ученых, посвященных переработке биомассы. Так, они обращают внимание на то, что биомасса является углеродно-нейтральным источником энергии, поскольку то количество углерода, которое выделяется при ее сжигании, эквивалентно тому количеству, что было поглощено в процессе фотосинтеза.  В то же время, подчеркивается в публикациях, при биологическом (то есть естественном) разложении органики происходит выделение токсичных веществ и таких сильных парниковых газов, как метан.

Согласно экспертным оценкам, на территории Российской Федерации ежегодно продуцируется до 15 миллиардов тонн биомассы. Для нужд энергетики можно спокойно задействовать 10% из указанного количества (то есть полтора миллиарда тонн в год). В реальности доля полезного использования ее не превышает одной трети, и по факту – из-за отсутствия должной утилизации - в атмосферу каждый год выбрасывается не менее 30 миллиардов кубометров метана.

Таким образом, в нынешних условиях огромное количество биомассы приносит больше вреда, чем пользы. При нормальной же организации процесса ее использования она вполне могла бы решить вопрос энергетической безопасности регионов, не обладающих соответствующей сырьевой базой. Зачастую, отмечают ученые, места скопления отходов из биомассы находятся в непосредственной близости от населенных пунктов, не имеющих централизованного энергоснабжения. Соответственно, использование подобных биологических ресурсов для выработки энергии позволит на местном уровне добиться автономности энергетических систем благодаря снижению зависимости от поставок извне традиционных видов топлива.

Значительное количество биомассы накапливается в ходе деятельности агропромышленного комплекса. Показательно, что в сибирских регионах весомую долю таких отходов составляет скорлупа кедрового ореха. Известно, что 80% сибирского кедра в мире приходится на Россию. Производство кедровых орехов составляет у нас 10-12 миллионов тонн ежегодно. При этом на долю скорлупы приходится от общей массы 50-60 процентов. В настоящее время, сообщают ученые, у нас уже накоплено огромное количество такой кедровой биомассы, которая медленно разлагается, выбрасывая в атмосферу парниковые газы. Как мы понимаем, кедровая скорлупа – это своего рода индикатор проблемы. Ведь даже если такие отходы (которые многие из нас вообще не принимают во внимание) способны создавать проблему, то что говорить обо всей растительной биомассе?

Помимо растительной биомассы огромное количество органических отходов образуется в животноводстве. Так, один лишь крупный рогатый скот дает ежегодно 372 миллиона тонн навоза. Очень часто его разбрасывают на близлежащие пахотные поля, что, по мнению ученых, является не самым лучшим способом утилизации. Долгосрочная практика подобного использования навоза может негативно сказаться на составе почвы (что зачастую совершенно не принимается во внимание).

В силу указанных причин актуальность технологий переработки биомассы с каждым годом только возрастает. Именно поэтому наши ученые ведут активный поиск в данном направлении, пытаясь максимально повысить КПД использования энергии, заложенной в органических отходах. Одним из перспективных способов переработки органики (о котором сейчас достаточно много пишут) является пиролиз. Как утверждают наши ученые, пиролитическая переработка обладает преимуществом перед другими видами термической конверсии. Главное преимущество в том, что все получаемые здесь продукты – твердые, жидкие, газообразные – могут использоваться как в энергетике, так и в других отраслях промышленности. Еще одно важное преимущество – наличие экзотермических реакций при разложении сырья, что дает возможность осуществлять «щадящий» пиролиз за счет той теплоты, которая выделяется в процессе указанной реакции разложения. Это может способствовать повышению эффективности технологии. Как показали исследования, тепловые эффекты, протекающие в этом процессе, позволяют покрыть тепловые затраты, необходимые для реализации пиролиза. При этом полученный пиролизный газ можно использовать для выработки электроэнергии, для отопления, для питания технологического оборудования и так далее.

Отметим, что так называемый автотермический пиролиз органической биомассы является сейчас одним из важных направлений исследований сибирских специалистов в области теплофизики. На эту тему в вышеназванных научных организациях сейчас активно проводятся исследования, пишутся диссертации, публикуются научные статьи и оформляются патенты. И несмотря на то, что в высоких властных кабинетах этому направлению пока еще не придается серьезного значения, мы, со своей стороны, прекрасно осознаем, что именно так создаются заделы на будущее.

Николай Нестеров

Создание реактора на основе управляемого термоядерного синтеза (УТС) – амбициозная цель, над которой исследователи работают уже не один десяток лет. Считается, что при успешном развитии именно термоядерные реакторы смогут решить энергетическую проблему человечества. На сегодняшний день в мире реализуются или находятся на стадии проектирования несколько экспериментальных термоядерных реакторов. Среди них самым масштабным является Международный экспериментальный термоядерный реактор ИТЭР (International Thermonuclear Experimental Reactor). Основным проектом российской термоядерной программы является ТРТ (Токамак с реакторными технологиями). Но есть и локальные проекты, основанные на альтернативных схемах удержания термоядерной плазмы. Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разрабатывает проект Газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ) – установки, которая должна продемонстрировать возможность создания экономически и экологически привлекательного термоядерного реактора на основе магнитных ловушек открытого типа. ГДМЛ реализуется в рамках федерального проекта «Технологии термоядерной энергетики». В 2025 г. физики разработали технические проекты двух важных элементов будущей установки: сверхпроводящей магнитовакуумной системы центральной секции и магнитовакуумной системы концевых расширителей.

Чтобы ядра топливной смеси в термоядерном реакторе могли эффективно вступать в реакцию, их энергия должна соответствовать температуре масштаба ста миллионов градусов. Подобные критические температуры превращают топливо в плазму, значит реактор должен быть сконструирован таким образом, чтобы производящее энергию вещество сохраняло необходимую температуру и не разрушало стенку реактора тепловой нагрузкой, а еще – удерживалось в течение необходимого времени. Одним из подходов к решению проблемы УТС является использование магнитного поля (магнитных ловушек) для термоизоляции и удержания плазмы. Магнитные ловушки могут быть замкнутого (токамаки, стеллараторы) и открытого (пробкотрон) типа. Например, ИТЭР, EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak, Китай), KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, Корея), ТРТ – это токамаки. А в основе прототипов и проектов термоядерного реактора Norm (TAE Technologies, США), Hammir (Realta Fusion, США), Voyager (СуперОкс - ИЯФ СО РАН, Россия) лежат магнитные системы открытого типа. В ИЯФ СО РАН в настоящее время развивается проект газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ). ГДМЛ – это экспериментальная установка, где планируется отработка ключевых термоядерных технологий, необходимых для реализации проекта Voyager.

Использование для удержания плазмы с термоядерными параметрами магнитных ловушек открытого типа видится весьма перспективным. Их преимущество, помимо относительно простой с инженерной точки зрения конструкции, в том, что для них представляется доступной работа с альтернативными видами топлива, например, дейтерий-дейтерий. Предполагается, что в ИТЭР будет использоваться топливо на основе дейтерий-тритиевой смеси. Производство трития составляет лишь несколько килограммов в год, и его распространение жестко контролируется, а вот дейтерий сравнительно дешевый и содержится в огромном количестве в обычной воде.

ИЯФ СО РАН был одним из пионеров в области создания и развития открытых магнитных систем и продолжает работать в данном направлении. В институте действует четыре экспериментальные установки такого типа – КОТ (Компактный осесимметричный тороид), ГДЛ (Газодинамическая ловушка), ГОЛ-NB (Гофрированная ловушка - Neutral beams) и СМОЛА (Спиральная магнитная открытая ловушка). Эксперименты на них показали впечатляющие результаты по нагреву и времени удержания плазмы. Например, в экспериментах на ГДЛ удалось достичь устойчивого нагрева плазмы до 10 млн градусов, а комбинация разных типов магнитных пробок и винтового удержания на СМОЛЕ позволили сократить продольные потери частиц в несколько десятков раз. Проект ГДМЛ основывается как раз на тех достижениях и технологиях, которые были получены и отработаны на этих экспериментальных плазменных установках.

«Концептуально ГДМЛ представляет собой магнитную ловушку с диамагнитным удержанием, – прокомментировал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Антон Судников. – Эту базу мы дополняем всеми отечественными достижениями в области управляемого термоядерного синтеза: многопробочным удержанием плазмы, в том числе винтовым, нагревом с помощью атомарных инжекторов, СВЧ нагревом с помощью гиротронов, технологиями сверхпроводимости и прочим. Дальше мы рассчитываем параметры плазмы, которые необходимо получить, чтобы продемонстрировать работу термоядерного реактора на основе открытых магнитных систем, и создаем технический проект будущей машины, ее элементов – какими они должны быть».

Над проектом ГДМЛ работают более шести десятков физиков и инженеров из ИЯФ СО РАН, Института прикладной физики имени А.В. Гапонова-Грехова РАН, компании СуперОкс и других отечественных организаций. За 2025 г. специалисты закончили технические проекты основных элементов первой очереди ГДМЛ: сверхпроводящей магнитовакуумной системы центральной секции и магнитовакуумной системы концевых расширителей. Технический проект представляет собой проработанную конструкторскую модель элементов установки со всеми принятыми техническими решениями и данными по ее геометрии, структуре, свойствам и параметрам.

«Для эффективного удержания плазмы магнитное поле в центральной секции ловушки должно быть 1,5 Тесла. Достичь таких параметров можно при помощи низкотемпературных сверхпроводников – технология понятная и вполне освоенная, – добавил Антон Судников. – Гораздо более напряженные узлы – магнитные пробки, поле в которых напрямую влияет на качество удержания. Например, на тех же низкотемпературных проводниках можно достичь 16 Тесла, а высокотемпературные – могут дать все 20 Тесла. Но это уже окрестности края возможностей современной техники. В общем, физика задает цель, высокая техника определяет предельные параметры, предельные параметры определяют технические решения, технические решения позволяют создать конструкцию, а уже конструкцию можно разбить на мелкие детали и изготовить в железе. Центральная секция ГДМЛ на данный момент проработана настолько, что можно брать и начинать чертить детали, а потом отдавать на высокотехнологичное производство. То же самое касается расширителей, которые хоть визуально и похожи на большие бочки, но внутри них располагаются сложные и разнообразные элементы, которые, по сути, обеспечивают работу всей ловушки».

Федеральный проект «Технологии термоядерной энергетики» реализуется в России в 2025–2030 г. в рамках национального проекта «Новые атомные и энергетические технологии». Цель проекта – обеспечить современную исследовательскую базу для разработки термоядерных и плазменных технологий, на основе которых можно будет создать практически неисчерпаемые экологически чистые источники энергии, мощные плазменные двигатели для космических аппаратов, инновационные материалы и оборудование для медицины, машиностроения и других наукоемких отраслей экономики.

Пресс-служба Института ядерной физики

Иллюстрация предоставлена П.А. Багрянским

Антарктида обычно существует где‑то на краю воображения: белое пятно на глобусе, мир льда, штормов и полярной ночи. Для выпускника мехмата НГУ, альпиниста Владимира Виноградова это стало вполне конкретным местом на карте – точкой, где нужно забрать полевую станцию Фёдора Конюхова и подготовить плацдарм для будущей стационарной базы.

Владимир рассказывает студентам о своей весенней поездке так, будто это была не «экспедиция РГО в Антарктиду», а сложный, местами авантюрный маршрут друзей по профессии. В марте этого года он вошёл в состав группы поддержки Русского географического общества, которая на двух шхунах пришла на остров Смоленск (Ливингстон), чтобы забрать имущество одиночной зимовки Фёдора Конюхова и оценить перспективы постоянной станции.

История началась ещё в ноябре, когда Конюхов отправился на первую в истории одиночную зимовку на острове. Формально это была научная экспедиция: используя методики Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН и Арктического и антарктического НИИ, путешественник измерял содержание микропластика в прибрежных водах Антарктиды и вёл целый комплекс наблюдений. Остров Смоленск выбрали не случайно: в отличие от большей части материка, круглый год укутанного льдом, здесь летом – а в Южном полушарии это наша зима – снег частично сходит, становится чуть теплее, и можно организовать временную станцию.

«Большая часть Антарктиды покрыта льдом круглый год, и там крайне сложно выживать, не говоря уж о том, чтобы делать это в одиночку. А на Смоленске несколько летних месяцев, когда станцию ещё можно держать», – объясняет Виноградов. Даже там условия остаются близкими к экстремальным. Ветер 80–90 км/ч может дуть часами и днями, отдельные порывы разгоняются до 300 км/ч. Специально изготовленные в Новосибирске палатки Конюхову пришлось дополнительно усиливать досками и подручными материалами, чтобы при очередном шквале не остаться буквально без крыши над головой.

Антарктические экспедиции упираются не только в стихию, но и в строгие международные правила. Все следы присутствия нужно тщательно убрать: разобрать camp до последнего гвоздя, вывезти не только своё снаряжение, но и собранный по берегу мусор. Перед отъездом людей и груз ждёт обратная процедура – дезинфекция, чтобы с континента не увезти никаких экзотических микроорганизмов. Открыть станцию тоже непросто: требуется согласие всех стран, которые работают в Антарктиде. Сейчас это 29 государств, у России – семь станций, все построены ещё в советское время.

Станция на острове Смоленск стала первой российской станцией, открытой после 1991 года. Для неё получили полный пакет международных разрешений и согласований. «А значит, теперь нам не надо проходить всю процедуру заново, если мы решим построить на этом месте уже стационарную станцию», – говорит Владимир. По его словам, такие планы уже существуют, есть даже эскизы: корпус будущей базы внешне будет напоминать большую «летающую тарелку» – это и про аэродинамику, и про мечту о научной фантастике, которая в Антарктиде ощущается почти буквально.

К марту антарктическое лето пошло на спад, одиночная зимовка подошла к концу, и на остров пришли шхуны РГО. Задача группы Виноградова – забрать полевую станцию, оборудование и сотни килограммов мусора, который штормами прибило к берегу и который Конюхов успел собрать между замерами воды и наблюдениями. На месте будущей стационарной базы участники экспедиции установили памятный крест, а в его основание закопали книгу о Смоленске. «Надеемся, она станет первой книгой будущей библиотеки станции. Всего на эту поездку вместе с дорогой из Патагонии и обратно ушло около трёх недель», – вспоминает альпинист.

Отдельная глава экспедиции – пролив Дрейка на обратном пути. На карте это всего тысяча километров между Южной Америкой и Антарктидой, на деле – одно из самых штормовых мест планеты, где сходятся Атлантика и Тихий океан. «Там не просто волны, – объясняет Владимир. – Если я не ошибаюсь, больше 130 миллионов кубометров воды в секунду проходит. Наша шхуна там как скорлупка, как фисташка». Чтобы пройти Дрейк как можно быстрее и сгладить килевую качку, команда поднимала дополнительные паруса. Обычно суда тратят на этот участок около пяти дней, шхуна с экспедицией уложилась примерно в два с половиной. Всё это время судно сильно качало, приходилось привязывать к койкам вещи и себя – чтобы хотя бы немного поспать.

При этом экспедиция Конюхова – не только про науку и экстремальный опыт, но и про просвещение. За его аккаунтами в соцсетях следят десятки тысяч людей по всему миру. В видеодневниках – не только рассказ о микропластике, но и «герои» местной фауны. Морские слоны, по словам путешественника, совсем не боятся единственного на острове человека и пахнут водорослями и рачками. Любопытные пингвины, наоборот, с интересом наблюдают за тем, как человек вписывается в их мир. Один из них, пингвин Василий, стал полноправным персонажем заметок: Конюхов пишет, что во время молитвы Василий встаёт рядом и будто бы делает поклоны вместе с ним.

Антарктида вдохновляет путешественника и на живопись. На остров Смоленск он взял с собой 25 холстов. Писать картины здесь непросто: сильный ветер несёт песок, мокрый снег липнет к кистям, температура держится ниже нуля. «Непросто даётся творчество, но тем ценнее будут картины из Антарктиды», – признаётся он в одном из сообщений.

Планы Конюхова на экологические экспедиции не ограничиваются Смоленском. Виноградов рассказывает, что сейчас в Великобритании для него строят плот, на котором путешественник собирается отправиться к так называемому «мусорному пятну» в Тихом океане – гигантскому скоплению пластикового мусора площадью около 800 тысяч квадратных километров. Конюхова всерьёз занимает тема микропластика: его частицы находят в воде, воздухе, арктическом снегу, и для него это не абстрактная цифра в отчёте, а личный вызов.

Для самого Владимира Антарктида – это, в первую очередь, пространство, куда хочется вернуться. На континенте и прилегающих островах остаётся множество гор, на которых ещё не ступала нога человека. В ближайшие годы он планирует вернуться сюда уже с коллегами‑альпинистами, изучить подходы и выбрать несколько вершин для восхождений.

«Антарктида – это по‑настоящему фантастическое место, там царит то самое “белое безмолвие”, о котором писал Джек Лондон, – говорит он. – Заснеженные горы, океан, айсберги, киты. Сначала звенящая тишина, потом – грохот отколовшегося льда, падающего в воду. Это незабываемые ощущения, и очень хочется испытать их снова».

Фото Инессы Бахаревой, предоставлены пресс-службой Новосибирского государственного университета

В новосибирском Академгородке, в стенах Института цитологии и генетики СО РАН ведутся исследования в области нейрогеномики – молодой науки, которая предлагает новые подходы к терапии аутизма, депрессии и нейродегенеративных патологий. О том, как сибирские учёные строят мост между генетическими исследованиями у животных и лечением тяжёлых заболеваний человека, рассказывает главный научный сотрудник лаборатории нейрогеномики поведения Института цитологии и генетики СО РАН Владимир Науменко.

– Владимир Сергеевич, что всё-таки определяет наше поведение – гены или среда?

– Вопрос вечный. Возьмём историю: раньше говорили «Яблочко от яблони недалеко падает», и многие годы, если не века, так и было. Родился в семье военных — будешь военным, родился в семье кузнеца — будешь кузнецом, нравится тебе или нет. Сегодня мы совершенно точно знаем, что гены действительно многое определяют. Это особенно заметно у животных. Например, у лисиц в знаменитом эксперименте академика Дмитрия Константиновича Беляева, который целенаправленно отбирал самых спокойных по отношению к человеку животных и самых агрессивных. В результате получилось две линии лисиц. Первая линия — почти ручные звери, которые тянутся к человеку и пытаются лизнуть; другие, агрессивные, стараются укусить. Если в линии агрессивных лисиц сегодня начать поколение за поколением отбирать самых спокойных особей, через какое-то время можно получить линию животных с менее агрессивным характером. С человеком сложнее: мозг у нас устроен гораздо тоньше, и влияние среды — воспитание, окружение — значительно более выражено.

–То есть гены – это не приговор?

– Ни в коем случае. При размножении гены постоянно перетасовываются: каждый человек — уникальная комбинация. Конечно, предрасположенность к тому или иному поведению не всегда зависит от среды. Мы проводили такой эксперимент: агрессивных крыс в лаборатории отдавали на воспитание ручным крысам, лояльным к человеку, и агрессивные крысы от этого не становились такими же добрыми, как воспитывающие их матери. Но это — животные, у них гораздо сильнее генетическая составляющая. У людей всё немного по-другому. В моей жизни был случай, когда коллега из Германии после стажировки в Италии неосознанно переняла итальянские жесты. Это влияние среды на автомате. Или всем известная немецкая педантичность — она ведь во многом результат воспитания, исторических условий. Многие запреты, например, были обусловлены элементарной заботой о здоровье, особенно в Средние века. Постепенно это входило в культуру и становилось определённой национальной чертой.

Однако гены, несомненно, контролируют работу медиаторов мозга — нейропередатчиков, которые и являются регуляторами наших эмоций и поведения. Один из них — эволюционно очень древний медиатор серотонин. Нами экспериментально показано, что очень небольшие изменения в работе генов, контролирующих функцию серотониновой системы мозга, ведут к изменению агрессивности, тревожности, а у человека влияют даже на творческие способности.

– Нейрогеномика поведения – наука, которая объединяет психологию, биологию, генетику. Как ваши исследования выглядят на практике?

– Есть два подхода. Первый — прямая генетика, как у академика Беляева. Мы селекционируем животных по поведению — агрессивные или дружелюбные, и смотрим, что меняется в мозге. Второй — обратная генетика: предполагаем, что какой-то ген влияет на поведение, меняем его работу и наблюдаем за последствиями. Например, в модели аутизма на мышах нарушено социальное поведение и выражено стереотипное поведение. Нам удавалось, редактируя гены в определённых зонах мозга, корректировать эти проявления — улучшать социализацию, снижать стереотипию.

– Насколько точно, редактируя гены, можно влиять на поведение?

– Поведение — сложный конструкт; один ген может влиять на множество его аспектов. Серотониновая система, например, включает 14 типов рецепторов. Не все они одинаково вовлечены, скажем, в те же депрессивные состояния. Ген кодирует белок (рецептор, фермент, транспортёр) или регуляторную РНК. Белок участвует в синаптической передаче, нейрохимическом балансе или пластичности. Изменение его количества или функции (например, мутация, снижение или повышение экспрессии) сдвигает работу нейронной сети и, как следствие, меняет поведение (если этот ген важен для данного вида поведения). Например, усиление серотонинового сигнала ведет к снижению тревожности, а дефицит синаптического белка SHANK3 вызывает аутистизм-подобное поведение у мышей.

Например, в модели аутизма на мышах нарушено социальное поведение и выражено стереотипное поведение. Нам удавалось, редактируя гены в определённых зонах мозга, корректировать эти проявления – улучшать социализацию, снижать стереотипию

Если говорить о людях, то есть, например, современные антидепрессанты вроде вортеокситина, которые действуют на несколько мишеней сразу — и на транспортеры серотонина, и на разные рецепторы. Это эффективнее, чем узконаправленные препараты. Но идеального лекарства от всего не будет — слишком индивидуальна биохимия мозга. Поэтому пока исследования продолжаются, и я полагаю, что нас здесь ждёт ещё много открытий.

– А если говорить о наследственности? Могут ли приобретённые изменения передаваться потомкам?

– Нет, если мы редактируем гены в соматических клетках мозга, это касается только самого организма — в половые клетки такие изменения не попадают. Что касается хронического фармакологического воздействия, например, приёма антидепрессантов, то долгосрочные эффекты на последующие поколения пока изучаются. Теоретически возможно, но это опосредованное влияние.

– Вы работаете с животными моделями. Насколько это применимо к человеку?

– Прямо и непосредственно. Мы изучаем фундаментальные механизмы: как работает мозг, как гены влияют на нейрохимию. Человеческое поведение намного сложнее, чем поведение животных, однако многие базовые процессы консервативны. Наша цель — понять механизмы патологий, чтобы в перспективе разработать таргет-терапию для конкретных типов патологических состояний, включая депрессию, аутизм и нейродегенеративные заболевания.

– Какие самые вероятные перспективы применения результатов ваших исследований в медицине?

– Нейрогенетика и нейрогеномика как отдельное её направление, изучают, как наши гены влияют на деятельность нервной системы и головного мозга, включая такие состояния, как нейродегенеративные заболевания. Проводимые нами исследования могут позволить репрофилировать существующие препараты, когда у уже известного лекарства обнаруживают новые свойства. Например, у применяемых в клинике антипсихотиков находят антидепрессивный эффект.

Во-вторых, персонализация терапии. Мы движемся к тому, что для конкретного пациента с его уникальным генетическим профилем будет подбираться своя схема лечения. Это особенно актуально для резистентных форм заболеваний. И да, в отдалённой перспективе — генная терапия поведенческих расстройств. Технологии уже есть; вопрос в этике и безопасности.

Некоторые результаты исследований, подобных нашим, уже прошли клинические испытания: например, РНК-аптамер для спинальной мышечной атрофии (Spinraza). Аналогичные схемы тестируют для лечения синдрома Ретта — генетического заболевания, дебютирующего у детей от шести месяцев до полутора лет и проявляющегося в постепенной утрате приобретённых навыков. Препараты вортиеоксетин, бупропион/нортриптилин одобрены для лечения депрессии; их генные аналоги (смарт-AAV, мультогенные плазмиды) проходят доклиническую проверку. Главный тормоз таких исследований — безопасность: нужны долгосрочные данные по офф-таргетам и нейротоксичности.

– А как же предопределённость? Не приведёт ли это к соблазну конструирования человека?

– Риски есть всегда. Но наша задача — не создавать идеальных людей, а лечить болезни. Те же аутизм, депрессия, болезнь Альцгеймера — это огромное страдание и для самого человека, и для его окружения. Если мы можем помочь — это благо. Что касается «улучшения», тут нужны строгие этические принципы. Наука должна нести ответственность.

– Насколько конкурентоспособна в мире российская школа нейрогеномики?

– Лаборатория, которой я руковожу, работает с 70-х годов, и мы одни из пионеров в области физиологической генетики поведения. Наши публикации активно цитируются мировым научным сообществом, что говорит о востребованности и уникальности получаемых нами данных. Некоторые результаты, как мне известно, используются при чтении лекций в России и за рубежом. Я вижу востребованность наших исследований по сайту лаборатории — его посещают люди практически из всех стран мира.

Мы движемся к тому, что для конкретного пациента с его уникальным генетическим профилем будет подбираться своя схема лечения. Это особенно актуально для резистентных форм заболеваний

К сожалению, есть некоторые сложности с высокотехнологичным оборудованием, поэтому реализация таких мегапроектов, как СКИФ, который может применяться в нашей области знаний для проведения рентгеноструктурного анализа структуры белков, крайне важна для развития отечественной науки.

– Ваш совет тем, кто хочет заниматься наукой?

– Не бояться междисциплинарности. Я по образованию молекулярный биолог, защищался по физиологии, а работаю на стыке генетики поведения, нейробиологии и молекулярной биологии. Именно на пересечении областей рождаются самые прорывные идеи. И, конечно, важно оставаться любопытным. Наука — история о том, как изменить одну маленькую деталь и увидеть, как меняется целая система. Это бесконечно интересно, доставляет массу удовольствия и мотивирует на дальнейшие поиски.

Ученые Сибирского НИИ растениеводства и селекции – филиала Института цитологии и генетики СО РАН завершили многолетнее исследование коллекции из более 30 сортообразцов земляники садовой, выведенных в условиях Западной Сибири. В ходе работы они оценили как биохимические характеристики ягод, так и вкусовые качества, выявив сорта, которые демонстрируют стабильно высокие показатели по этим признакам. Полученные результаты могут быть полезны селекционерам, а также агрохолдингам, фермерам и садоводам – при выборе наиболее подходящих сортов для выращивания в регионе. Результаты исследования опубликованы в свежем номере издания «Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции».

Работа охватила широкий спектр параметров, влияющих на биохимические качества ягоды. В частности, ученые анализировали содержание сахаров, аскорбиновой кислоты, антоцианов и других биологически активных веществ, формирующих вкус, внешний вид и питательную ценность ягод земляники. Такой подход позволяет перейти от субъективной оценки «вкусно – невкусно» к объективным параметрам для оценки каждого сорта.

«Мы стремились связать вкусовые качества с конкретными биохимическими показателями. Восприятие вкуса – это не случайная величина, а результат вполне измеряемого баланса, прежде всего сахаров и органических кислот, а также других соединений», – отметила автор исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории генофонда растений ИЦиГ СО РАН, к.с.-х.н. Арина Кузьмина.

Результаты показали, что по ряду характеристик различия между сортами весьма значительны. Прежде всего, это касается содержания каротиноидов, антоцианов и в несколько меньшей степени – сахаров и аскорбиновой кислоты. Разнообразие последних трех показателей является важным для селекционной работы, поскольку во многом определяют вкус и цвет ягоды.

«Мы убедились на образцах нашей коллекции, что есть показатели с высоким уровнем вариабельности – и именно они наиболее интересны для дальнейшего изучения, мониторинга и селекции. Но есть и такие параметры, где различия между сортами минимальны, и это тоже важный результат», – пояснила исследователь. Это, в частности, может свидетельствовать о том, что по ряду признаков разнообразие может быть ограничено в изученном наборе сортов или обусловлено особенностями вида в наших условиях.

Отдельное внимание в работе уделялось стабильности проявления этих характеристик. Для условий Западной Сибири это принципиально важно: климат региона отличается значительной изменчивостью, и не все сорта способны сохранять свои свойства при резких колебаниях температуры и влажности.

«Для практического использования важны не только высокие показатели, но и их стабильность. Сорт может быть очень хорош в один год, но, если он не держит уровень в других условиях, его ценность снижается», – подчеркнула Арина Кузьмина.

В результате ученым удалось выделить сорта, которые сочетают высокие вкусовые качества, оптимальный биохимический состав и стабильность показателей. Такие сорта рассматриваются как наиболее перспективные – как для промышленного выращивания, так и для фермерских и личных подсобных хозяйств.

Практическая значимость работы заключается в том, что она дает более точные ориентиры при выборе сортов для эффективного возделывания. Для сельхозпроизводителей – это возможность опираться не только на описание или внешний вид ягод, но и на научно подтвержденные характеристики. А для селекционеров – база данных, позволяющая целенаправленно работать с наиболее важными признаками при создании новых сортов, адаптированных к условиям Сибири и сочетающих высокую урожайность с хорошими вкусовыми качествами.

Результаты исследования опубликованы в свежем номере журнала «Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции». Ознакомиться с номером можно здесь.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Фото предоставлены исследовательницей

XX Российский венчурный форум проходил в Казани с 8 по 10 апреля. Это крупнейшая площадка для формирования повестки технологического развития, привлечения инвестиций и объединения команд единомышленников.

В рамках форума прошла выставка стартапов, позволяющая участникам заявить о своем проекте, найти партнера и получить экспертную оценку. В этом году на выставке были представлены 150 стартапов, при этом всего в питч-сессиях и мероприятиях приняли участие 210 проектов. Свои разработки на форуме представили инновационные компании из Новосибирской области, победители и участники Сибирской венчурной ярмарки 2025 года. Инноваторы презентовали проекты на выставке и на питч-сессии стартапов. По итогам питч-сессии в число 20 проектов-победителей вошла новосибирская компания, представившая проект, направленный на разработку волнового метода неразрушающего контроля зданий и сооружений. Делегацию Новосибирской области возглавила вице-губернатор Новосибирской области Ирина Мануйлова.

«Правительство нашей области оказывает помощь как зрелым, состоявшимся, так и начинающим молодежным стартапам. В регионе функционирует целая система финансовых и нефинансовых институтов инновационного развития, ориентированных на стимулирование технологического предпринимательства и технологического лидерства в стране. И один из таких эффективных инструментов - Сибирская венчурная ярмарка, которая вот уже 20 лет уверенно входит в венчурную экосистему нашей страны. Интерес к Ярмарке со стороны инновационных компаний, корпораций, венчурных фондов, институтов развития стабильно высокий. Только в прошлом году Ярмарка объединила свыше 2000 участников из разных регионов России, более 50 компаний презентовали корпорациям и фондам свои проекты. Лучшие проекты получили денежное вознаграждение, а также специальные призы от партнеров», - отметила заместитель Губернатора Новосибирской области Ирина Мануйлова.

Так, две компании «Альфасейсмика» и «Биокарбон», участники Сибирской венчурной ярмарки 2025 года, получили от партнеров Ярмарки - казанского Технопарка «Идея» - сертификат на бесплатное участие в Российском венчурном форуме. Участие в форуме открывает доступ к инвестициям и масштабированию, позволяя представить свои разработки инвесторам и крупным корпорациям. "Альфасейсмика" стала победителем питч-сессии на РВФ-2026 и далее примет участие в программе акселерации, что подтверждает высокий уровень новосибирских технологических проектов.

«Сейчас время идей, технологий и тех, кто готов действовать. Россия делает ставку на собственные прорывные решения, и новые национальные проекты становятся катализатором этих изменений, создавая условия для внедрения передовых разработок. В процессе создания разработки ключевую роль играет синергия университетов, корпораций и предпринимателей. А вот для роста и масштабирования проекта необходимы финансовые ресурсы, где венчурные инвестиции занимают значимое место. В этой экосистеме Российский венчурный форум и Сибирская венчурная ярмарка часто дополняют друг друга. Если форум задает тон в масштабах страны, то ярмарка становится для сибирских стартапов той самой площадкой, которая позволяет им масштабироваться от регионального уровня до федерального», - подчеркнул министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев.

Возможно, кто-то из нас не в курсе о существовании так называемой «природной инженерии». В данном случае речь идет о концепции, согласно которой живые организмы и естественные процессы могут целенаправленно использоваться для изменения или поддержания среды обитания. В частности, сюда относятся некоторые экосистемные решения, когда, например, с наводнениями борются не с помощью возведения бетонных дамб, а с помощью высадки пойменных лесов или восстановления болот, впитывающих всю лишнюю воду. В общем, довольно актуальное по нашим временам направление.

Борьба с углеродными выбросами придало «природной инженерии» новое звучание. Как мы знаем, во многих странах на пике этой борьбы были приняты программы масштабных посадок деревьев. Деревья являются естественными поглотителями углерода, поэтому такая работа считалась очень актуальной. Правда, чуть позже начали раздаваться голоса, будто подобные мероприятия серьезных результатов не дают, если их параллельно не сочетать с мероприятиями по сокращению выбросов в энергетике, промышленном и сельскохозяйственном производстве (о чем мы еще поговорим в свое время).

Интересно, что в нашей стране кампании по массовой высадке деревьев не вызвали такого бурного интереса, чтобы их преподносили в качестве эпохального события, связанного с «природной инженерией». Поскольку в России лесное хозяйство играет важную роль в экономике, восстановление лесов с давних времен воспринимается как вполне себе обыденное мероприятие. Поэтому соответствующие федеральные проекты (например, проект «Сохранение лесов») в большей степени воспринимаются в рамках банальной хозяйственной логики, нежели как акция, призванная предотвратить глобальное потепление.

Необходимо отметить, что в среде российских политиков укоренено представление о том, будто наши естественные экосистемы (в первую очередь – лесные угодья) сами по себе выполняют важную роль в поглощении углерода. По этой причине у нас не особо торопятся с сокращением углеродных выбросов, полагаясь на поглотительную способность наших экосистем.

Тем временем на Западе вызревают новые концепции относительно мер по сокращению углеродных выбросов, и на основании этих концепций (подкрепленных, конечно же, результатами научных исследований) формулируются весьма «нестандартные» предложения, способные вызвать у нас некоторое недоумение. По крайней мере, предлагаемая на этот счет «природная инженерия» оказывается весьма критически настроенной в отношении северных лесов. И если мы до сих пор уповаем на их значение в деле поглощения углекислого газа, и по этой причине оправдываем их сохранение, то в соответствии с новыми «климатическими» исследованиями северные лесные массивы целесообразнее интенсивно вырубать, а часть лишней древесины сплавлять по реками и хоронить на дне Северного Ледовитого океана. Потом эти леса можно и восстановить, но интенсивные вырубки всё равно будут иметь решающее значение в деле сокращения углеродных выбросов. Звучит парадоксально, но только на первый взгляд.

Подобные идеи проговаривались на западных научных сайтах, начиная как минимум с 2012 года. Тогдашние предложения относительно стратегии «секвестрации углерода» предусматривали активное наблюдение за лесами и выборочное заготовление древесины с последующим хранением, исключающим ее разложение. По сути, такое «управление» должно было коснуться половины лесных угодий мира. Или же на меньшей площади, но с более высокой интенсивностью вырубки.

Звучит и впрямь как какой-то нелепый парадокс. Однако суть данного предложения в том, что человек должен своевременно «изымать» древесину из лесных массивов, не позволяя ей дойти до того состояния, когда она начнет разлагаться или (что еще хуже) гореть. Смысл подобной «природной инженерии» в том, чтобы своевременно «консервировать» углерод, накопленный деревьями за время их роста. Эти меры изначально преподносились как «экологически рациональный» способ заготовления древесины и ее хранения. Данная технология была даже опробована в рамках небольших демонстрационных проектов. В первую очередь она касалась самих подходов к заготовкам и хранению.

Причем, способы хранения имели здесь ключевое значение. Были, например, описаны методы создания таких хранилищ, позволявших закапывать древесную биомассу в многотонных объемах в специально сконструированных камерах, обеспечивающих анаэробную среду и предотвращающих гниение. Древесина, таким образом, попадала в особый резервуар, который мог оставаться нетронутым на протяжении длительного времени. Предлагалось несколько видов таких резервуаров: от насыпных курганов и глубоких шахт – до холодных водных укрытий в арктической зоне.

Судя по всему, холодные водные хранилища оказались наиболее привлекательным вариантом. Так, в январе этого года на данную тему вышла даже публикация исследования, проведенного группой ученых из Великобритании, Швейцарии и Чехии. Авторы исследования предлагают вырубать бореальные (то есть северные) леса и сплавлять их в Северный Ледовитый океан – в расчете на то, что деревья окажутся на дне холодной водной пучины, где исключены процессы гниения и разложения. По убеждению авторов, дно холодного океана – наилучшее пристанище для деревьев, которые в иных условиях могли бы запросто сгореть или сгнить на поверхности, высвобождая накопленный углерод.

По их расчетам, чтобы подобная «консервация» углерода оказалась ощутимой, необходимо ежегодно вырубать до 180 тысяч квадратных километров леса для последующего захоронения в океане. Вырубки должны осуществляться вдоль берегов рек, впадающих в Северный Ледовитый океан (в среднем – по 30 тысяч квадратных километров на каждую такую реку). Таким путем мы будто бы сможем каждый год извлекать из атмосферы до 1 миллиарда тонн углекислого газа. По мнению авторов, глубоководные участки Северного Ледовитого океана отлично подходят для такого долгосрочного захоронения углерода. Во всяком случае, это не столь накладно, как если бы приходилось рыть какие-то специальные подземные хранилища.

Поразительно, что в таких вырубках авторы исследования не видят ничего вредного для экологии, особенно в свете того факта, что бореальные леса часто горят. Поэтому массовое захоронение деревьев в холодных водах океана является для них более предпочтительным вариантом, чем лесные пожары. Тем более что борьба с глобальным потеплением формирует принципиально другую оптику. И в этой оптике даже облесение арктических территорий воспринимается как нежелательная тенденция. Дескать, деревья снижают альбедо поверхности приполярных зон, что, разумеется, дополнительно посодействует глобальному потеплению. Данное обстоятельство, по словам исследователей, сводит на нет предполагаемые преимущества посадки деревьев в высоких широтах. Так что гораздо лучше, считают они, изучить возможность заготовки и сплава большого количества древесины из бореальных лесов в Северный Ледовитый океан, где углерод способен храниться тысячелетиями.

Для практической проверки данной модели авторы предлагают выделить три участка площадью по 10 тысяч квадратных километров – размером (как они сами указывают) с Онежское озеро. На этих участках нужно провести масштабную вырубку деревьев вдоль каждой из пяти основных рек и их притоков – в России, на Аляске и в Канаде. В данном случае речь идет о таких реках, как Обь, Енисей, Лена, Юкона и Маккензи. По их словам, из-за высокой пожароопасности здесь и так проводят вырубки, так что есть смысл осуществлять их на научной основе, руководствуясь заботой о климате. На их взгляд, естественный цикл восстановления бореальных лесов не так эффективен в плане поглощения углекислого газа (особенно при учете частых пожаров). Если же это дело взять в свои руки, тогда поглощение углекислого газа станет намного интенсивнее, уверяют авторы.

В самом конце публикации они выражают пожелание, чтобы Москва, Вашингтон и Оттава скоординировали совместные усилия на этом поприще, создав жизнеспособную концепцию использования сплавляемых деревьев для захоронения углерода. Якобы это позволит решить сразу две задачи: посодействовать смягчению климата и получить финансовую выгоду за счет получения углеродных кредитов. Кроме того, это стало бы показательным примером для всех остальных народов мира правильного использования «природной инженерии».

Не знаем, как к такому предложению отнесутся в России, зато в США некоторые ученые уже выразили беспокойство по поводу того, что подобная «природная инженерия» может стать прикрытием для корыстной деятельности лесозаготовительных компаний. Совсем не исключено, что за такими проектами «торчат уши» бизнеса, лоббирующего свои интересы вот таким нетривиальным способом.

Константин Шабанов

Изображение создано нейросетью