В Новосибирской области с 17 по 21 июня 2024 года пройдет проектно-образовательное мероприятие «Остров». Площадка для совершенствования компетенций, развития проектов и обмена опытом является частью форума «Архипелаг». Интенсив проводится Правительством Новосибирской области, Фондом научно-технологического развития Новосибирской области при поддержке АНО "Платформа НТИ".

Деловая программа по трем трекам подготовлена для технологических компаний, проектных офисов, учёных и вузов из разных регионов России. Ожидается участие представителей 40 регионов, это команды из Новосибирска, Красноярска, Омска, Кемерова и других городов. В числе основных площадок – НГТУ НЭТИ (площадка БАС), НГАУ (биотехнологии и продовольственная безопасность), НГПУ (аддиктивная фабрика БАС), центр культуры и отдыха «Победа» (социальное проектирование и креативные индустрии), «Точка кипения - Новосибирск» в Академпарке (всероссийский съезд "Точек кипения").

Цель интенсива – проработка управленческих и технологических решений, направленных на вовлечение регионов-участников в реализацию Стратегии научно-технологического развития России. Среди задач мероприятия – создание площадки для обсуждения и тестирования проектов запуска новых рынков, инициатив и отраслей, а также подготовка региональной команды региона для участия в федеральном Проектно-образовательном интенсиве «Архипелаг» в период с 8 по 21 июля 2024 года.

График работы локаций интенсива:

17 июня – открытие площадки в НГАУ, по адресу ул. Никитина, д. 155 (новый корпус, «Точка кипения») в 10.00 с участием вице-губернатора Ирины Мануйловой. Пресс-подход запланирован в 10.20. Открытие площадки НГТУ НЭТИ с участием министра науки и инновационной политики НСО Вадима Васильева, на проспекте Карла Маркса, д. 20, актовый зал 1 корпуса (в 10.00). Пресс-подход в 10.20.

20 июня – спортивные состязания по управлению беспилотным авиационным системам на стадионе «Локомотив», ул. Первомайская, д. 154, с 10.30 до 20.00.

21 июня – закрытие интенсива в МВК «Новосибирск Экспоцентр».

Подробности и регистрация на сайте - Остров2024.рф

Премьер-министр Михаил Мишустин провел стратегическую сессию по двум новым национальным проектам «Средства производства и автоматизации» и «Инфраструктура для жизни». Для научно-технологической сферы более важным является НП по роботам и станкам.

Станкостроение и робототехника являются ключевыми направлениями, которые необходимы для дальнейшего развития экономики, повышения производительности труда, импортозамещения и импортоопережения.

Отечественная промышленность растет, а главным драйвером является машиностроение. Но отечественные компании постепенно достигают пределов расширения производства.

Для их преодоления требуется качественный скачок:

технологическое перевооружение машиностроительных предприятий;

организация автоматизированного и современного производства (включая роботов и станки).

Требуются новые станки, кадры, товары (в т.ч. станки для производства других станков). Это позволит суверенизировать данную отрасль, обеспечить технологическую самодостаточность страны, продолжив развитие за счет внутренних возможностей.

В 2023 г. станкостроительная отрасль развивалась значительными темпами.

Уточнены меры помощи: кластерная инвестплатформа, льготные кредиты, субсидии на НИОКР и пр.

Действует программа развития станкоинструментальной промышленности и робототехники. Объём финансирования – более 300 млрд рублей до 2030 года.

На ее базе будет сформирован новый национальный проект «Средства производства и автоматизации». В числе его целей будет достижение определенных президентом показателей по роботизации.

Эти меры позволят создания кумулятивный эффект для экономики, а также «вытягивающий» для смежных областей. Также новый нацпроектный формат сделает возможным формирование полных инновационных и кадровых циклов. Будет сформирован внутренний рынок станков и робототехнике.

Прошедшая 10-12 апреля в Институте цитологии и генетики СО РАН 7-я Международная конференция «Генофонд и селекция растений» затронула огромный спектр научных тем. Естественно, многие из них способны оценить только специалисты в области биологии и генетики. И все же в этом огромном потоке научной информации можно было «вычленить» отдельные вопросы, актуальность которых понятна и непрофессионалу. Одна из таких тем вполне могла бы заинтересовать любого сибирского (и не только сибирского) дачника.

Речь идет о расширении нашего овощного ассортимента за счет выращивания новых, пока еще во многом экзотических теплолюбивых культур. Эту работу давно уже весьма активно (и достаточно успешно) осуществляют специалисты Центрального сибирского ботанического сада СО РАН. В последние годы ее проводят в тесном сотрудничестве с коллегами из Новосибирского государственного аграрного университета (НГАУ), играющего в данной связке роль отраслевой организации, помогающей направить фундаментальные научные наработки в широкое практическое русло.

Особый интерес у сибирских специалистов (о чем мы уже сообщали ранее) вызывают культуры, обладающие высоким содержанием функциональных пищевых ингредиентов (ФПИ), то есть, говоря по-простому, полезные для здоровья. В данном списке находятся уже известные нам овощи – спаржевая вигна, момордика, кивано и бенинказа. Какую роль они способны сыграть в жизни российских граждан?

Как заметил в своем выступлении старший научный сотрудник ЦСБС СО РАН Юрий Фотев, сложившийся в нашей стране за долгий период ассортимент овощных культур на 90% сформирован из томатов, капусты, лука репчатого, моркови, свеклы и огурца. Проблема здесь в том, что из-за неполного восполнения отчуждаемых макро- и микроэлементов происходит снижение питательных качеств овощей. Причем данная тенденция наблюдается во всем мире. Так, за 80 лет – с 1940 по 2019 годы – в овощных культурах на 50% снизилось содержания железа и на 10% снизилось содержание магния.

По мнению ученого, одним из способов решения указанной проблемы как раз является интродукция в растениеводческую отрасль новых для России и Сибири овощных растений, отличающихся высоким содержанием ФПИ. Дополнительно необходимо расширить генетическое разнообразие традиционных овощных культур (тех же томатов) в направлении повышения их ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ. Сотрудники ЦСБС СО РАН идут обоими путями, давая «на выходе» как раз те результаты, которые окажутся интересными и для сибирских дачников.

К примеру, в ЦСБС СО РАН осуществляют межвидовую гибридизацию различных видов томатов с целью создания форм, устойчивых (на стадии прорастания пыльцы) как к низким, так и к высоким температурам. По словам Юрия Фотева, благодаря сотрудничеству с ВИР и с C.M. Rick Tomato Genetics Resource Center (США), в ЦСБС СО РАН создана большая коллекция дикорастущих видов и культурных сортообразцов томата. Были выполнены многочисленные скрещивания культурного томата с дикорастущими видами и разновидностями. Таким путем был создан, например, сорт Дельта 264, отличающийся уникальным сочетанием признаков – относительно крупными плодами и удлиненной кистью, характерной для дикорастущих видов. По словам Юрия Фотева, плоды данного сорта могут достигать массы 140 – 170 грамм, отличаясь при этом высокими вкусовыми качествами. И что еще очень важно: сорт обладает высокой устойчивостью к грибным патогенам и высокой продуктивностью как в открытом, так и в закрытом грунте.

Также путем гибридизации с дикорастущими видами были получены сорта, накапливающие большое количество аскорбиновой кислоты - вдвое больше, чем у подавляющего количества сортов. Как мы понимаем, указанный признак позволяет использовать такие «витаминные» сорта и гибридные формы томата для «оздоровления» нашего повседневного рациона.

Однако особое значение для функционального питания, как мы сказали, имеют перечисленные выше овощные культуры, пока что нетрадиционные для наших краев. Юрий Фотев подробно остановился на их полезных свойствах.  Так, спаржевая вигна содержит много белка и способна выводить из организма радионуклиды. С точки зрения агротехники ее привлекательность в том, что она не требовательна к почвам, имеет короткий период вегетации (что очень важно для Сибири) и к тому же способствует накоплению в почве азота. Как заметил ученый, спаржевая вигна вполне может полноценно покрывать основные пищевые потребности человеческого организма. Интересно, что в сравнении с теми же томатами она в разы содержит больше таких жизненно важных для нашего организма элементов, как кальций, железо, цинк и молибден.

Следующая «экзотическая» (пока еще) культура – момордика. Ее ценность в том, что она нормализует содержание сахара в крови, и в этом качестве рекомендуется для профилактики сахарного диабета (что в наши дни становится очень актуально). Далее, кивано, или рогатый огурец. По вкусу он почти ничем не отличается от обычного огурца, однако может храниться в свежем виде в комнатных условиях в течение полугода. Иначе говоря, если вы сорвали кивано в августе, то спокойно можете потреблять свежий огурец вплоть до Нового года, не пользуясь при этом никаким погребом. Наконец, бенинказа, или восковая тыква, - также весьма ценная культура, обладающая антигистаминным действием и благотворно влияющая на работу ЖКТ. С точки зрения кулинарии она может использоваться в самых разных видах. При этом, в отличие от обычной тыквы, плоды бенинказы способны храниться в комнатных условиях до трех лет! Полагаем, что это очень подходит нашим дачникам, не имеющим собственных погребов.

Наиболее важным показателем работы специалистов ЦСБС СО РАН по теме интродукции нетрадиционных овощных культур является то, что они уже вывели сорта, пригодные для возделывания в условиях Западной Сибири. Например, для вигны – сорт Сибирский размер, для кивано – Зеленый дракон, для момордики – Гоша, для бенинказы – Акулина.  Указанные сорта прошли государственную регистрацию и уже достаточно хорошо испытаны в наших условиях. Причем, сортов и гибридных форм выведено гораздо больше. Мы указали только те, которые сейчас рекомендуются к возделыванию.

Если говорить об агротехнике и урожайности, то результаты здесь внушают оптимизм. По словам Юрия Фотева, изначально данные культуры (учитывая их южное происхождение) выращивались в обычных пленочных теплицах. Однако в течение трех последних лет – совместно с коллегами из НГАУ – проводятся испытания в открытом грунте. К примеру, вигну уже пытаются выращивать путем прямого (то есть без предварительного проращивания рассады) посева семян в открытый грунт (как это делают, например, с фасолью). При этом урожайность вигны вырастает примерно на 30 процентов. С высаживанием рассады возникают проблемы в силу того, что она долго болеет (примерно до августа). Что касается момордики, кивано и бенинказы, то Юрий Фотев рекомендует использовать высадку в открытый грунт трехнедельной рассады. Урожайность при таком способе также может быть выше, чем в теплице. Как показал опыт НГАУ, если в пленочной теплице урожайность бенинказы составляла 6 – 8 кг с квадратного метра, то в открытом грунте удавалось получать до 22 кг с одного «квадрата»!

При этом специалисты не останавливаются на достигнутом. Они продолжают дальнейшую работу над созданием новых сортов и гибридов, еще более приспособленных к нашим климатическим условиям.  Одна из неотложных задач – понизить требовательность растений к высокому напряжению тепла, то есть сделать их еще более «сибирскими». Возможно, им удастся добиться того, что ту же бенинказу когда-нибудь можно будет выращивать не сложнее кабачка. Что касается ценности этих культур, то она неоспорима. Как заметил Юрий Фотев, все эти культуры необходимо рассматривать для массового использования, учитывая, что их можно употреблять в самых разных видах. К тому же вигна и момордика вполне подходят для диетического и даже оздоровительного питания. А если брать кивано и бенинказу, то благодаря их способности к длительному хранению в комнатных условиях они являются, по выражению ученого, большим подспорьем в нашей продовольственной российской корзине.

Николай Нестеров

В научных подразделениях СГУПС инженеры при поддержке Правительства региона создают инновационные приборы для измерения и мониторинга технического состояния производственных объектов, транспорта, мостов, стадионов, торговых центов.

Заместитель Губернатора Ирина Мануйлова посетила подразделения Сибирского государственного университета путей сообщения - лабораторию «Физические методы контроля качества» и площадку Сибирского научно-исследовательского института мостов. Как отметила вице-губернатор, для Новосибирской области, как крупного транспортного хаба, научные направления в СГУПС являются одними из приоритетных - развито 30 научных подразделений, запущена программа совместно с передовой инженерной школой Уральского федерального университета - 45 бакалавров будут обучаться в УрФУ и СГУПС. Разработки университета высоко ценятся и используются на практике, как в регионе, так и далеко за его пределами.  

«В настоящее время один из приборов для выявления дефектов колес поездов реализован на 100 российских предприятиях вагоноремонтного комплекса страны, получено 5 патентов на способы усиления и ремонта металлоконструкций методом индукционной пайки без повреждения элементов, также силами СибНИИ мостов выполнены работы по усилению композитами 10 автодорожных мостов в Новосибирской области, 8 жилых домов в г. Новосибирске, железнодорожного путепровода в Академгородке, а также отдельных корпусов ИЯФ СО РАН и медицинского производства в Кольцово. Автоматизированные системы мониторинга технического состояния реализованы на знаковых объектах г. Новосибирска. В вузе продолжается работа по флагманскому проекту, который был поддержан на федеральном уровне, по созданию нового высокоскоростного рельсошлифовального поезда. Вуз активно развивается в направлениях поддержки РНФ и федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства». Всего на региональные конкурсы РНФ в регионе в этом году выделено 86 миллионов рублей, c 2022 года 98 новосибирских студентов получили миллион рублей от Фонда содействия инновациям на развитие своих проектов», - сказала Ирина Мануйлова.

В научных подразделениях вуза применяют передовые и разрабатывают новые инновационные методы, программное обеспечение для автоматизации технологических процессов и приборы для технической диагностики производственных объектов, транспорта, мостов, стадионов, торговых центов. Это позволяет в реальном времени проводить мониторинг крупных объектов инфраструктуры, ремонт металлоконструкций, продлевая срок службы сооружений.

Среди приборов в арсенале сибирских инженеров - диагностический комплекс «Тензор МС», программный комплекс «Нейрон СМ», инфракрасный термограф, подводные дроны для диагностики подводных конструкций мостов. Применение новейших приборов повышает надежность и срок службы инженерных сооружений с минимизацией трудозатрат.

В ходе пресс-тура были представлены разработки СГУПС - сотрудников и студентов вуза, поддержанные Правительством Новосибирской области в рамках региональных конкурсов Российского научного фонда и Фонда содействия инновациям.

«Учеными университета разработана серия уникальных мобильных приборов на базе смартфонов с передачей данных в единую базу в сети Интернет: виброметры для контроля двигателей и механических передач, датчики для контроля деформаций опасных объектов, для обнаружения развивающихся дефектов в сосудах и трубопроводах и ультразвукового контроля сварных соединений и рельсов. Мы создали ультразвуковой дефектоскоп, позволяющий снизить риски аварийных ситуаций и техногенных катастроф, например, предотвратить сходы железнодорожного подвижного состава из-за распрессовки буксовых подшипников», - отмечает обладатель гранта РНФ, заведующий лабораторией «Физические методы контроля качества» к.т.н. Сергей Бехер. Ученый отметил, что благодаря средствам гранта РНФ и Правительства НСО инновационный прибор, интегрированный в мобильный телефон, будет модернизирован – повысится точность измерений и расширятся возможности применения устройства.

Студенты СГУПС в 2022 и 2023 годах становились победителями конкурса «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям - аспирант лаборатории СГУПС Владимир Выплавень, получив грант в 1 миллион рублей, создал датчика Холла (измеряет параметры магнитного поля) и акселерометр-виброметр (для оценки вибрационного состояния узлов, агрегатов). Все данные измерений интегрированы в мобильное приложение на смартфоне. Студент Данил Суров спроектировал прибор, позволяющий за несколько секунд бесконтактно с помощью искусственного интеллекта измерять детали для поездов. Приборы в настоящее время приборы проходят испытания в вагоноремонтных депо, идет поиск партнеров, производственных площадок для применения инновационных разработок.

Одна из основных характеристик Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») – его беспрецедентно малый эмиттанс (около 70 пикометров - радиан). Этот параметр определяет яркость СИ, а значит и исследовательские возможности ЦКП «СКИФ». Эмиттанс формируется магнитной структурой основного кольца ускорительного комплекса. Когда проект перейдет на этап сборки и установки оборудования, одной из основных задач станет высокоточная юстировка магнитных элементов. В инжекторе, бустере и перепускных каналах синхротрона СКИФ уже начат монтаж специализированной опорной геодезической сети, которая и позволит в дальнейшем выполнить высокоточное позиционирование магнитной структуры.

«Комплекс СКИФ относится к поколению 4+, это очень жесткая машина с точки зрения фокусировки электронного пучка, – рассказывает заместитель директора ИЯФ СО РАН по реализации проекта ЦКП “СКИФ” кандидат технических наук Сергей Синяткин. – У синхротронов такого класса эмиттанс пучка, то есть занимаемый им объем фазового пространства, должен быть беспрецедентно мал – около 70 пм·рад. Отсюда вытекает требование к качеству производства магнитных элементов и высокой точности их выставки. Это достаточно серьезные требования, которые ранее в России и в мире никогда не предъявлялись к подобным машинам».

30 микрометров – с такой точностью должны быть выставлены магнитные элементы относительно друг друга на одном гирдере. На гирдер, специальную подставку длиной от 2,4 до 3,8 метров и весом около 5 тонн, помещается несколько магнитов. Всего на ускорительном кольце будет установлено 112 гирдеров и примерно 1000 магнитных элементов. По словам Сергея Синяткина, гирдерная сборка ускорительного кольца СКИФ потребует меньшей точности к взаимному положению гирдерных модулей, от 50 до 80 микрометров, и все же останется рекордной для ускорителей, так как точность выставки для подобных машин предыдущих поколений составляла 100 микрометров.

Для того, чтобы монтаж физического оборудования был высокоточным, геодезическая группа ИЯФ СО РАН создает специализированные опорные геодезические сети в основных помещениях ускорительно-накопительного комплекса. 

«Геодезическая опорная сеть в любых видах строительства – это основа, относительно которой потом производится монтаж оборудования», – объясняет старший научный сотрудник сектора 1-31 ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Леонид Сердаков. – Мы разрабатываем план, по которому во всех помещениях ускорительного комплекса на стенах будут крепиться геодезические знаки, позволяющие организовать пространственную связь всех частей комплекса. Так как мы монтируем уникальное оборудование с высокими требованиями по точности, никаких общеотраслевых нормативных документов на подобные работы нет. Мы полагаемся на собственный и международный опыт создания ускорительных комплексов при разработке концепции геодезического обеспечения ЦКП “СКИФ” на всех стадиях его реализации. В России давно не реализовывались подобные проекты ускорителей, поэтому, если говорить в целом, то работа над СКИФ представляет собой некий научно-технический вызов не только для геодезистов ИЯФ, но и всего Института в целом». 

Ускорительная геодезия отличается от классической именно уровнем точности работ, для выполнения которых требуются иные подходы и методики, более специализированное оборудование.

«Нормативы на точность формируют физики, они понимают, какие им нужны параметры для ускорителя, а мы, благодаря возможностям современных приборов, стремимся выполнить их требования, – добавляет старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Андрей Полянский. –  Техническое задание на параметры геодезической сети мы создаем на основе собственного и международного опыта работы на различных физических установках, выражаем эти параметры в более унифицированной форме, чтобы сторонняя геодезическая организация, не специализирующаяся на ускорителях, могла по нему работать».

Монтаж геодезических знаков в инжекторе и перепускном канале ЦКП «СКИФ» проводит подрядчик ИЯФ СО РАН – геодезическая компания «Геопром» (г. Череповец).

«Мы специализируемся на выверке промышленного оборудования, а в научном проекте участвуем впервые, – комментирует директор компании «Геопром» Алексей Копытов. – Для работы на подобных объектах, где требуется высокая точность, необходимо соответствующее оборудование: это не только лазерные трекеры, которые позволяют проводить измерения до десятков микрон, но и высокоточная геодезическая оснастка, например, геодезические отражатели. Наша компания одна из первых в России начала производить собственные отражатели с точностью 8 микрон. Это достаточно высокий уровень, который необходим для выставки любого оборудования, даже ускорительного».

Центр коллективного пользования «СКИФ» – источник синхротронного излучения поколения 4+. Установка сооружается в Новосибирской области в рамках национального проекта «Наука и университеты» и во исполнение Указа президента России от 25 июля 2019 года. Реализация проекта находится на особом контроле полномочного представителя Президента Российской Федерации в Сибирском федеральном округе. Заказчиком и застройщиком ЦКП «СКИФ» выступает ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН». Проектирует объект Центральный проектно-технологический институт (АО «ЦПТИ», входит в топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»). Генеральным подрядчиком выступает «Концерн Титан-2», так же входящий в структуру Росатома. Единственный исполнитель по изготовлению и запуску технологически сложного оборудования для ЦКП «СКИФ» — Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Завершение строительно-монтажных и пусконаладочных работ по всем объектам ЦКП «СКИФ» намечено на декабрь 2024 года.

Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН

Моделирование чрезвычайных ситуаций – одно из направлений, в котором успешно применяются геоинформационные технологии. С их помощью специалисты могут предвидеть, как распространится природный пожар, какие дома попадут в зону затопления при половодье или как спрогнозировать разлив нефти при аварии на нефтепроводе. Помогают они и обычным гражданам. Так, в пик весеннего половодья в Республике Башкортостан более 15 тысяч жителей ежедневно следили за паводковой обстановкой через приложение, разработанное компанией «Интро-ГИС» с использованием отечественной геоинформационной платформы CoGIS. Люди могли увидеть с помощью диаграмм, фотографий и видео, что происходит на самом деле. Генеральный директор компании «Интро-ГИС» Сергей Митакович, участвуя в конференции «Современные геоинформационные технологии 2024», рассказал о недалеком будущем интеллектуальных систем - «без кнопок», с которыми пользователи смогут общаться голосом.

- Возможно, скоро у нас будут системы без единой кнопки, которые будут управляться через GPTчат голосом. Задав вопрос, сколько домов попадет в зону затопления, можно будет тут же получить результат. Мы накопили значительный опыт, занимаясь анализом кризисных ситуаций и созданием систем по моделированию паводковой ситуации, разливов нефти на нефтепроводе, распространения лесных пожаров. Однако, мы в начале пути и готового решения пока нет. Есть направление, в сторону которого будем двигаться совместно с CoGIS. Речь о создании интеллектуальных подсистем на базе искусственного интеллекта.

- Какие сервисы вы уже применяете в решении этой масштабной задачи?

- Интеллектуальный ассистент – тема молодая. Тут открывается непаханое поле. Мы моделируем чрезвычайные ситуации прежде всего для принятия решений. Модель воздействия на природный пожар может включать разные варианты. И, к сожалению, многие из этих решений до сих пор делаются вручную – замерить расстояние от места тушения пожара до ближайшего водоема или определить площадь полосы, которую сможет обработать вертолет-амфибия. И так далее. Естественно, эту рутину должна делать система. Какие-то задачи решаются проще, а другие требуют больших усилий. В них есть доля неопределенности, надо просчитать много вариантов. Мы можем создать систему, которая ответит на простые вопросы, типа, сколько домов окажется в зоне затопления при заданных параметрах. CoGIS уже нам в этом помогает, мы используем сервисы геообработки, геометрии. На их базе будет строиться и ответ пользователю. Но есть запросы из области фантастики. Представьте, что в реке произошел разлив нефти. Могу вам сказать, что нет методики, как предотвратить разлив, есть только набор рекомендаций. При ширине реки не более 100 м и движении пятна вдоль берега, надо поставить один бон (прим. – заграждение) вдоль берега, а второй вывести на глубину. При большой скорости течения реки рекомендуется использовать катер, при слабой скорости можно задействовать весельную лодку. Примерно такие рекомендации решают задачу сейчас. Хочется видеть систему, которая сама придумает алгоритм с помощью аналитики и предложит варианты. Интересно не только собрать качественные данные в виде статистики на карте, но и проанализировать, как их применить.

- Каким требованиям должна соответствовать такая интеллектуальная система?

- Она должна быть помощником в обычной жизни. Как учитель математики или фитнес-тренер. Например, вы решили съездить в Рим, заказали билеты и забронировали отель. Приехали и открываете интеллектуального помощника, а он предлагает вам программу дня – в какие музеи сходить, что интересного посмотреть. Общение идет через чат и параллельно на карте строится маршрут. Помощник предлагает добираться пешком или на такси, подсказывает, где можно пообедать. По дороге он советует посмотреть какой-то памятник, если вы интересуетесь древней архитектурой.  Без лишних кликов, на уровне рекомендации - не понравилось, идете дальше. Вот такой интеллектуальный ассистент.

- В Новосибирске вы участвовали с докладом об интеллектуальных геоинформационных системах, которые все хотят видеть. Как вы оцениваете работу конференции?

- Мне очень понравилось. Атмосфера, новые контакты, общение – все это очень важно. Заражаешься новыми идеями, узнаешь что-то, чего до этого не знал. Такие встречи нужны. Удачно удалось совместить интересную программу и место проведения – на 13 этаже Технопарка в «Точке кипения».  Здесь есть перспектива, и когда находишься на вершине, то попадаешь в мир фантазий. Увидел что-то интересное, замечтался. Это здорово!

- Какие пожелания хотели бы сказать организаторам конференции?

- Вы сумели создать семейную атмосферу. Я получил радость от общения с коллегами! Все очень хорошо! Пожелание одно, чтобы конференция увеличивалась в размерах и через 2-3 года было уже 500 участников. Чтобы у компании было больше клиентов, и мы постараемся этому поспособствовать. Будем создавать свои блоки, которые будут встраиваться в СoGIS. Если будете каждый год проводить конференцию, я буду каждый год приезжать!

Сергей Исаев

«Умные города» люди возводят уже не одно десятилетие. Но концепция smart city не только набирает популярность, она еще эволюционирует. Мы уже рассказывали о том, как Сингапур из «витрины цифровизации» в газах экспертов ста превращаться чуть ли не в электронный концлагерь, а на первое место в оценке «интеллекта» городской инфраструктуры вместо распространения ИТ-сервисов стал выдвигаться уровень комфорта проживания в ней.

Однако это вовсе не означало, что информационные технологии совсем сдали свои позиции, скорее речь шла о смене вектора их развития. А главным трендом стали технологии на базе искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения, говорится в аналитическом докладе, подготовленном по заказу Департамента информационных технологий города Москвы.

Усиливается роль беспилотных технологий во всех отраслях городского управления, при этом значимым критерием остается безопасность их применения. Так, администрация Нью-Йорка ужесточила требования к тестированию беспилотных автомобилей, которое теперь проводится только в присутствии водителя.

Но беспилотники не только ездят по улицам умных городов, чаще они по ним летают. Пекин и Мумбаи используют дроны для выявления нарушений на дорогах и для картографирования городской среды при создании цифрового двойника. В Амстердаме и Дубае запустили доставку медицинских препаратов с помощью БПЛА, а ряд китайских городов использует беспилотники в сельском хозяйстве, например, для сбора урожая и посадки деревьев.

Также в городском управлении уже активно используются достижения робототехники. Например, администрация аэропорта Владивостока использует роботы, которые предоставляют пользователям информацию о рейсах, багаже и парковках. В будущем прогнозируется распространение коллаборативных роботов (коботов), которые обеспечивают возможность совместной работы с человеком в рамках одной производственной операции.

Возвращаясь от «железа» к «софту», нельзя не упомянуть о набирающем обороты направлении цифровых двойников. Их создатели продвинулись достаточно далеко, чтобы замахнуться на модели таких больших и сложных объектов, как «умный город». По прогнозам, в следующему году цифровые двойники появятся у пятисот городов мира. Кроме того, предметом цифрового моделирования может выступать не весь город, а отдельное пространство или инфраструктурный объект. Так, власти Китая создали цифровой двойник высокоскоростной железнодорожной мобильной сети с использованием технологии 5G-A и ИИ, который уже позволил сэкономить 220 тыс. долл., сократить на месяц сроки настройки антенн и полностью обеспечить связью 5G сегмент железной дороги.

Еще один мировой тренд - платформизация, позволяющая более качественно осуществлять сбор и обработку больших данных. Недавно Европейский Совет и Европейский парламент одобрили идею создания Европейского пространства медицинских данных с едиными правилами безопасного обмена и использования информации. Новая платформа упростит порядок межгосударственного предоставления медицинских услуг, так как откроет пациентам и врачам доступ к истории болезни в случае лечения в другой стране Евросоюза.

Указанные выше тренды и направления носят мировой характер, но позитивным является то, что наша страна не выпадает из этого процесса, хотя его протекание в российских условиях, как и везде, имеет свои особенности, также рассмотренные в рамках доклада.

По словам российского вице-премьера Дмитрия Чернышенко, треть российских компаний используют технологии ИИ в своей работе, при этом каждая вторая компания применяет отечественные разработки. Утверждена обновленная Стратегия развития искусственного интеллекта до 2030 года. Среди основных целей – увеличение доли специалистов до 80%, доли отраслей экономики с готовностью внедрения технологий ИИ до 95%. Предполагается выделить до 850 млрд руб. в год на развитие технологии. Эти изменения позволят увеличить ВВП до 11,2 трлн руб. к 2030 году.

В результате, уже сейчас Россия входит в топ-5 стран по количеству генеративных ИИ-моделей. А их применение приносит ощутимые прибыли. Так, искусственный интеллект помог Счетной палате вернуть в бюджет 26 млрд руб. по итогам 2023 года. Это максимальное значение за последние 10 лет. Как отмечают в ведомстве, технология определяет нарушения в отдельных областях бюджетной системы с точностью до 90%, что существенно сокращает трудозатраты инспекторов.

Есть успешные примеры создания и внедрения цифровых двойников. В Казани с помощью городского цифрового двойника планируют обеспечить контроль за всеми этапами строительства и реконструкции объектов, а также противодействовать нецелевому использованию земли. Информация о подземных коммуникациях в 3D-формате позволит выдавать разрешения на строительство в кратчайшие сроки. На текущий момент оцифрованы и внесены в систему данные о 53% городских объектов. Полное формирование цифрового двойника завершится в 2025 году, а в текущем году планируется представить 3D-модель города.

Обзавестись своим цифровым двойником в ближайшие годы может и Новосибирск (или хотя бы Академгородок) – реализацией этого проекта намерены заняться в Исследовательском центре в сфере искусственного интеллекта Новосибирского государственного университета.

В рамках федерального проекта «Общесистемные меры развития дорожного хозяйства» продолжаются мероприятия по внедрению интеллектуальных транспортных систем (ИТС) в регионах. По данным Минтранса, в 2024 году проекты в области ИТС реализуются в 56 субъектах, что на 5 регионов больше, чем годом ранее.

Хорошей новостью является и то, что вместе с развитием новых технологий идет процесс принятия нормативной базы, регулирующей вопросы их создания и внедрения. Например, весной бы представлен первый ГОСТ, касающийся «умных домов», устанавливающий общие положения в области проектирования, применения, состава систем умного дома, а также их совместимости с системами умных многоквартирных домов (МКД).

В заключение, еще один общемировой тренд, вызванный развитием концепции «умных городов» - рост спроса на полупроводники (ведь все эти технологии, от цифровых двойников и платформ больших данных до интернета вещей, роботов и беспилотников требуют огромного числа чипов. Но оказалось, что мировая экономика не совсем готова к такому росту спроса: многие крупные игроки сначала анонсировали мега-проекты по введению в строй новых заводов по производству микросхем, но после начинают сдвигать сроки сдачи этих объектов «вправо».

На фоне многомиллиардных убытков американская компания Intel отложила планы по строительству современного завода по сборке и упаковке микросхем в Италии и исследовательского центра во Франции. Да и запуск завода по производству чипов в штате Огайо стоимостью 20 млрд долл. был перенесен с 2025 на 2026 год.

Тайваньская компания TSMC еще год назад сообщила о том, что первый завод для производства полупроводников с техпроцессом 4 нм в штате Аризона будет введен в эксплуатацию только в 2025 году, из-за острого дефицита квалифицированных кадров. Соответственно, срок запуска второго завода (3-нм чипы) уже перенесен с 2026 на 2028 год, а третий завод (2-нм чипы), в городе Финикс, планируют запустить до конца 2030 года.

Свои сложности, связанные с западными санкциями, есть и у китайской промышленности, китайцы ищут решение и, видимо, найдут, но это потребует времени. Что, в свою очередь, скажется на состоянии де и в нашей стране, поскольку именно китайский импорт является на сегодня главным источником поступления микросхем на наш рынок. Конечно, правительство объявило о курсе на возрождение российской микроэлектронной промышленности и уже делаются шаги в этом направлении. НО надо понимать, что нам предстоит преодолевать огромное отставание, а по ряду позиций вообще начинать практически с нулевой базы. И первые ощутимые результаты в гражданской сфере мы вряд и увидим ранее 2030 года. А это неминуемо замедлит и темпы распространения технологий «умного города», но замедлит – не значит остановит.

Сергей Исаев

Международный коллектив ученых, в состав которого вошли исследователи из Сибири, выяснил, что распространение домашних лошадей началось около 4200 лет назад и, похоже, приобрело ускоренные темпы благодаря целенаправленной селекции. Результаты исследования опубликованы в Nature. 

Одомашнивание и широкое использование лошадей знаменует собой начало нового этапа в истории человечества. Это дало людям беспрецедентную мобильность, существенно ускорилась различная коммуникация, что стимулировало процессы взаимодействия между различными народами по всей Евразии. Ученых до сих пор волнует вопрос о том, как и когда происходила доместикация лошадей. Отчасти ответить на него позволило исследование большого международного коллектива ученых (более 113 научных организаций из 28 стран) под руководством профессора Людовика Орландо, директора центра антропобиологии и геномики в Тулузе (Франция).

«Ранее Людовик Орландо вместе с коллегами установили, что в истории человечества доместикация лошадей происходила дважды. Сначала были одомашнены кони, родственные лошадям Пржевальского. Их условно обозначили Dom1. Такой результат показало изучение археологических памятников ботайской культуры на территории северо-восточного Казахстана. Исследователи получили необходимые научные материалы, которые свидетельствовали о том, что более 5500 лет тому назад лошадей содержали в загонах и использовали в хозяйственной деятельности, а кобылиц доили. Судя по имеющимся данным, такая ситуация пока фиксируется только для ботайской культуры. Впоследствии лошади Dom1, по всей видимости, одичали. Вторая прирученная лошадь обитала в Восточной Европе, на территории причерноморско-каспийских степей. Ее обозначили Dom2. В ходе дискуссий о месте, времени и процессах доместикации таких лошадей возник вопрос: как получилось, что за довольно короткое время лошадь Dom2 распространилась по территории Евразии в западном и восточном направлении? Для решения этой проблемы было привлечены исследователи из разных стран и учреждений», — рассказывает один из соавторов статьи, заведующий кафедрой археологии, этнографии и музеологии Института истории и международных отношений Алтайского государственного университета доктор исторических наук, профессор Алексей Алексеевич Тишкин.

Необходимо было собрать большое число образцов, чтобы провести секвенирование ДНК, проверить их возраст современными радиоуглеродными датировками, провести сопоставления и статистический анализ. В исследование вошли данные ДНК 475 древних лошадей, а также 77 современных особей 40 домашних пород и 6 лошадей Пржевальского.

«Исследования включали процесс выделения древней ДНК, приготовление библиотек фрагментов древней ДНК, определение последовательности этих фрагментов с помощью секвенирования и сложного биоинформатического анализа, в том числе метода оценки времени поколения по геномным данным», — отмечает соавтор статьи, научный сотрудник лаборатории цитогенетики животных Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН, кандидат биологических наук Мария Александровна Куслий.

Проведенное исследование показало, что, хотя предков современных домашних лошадей люди одомашнили не ранее примерно 2700 года до нашей эры, широкое их распространение за пределы первоначального обитания началось около 2200 года до нашей эры. Также ученые обнаружили, что люди рано начали намеренно манипулировать воспроизводством коней.

«Были получены доказательства, что быстро и широкое распространение лошадей Dom2 — это результат целенаправленной селекционной работы, которая позволила ускорить репродукцию этих животных. В силу имевшихся преимуществ и реальной пользы, на таких одомашненных лошадей обозначился большой спрос. Коневоды стали сознательно увеличивать их число за счет спаривания лошадей в более раннем возрасте. В результате кобылы давали потомство быстрее и дольше. Уже в древности была создана система коневодства, базирующаяся на знаниях и экспериментах, а также на правильной организации конкретных популяций лошадей», — объясняет Алексей Тишкин.

«Заводчики настолько хорошо контролировали размножение домашних лошадей, что почти вдвое сократили временной интервал между двумя поколениями — с 7,4 до 3,5 года. Проще говоря, они смогли ускорить процесс размножения, фактически удвоив производительность», — приводятся в пресс-релизе Nature слова Людовика Орландо.

Также авторы статьи рассуждают о культурном ландшафте использования домашних лошадей. Пока доминирует гипотеза, что он связан с распространением индоевропейцев. Так, языковая терминология, связанная с лошадьми, составляет основу всех индоевропейских языков.

Благодаря проведенным исследованиям ученым удалось доказать, что в энеолитической ботайской культуре Казахстана происходил процесс одомашнивания лошади Dom1 примерно за тысячу лет до того, как предки современных домашних лошадей Dom2 распространились по территории Евразии и вытеснили ботайские популяции.

По словам ученых, ценность опубликованной научной работы не только в фиксации феномена размножения популяции лошадей, но и в методической составляющей. В ходе исследования удалось создать метод мониторинга процесса размножения, который можно будет экстраполировать при изучении других животных. «В этой работе использовали два метода определения времени поколения. Первый из них количественно определяет число поколений, необходимое для того, чтобы геном накопил наблюдаемое количество мутаций относительно внешней группы (осел). Второй метод позволяет оценить количество поколений, прошедших от самого последнего общего предка всех проанализированных здесь лошадей. Поскольку абсолютное время каждого образца известно из радиоуглеродного датирования, мы могли затем оценить, повлекли ли за собой некоторые периоды времени большее или меньшее количество поколений, чем ожидалось», – отмечает Мария Куслий.

«Важно узнать, когда и каким образом одомашненные лошади Dom2 попали на территорию юга Западной Сибири и далее во Внутреннюю Азию. Археологически выявлен большой всплеск использования лошадей в культурах периода ранней бронзы в конце III – начале II тысячелетия до н.э. Но мы до сих пор не знаем, какие это были лошади, как именно происходила их доместикация. Особенно важно установить, происходил ли какой-либо контакт двух линий лошадей (Dom1 и Dom2). Этих и других нерешенных проблем много. Поэтому мы будем участвовать в следующих различных проектах по изучению лошадей. В частности, уже имеется серьезный потенциал для изучения древних азиатских коней», — говорит Алексей Тишкин.

Диана Хомякова

12 мая наша планета пережила самую мощную магнитную бурю за последние двадцать лет и третью по силе за всю историю наблюдений. С чем это связано? Почему мы стали видеть северные сияния над Европой и Сибирью? Оказывают ли магнитные бури влияние на климат? Действительно ли они вызывают повышенное давление, головную боль и бессонницу? Обо всем этом мы поговорили с заместителем директора Института солнечно-земной физики СО РАН, заведующим лабораторией средней и нижней атмосферы кандидатом физико-математических наук Романом Валерьевичем Васильевым.

— Почему за последний год участились магнитные бури и мы стали видеть северные сияния в необычных местах: в Новосибирске, Центральной России, в Европе и, говорят, даже в Африке?

— Это связано с 11-летним циклом солнечной активности. Раз в 11 лет увеличивается число пятен на Солнце, а они являются источником вспышек солнечного излучения в рентгеновском диапазоне и выбросов корональной массы. В обычном режиме от Солнца непрерывно течет водородно-гелиевая плазма — солнечный ветер. Однако солнечные пятна делают поток этого вещества неравномерным. Проще говоря, они генерируют порывы солнечного ветра, что приводит к возникновению на Земле геомагнитных бурь. 

Одно из наиболее ярких проявлений этих бурь — полярные сияния. Плазма, исходящая от Солнца, затормаживается и накапливается в магнитном поле Земли. Если давление солнечного ветра усиливается, в ней могут начать происходить специфические процессы, в результате которых частицы плазмы высыпаются в верхнюю атмосферу. Это заставляет воздух светиться, и мы видим полярное сияние. Такая цепочка процессов активизируется раз в 11 лет. Увеличивается количество пятен, вспышек, выбросов вещества и, соответственно, возрастает число магнитных бурь и полярных сияний.

— Но кажется, будто в нынешнем году эти процессы проявлены сильнее, чем 11 лет назад? Я не помню, чтобы в 2013 году в Новосибирской области так часто наблюдались северные сияния.

— Причина этого явления многофакторная. В первый год цикла солнечной активности пятен на Солнце мало, потом их количество нарастает, достигает пика в пятый-седьмой год и снова снижается почти до исходного количество к одиннадцатому году. Люди уже достаточно долго наблюдают за динамикой появления пятен на Солнце. От начала наблюдений можно насчитать 25 циклов солнечной активности. Нынешний 25-й цикл подходит к своему максимуму, и уже понятно, что он сильнее 24-го (а возможно, и 23-го), — в каждый год этого цикла количество пятен на Солнце больше, чем в аналогичный период предыдущего. 

Второй фактор заключается в том, что магнитное поле Земли нестационарно. Оно испытывает так называемые вековые вариации — медленные изменения своей конфигурации. Геомагнитный полюс не стоит на месте, а перемещается. Если недавно он гулял где-то по Канаде, то в последнюю сотню лет стремительно движется в сторону Сибири. Вся конфигурация магнитного поля могла измениться таким образом, что авроральный овал — то место, где частицы высыпаются на Землю, вызывая полярные сияния, — начал перемещаться из Америки в сторону Евразии. Это означает, что сейчас появляются более благоприятные условия для наблюдения полярных сияний на территории России.

Третья причина состоит в том, что люди сейчас хорошо оснащены смартфонами с очень качественными высокочувствительными камерами. Это значит, что практически у каждого человека есть возможность заснять неяркие сияния, возникающие в средних широтах. Кроме того, каждый смартфон имеет моментальный выход в интернет. Как только человек сфотографировал что-то интересное, он тут же выкладывает это в соцсети и снимок быстро распространяется на широкую аудиторию. Среднеширотные сияния, напоминающие полярные, наблюдались и раньше, просто об этом не так много говорили и возможностей их зафиксировать было меньше.

— Насколько современной науке понятна динамика циклов солнечной активности и можем ли мы предположить, что 26-й цикл солнечной активности может стать сильнее 25-го, а 27-й — сильнее 26-го?

— Я не специалист в теории Солнца. Картина того, как меняется его магнитное поле, в общих штрихах известна. Однако для того чтобы делать конкретные количественные выводы об усилении или ослаблении солнечной активности от цикла к циклу, данных пока недостаточно. Конечно, ученые строят модели и выдвигают гипотезы, но насколько хорошо они будут оправдываться, пока непонятно. Тем более что комплексная информация о Солнце, его магнитном поле, излучении и многих других параметрах стала накапливаться сравнительно недавно. Я думаю, нужно будет подождать еще как минимум пару циклов, чтобы получить более-менее детальную модель солнечной динамики и ее взаимодействия с солнечным ветром, с плазмой солнечной системы, с магнитным полем и плазмой Земли в ближайшем от нее космическом пространстве. 

— Оказывают ли магнитные бури какое-то влияние на климат? Говорят, они могут вызывать природные аномалии, катаклизмы. Насколько это доказано?

— Есть различные представления на этот счет. Само магнитное поле и его вариативность не оказывает на атмосферу почти никакого влияния. Но во время геомагнитной бури Земля попадает в плазменный пузырь неоднородности солнечного ветра, экранирующий ее от галактического космического излучения, которое достигает поверхности планеты и вызывает ионизацию приземного воздуха. Есть косвенные свидетельства, что эти галактические космические лучи опосредованно воздействуют на климат, изменяя количество ионов в нижней атмосфере и ее электрические свойства. 

Скорее всего, гораздо больше климат зависит от других космических факторов. Солнце и Земля существуют в Солнечной системе не изолировано — есть еще Меркурий, Венера, Юпитер, пояс астероидов и другие объекты. С гравитационной точки зрения это очень сложная конструкция, которая вращается вместе с Солнцем. Все эти небесные тела воздействуют друг на друга. Даже небольшие отклонения в орбитальном движении, возникающие вследствие их сложной гравитационной динамики, определяют климат в большей степени, чем солнечная активность. Расстояние от Земли до Солнца в этой системе, наклонение орбиты Земли могут варьироваться, приводя к ощутимому изменению потока солнечной радиации, поглощаемой поверхностью Земли. Вариации этих параметров со временем называются циклами Миланковича.

Динамика самой атмосферы, ее устройство, взаимодействие с океаном, отклик на антропогенные выбросы вещества (углекислый газ, метан), способность экранировать поток основного солнечного излучения аэрозолями — это тоже сложные процессы, которые пока до конца не изучены. Скорее всего, они тоже в большей степени влияют на климат, нежели солнечная и геомагнитная активность. Точные знания, в каком пропорциональном соотношении находятся эти разные факторы, важны для понимания того, куда мы движемся и что происходит с климатом. 

— Как магнитные бури воздействуют на технику и электронику? В сентябре 1859 года мощная геомагнитная буря — событие Кэррингтона — вызвала отказ телеграфных систем по всей Европе и Северной Америке. А в марте 1989 года вся канадская провинция Квебек осталась без электричества на 12 часов. Возможно ли повторение подобных событий сегодня?

— Изменение магнитного потока в замкнутом контуре приводит к возникновению тока в этом контуре. Это означает, что любые вариации магнитного поля на Земле могут вызывать наведенные токи в протяженных проводниках. В тысячекилометровых трубопроводах, железнодорожных линиях и линиях электропередач могут образовываться достаточно сильные наведенные токи во время геомагнитных бурь. Существуют свидетельства, что при мощных и очень резких изменениях геомагнитного поля энергетическая инфраструктура может выходить из строя. Во время события Кэррингтона повреждения аппаратуры и несчастные случаи на телеграфных станциях происходили именно по такой причине. Но магнитная буря, случившая тогда, была очень сильной, в несколько раз мощнее той, которая произошла 12 мая этого года.

Также геомагнитные бури способны воздействовать на радиосвязь. В верхней атмосфере Земли существует ионосфера — холодный слой плазмы, образованный солнечным излучением. Когда происходит геомагнитная буря, он начинает нагреваться, деформироваться, в результате чего ионосферная плазма становится неоднородной и снижается ее концентрация. Из-за этого ухудшаются условия распространения радиоволн. Работа всех системы, эксплуатирующих радиосвязь: радиостанций (в особенности коротковолновых), спутниковых каналов связи, систем радио и спутниковой навигации, может ухудшиться. 

Кроме того, геомагнитные бури могут создавать трудности для самих спутников. Спутники перемещаются в разряженном газе верхней атмосферы. При нагреве, вызванном солнечной активностью, расширяются слои атмосферы, лежащие ниже спутниковых орбит, и происходит перераспределение плотности газа, которое повышает его плотность наверху. Тогда спутники начинают интенсивней тормозиться, что может вызвать их падение. 

О влиянии геомагнитных бурь на технику люди знают уже достаточно давно. Большинство систем в транспорте, энергетике, связи сегодня проектируются исходя из того, чтобы быть минимально подверженными влиянию эффектов солнечной активности. Для спутников, например, существуют специальные сценарии динамики, позволяющие нивелировать эффекты, связанные с космической погодой.

— Слышала мнение, что на усиление магнитных бурь может влиять деятельность человека. Мол, из-за космического мусора и мощных радиостанций, работающих на длинных волнах, ионосфера стала рваная и турбулентная. Что вы думаете на этот счет?

— Человек может воздействовать на ионосферу, но эти воздействия локальны. Ионосфера может измениться потому, что в ней нарушится химическое равновесие. Когда Солнце светит на Землю с одной стороны, оно производит реакции ионизации, диссоциации молекул, то есть закачивает в верхнюю атмосферу химический потенциал и, собственно, создает ионосферу. Когда Земля поворачивается к Солнцу другой стороной, этот химический потенциал начинает реализовываться, уничтожая созданную ионосферу, рекомбинируя ее и генерируя слабое свечение. Если человек в эту устоявшуюся природную систему внесет какой-то дисбаланс (например, взлетит туда на ракете и распылит некоторое химически активное вещество), то произойдет локальная модификация ионосферы — изменение однородности ионосферной плазмы. 

Второй способ воздействия на ионосферу — через поглощение мощных коротких радиоволн на частотах плазменных резонансов. Если радиоизлучение, которое обычно отражается от ионосферы, сделать достаточно мощным, то при его отражении электроны ионосферы начнут ускоряться до достаточно больших скоростей. Это вызывает неоднородности ионосферной плазмы, ее искусственное радиоизлучение и искусственное свечение атмосферного воздуха. Однако такое воздействие могут оказывать только специализированные научно-исследовательские установки — нагревные стенды, которых по всему миру насчитывается несколько штук. Неоднородности и прочие явления, появляющиеся при таких модификациях, локальные. Их пространственные размеры ограничены сотней-двумя километров и не могут влиять на ионосферу и на верхнюю, а тем более нижнюю атмосферу в глобальном масштабе. 

— Способны ли магнитные бури влиять на здоровье и самочувствие человека? Говорят, они могут вызывать заторможенность, головные боли, повышенное давление, бессонницу, боли в суставах. Что правда, а что миф? Насколько вообще изучена эта область?

— Серьезных свидетельств влияния магнитных бурь на здоровье человека пока нет. В древности солнечная активность людей особо не беспокоила. Конечно, они видели пятна на Солнце, и каждый астролог в меру своей испорченности мог рассказывать правителям про значения этих пятен. По мере развития науки стало известно про магнитные бури, связанные с пятнами, и почему-то заговорили про их влияние на здоровье. Не знаю, как это произошло. Скорее всего, были выполнены какие-то исследования с предварительными выводами и решением, что такие работы нужно продолжать. И на всякий случай службам, которые ведут мониторинг, выдали рекомендацию сообщать, что повышенная возмущенность магнитного поля, возможно, влияет на метеочувствительных людей. Наверное, так эта информация закрепилась в общественном мнении и стала регулярно сопровождать усиление геомагнитной активности в СМИ.

Конечно, само магнитное поле на живую природу и на организмы определенное влияние оказывает. Например, на него при помощи особенного устройства глазного нерва ориентируются птицы во время перелетов. Однако во время магнитной бури оно меняется всего лишь на один процент, и «датчики» птиц к этим вариациям, скорее всего, нечувствительны. Сегодня исследователи пытаются найти связь между изменением магнитного поля Земли и динамикой нервной или сердечно-сосудистой системы человека. Но на данный момент четкого, стопроцентного научно-медицинского определения такой связи с точки зрения физики я не нашел.

— Насколько точно на сегодняшний день ученые могут предсказывать вспышки солнечной активности и магнитные бури?

— Пока человечество не обладает устойчивым способом, позволяющим предсказывать солнечную активность. А вот прогнозировать геомагнитную активность научились уже достаточно хорошо, особенно от момента, как на Солнце произошли какие-то процессы, до того, как эти процессы повлияли на Землю. Относительно точно может быть измерена скорость движения солнечного ветра. Если на Солнце произошел выброс вещества и был зафиксирован какими-то аппаратами (например, спутниками), можно определить, когда он достигнет Земли. Таким образом, приблизительно за день-два вероятно предсказать, что будет геомагнитная буря. В общем доступе есть модели, которые показывают, как движется плазма от Солнца в межпланетном космическом пространстве. Благодаря им информация о приближении магнитной бури доступна всем желающим. Однако поскольку эта плазма летит по достаточно сложной траектории и может отклониться от изначального курса, нередко в этих прогнозах возникают ошибки.

Существуют также краткосрочные прогнозы. Между Землей и Солнцем, в точке Лагранжа, висит спутник, который гарантированно предупреждает о приближении солнечного ветра за полчаса-час до того, как этот ветер достигнет Земли.

Менее точные прогнозы, но зато на более длительный срок, можно делать благодаря вращению Солнца. Если сегодня на нем есть пятно, которое вызвало мощную геомагнитную бурю, можно сказать, что если это пятно переживет оборот Солнца, то через 20—21 день будет новая вспышка и очередное геомагнитное возмущение.

И как я уже говорил, самые долгосрочные предсказания можно делать благодаря 11-летнему циклу солнечной активности. Так, уже известно, что северные сияния, которые мы наблюдаем в этот раз, достигнут максимума где-то в 2024—2026 году, потом пойдут на спад, а через 7—8 лет практически исчезнут.

— Какие проекты и исследования в области изучения солнечной и геомагнитной активности сегодня реализует Институт солнечно-земной физики СО РАН?

— Самый главный наш проект сейчас — Национальный гелиогеофизический комплекс РАН. Первый этап этого объекта уже запущен в эксплуатацию. Он состоит из комплекса оптических инструментов и радиогелиографа. Радиогелиограф исследует верхнюю солнечную атмосферу и позволяет наблюдать, как от Солнца отрывается вещество и летит в сторону Земли. Это уникальная научная установка мирового значения, благодаря которой физика Солнца должна получить хороший прогресс в ближайшее время. 

Комплекс оптических инструментов больше связан с процессами, которые происходят на Земле, в ее атмосфере. Он позволяет следить за температурой верхней атмосферы, скоростью ветра, динамикой различных химических компонентов. С помощью оптических инструментов мы уже исследовали мощную геомагнитную бурю, которая была в мае, и у нас появилась новые, достаточно интересные данные о том, как по-разному на нее откликаются разные химические вещества в верхней атмосфере Земли. Забегая вперед скажу, что новые спектрометры дали нам возможность достаточно хорошо по отдельности рассмотреть, как активизируются компоненты свечения верхней атмосферы, связанные с высыпаниями частиц, и компоненты, связанные с увеличением температуры верхней атмосферы. Данные новых узкоспектральных камер позволили собрать некоторую статистику наблюдений специфических форм среднеширотных сияний. Речь идет о стабильных красных авроральных дугах, характеристики которых могут дать новую информацию о степени искажения магнитосферы и плазмосферы Земли под действием неоднородного солнечного ветра.

Благодаря Национальному гелиогеофизическому комплексу РАН мы приобретем новую информацию о процессах, которые происходят во время геомагнитных бурь, и сможем проверить многие существующие теории и гипотезы. Этот комплекс уникален еще и тем, что мы сможем наблюдать один участок верхней атмосферы Земли одновременно большим количеством устройств разного рода, следящих как за ионизированной, так и за нейтральной компонентами. Получим новый телескоп, который позволит более тщательно изучать строение поверхности Солнца.

Знания, которые мы сможем получать с помощью Национального гелиогеофизического комплекса РАН, важны прежде всего для фундаментальной науки. Для понимания того, как устроена верхняя атмосфера, какие плазменно-химические процессы в ней происходят, как работает Солнце, как возникают и протекают геомагнитные возмущения и сопряженные с ними явления. Эту информацию в будущем можно применить в каких-то конкретных приложениях, например в атмосферной химии, в развитии спутниковых систем связи, навигации, в управлении спутниковыми группировками, а возможно, и во многих других областях.

Беседовала Диана Хомякова

На средства гранта Российского научного фонда ученые изучают, каким образом ионы железа помогают клеткам устранять негативные последствия мутаций в ключевых генах, обеспечивающих функцию мозга.

Ученым Института цитологии и генетики СО РАН удалось установить, что ионы железа могут выполнять функцию фармакологических шаперонов – низкомолекулярных соединений, которые участвуют в исправлении потенциального вреда, возникающего из-за нарушений в белках вследствие различных мутаций.

Целый ряд наследственных форм психических расстройств и нейродегенеративных заболеваний, как широко известных (болезнь Паркинсона, некоторые формы шизофрении), так и более редких, при разной симптоматике имеет и общие черты. Прежде всего, это возникающие по разным причинам нарушения функций белков, участвующих в коммуникации между нейронами. По очевидным причинам изучать, как именно сказываются на работе клеток эти нарушения на реальных пациентах во многом затруднено. Поэтому сотрудники сектора генетических коллекций нейропатологий ИЦиГ СО РАН проводят такие исследования на молекулярных моделях, созданных с помощью передовых генетических технологий.

«В частности, мы изучаем мутации в ферментах, которые могут быть одной из причин развития психических и нейродегенеративных заболеваний у человека, причем, достаточно тяжелых. Например, таких форм депрессии, при которой широко используемые в психиатрии антидепрессанты оказываются неэффективными и даже ухудшают состояние пациента», — рассказал заведующий сектором, главный научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, д.б.н. Александр Куликов.

Большинство мутаций связано с нарушением трехмерной структуры белка, которую еще называют укладкой или фолдингом. «Нормальный белок, фермент постоянно подвергается тепловым ударам молекул воды и это ведет к его постепенному разрушению (денатурации). Это обычный жизненный цикл, но вследствие нарушений структуры снижается устойчивость белков к подобным воздействиям, они разрушаются заметно быстрее. В результате, их содержание в организме снижается, и они уже не могут выполнять свою функцию в полном объеме», — пояснил Александр Куликов.

Некоторое время назад было установлено, что шапероны способны встроиться и стабилизировать структуру таких белков, повысив их устойчивость к внешним воздействиям. Это вызвало большой интерес к подобным соединениям как к потенциальным кандидатам на роль новых лекарственных препаратов. Но поскольку, до сих пор ученые не смогли выяснить, каким именно образом действуют шапероны, поиск таких кандидатов сильно затруднен.

Некоторое время назад сотрудники ИЦиГ СО РАН установили, что подобными свойствами обладают ионы железа. «Сами по себе они не могут выступать кандидатом на роль лекарства, поскольку очень ядовиты для клеток мозга. Но, благодаря тому, что железо создает комплексные соединения со структурой белка, его ионы являются удобной моделью для изучения того, как все же работает шаперон», — отметил Куликов.

Это и стало главной задачей нового исследовательского проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда. Участники проекта намерены выяснить действие стабилизирующих эффектов ионов железа и, возможно, других металлов или соединений на два фермента, которые участвуют в метаболизме ключевых медиаторов мозга – серотонина, дофамина.

Теперь у ученых есть три года, чтобы детально изучить и описать на примере этих ферментов, какие именно молекулярные воздействия позволяют стабилизировать их структуру с помощью шаперонов и как они протекают. Имеющаяся на сегодня информация позволяет предполагать, что механизмы работы таких соединений во многом универсальны, а значит, данные полученные в ходе изучения одного из них (ионов железа) можно будет экстраполироваться и на другие. Это облегчит поиск подобных соединений, среди которых в дальнейшем можно будет выбирать кандидатов на роль новых эффективных лекарств от самых разных заболеваний, вызванных подобного рода мутациями в генах.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН