В Институте физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН прошел традиционный конкурс научных работ. Специалисты Института представили доклады по двум направлениям «фундаментальные исследования» и «научно-прикладные исследования и технологические работы».

Доклад победительницы конкурса по «фундаментальному» направлению, ведущего научного сотрудника лаборатории неравновесных полупроводниковых систем ИФП СО РАН доктора физико-математических наук Натальи Петровны Степиной был посвящен установлению механизма аномального магнетосопротивления и нелинейного эффекта Холла в пленках трехмерного топологического изолятора (Bi, Sb)₂(Te, Se)₃.

«Трехмерный топологический изолятор — новое состояние квантовой материи, заключающееся в том, что объем материала — узкозонный полупроводник, а поверхность представляет собой уникальный металл, состояния которого описываются релятивистским уравнением Дирака и ведут себя, как безмассовые частицы. Из-за спин-орбитального взаимодействия и симметрии к обращению времени, импульс жестко связан со спином — такие состояния топологически защищены от рассеяния назад на немагнитных примесях и дефектах», — рассказала об особенностях исследуемого материала Наталья Степина.

Она пояснила, что при анализе поперечного магнетосопротивления и эффекта Холла в пленках топологического изолятора была обнаружена сильная, до 10% нелинейность коэффициента Холла в малых магнитных полях. Для объяснения явления ученые предложили модель совместного описания магнетосопротивления и эффекта Холла, включающую открытие щели в дираковском спектре поверхностных состояний в перпендикулярном магнитном поле за счет эффекта Зеемана, приводящего к перераспределению токовых потоков, уменьшению проводимости поверхностных состояний и ее вклада в эффект Холла.

Наталья Степина отметила, что в топологических изоляторах раньше такую нелинейность коэффициента Холла не наблюдали: «Чтобы ее увидеть, нужно сочетание нескольких факторов: проводящего объёма и такого изгиба зон на поверхности, чтобы точка Дирака оказалась близка к уровню Ферми».

Результаты работы ученых получены в рамках проекта Российского научного фонда и опубликованы в журнале Physical Review B.

В наших краях всё еще ходит такая шутка: «Сибиряк предпочитает есть мясные пельмени и закусывать их салом». Эта шутка содержит немалую долю истины, показывая актуальность для Сибири животноводческой отрасли. Какие бы модные веганские течения ни развивались где-нибудь на Западе, сибирский характер непременно потребует для себя мяса и молочных продуктов. И с этого пути, похоже, пока что не собирается сворачивать и отечественная наука, непосредственно отвечающая за нашу продовольственную безопасность.

Красноречивым подтверждением сказанному стала прошедшая 10 - 12 апреля в Институте цитологии и генетики СО РАН 7-я Международная конференция «Генофонд и селекция растений», посвященная 95-летию академика РАН Петра Лазаревича Гончарова. Казалось бы, какое отношение селекция растений имеет к животноводству? На самом деле – прямое. Напомним, что академик Петр Гончаров 25 лет возглавлял Сибирское отделение ВАСХНИЛ (позже - РАСХН) и внес очень серьезный вклад в селекцию КОРМОВЫХ КУЛЬТУР, предназначенных для условий Сибири. Для развития промышленного животноводства данное направление имело решающее значение.

Как разъяснил в своем пленарном выступлении академик Николай Гончаров (сын Петра Лазаревича), промышленное животноводство испытывало у нас серьезные затруднения как раз в силу недостаточного развития кормовой базы, поскольку изначально имелись проблемы с кормовыми культурами. Как правило, крестьянские хозяйства решали эту проблему простым дедовским способом – путем выпаса скота на лугах и заготовкой сена на зиму. Благо, в наших краях было полно пастбищ и неудобий, зараставших травой. Поэтому домашний скот худо-бедно можно было прокормить. Но когда возникло промышленное животноводство, сразу же появились проблемы, отметил ученый.

Так совпало, что академик Петр Гончаров начал работать с кормовыми культурами как раз в то время, когда по приказу Никиты Хрущева уничтожался скот на личных подворьях. Естественно, что из-за этой инициативы возник дефицит мясных и молочных продуктов, который необходимо было компенсировать за счет развития промышленного животноводства. А оно, в свою очередь, потребовало значительного количества кормов для огромных стад. В нашей стране к тому времени уже существовали определенные наработки в данной области. Так, учеными были предложены две системы земледелия для возделывания кормовых культур: травопольная система (академик В. Р. Вильямс) и пропашная система (академик Н. М.  Тулайков). Первая система предполагала выращивание бобовых кормовых культур, накапливающих в почве азот. После уборки такие плантации, обогащенные азотом, использовались для выращивания других культур. Вторая система ориентировалась на промышленное производство азотных удобрений.

Производство азотных удобрений имело двойное назначение, поскольку сопрягалось с производством взрывчатых веществ. По какой-то причине Никита Хрущев решил поставить крест на травопольной системе и всерьез взялся за ученых, поддерживавших данное направление. Это решение тогдашнего генсека могло с легкостью обнулить работу отечественных селекционеров (куда входил и Петр Гончаров), занимавшихся в ту пору кормовыми культурами. К счастью, в 1964 году Хрущева сняли с должности, и работа, начатая нашими «травопольщиками», была продолжена. Что касается Петра Гончарова, то ему удалось сохранить генофонд кормовых трав, за что он получил орден Трудового Красного знамени.

Первым кормовым растением, которое стали вводить в культуру на просторах Сибири, стал так называемый Пырей бескорневищный (новоанглийский), интродуцированный из Америки ученым В. В. Талановым. Петр Гончаров, со своей стороны, большое внимание уделял такому растению, как люцерна. В 1971 году он даже защитил докторскую диссертацию на тему «Люцерна в Восточной Сибири (возделывание, селекция и семеноводство)». При всем достоинстве этой культуры, в сибирских условиях возникала одна проблема – низкие температуры. При температуре – 19 градусов лед разрывал клетки растений. Петром Гончаровым бала предложена особая система агротехники люцерны, при которой заглублялся узел кущения, что позволяло предохранять его от воздействия низких температур. Параллельно велась работа по повышению засухоустойчивости, поскольку в Сибири такая проблема возникает регулярно в конце весны или в начале лета.

Всего в Сибири, по словам Николая Гончарова, создано 334 сорта кормовых культур. Из них около тридцати создано Петром Гончаровым – лично и в соавторстве. На первом месте (по количеству) здесь находятся сорта люцерны и вики посевной. Далее идут сорта костреца, овсяницы луговой, кормового гороха, донника и так далее. Есть в этом списке и суданская трава, несколько недооцененная, но все же имеющая очень серьезное значение, особенно в наше время. Дело в том, что из-за безответственной политики некоторых руководителей страны (включая Михаила Горбачева и Бориса Ельцина) был нанесен сильный удар по семеноводству кормовых культур. Проблема не решена до сих пор (хотя надежды есть). Как заметил Николай Гончаров, если из-за санкций наших «закадычных друзей» нам перекроют поставку семян кукурузы (широко используемой в кормах), а отечественное семеноводство этой культуры не восстановится, положение может спасти как раз суданская трава. Она отличается высокой засухоустойчивостью, не требовательна к почвам и очень отзывчива на удобрения. При этом она очень хорошо силосуется. И хотя, по замечанию Николая Гончарова, белка в суданской траве чуть меньше, чем в кукурузе, в экстренной ситуации с кормами она станет достойным кандидатом на замену.

Стоит также, по словам ученого, обратить внимание и на вику яровую, которая может иметь серьезное значение для нашей молочной промышленности. Она является хорошим белковым кормом, поэтому способствует увеличению надоев. При плохом корме коровы будут долиться как козы, а при хорошем корме козоводство вполне может претендовать на альтернативу молочному крупнорогатому скоту. Руководителям нашей станы, отвечающим за сельское хозяйство, стоит осознать эти простые истины.

Таким образом, потенциал отечественного кормопроизводства еще до конца не раскрыт, и потому нашим ученым есть куда стремиться. И в этой связи необходимо понять, что сворачивать данное направление никто не собирается (какие бы модные веганские течения ни проникали в головы отдельных представителей науки). Как заметил академик Владимир Косолапов во время пленарного выступления, кормопроизводство является масштабной составной частью сельского хозяйства, играющее не только продукционную роль (непосредственное производство кормов), но также выполняющее дополнительные функции, связанные с защитой и улучшением почв. В нашей стране больше половины пашен выделено как раз под кормовые культуры. Для научного обеспечения кормопроизводства работает более ста научных организаций и вузов. Здесь уже давно сформировалась своя научная традиция и свои научные школы. И, учитывая связь этого интеллектуального потенциала с экономикой, трудно предположить, что кто-то попытается – в угоду модным идеям – ликвидировать всё это росчерком начальственного пера.

Да, в нашей недавней истории было немало примеров скоропалительных и легковесных решений, наносящих урон целым отраслям (включая и кормопроизводство – о чем мы говорили). Тем не менее, консолидированное мнение российского научного сообщества показывает, что модные идеологические тренды, идущие с Запада, пока что не овладели умами наших ученых настолько, чтобы они попытались подменить хозяйственную рациональность очередным «всесильным учением». По крайней мере, прошедшая в ИЦиГ СО РАН упомянутая Международная конференция по генофонду и селекции растений наглядно это продемонстрировала.

Олег Носков

Ученые Новосибирского государственного университета, Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Института катализа им. Г.К. Борескова и Института археологии и этнографии СО РАН в составе научной группы Центра коллективного пользования «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ» продолжают работу над созданием отечественного низковольтного универсального ускорительного масс-спектрометра. Проект реализуется при поддержке программы «Приоритет-2030».

— Мы постепенно продвигаемся к созданию низковольтного ускорительного масс-спектрометра собственного производства. Подобная работа уже была проделана более 15 лет назад, когда в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН был собрана первая большая установка УМС, которая, проработав более 10 лет для радиоуглеродного датирования, находится на модернизации, но в серийное производство она не пошла. Теперь же наша цель – наладить производство комплексов, включающих не только установку УМС для анализа С-14, но и приборы и оборудование, необходимые для всех стадий анализа редких изотопов — от пробоподготовки и изготовления мишеней до обработки полученных на УМС результатов. Мы намерены сначала конструировать и собирать отдельные узлы новой установки УМС — ионный источник, перезарядную мишень, детектор, тестировать их, одновременно с этим создавать элементы пробоподготовки и получения катодов для анализа других редких изотопов, в частности Be-10, — а потом объединить их в единый комплекс, — рассказала директор ЦКП «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ», исполняющая обязанности заведующего кафедры физической химии Факультета естественных наук НГУ Екатерина Пархомчук.

В конце прошлого года был сконструирован ионный источник установки УМС. Для этого ученые провели реверс-инжиниринг ионного источника установки MICADAS. Новый источник будет обладать измененными параметрами, направленными на повышение производительности, повышение качества пучка ионов и упрощение обслуживания установки. Также был сконструирован и протестирован детектор. Его разработкой занимались специалисты ИЯФ СО РАН, основным разработчиком стала аспирант института Тамара Шакирова, которая проводила испытания детектора на отечественном ускорителе, а в этом году проведет их и на швейцарской установке MICADAS, принадлежащем НГУ. Первые испытания прошли успешно и применимость детектора для УМС была подтверждена.

Преимущество нового детектора заключается в его универсальности — он рассчитан на работу не только с С-14, как установка MICADAS, но и с другими редкими изотопами: Be-10, Al-26, I-129, как отечественный комплекс, созданный учеными ИЯФ СО РАН. По мнению разработчиков, новый детектор подходит и для крупных, и для компактных ускорительных масс-спектрометров. Одновременно с этим, он расширяет возможности ученых в области анализа редких изотопов, которые, как и радиоуглерод, могут быть верно посчитаны в выделенных и очищенных соответствующих веществах. А поскольку у них существенно разные периоды полураспада, появится возможность датировать более древние объекты и расширить направления исследований. Это важно, потому что радиоуглеродный анализ позволяет определять возраст биологических образцов не старше 75 тысяч лет, а например анализ Ве-10 в геологических объектах — изучать историю происхождения и развития рельефа, хронологию ледников и многое другое. К тому же появится возможность количественно оценивать климатические процессы, которые происходили на нашей планете сотни тысяч лет назад, и прогнозировать будущие.

— В этом году мы планируем произвести все детали нового ионного источника и, возможно, его сборку. Конструкторская документация была подготовлена еще в прошлом году, а на этот год запланирована выточка деталей, создание элементов ионного источника и его сборка. Часть работ будет выполнена в мастерских ИЯФ СО РАН, а тестирование планируется провести на испытательном стенде, — пояснила Екатерина Пархомчук.  

Проведена модернизация графитизатора – добавлены опции, позволяющие создавать графитовые мишени из песков, суглинков, донных осадков и меченых биологических веществ. Ранее для изготовления мишеней необходимой массы из образцов песка было необходимо многократно сжигать пробу. Многократные процедуры приводят к накоплению ошибки в результате увеличения изотопного сдвига и, следовательно, могут исказить радиоуглеродный возраст образца. Теперь же достаточно однократного сжигания большего объема песка, глины или донных осадков, содержащих малое количество углерода, чтобы получить достаточное количество материала для изготовления графитовой мишени. Такое однократное воздействие на образец существенно увеличивает достоверность датирования.

Создание собственного производства отечественного низковольтного ускорительного масс-спектрометров позволит решить кадровую проблему, с которой сталкиваются пользователи данной аппаратуры во всем мире. Екатерина Пархомчук отметила, что на Физическом факультете НГУ готовят высококвалифицированных специалистов по ускорительной физике, но именно специфика ускорительной масс-спектрометрии пока не поддержана кадрами — студентами, аспирантами, магистрантами, а также специалистами более высокого уровня.

— Подготовка таких кадров возможна только при производстве данного мультидисциплинарного комплекса, который включает не только сам ускорительный масс-спектрометр, но также химическую пробоподготовку и установку графитизации. В процессе его создания возможно подготовить необходимых специалистов, которые в дальнейшем смогут справиться со всеми многочисленными проблемами, возникающими при эксплуатации оборудования, уверенно владеть знаниями в области физики ускорительной масс-спектрометрии, понимать специфику создания катодов-мишеней для разных видов исследований. Это необходимо, чтобы произведенные в будущем ускорительные масс-спектрометры стабильно работали, а не простаивали по причине поломок. На данном этапе мы готовы работать со студентами и аспирантами, которые хотели бы связать свою научную деятельность с развитием метода ускорительной масс-спектрометрии, — сказала Екатерина Пархомчук.

Новый российский комплекс ускорительной масс-спектрометрии универсального назначения совместит в себе все преимущества уже имеющихся в Новосибирском научном центре приборов, каждый из которых подтвердил свою точность радиоуглеродного датирования на международном уровне. Работы над его созданием стартовали в прошлом году. При эффективной поддержке работ комплекс УМС будет готов через 5 лет и в дальнейшем планируется его запуск в серийное производство.

29 мая в «Точке кипения – Новосибирск» Технопарка Новосибирского Академгородка начала свою работу первая практическая конференция «Современные геоинформационные технологии 2024». Организатором конференции выступает компания «Дата Ист» при поддержке ГАУ НСО «Новосибирский областной инновационный фонд» и ИТ-Ассоциации «СибАкадемСофт».

Её позиционируют как площадку, где представители ИТ-компаний, отраслевых предприятий, научных институтов и университетов, органов государственной власти и местного самоуправления смогут обсудить основные требования к геоинформационным системам платформенного уровня, оценить роль геоинформационных технологий в процессах цифровой трансформации бизнеса и государственного управления, обменяться опытом отраслевого использования платформенных геоинформационных решений.

«Геоинформационные технологии уже прочно вошли в нашу жизнь, сделали ее комфортнее, безопаснее и интереснее. Их не все видят, но все ими пользуются. У каждого под рукой геосервисы, никто не ездит без автонавигации, многие знают, как получить кадастровую выписку. Однако интересно, что находится «под капотом», внутри геоинформационных технологий. Кто те люди, которые разрабатывают эти системы, несут полезные сервисы и самые яркие инновации? Этому посвящена наша конференция. Мы хотим, чтобы наши гости увидели, что Новосибирский Академгородок и в целом Новосибирск остается и продолжает развиваться, как центр компетенций в области геоинформационных технологий, что мы способны не только создавать мощные информационные системы, но разрабатывать инфраструктурные геоинформационные платформы, способные составить конкуренцию лучшим мировым аналогам», – отметил в своем выступлении на пленарном заседании конференции генеральный директор компании «Дата Ист», председатель программного комитета, к.г-м.н. Вячеслав Ананьев.

Главным продуктом, представленным на конференции, стала инфраструктурная отечественная геоинформационная платформа CoGIS, которая уже применяется в самых различных отраслях.

CoGIS – больше, чем просто геоинформационная система, утверждают ее разработчик - компания «Дата Ист». Отличительной особенностью платформы является возможность создания тематических картографических веб-приложений, не прибегая к классическому программированию, а также большое количество инструментов и модулей, позволяющих настраивать работу платформы под задачи каждого пользователя.

Одним из примеров внедрения платформы, представленным на конференции стал проект «Хваля» - система оценки качества сотовой подвижной электросвязи Республиканского унитарного предприятия по надзору за электросвязью "БелГИЭ" в Республике Беларусь. В результате ее запуска не только операторы сотовой связи, но и сами абоненты могли участвовать в процессе улучшения качества услуг. Выявленные по результатам проведения работ отдельные недостатки, связанные с покрытием и качеством сигнала, передаются операторам сотовой связи, которые анализируют представляемую информацию и планируют мероприятия по устранению выявленных недостатков.

На конференции были представлены и другие примеры использования CoGIS в управлении самыми разными объектами от мегаполисов и отдельных регионов до промышенных предприятий и образовательных учреждений.

Про опыт включения геоинформационных технологий в процесс управления территориями рассказали представители Правительства Ямало-Ненецкого автономного округа, Правительства Новосибирской области и мэрии города Новосибирска. Студенты геолого-геофизического факультета НГУ сегодня применяют эту технологию в своих полевых практиках, заносят данные о горных породах, минералах, месторождениях на карту и ведут всю работу в цифровом формате. Специалисты Центра агрохимической службы Новосибирский с помощью CoGIS проводят оценку плодородия почв. Автоматизация процессов позволяет им отказаться от бумажных карт, быстро получать и анализировать данные от полевых бригад.

Участие в конференции приняло Новосибирское региональное отделение Русского географического общества. В своем выступлении его председатель д.г.-м.н. Игорь Новиков напомнил, что географы всегда пользовались картами, сначала бумажными, потом появились электронные версии, которые сегодня развиваются в гораздо более мощный инструмент – геоинформационные системы.

«Кажется, что сейчас не надо агитировать людей использовать современные геоинформационные технологии, все ими и так пользуются. Но в действительности применяются стандартные решения, а разработчиков очень мало. «Дата Ист» – один из реальных разработчиков, которые создают собственные информационные продукты и платформы, и это требует нестандартных решений. Это дорогостоящие ресурсоемкие вещи, которые нельзя сделать на коленке, малой группой. Мы поддерживаем эти инициативы, потому что за этим стоит будущее», - подчеркнул он.

Также на конференции было подписано соглашение между Новосибирским отделением РГО, ИТ-Ассоциацией СибАкадемСофт и компанией «Дата Ист» об учреждении «Фонда развития геоинформационных технологий». Как отметили учредители, совместные усилия позволят им реализовывать крупные проекты, в том числе направленные на развитие внутреннего туризма.

«Вклад технологической компании «Дата Ист» будет заключаться в предоставлении прав на использование программных продуктов с целью продвижения геосервисов для населения. Русское географическое общество в своих рядах содержит огромное число исследователей нашего мира — людей, которое накопили огромное количество информации, как мы ее называем — геопространственно привязанной, и мы хотим, чтобы это сообщество вместе с нашими коллегами по созданию информационных технологий продвигало геоинформационные технологии именно для людей», – прокомментировал инициативу Вячеслав Ананьев, ставший президентом Фонда.

Сергей Исаев

Слово «радиация» приобрело пугающее значение только после того, как весь мир узнал о страшных последствиях атомных бомбардировок японских городов. Страхи перед третьей мировой войной и особенно – чернобыльская трагедия - многократно усилили негатив в отношении радиации. В этой связи весьма непривычно читать научные публикации первой половины прошлого столетия, где описывалось влияние данного явления на жизнь растений. И что самое интересное: в начале 1940-х годов в СССР проводились соответствующие эксперименты, призванные показать значение радиоактивных элементов в деле повышения урожайности и улучшения качества плодов.

Но начнем по порядку. Когда-то было принято считать, что для жизни растений принципиальное значение имеют 10 – 15 макроэлементов (в их числе – углерод, водород, азот, фосфор, калий, кальций и т.д.). Все остальное (так называемые микроэлементы) относили к случайным примесям, якобы ни на что не влияющим. Правда, затем было точно установлено, что добавление микроэлементов (например, бора или марганца) к основным питательным веществам приводило к лучшему развитию растений и повышению урожайности. Дальнейшие опыты показали, что при полном отсутствии микроэлементов растения вообще не могут нормально развиваться. Кстати, микроэлементы играют важную роль и в жизни животных, и в жизни человека.

А теперь переходим к радиоактивности. Данное явление было открыто в 1896 году французским ученым Беккерелем. Сущность его состоит в том, что атомы некоторых элементов – урана, радия, тория, актиния, калия, рубидия и других (получивших название «радиоактивных») подвержены непрерывному распаду, в результате чего выделяется большое количество энергии в виде альфа-, бета- и гамма-лучей. Этот процесс происходит самопроизвольно и в любой среде, где содержатся такие элементы – в земной коре, в атмосфере, в гидросфере и даже в организмах животных и растений. Для биологов возник закономерный вопрос: какое влияние оказывает радиоактивное излучение на живые организмы?

Уже к 1940-м годам по данному вопросу накопилась большая литература. Так, было установлено отрицательное влияние радиации, особенно при длительном воздействии. Воздействие излучения радиоактивных элементов на живые ткани вызывало местные воспалительные процессы, напоминающие ожоги. Однако чуть позже выяснилось, что отрицательное влияние радиации наблюдалось только тогда, когда применялись высокие дозы облучения. Низкие дозы, наоборот, оказывали благоприятное воздействие. В 1940-е годы радиоактивное излучение уже начали использовать в борьбе с онкологическими заболеваниями.

Много работ было посвящено влиянию радиоактивных элементов на развитие растений. Исследования велись по двум направлениями: 1) изучалось влияние радиоактивного излучения на прорастание семян и процессы роста; 2) в полевых условиях изучалось действие радиоактивных элементов на урожайность. Вначале большинство опытов давало отрицательные результаты: семена теряли всхожесть, листья желтели и опадали, а рост задерживался. Но затем было установлено, что такой результат был связан с превышением дозы. При умеренной дозировке облученные растения, наоборот, развивались лучше, всхожесть семян повышалась, и ускорялось их прорастание.

Был установлен еще один интересный факт: под действием радиоактивного излучения нарушался зимний покой цветочных почек. В довоенных опытах профессора Венского университета Молиша сирень, каштаны и тюльпаны зацветали зимой! По мнению исследователя, растения реагируют на радиоактивное излучение так же, как и на солнечный свет. Например, они изгибались в ту сторону, где находился препарат радия. При внесении же радиоактивных элементов в почву наблюдалось резкое увеличение урожаев. Так, довоенные опыты Колумбийского университета показали, что от внесения малых количеств радия в почву урожай огурцов увеличивался на 35%, кукурузы – на 50%, редиса – на 70%, дыни – на 50 процентов.

Интерес к таким экспериментам был настолько высок, что еще перед Первой мировой войной были выпущены первые радиоактивные удобрения. Правда, широкого распространения они не получили, поскольку их чрезмерно высокая цена не окупалась прибавками урожая. Кроме того, необходимо было соблюдать высокую точность дозировки, в противном случае либо вообще не возникало никакого эффекта, либо наносился вред.

По мнению советских ученых 1940-х годов, неудачи с практическим применением радиоактивных удобрений напрямую связаны с плохой изученностью данного вопроса. Как выяснилось в ходе исследований, радиоактивные элементы достаточно широко представлены в природе, включая и живые организмы. Мало того, было установлено, живые организмы концентрируют такие элементы в отдельных органах. К примеру, головной мозг человека содержит значительно больше радия, чем другие органы тела. Советские ученые еще до войны выявили, что такое водное растение, как ряска, концентрирует радия в сотни раз больше (!), чем его содержится в воде. Радиоактивные элементы содержатся во всех природных водах и во всех почвах. Следовательно, растения постоянно их усваивают (как это происходит с жизненно важными микроэлементами). Отсюда следовал вывод, что радиоактивные элементы могут также оказаться для них жизненно важными.

В Советском Союзе эти вопросы изучали в лаборатории Геохимических проблем имени В. И. Вернадского Академии наук СССР. В контексте данных исследований стоит обратить внимание на некоторые умозаключения советских ученых относительно роли такого макроэлемента, как калий. По их признанию, мы не можем исключить влияние радиоактивности даже в искусственных условиях, поскольку калий постоянно присутствует в качестве необходимого питательного вещества. Известно, что при полном отсутствии калия растения гибнут, и заменить его другим элементом нельзя. Но дело в том, что калий обладает радиоактивностью (он испускает бета-лучи с небольшим количеством гамма-лучей), и нерадиоактивного калия в природе не существует. Благодаря тому, что радиоактивность калия сравнительно слабая, он не оказывает вредного воздействия на растения даже при высоком содержании. По мнению советских ученых, именно радиоактивные свойства этого элемента делают его роль в жизни растений такой исключительно важной.

Этот вывод, считали наши ученые, подтверждался вегетационными опытами, когда вместо калия использовалась соизмеримая по силе радиации доза изотопов урана, дающих такие же бета-лучи, как и калий. Эксперименты проводились с сахарной свеклой. В результате повысилась ее урожайность и сахаристость. И что весьма показательно: используемый изотоп урана – так же, как и калий, концентрировался в молодых органах растений. Аналогичные эксперименты проводились и с другими культурами.  Было также установлено, что положительное действие радиоактивных элементов проявляется в увеличении плодоношения, усилении и ускорении цветения, а также в увеличении углеводов (конкретно речь идет о сахарах) в соке плодов и корнеплодов. Например, в 1942 году опыты с сахарной свеклой показали, что добавление радия к полным удобрениям приводило к повышению сахаристости с 14 процентов до 20 процентов (на одних и тех же почвах).

Эти опыты, полагали ученые, открывали широкие перспективы применения радиоактивных элементов в сельском хозяйстве. Интересно, что действие радиации на растения они сравнивали с действием витаминов на животных. Витамины, как известно, необходимы для нормального развития. То же самое касается и радиоактивных элементов применительно к растениям. Правда, не совсем была понятна сама сущность положительного воздействия радиации. На сей счет выдвигались гипотезы, стилистические напоминающие натурфилософские идеи эпохи Ренессанса. Так, в 1940-е годы наши ученые всерьез заявляли о том, что речь идет о влиянии «невидимой» («скрытой») энергии, играющей – наряду с солнечной энергией – важную роль в синтезе сложных соединений (углеводов, белков) внутри живых клеток. Многие вопросы, конечно же, всё еще остаются открытыми. И все же стоит отметить, что данное направление исследований само по себе столь обширно, что не утрачивает актуальности вплоть до наших дней и, вне всяких сомнений, нуждается в фундаментальных исследованиях.

Николай Нестеров

Одна из ключевых точек роста для экономики Восточной Сибири и Дальнего Востока – магистральный газопровод «Сила Сибири», введённый в эксплуатацию в конце 2019-го года. В Центре экономики недропользования нефти и газа Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН представили цифры по итогам первых лет работы газопровода и дали прогноз до середины XXI века.

Почему этот инфраструктурный проект так важен?

Полный маршрут «Силы Сибири» проходит по территории пяти субъектов Российской Федерации – Иркутской и Амурской областей, Еврейской автономной области, Республики Саха (Якутия) и Хабаровского края. Это открывает новые перспективы для развития промышленности.

– Газопровод «Сила Сибири» позволяет осваивать запасы многокомпонентного газа уникальных месторождений, в том числе, содержащих такие ценные компоненты как гелий, – отметили в ИНГГ СО РАН. – Газопроводная система является важнейшим инфраструктурным объектом, который стимулирует появление и развитие газоперерабатывающих и газохимических производств на востоке России. Эти предприятия будут выпускать продукты высоких переделов с высокой добавленной стоимостью.

Экспортный потенциал «Силы Сибири» составляет 38 млрд куб. м природного газа в год. По итогам 2023 года объём поставок газа по газопроводу уже вырос до 22,7 млрд кубометров, и эта цифра будет только увеличиваться.

Как подчеркнули в ИНГГ СО РАН, главным получателем газа по «Силе Сибири» сейчас является Китай, но в перспективе газопровод может стать основой газификации южных и юго-западных районов Республики Саха (Якутия) и других регионов Дальнего Востока.

Какие месторождения питают «Силу Сибири»?

Основными источниками сырья для «Силы Сибири» являются уникальные месторождения природного газа – Чаяндинское и Ковыктинское. По текущим оценкам, их запасов хватит до конца XXI века.

Запасы Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного в Республике Саха (Якутия), оцениваются в 1,04 трлн кубометров газа. Планируемый уровень добычи на месторождении – 25 млрд куб. м газа в год.

С 2019 г. на Чаяндинском месторождении добыто 35 млрд кубометров газа и к 2051-му году увеличится до 721,2 млрд куб. м. По оценкам специалистов ИНГГ СО РАН выработанность запасов месторождения составит 63,5 %.

Кроме того, для нужд «Силы Сибири» в декабре 2022 г. было запущено Ковыктинское месторождение, находящееся в Иркутской области. Его запасы составляют 1,65 трлн кубометров газа.

На данный момент из этого месторождения добыто только 3,3 млрд кубометров газа, однако годовой уровень добычи составит до 27 млрд куб. м в год, а к 2051-му году на Ковыктинском месторождении планируется добыть суммарно 665,1 млрд кубометров газа. Как прогнозируют в ИНГГ СО РАН, выработанность запасов месторождения составит 43,7 %.

Также к «Силе Сибири» планируется подключить Тас-Юряхское и Верхневилючанское месторождения, осваиваемые ПАО «Газпром» в Республике Саха (Якутия). Не исключено, что со временем к газопроводу будут подключены и месторождения других недропользователей, однако по оценке ИНГГ СО РАН до 2050 г. газопровод надёжно обеспечен собственной сырьевой базой компании.

Опубликовано пресс-службой ИНГГ СО РАН

Сотрудники лаборатории эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО РАН, используя клеточные модели, показали, что дефекты гена рецепторов липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), связанные с семейной гиперхолестеринемией (СГХС), приводят к нарушениям работы не только клеток печени (как было известно ранее), но и кровеносных сосудов. Результаты исследования опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.

Семейная гиперхолестеринемия – это наследственное заболевание, при котором генетическое повреждение является причиной высокого уровня холестерина крови, что, в свою очередь, проявляется в развитии атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний. В 85 – 90 % это заболевание связано с нарушениями в работе гена рецепторов ЛПНП, которые в гетерозиготной форме присутствуют приблизительно у одного из трехсот человек. Таким образом, мы говорим об очень большом количестве людей, оказывающихся в группе риска развития этой наследственной патологии.

Ее изучением на протяжении ряда лет в рамках проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда, занимаются сотрудники лаборатории эпигенетики развития совместно с коллегами из НИИ медгенетики томского НИМЦ и московского НИМЦ кардиологии имени академика Е.И. Чазова. Как и в случае с рядом других заболеваний, исследования проводят с помощью клеточных моделей, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток реальных пациентов, что открывает перед учеными новые возможности.

Ранее было известно, что нарушения в гене рецепторов ЛПНП сказываются на работе клеток печени – гепатоцитов, которые перестают улавливать холестерин в нужных объемах, он копится в кровеносной системе, что приводит к образованию атеросклеротических бляшек, а те, в свою очередь, вызывают повреждения внутреннего слоя кровеносных сосудов, состоящего из эндотелиальных клеток.

«Мы стали первыми, кто изучал влияние нарушений гена рецепторов ЛПНП на сами эндотелиальные клетки. С помощью клеточной модели пациента мы смогли узнать, что происходит с этими клетками, даже если они не вступали в контакт с атеросклеротической бляшкой, сравнили их с аналогичными клетками здоровых людей. И доказали, что нарушения в работе гена рецепторов ЛПНП сами по себе негативно влияют на клетки сосудов», – рассказала старший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Ирина Захарова.

Результаты исследований, проведенных на клеточных моделях, помимо расширения знаний о механизмах развития распространенного наследственного заболевания имеют и очевидное прикладное значение.

Во-первых, они подтверждают преимущества, которые дают такие клеточные модели в подборе эффективных средств терапии для лечения СГХС. Это довольно актуальная проблема, поскольку не более 3-6 % пациентов с гетерозиготной формой заболевания в результате лечения показывают восстановление до нормальных показателей холестерина. Улучшить статистику можно с помощью подбора лекарств с учетом класса нарушений в гене (сегодня их выделено пять), а в идеале – индивидуальных особенностей пациента. И, как минимум, выбирая новые цели для терапии, необходимо учитывать выявленное влияние нарушений на сами клетки сосудов.

Но встает вопрос, как осуществить этот подбор. «Животные, в силу различий в метаболизме, плохо подходят для испытаний лекарственных препаратов. Есть свои недостатки и у клеточных моделей, где нарушения в работе гена были созданы искусственно. Наши модели, созданные из клеток реальных пациентов, дают более релевантные результаты, являясь действенным инструментом развития персонифицированной медицины», - объяснила Ирина Захарова.

Во-вторых, проводя дальнейшие исследования эндотелиальных клеток больных СГХС, ученые ИЦиГ показали, что с помощью CRISPR/Cas-опосредованных методов их можно отредактировать и восстановить функциональность клеток до нормы.

Работы по клиническому применению геномного редактирования для лечения пациентов с СГХС уже ведутся за рубежом. В конце прошлого года было объявлено о начале кинических испытаний препарата, исправляющего нарушения в другом гене пациента. Правда, в отличие от гена рецепторов ЛПНП, он отвечает только за 1-2 % случаев заболевания. Тем не менее, по оценке Ирины Захаровой, объединение опыта создания подобных препаратов с имеющимися результатами исследований ученых ИЦиГ откроет хорошие перспективы для дальнейшего развития терапии атеросклероза.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Влияет ли Россия на векторы развития мировой энергетики? В данном случае мы говорим не об опосредованном влиянии (через продажу нефти и газа), а о влиянии непосредственном, то есть о влиянии через наглядный пример для остальных стран. Возможно, еще пару лет назад мы бы не решились отвечать на этот вопрос утвердительно, учитывая моду на ветряки и солнечные панели, активно продвигаемую западными странами. Руководство нашей страны, как мы знаем, относится к данному направлению достаточно сдержанно, равно как и к самой идее влияния на климат планеты через «зеленый» энергетический переход.

Об этом (напомним еще раз) красноречиво свидетельствует официальная позиция российского Главы государства. Как мы уже неоднократно писали, в своих выступлениях на «Энергетической неделе» Владимир Путин постоянно подчеркивает значение атомной энергетики для развития нашей страны. В настоящее время атомная отрасль переживает революционные изменения, связанные с использованием атомных реакторов малой мощности. Один такой реактор (о чем мы также писали) уже действует на плавучей АЭС «Академик Ломоносов», находящейся в порту города Певек на Чукотке.  В скором времени в эти края прибудут еще два аналогичных объекта. То есть Россия уже воплощает новые атомные энергетические технологии не на бумаге, а наглядно, «в железе».

Оказывает ли данный пример влияние на развитие мировой энергетики? Безусловно. Причем, речь идет не только о том, что госкомпания «Росатом» реализует сейчас более двадцати крупных проектов АЭС в разных странах (в основном – в странах так называемого «Глобального Юга»). Самым показательным моментом является то, что российский пример сильно впечатлил руководителей развитых стран из числа наших «геополитических противников». В некоторых европейских странах (например, в Великобритании и во Франции) в последнее время участились разговоры о важной роли «мирного атома» в деле реализации климатических целей. Атомная энергетика неожиданно «позеленела» в глазах тамошних руководителей. А совсем недавно президент США Джозеф Байден чуть ли не слово в слово воспроизвел «нарративы» Владимира Путина насчет новейших атомных энергетических технологий и их роли в создании энергетики будущего.

Так, в апреле этого года, выступая на конференции Международного профсоюза электриков (IBEW – International Brotherhood of Electrical Workers), президент Байден вдруг «вспомнил» об атомной энергетике. По его словам, правительство намерено инвестировать в эту отрасль, чтобы подтвердить лидерство Америки в новых технологиях, таких, как атомные реакторы малой мощности.   Он посетовал на то, что руководство страны слишком долго полагалось на импорт урана. И в этой связи самым досадным обстоятельством является тот факт, что в числе важнейших поставщиков ядерного топлива оказалась Россия, которой Америка якобы не может доверять ввиду «агрессивной» политики Владимира Путина. Поэтому в настоящее время администрация Байдена работает над тем, чтобы всё это изменить.

Первоочередной задачей, отметил американский президент, является налаживание производства ядерного топлива для реакторов малой мощности в самой Америке. На эти цели правительство США инвестирует порядка трех миллиардов долларов, и как уверяет Байден, уже получены первые обнадеживающие результаты. На одном из заводов на юге Огайо, сообщил он, уже произвели первые 200 фунтов (90 кг) обогащенного урана, предназначенного для малых реакторов. Как сказал сам Байден, данная партия «современного» ядерного топлива произведена впервые в истории США. К концу года производители обещают произвести уже тонну данного продукта.

Что особо примечательно в этом выступлении, и какие мы можем сделать выводы? Разумеется, Америка умела обогащать уран как минимум с 1945 года, что она наглядно продемонстрировала, сбросив атомные бомбы на два японских города. Тема малых атомных реакторов также не является для американцев чем-то совершенно новым, учитывая, что они давно занимаются такими разработками (правда, пока еще не воплощенными в «железе»). Преимущество России здесь в том, что наша страна не только запустила такие объекты, но и смогла серьезно удешевить процесс обогащения урана. И не будь нынешнего «геополитического противостояния», США спокойно импортировали бы обогащенный уран для малых реакторов из нашей страны. Однако в условиях противоборства двух ядерных держав зависимость от российских поставок стала бы откровенным признанием утраты лидерских позиций США в данной отрасли, что способно послужить очередным моральным ударом для нынешнего «мирового гегемона».

Еще года три назад здесь не придавали решающего значения прорывным успехам России в создании новых ядерных технологий. Например, в конце 2021 года Джо Байден подписал указ о мерах по обеспечению энергетической безопасности (чему мы посвятили тогда отдельную публикацию). «Мирный атом» там не фигурировал вообще. Всё внимание сосредотачивалось на солнечной энергетике. И тут – такой неожиданно «громкий» разворот в сторону ядерных технологий, с которыми американское руководство теперь связывает большие надежды в плане энергетического перехода.

В этом году администрация Байдена (точнее, Бадена-Харрис) неоднократно подтверждала свое намерение «восстановить» лидерство США в области атомной энергетики, обозначая именно Россию в качество главного конкурента, уже «захватившего» почти половину мирового рынка услуг по обогащению урана. Зависимость США и Европы от российских поставок находятся на уровне 20–30 процентов. Администрация Байдена-Харрис в настоящее время делает все возможное (согласно официальным заявлениям), чтобы разорвать эту связь. Именно поэтому такое внимание сейчас уделяется налаживанию собственного производства обогащенного урана. В октябре прошлого года Байден обратился к Конгрессу с просьбой предоставить дополнительное финансирование отрасли на сумму 2,16 миллиардов долларов с параллельным запретом на импорт российского уранового продукта. Конгресс не поскупился и 8 марта нынешнего года выделил 2,72 миллиарда долларов. И если верить упомянутым заявлениям Байдена, процесс с производством топлива для малых атомных реакторов налаживается.

Особо привлекательно выглядит в этом контексте идея перевода угольных электростанций на «мирный атом». То есть вместо традиционных угольных котлов источником энергии будут там служить современные малые реакторы сопоставимой мощности. Согласно данным Министерства энергетики США, таким путем могут быть преобразованы сотни УТЭС. Благодаря такому энергопереходу, считают в Министерстве, установленная мощность атомных объектов может быть увеличена с нынешних 95 ГВт до 250 ГВт!

Обратим внимание, что данная инициатива намеренно вписывается в контекст климатической политики и позиционируется как один из способов расширения доли «чистой» энергии. То есть, как мы уже упомянули выше, «мирный атом» неожиданно «позеленел» в глазах лидеров ведущих западных стран. Солнце и ветер, конечно же, из глобальных планов не вычеркиваются, но уже не испытывают той всепроникающей «любви», что была еще лет пять назад.

Связана ли такая неожиданная корректировка приоритетов с влиянием российского примера, где атомная энергетика никогда не сбрасывалась со счетов и всемерно поддерживалась государством без всяких оглядок на увлечения ВИЭ в других странах? Несомненно, российский пример не мог не оказать влияния. И в определенной мере озвученные планы американского руководства в отношении ядерных технологий представляют для нашей страны однозначный вызов.

Впрочем, идея восстановления американского ядерного лидерства пока что сталкивается с ощутимыми препятствиями на пути воплощения в жизнь. Так, под вопросом оказался проект строительства современной АЭС с шестью малыми реакторами (совокупной мощностью 462 МВт) в штате Юта.  Данный проект стоимостью 1,35 миллиардов долларов был ободрен Министерством энергетики США в 2020 году. Государственная поддержка составляла порядка 600 миллионов долларов. Срок реализации рассчитывался на 10 лет (то есть до 2030 года). Однако в январе прошлого года компания NuScale, реализующая данный проект (подчеркиваем – при государственной поддержке), заявила о том, что расчетная цена одного киловатта электроэнергии может оказаться выше как минимум в полтора раза, чем предполагалась вначале. Фактически, компания призналась в слишком высоких затратах на реализацию подобных проектов. Имел ли тут место «распил» бюджетных средств (государственная поддержка, подчеркивают наблюдатели, выделялась здесь не на конкурентной основе), гадать не будем. Ясно одно: отсутствие в этом деле хороших практических результатов ставит крест на амбициозных планах американского руководства «восстановить» лидерство США в сфере передовых ядерных технологий.

Кроме того, ситуацию усугубляет активизация открытых противников «мирного атома», не разделяющих мнение о его экологической «чистоте». Они обращают внимание не только на перспективы захоронения большого количества ядерных отходов, но и на угрозы, исходящие от глобального потепления. Дескать, из-за сильной жары будут иссякать водные источники, а это, в свою очередь, сделает-де невозможным охлаждение атомных реакторов. Счетная палата правительства США уже сигнализирует Комиссии по ядерному регулированию о том, чтобы разрешения на строительство новых АЭС выдавались с обязательным учетом последствий климатических изменений. Правда, не совсем понятно, существует ли точная модель, способная выдать достоверный прогноз относительно иссушающей жары. В любом случае это означает, что реализация проектов в области атомной энергетики подвергнется дополнительной бюрократической волоките, что только снизит привлекательность таких проектов для частных инвесторов.

Мы сейчас не будем гадать, как американское руководство выйдет из столь запутанной ситуации. Главный вывод, который напрашивается из всей этой истории, показывает, насколько нецелесообразно (и даже нелепо) вписывать планы по развитию атомной энергетики (да и любой энергетики вообще) в контекст так называемой климатической политики. Мудрость российского руководства заключается в том, что оно этого пока что не делает. И будем надеяться, что не сделает и впредь.

Андрей Колосов

Разработка новых технологий создания и модификации конструкционных и функциональных материалов – довольно длительный процесс. Порой, чтобы получить требуемый комплекс свойств на поверхности конструкционных материалов, предназначенных в том числе для работы в экстремальных условиях, необходимо несколько месяцев и даже лет. Специалисты Института сильноточной электроники СО РАН (ИСЭ СО РАН) совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) создали вакуумно-электронно-ионно-плазменный стенд (ВЭИПС), который позволит в разы снизить срок подобных работ. Стенд установлен на канал синхротронного излучения (СИ), и специалисты могут наблюдать in situ, как происходит эволюция фазового состава, параметров структуры упрочняющих, антикоррозионных и жаростойких покрытий в ходе их нанесения на материал. Это позволит в режиме реального времени оптимизировать процесс нанесения покрытия. Предварительные эксперименты по отработке технологии проходят в ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП «СЦСТИ»). Планируется, что в будущем стенд заработает на одной из пользовательских станций ЦКП «СКИФ». Стенд создан в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019 – 2027 годы.  

Поверхностная инженерия – одно из перспективных направлений в области материаловедения, направленное на улучшение физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик материалов. Поверхностная инженерия включает множество методов модификации поверхности, в том числе пучково-плазменные. Для того, чтобы произошло осаждение упрочняющих и жаростойких пленок или формирование новых соединений на поверхности материала, на нее воздействуют потоками ионов, плазмы, пучками электронов, лазерным излучением и др.

«Методов инженерии поверхности довольно много, – рассказывает кандидат технических наук заведующий лабораторией пучково-плазменной инженерии поверхности ИСЭ СО РАН Владимир Денисов. – В Институте мы создаем электроразрядное и плазменное оборудование и разрабатываем технологии, которые позволяют улучшать характеристики материалов. Например, воздействуя на поверхность какой-то детали плазмой, мы можем осадить на нее ионы титана и азота, которые, вступая в химическую реакцию друг с другом, образуют единую кристаллическую решетку и формируют покрытие нитрид титана. Твердость такого металлокерамического покрытия составляет 25 Гигапаскалей, что значительно выше этой же характеристики у твердого сплава.  

В целом все методы направлены на решение одной большой задачи – создание конструкционных материалов, способных работать в экстремальных условиях. Например, одна из деталей газотурбинных двигателей самолетов – лопатка турбины, которых может насчитываться в двигателе несколько сотен, – постоянно работает при температурах выше 1000 градусов, и к тому же в условиях термоциклирования, то есть постоянного и резкого изменения температурного режима. Соответственно, на ее поверхности нужно создавать специальные покрытия. Как и на материалах, используемых в космической, атомной, ядерной отраслях, потому что они постоянно испытывают воздействие критических температур, кавитационных процессов, химического воздействия, ионизирующего излучения и других экстремальных факторов».

  Одна из проблем при создании жаропрочных и упрочняющих покрытий в том, что процесс отработки технологии нанесения, зачастую, идет «вслепую». Физики не могут управлять процессом синтеза различных материалов in situ, а соответственно, подбор параметров для получения необходимых свойств и общее время разработки технологии может занимать от нескольких месяцев до нескольких лет. Чтобы в разы снизить этот срок, ИСЭ СО РАН совместно с коллегами из ИЯФ СО РАН и еще нескольких российских научных и образовательных организаций создали стенд ВЭИПС, на котором в режиме реального времени можно проводить исследования процессов синтеза покрытий различными методами пучково-плазменной инженерии. «Изюминка» совместного проекта – в использовании синхротронного излучения.  

«СИ позволит нам кратно снизить время, необходимое для проведения исследований по определению механизмов и закономерностей, которые влияют на процесс синтеза различных материалов, – добавляет Владимир Денисов. – Семь научных групп уже провели ряд экспериментов на стенде ВЭИПС с использованием пучка СИ и продемонстрировали, что мы, действительно, можем получать всю необходимую информацию о процессе значительно быстрее, чем обычно – всего за пару дней. Например, эксперименты по напылению материалов вакуумно-дуговым методом показали, в какие моменты и как необходимо менять ток разряда, давление и еще пару параметров, чтобы изменить фазовый состав многокомпонентного покрытия. То есть мы продемонстрировали, что оператор, который растит покрытие может целенаправленно, меняя условия эксперимента, управлять процессом синтеза. Только представьте, для метода электронно-пучковой модификации вам нужно реализовать 20 технологических шагов процесса, и после каждого шага вы видите изменение фазового состава и параметров структуры формируемого поверхностного сплава. Без СИ это было просто невозможно».  

Первые эксперименты со стендом ВЭИПС проводились на пользовательских станциях «Прецизионная дифрактометрия и аномальное рассеяние» и «Прецизионная дифрактометрия-2» ЦКП «СЦСТИ». Здесь свои эксперименты проверили научные группы из пяти лабораторий Института сильноточной электроники, лаборатории пучков частиц института электрофизики УрО РАН, кафедры технологии машиностроения Уфимского университета науки и технологий, лаборатории физики упрочнения поверхности ИФПМ СО РАН.  

«ИСЭ СО РАН имеет богатый опыт разработки технологий нанесения, – рассказывает ведущий научный сотрудник ЦКП «СКИФ» инженер I категории ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Александр Шмаков. – Но когда наши коллеги работают в обычных своих условиях, они не могут в режиме реального времени диагностировать, как при тех или иных методах и параметрах нанесения растет пленка, какие кристаллические фазы формируются, появились ли микронапряжения, достигнута ли хорошая адгезия с поверхностью. Изучение нанесенных покрытий происходит на лабораторных дифрактометрах постфактум, когда процесс нанесения уже завершен. In situ его можно увидеть при помощи синхротронного излучения. Мы это делаем на наших экспериментальных станциях на СИ, получая информацию о фазовом составе, фазовых переходах, химических превращениях, структурных изменениях и прочем, что интересует пользователя».

По словам Владимира Денисова, с основной частью задач проекта коллаборация ученых справилась. «Мы разработали и создали стенд ВЭИПС, объединили его с источником СИ ЦКП “СЦСТИ” и, собрав широкий круг пользователей, экспериментально подтвердили эффективность его работы. Скоро будет запущен ЦКП “СКИФ”, и у нас есть год, чтобы усовершенствовать стенд и реализованные на нем методики, запустить программное обеспечение для автоматизированной обработки получаемых экспериментальных данных», – добавляет Владимир Денисов.  

Разработка и создание стенда ВЭИПС выполнена в ходе комплекса мероприятий по созданию инфраструктуры для развития синхротронных и нейтронных исследований на территории России как часть научно-исследовательского проекта, реализуемого в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019 – 2027 годы. Помимо создания установки проект включает в себя комплекс научных мероприятий и мероприятия по подготовке кадров в области синхротронных и нейтронных исследований в РФ и привлечению научных групп к исследованиям с использованием синхротронного излучения.

Головным исполнителем является ИСЭ СО РАН, соисполнителями выступают ИЯФ СО РАН, Томский политехнический университет, Томский государственный университет, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Институт электрофизики Уральского отделения РАН, Уфимский университет науки и технологий и предприятие авиационной отрасли НПА «Технопарк-АТ»(г. Уфа).   Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН   Фото В. Денисова

Некоторое время назад мы рассказывали про устройство против списывания на экзаменах с помощью микронаушников, созданное новосибирскими инноваторами. За прошедшее время стартап продолжил завоевывать российский рынок. Проектный менеджер компании «Рублефф Технолоджи» Ангелина Шмидт рассказала нашим читателям о том, как развивается их технология и каков коммерческий потенциал у подобных решений.

– Ангелина, Вы называете свою продукцию «решениями в области равенства прав испытуемых». Объясните, как это работает?

– Такие устройства применяют во время организации и проведения различных испытаний, будь то проверка знаний в образовательной сфере, шахматный и киберспорт, экзамен по правилам дорожного движения в автошколе, есть даже примеры использования в казино. Наша продукция основана на ключевой технологии компании – «Антимикронаушник «У.М.», защищенной в России и на международном уровне. Технология идентифицирует пользователя, неправомерно использующего микронаушник, и записывает полученный материал для последующей доказательной базы.

– Насколько это вообще важно, бороться со списыванием?

– Знаете, когда со мной заводят разговор на эту тему, я обычно задаю встречный вопрос – «А доверите ли Вы свое здоровье или здоровье своего ребенка врачу, который списывал на экзамене?» И еще ни разу никто не ответил мне утвердительно. А этот вопрос не такой риторический, как может показаться на первый взгляд. Главный разработчик технологии – выпускник медицинского вуза – видел, как часто студенты списывают на экзамене с помощью микронаушников, и что преподаватели ничего не могут с этим сделать. Но это же относится не только к медицинским вузам. Хотите ли вы жить в здании, которое спроектировал такой архитектор, летать в самолете, который строили или проектировали люди, списавшие во время экзамена на профпригодность? Такие вопросы ярко показывают, насколько от компетенции людей вокруг нас зависят наша жизнь, здоровье, развитие страны, как бы громко это не звучало. Так что, да, я считаю, что наша разработка решает очень важную для всего общества задачу.

– А насколько эффективно она ее решает? Применение Вашей системы гарантированно ставит барьер списыванию?

– Наша продукция перекрывает не все способы списывания, она нацелена против микронаушников, но в этом направлении обеспечивает достаточную надежность, чтобы можно было обеспечить равенство среди экзаменуемых на основе их собственных знаний. Достигается это еще и благодаря тому, что сегодня мы предлагаем не один продукт, а целую линейку устройств, которые различаются по функционалу, цене и методу использования. Одни варианты просто фиксируют наличие работающего микронаушника у испытуемого, более продвинутые версии могут транслировать ту информацию, которая по нему передается, доказывая, что человек слушает не музыку, а подсказки.

Есть вариант «У.М.-улей», это система, состоящая из материнского устройства, которое находится у преподавателя и меньшими по размеру устройствами, установленными на каждой парте в помещении, где проводится экзамен. С помощью этой системы преподаватель легко может увидеть, кто пользуется микронаушником, не покидая своего рабочего места.

Есть и более портативные устройства. Наша новейшая разработка – антинаушник в форме петлички, который крепится на одежду. Такие устройства могут использоваться при онлайн-прокторинге (компании, организующие сдачу онлайн-экзаменов). Сейчас в этой области применяются системы на основе искусственного интеллекта, которые отслеживают попытки списывания по движению глаз, посторонним звукам, но их можно обойти как раз с помощью микронаушника. Наше устройство закрывает эту уязвимость системы. Предполагается, что их выдают испытуемым на время экзамена, они закрепляют их на одежде так, чтобы было видно экзаментатору – устройство есть и оно активно. А дальше, когда устройство засекает работу микронаушника, оно оповещает об этом систему антисписывания.

Таким образом, имея целую линейку таких систем, мы можем подобрать оптимальное решение, учитывая пожелания пользователя: сколько устройств, какие масштабы аудитории, какая нужна сервисная поддержка и т.д.

– В нашей стране есть аналоги Вашей разработки?

– Нам известно, что похожие по назначению устройства создавали в Белорусском государственном университете. Но они отстают от нас на несколько лет, а самое главное – они не стремятся сделать рыночный продукт, их решения предназначены только для внутреннего использования.

– Вы уже вывели свою разработку на рынок. Каковы первые результаты? И насколько велик потенциальный спрос на подобные устройства?

– Да, наши устройства представлены на рынке и вызывают интерес. Так, зимой мы успешно провели официальную апробацию использования наших устройств при проведении ЕГЭ, в результате, федеральными организаторами экзамена было принято решение в конце текущего учебного года применить ее в одном из регионов страны в качестве «пилотного». А дальше, если все опять-таки пройдет успешно, можно замахиваться на общероссийский масштаб. И это доказывает, что мы только заходим на рынок, его потенциал огромен. Ведь помимо общеобразовательных учреждений, есть вузы, есть корпоративное обучение, автошколы и многое другое.

– Исходя из Вашего опыта, что самое сложное для развития высокотехнологичного стартапа в успешный бизнес?

– По-моему, сегодня существует достаточно разных механизмов поддержки, но сам технологический рынок еще только развивается. И в силу этого трудно прогнозировать, что будет дальше с любым проектом, потому что не все зависит от самих стартаперов. Другой момент, на который надо обращать внимание уже самим разработчикам: на начальном этапе все стартапы борются за ресурсы, хватаются за любую подвернувшуюся возможность и в итоге, работа над проектом распыляется. Важно собрать все в единое целое, структурировать. И не врать самому себе в стиле «это точно взлетит, мы должны делать только так». Надо уметь слушать окружающих, клиентов, свою команду. Тогда получится найти оптимальную стратегию развития.

– Вы сказали, что мер поддержки инновационных стартапов достаточно. А какие, опять же из Вашего опыта, оказались наиболее эффективными?

– У нас сложился положительный опыт сотрудничества с Фондом содействия инновациям, именно на средства их гранта мы сделали первое готовое устройство. Затем стали резидентами Сколково и Академпарка, больше поддержки, как менторской, так и в плане налогов, получили от Сколково.

Еще очень полезным стал Новосибирский областной инновационный фонд. Я ни в одном другом регионе не встречала больше такой структуры, куда можно прийти с вопросами – «А что делать дальше? Где взять деньги?» и получить список актуальных рекомендаций. Или тебя могут даже взять за руку и отвести в нужное место, к потенциальному инвестору. Плюс они делают письма заинтересованности, которые могут быть добавочным плюсом на грантовом конкурсе. При этом хочу отметить, что фонд постоянно развивается, генерирует какие-то новые механизмы помощи, инициативы. Это тоже говорит в их пользу.

– Иногда стартаперы жалуются, что их заявки на грант раз за разом не проходят на конкурсе. Что Вы им посоветуете?

– Все проще, чем кажется. Надо внимательно изучить методические рекомендации от грантодателя, там много наводящих вопросов, ответы на которые хотят видеть в вашей заявке эксперты. Кроме того, надо уметь доказать значимость своего проекта, а также свою уверенность в его успехе. При соблюдении этих условий шансы на успех заметно повышаются.

– Какие у Вас планы по развитию собственных разработок?

– Как я уже сказала, мы расширяем свое присутствие на рынке, в частности, сотрудничая с федеральными организаторами ЕГЭ. Одновременно, работаем над дальнейшим расширением линейки устройств. Опыт показал, что не всегда их проще приобретать организациям, цикл сделки может быть огромным, вплоть до года. И мы разрабатываем недорогие облегченные модели, которые адресованы не организациям, а физическим лицам, например, преподавателям, которые заинтересованы в честности на экзаменах по своему предмету. Еще одна задача, которую мы сейчас решаем – повышение степени локализации комплектующих. Это в нынешних условиях может стать критически важным фактором при расширении производства. Нам уже удалось продвинуться на этом пути, но и тут еще есть, куда расти.