Листая старый фолиант

Специалисты Института монголоведения, буддологии и тибетологии СО РАН (Улан-Удэ) продолжают работы по внедрению искусственного интеллекта в изучение памятников письменного наследия, которые хранятся в Центре восточных рукописей и ксилографов. В первую очередь это касается текстов на тибетском и старописьменном монгольском языках. Исследования в этом направлении начались в 2021 году при поддержке председателя СО РАН академика Валентина Николаевича Пармона и академика Александра Михайловича Сергеева (тогда — президента РАН). 

«Здесь можно выделить две основные задачи. Во-первых, оптическое распознавание символов, то есть приведение сканов документов в машиночитаемый вид, который на следующем этапе позволяет компьютерным образом обработать текст и, самое главное, осуществлять полнотекстовый поиск на языке оригинала. Во-вторых, это машинный перевод — с языка оригинала на заданный язык, в нашем случае это русский», — пояснил доктор исторических и кандидат физико-математических наук Олег Сергеевич Ринчинов (ИМБТ СО РАН) в ходе своего доклада на международной конференции «Цыбиковские чтения — Х»

По словам ученого, оптическое распознавание, относящееся к компьютерному зрению, в свою очередь подразумевает выполнение задачи определения, детекции объектов: необходимо на изображении найти область, где находится текст, затем разделить его на отдельные графемы и уже к ним применять алгоритмы оптического распознавания символов. 

Чтобы научить искусственный интеллект всё это делать, нужно создать набор дата-сетов, или обучающих массивов данных. «Это очень громоздкая и трудоемкая задача, которая сейчас выполняется на базе нашего ЦВРК, — прокомментировал исследователь. — Компания МТС в нынешнем году поддержала очередной этап реализации проекта по оптическому распознаванию символов тибетской письменности, и сейчас мы работаем над созданием 1 200 дата-сетов в дополнение к тем 500, которые были сделаны в 2021 году. Таким образом мы получим набор в 1 700 дата-сетов, примерно около 10 000 письменных строк. На этом множестве наши партнеры из Новосибирского государственного университета будут обучать модели компьютерного зрения».

Вторая задача — машинный перевод, он относится к обработке естественных языков, и здесь используется другой вид нейросетей — трансформеры. Одна из наиболее широко применяемых и известных таких нейросетей, обученная на миллиардах токенов, — ChatGPT. «Нам необходимо обеспечить хотя бы 10 тысяч токенов, языковых единиц (в нашем случае это предложения), для обоих языков — тибетского и письменного старомонгольского. Мы эту задачу решаем обращением к уже существующим переводам и уже существующим транслитерациям», — рассказал Олег Ринчинов.

Он добавил, что технологическим партнером ученых из ИМБТ СО РАН с 2021 года является Новосибирский государственный университет, но в последнее время интерес к проекту проявил также Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН. «Мы договорились в ближайшее время провести тематический семинар, где представим наше видение проблематики», — заключил Олег Ринчинов. 

Уголь как замена нефти?

Мы уже неоднократно обращались к истории довоенных научно-технических разработок, актуальность которых острее всего осознается только в наши дни. Стоит вам капнуть глубже, как выяснится, что технологии, кажущиеся современными, уходят своими корнями на три-четыре поколения вглубь времен.

Такая история произошла, например, с технологиями получения жидкого топлива и горючих газов из ископаемого угля. Несмотря на то, что на Западе реализуется стратегия по полному избавлению от «грязного» топлива, для нашей страны оно по-прежнему является важнейшим энергоресурсом, особенно для Сибири, богатой угольными месторождениями. В частности, мы уже неоднократно писали о намерении новосибирских ученых осуществить модернизацию малых энергетических объектов путем внедрения технологии газификации угля, когда на выходе мы получаем горючий синтез-газ и угольный сорбент (то есть как минимум два ценных продукта). В частности, именно таким путем было предложено обеспечивать теплоснабжение территории Академгородка. В технологическом плане это был бы значительный шаг вперед в сравнении с устаревшими газовыми котельными или восьмикилометровой теплотрассой, идущей от ТЭЦ-5. Что касается самой ТЭЦ-5, то уже немного забылось, что первоначально ее готовили под водно-угольную суспензию. С данным видом топлива давно уже экспериментирую ученые Академгородка (о чем мы также много писали). Тем не менее, вопрос о реализации первоначального плана отложен в долгий ящик, и неизвестно, будет ли он в дальнейшем рассматриваться вообще.

Странно во всей этой истории то, что подобные технологии использования угля многими из нас до сих пор воспринимаются как относительно новые научные эксперименты. А ведь на самом деле ими начали заниматься более ста лет назад! Преимущества жидких видов топлива перед твердым топливом были очевидны. Во-первых, они обладали большей энергоемкостью и требовали меньших объемов для хранения. Во-вторых, с жидким топливом гораздо удобнее работать, включая и способы транспортировки (например, трубопроводы). Ведь если бы упомянутая ТЭЦ-5 работала на водно-угольной суспензии, то не было бы необходимости подгонять туда железнодорожные составы, осуществлять погрузку-разгрузку и т.д. В общем, экономические выгоды очевидны.

В свое время приводился такой пример. Возьмем английский линкор «Нельсон», имеющий водоизмещение 33 500 тонн. Запас жидкого топлива на нем составляет примерно 4 500 тонн, то есть почти 14 процентов. С этим запасом корабль способен пройти порядка 14 тысяч морских миль. Так вот, если бы вместо нефтепродуктов здесь использовался уголь, то при той же емкости топливного склада дальность плавания снизилась бы до 10,5 тысяч морских миль.

Отсюда вытекала конкретная задача: найти способ превращения дешевого твердого топлива (того же угля) в жидкое топливо. Принципиальное отличие последнего заключалось в том, что в нем содержится значительно меньше негорючего «балласта» (вроде сажи) и гораздо больше - такого элемента, как водород. Основные пути решения поставленной задачи были достаточно хорошо проработаны еще до войны.

Самый простой способ заключался в искусственном разрушении вещества угля на основные составные части путем перегонки. Для этого уголь нагревался до высоких температур в замкнутых камерах. Если температура нагрева составляла 500 градусов Цельсия, процесс назывался «полукоксованием». Если температура составляла 1000 градусов Цельсия, процесс назывался «коксованием». В результате таких действий вещество угля разделялось на летучую часть (куда входили горючие газы и жидкости с высоким содержанием водорода) и твердый остаток (кокс или полукокс, содержащий значительно больше углерода, чем исходное сырье). Также получались жидкие продукты (каменноугольная смола), которые можно было использовать как основу для поучения жидкого топлива.

Недостаток такого метода заключался в том, что большая часть угля остается в твердом состоянии, тогда как жидкого топлива на выходе образуется совсем немного. По этой причине был предложен другой, более радикальный метод – так называемая гидрогенезация угля. Здесь к углю добавлялся водород, после чего смесь сильно нагревалась под высоким давлением в специальных аппаратах. При таком способе в жидкость превращалось до 90% угля. Однако данный метод также имел недостаток, причем, достаточно серьезный – высокие энергетические затраты. Так, для получения одной тонны искусственного бензина приходилось затратить (в качестве сырья и топлива) десять тонн угля!

Третий способ основывался на превращении угля в «водяной газ», который образовывался при действии водяного пара на раскаленный уголь. Таким путем получалась смесь водорода и окиси углерода («синтез-газ»). После специальной обработки указанной смеси получались более сложные молекулы искусственного бензина. Твердого остатка здесь не образуется (как и для метода гидрогенезации), однако выход готовой продукции относительно затраченного угля также очень низок – примерно 10 процентов.

Впрочем, искусственный бензин – не единственный вид жидкого топлива, получаемого из угля. Для работы котлов можно было пойти другим путем, получая угольную суспензию. Работой по созданию так называемого «коллоидного топлива» на основе угля занимались еще в царской России в самом начале прошлого века. Впоследствии этим заинтересовались в Англии и в Германии, где стали проводить секретные эксперименты в данном направлении, пытаясь придать мелким частицам угля свойство вязких жидкостей с помощью нефти или мазута (так называемые угле-масляные суспензии). В Германии «коллоидное топливо» было испытано еще в 1918 году на одном из пароходов. Было установлено, что угольный «наполнитель» давал неплохую экономию углеводородов (до 40%). И тем не менее, в силу некоторых технических сложностей работы по производству «коллоидного топлива» были прекращены.

Надо сказать, что советские ученые уделяли серьезное внимание угле-масляным суспензиям даже после того, как к ним снизился интерес в Европе. До войны этим активно занимались в Энергетическом институте Академии наук СССР. Главная проблема, с которой столкнулись ученые, заключалась в расслоении суспензий в процессе хранения. Необходимо было добиться стабильности продукта. С этой целью проводились целые фундаментальные исследования и разрабатывались математические модели, описывающие движение мелких частиц в жидкостях. То есть в основу технологий изготовления «коллоидного топлива» пытались заложить строгие научные знания. В принципе, путь получения стабильных суспензий был найден. Правда, цена вопроса оказалась слишком высокой: качественное «коллоидное топливо» также требовало для своего производства высоких энергетических затрат.

И все же неудачи не остановили наших ученых. Они пошли «обходным» путем, сосредотачиваясь на применении различных добавок, способствующих стабилизации суспензии. Перед самой войной были даже разработаны соответствующие технологические регламенты. Дополнительным моральным стимулом для советских ученых стало сообщение 1939 года об аналогичных работах в США, где без особой огласки работали над «текучим углем». Важные эксперименты ставили и немецкие ученые. В общем, создавалось впечатление, что в истории развития мировой энергетики открывается новая страница, поскольку «жидкий уголь» и в самом деле открывал совершенно новые перспективы. Ученые даже предрекали наступление эры «искусственного бензина». Правда, последующие события сильно изменили картину будущего, и вторая половина прошлого века – благодаря усилиям геологов - ознаменовалась победой «большой нефти». Тем не менее, вопрос «жидкого угля» с повестки не снимается. И вполне может быть, что наработанный за десятилетия опыт окажется востребованным в ближайшее время.

Николай Нестеров

«Умная» машина в роли биолога

В первой половине сентября в Новосибирском Академгородке, на территории Академпарка, прошел Второй Международный конгресс «CRISPR-2023», посвященный достижениям клеточной и молекулярной биологии. Несмотря на то, что основная тематика мероприятия была адресована узким специалистам, некоторые темы оказались способны всколыхнуть воображение у любого из нас, даже весьма далекого от естествознания. Одна из таких тем была посвящена применению искусственного интеллекта в биологии и медицине. Ее изложил в своем докладе сотрудник Института искусственного интеллекта им. М. В. Ломоносова (Москва) Юрий Вяткин.

Сегодня вокруг этой темы, отметил докладчик, создано много «хайпа». Отдельные авторы научно-популярных книг, разные блогеры и знаменитые кинематографисты пугают обывателя восстанием сверхразумных машин, рисуя мрачные антиутопические картины порабощения человека искусственным интеллектом. Однако для таких сценариев пока что нет никаких объективных оснований, успокаивает Юрий Вяткин. Если это и случится, полагает он, то это произойдет очень нескоро. Тем более что уже сейчас принимаются меры к тому, чтобы указанные сценарии не сбылись.

Но самое главное, по словам Юрия Вяткина, заключается в том, что современный искусственный интеллект – еще далеко не та технология, чтобы она была способна каким-то образом навредить человеку. Конечно, угроза вытеснения людей из некоторых профессий с повестки дня не снимается. Всё это звучит пугающе, и в публичном дискурсе в последние годы подобные разговоры набирают обороты. Однако, указывает Юрий Вяткин, опасения по поводу искусственного интеллекта звучали достаточно давно. Первые прототипы ИИ появились еще в начале 1960-х годов. И уже тогда появился первый «хайп» по этому поводу. Так что ничего нового в современных антиутопических сюжетах на эту тему нет.

Что характерно: развитие технологий ИИ происходит рывками, волнообразно. За каждым всплеском активного развития следовал период потери интереса к ним. Первая «зима» для ИИ наступила в 1970-х. В 1980-х последовал очередной бум, а в 1990-х произошла очередная «зима».  В конце 1990-х годов, после того, как компьютер впервые обыграл человека в шахматы, - интерес к ИИ возобновился, и по сию пору мы наблюдаем очередной бум. Тем не менее, полагает Юрий Вяткин, в ближайшие годы нас вполне может поджидать очередная «зима».

В целом же, по словам ученого, искусственный интеллект не представляет ничего пугающего. Это есть не более чем инструмент в наших руках. Инструмент весьма мощный и разнообразный по способам применения. Пугающие картины замешаны, скорее всего, на терминологической путанице. Дело в том, что, когда говорят об искусственном интеллекте, очень часто имеют в виду совершенно разные вещи. Так, существует точное научное понятие «слабого ИИ». Это как раз есть совокупность специфических методов и устройств, которые применяются для решения определенных задач. Помимо этого, есть понятие «сильного», или «человекоподобного» ИИ, на сегодняшний день являющегося утопией, хотя возможность его создания не оспаривается наукой.

«Сильный ИИ», уточняет Юрий Вяткин, пока еще не построен и, скорее всего, в ближайшее время его так и не построят. Есть также понятие «сверхразумного», «сверхсильного» ИИ, создание которого пока еще даже не прогнозируется.

Поэтому, когда мы сейчас говорим о применении искусственного интеллекта, по умолчанию речь идет исключительно о «слабом ИИ», то есть о совокупности методов, об инструменте. Здесь также нужно внести уточнения, поскольку так могут обозначаться несколько разные технологии. С одной стороны, мы имеем в виду символьные методы, развивающиеся еще с 1960-х годов. С другой стороны, мы имеем в виду машинное обучение, которое в настоящее время является краеугольным камнем искусственного интеллекта. Основной технологической платформой ИИ выступают нейронные сети, содержащие в себе кластер глубокого обучения.

Принципиально важный момент, имеющий прямое отношение к применению технологий ИИ в науке: необходимо постоянное накопление данных, позволяющих, грубо говоря, «натренировать» искусственный интеллект. Чем больше вы накапливаете данных, тем лучше проходит процесс машинного обучения. Нейронная сеть начинает всё лучше и лучше «понимать» все тонкости исследуемого процесса. К примеру, если нейронная сеть получает массу вариантов изображения какой-то цифры, она постепенно приходит к безошибочному ее распознаванию. Как раз после такой процедуры мы способны применять искусственный интеллект, подавая на вход очередную цифру, которая будет распознана. По тому же принципу идет работа с использованием, например, генетических данных в биологии.

В настоящее время, подчеркивает Юрий Вяткин, мы наблюдаем невероятно высокую скорость развития искусственного интеллекта. Например, сейчас нейронные сети научились генерировать изображения людей с фотографической точностью, хотя еще совсем недавно такие изображения были весьма размытыми. Правда, иногда случаются некие отклонения от реализма, называемые «галлюцинациями». При генерировании развлекательных картинок это не так уж и страшно. Однако если речь идет о дизайне белка (то есть применительно к биологии), то здесь появление «галлюцинации» может принести вред.  Отсюда следует, что до определенной поры необходимо будет использовать какие-то внешние методы контроля.

Каково поле применения технологий ИИ применительно к наукам о жизни? Одна из самых актуальных областей, где сейчас активно используются такие технологии, - это область драг-дизайна, то есть «проектирования» новых лекарственных препаратов. По словам Юрия Вяткина, уже возникают целые поколения моделей искусственного интеллекта, позволяющие всё качественнее и качественнее предсказывать потенциальные лекарственные препараты, способные в недалеком будущем стать лекарствами. На этой ниве недавно отметились известные зарубежные компании, которые уже выходят на вторую фазу клинических испытаний препарата. Далее появились методы компьютерного зрения, позволяющие очень эффективно работать с фенотипами клеток. Искусственный интеллект позволяет снимать гигантское количество признаков этих клеток и очень точно определять их по большому количеству параметров.

Также, отмечает Юрий Вяткин, большое значение имеет сейчас так называемый генеративный искусственный интеллект, способный «генерировать» заново какие-то объекты биологической природы. В данном случае речь идет об объектах нашего пристального изучения.

Особое внимание за последние два-три года уделяется так называемым языковым моделям, ставшим поворотной точкой в развитии ИИ. С недавних пор их начали активно использовать в науках о жизни. Язык аминокислотных последовательностей можно сопоставить с языком человека, и в этом смысле аминокислоты сопоставимы с алфавитом. Словам будут соответствовать элементы вторичной структуры, предложениям – третичная (пространственная) структура белка. Смыслам предложения соответствует функция белка, а тексту – белковые комплексы и механизмы работы в клетке. Если есть такая аналогия, то появляется возможность построить языковую модель и на языке белков. И в последнее время такие модели уже активно и в больших количествах строятся. С их помощью, уточняет Юрий Вяткин, можно решать какие-то конкретные задачи.

В круг таких задач могут входить предсказания функций недостаточно изученных белков, предсказания drug-like свойств низкомолекулярных соединений, дизайн вариабельных районов антител для усиления взаимодействия, анализ связывания белками нуклеиновых кислот и т.д.

Разумеется, науки о жизни не исчерпываются генетикой и молекулярной биологией. Технологии искусственного интеллекта приходят на помощь ученым, исследующим поведение животных. К примеру, кашалоты с их когнитивными способностями и социальными структурами кодируют сообщения друг другу с помощью щелчков и других сигналов. Ученые давно пытаются расшифровать этот тайный язык, для чего подключаются технологии ИИ. В настоящее время уже создается модель китового языка и «переводчики» на язык человека!

Полагаем, если этот опыт окажется удачным, то открывается широчайшее поле исследований живой природы, когда человек постигнет – в буквальном смысле – язык животных и создаст невообразимые ранее формы коммуникаций с нашими «меньшими» братьями.

Николай Нестеров

Новый коллайдер рекордной светимости

Российские учёные работают над созданием нового перспективного коллайдера в рамках научной программы Национального центра физики и математики

Учёные Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН ведут работы по созданию нового коллайдера, который станет перспективным инструментом поиска новой физики, в рамках научной программы Национального центра физики и математики при поддержке Госкорпорации «Росатом». Реализация методов достижения рекордной в мире светимости, разработка детекторных систем и моделирование сложных экспериментов – ёмкие задачи, которыми занимаются исследователи до 2025 года в рамках программы НЦФМ.

«Основное преимущество Супер С-Тау фабрики в том, что мы широко и комплексно сможем исследовать самый тяжелый лептон (тау-лептон), очарованный кварк (с-кварк) и всю физику, связанную с ними. Это сотни различных измерений и экспериментов. Один из очень интересных экспериментов, который мы хотим провести, связан с поиском распада тау-лептона на мюон и фотон без нейтрино. В Стандартной модели это практически запрещённый процесс, очень маловероятный (10-50) – но во многих моделях расширения Стандартной модели предсказывается, что вероятность этого процесса больше на много порядков. Нужно произвести огромное количество тау-лептонов, чтобы один из них распался в детекторе нужным образом. Сила Супер С-Тау фабрики именно в том, что благодаря высокой светимости она позволяет родить огромное количество тау-лептонов и очарованных кварков. Это тот случай, когда количество превращается в качество. Имея большое количество частиц, мы повышаем точность экспериментов, что позволяет проводить поиски Новой физики – явлений, не описываемых Стандартной моделью», – рассказал заместитель директора ИЯФ СО РАН, член секции Научно-технического совета НЦФМ «Ядерная и радиационная физика» Иван Логашенко.

Учёный отметил, что на Супер С-тау фабрике специалисты смогут изучать десятки редких распадов частиц, и это только одно из направлений планируемых исследований.

Проект Супер С-тау фабрики концептуально разработан. Сегодня исследователи занимаются детальной проработкой технических решений реализации установки. В ближайшее время специалистам предстоит провести оптимизацию, конструирование и прототипирование ключевых компонентов и систем коллайдера.

«Самое сложное и инновационное по техническим решениям направление в области создания Супер С-Тау фабрики – достижение её рекордной светимости (производительности). По проекту, она будет в сто раз больше, чем у существующих в мире установок. Такой скачок достигается с помощью новых методов фокусировки и столкновения пучков, например, метода под названием Crab Waist. Одной из наших важнейших задач в рамках научной программы НЦФМ является разработка и создание элементов финального фокуса пучка – части коллайдера, где пучки сжимаются и сталкиваются между собой», – отметил учёный.

Система финального фокуса пучка состоит из нескольких сверхпроводящих магнитов, через которые пролетают частицы, двигающиеся навстречу друг другу в коллайдере, прямо перед столкновением. Качество этих магнитов определяет, будет ли достигнута светимость в установке. Система финального фокуса должна быть компактной, её разместят близко к месту столкновения пучков в условиях жёсткой радиационной обстановки, поэтому основной деталью системы станет компактная сверхпроводящая квадрупольная линза с большим градиентом, производимая по инновационной технологии, описал член секции НТС НЦФМ «Ядерная и радиационная физика» Иван Логашенко.

«Не менее уникальная часть работы по созданию Супер С-Тау фабрики связана с разработкой детекторной системы, которая позволит при большой светимости установки в условиях высокой загрузки получить высокую точность измерения параметров частиц, родившихся при столкновении пучков. Только такой детектор позволит использовать все возможности, которые нам даст большая светимость коллайдера.  Сейчас нам необходимо технически проверить решения, предложенные теоретически ранее. Мы планируем прототипировать детекторные системы, то есть создавать их в миниатюре», – сказал заместитель директора ИЯФ СО РАН Иван Логашенко.

Третьим большим направлением подготовки Супер С-Тау фабрики в рамках научной программы НЦФМ является моделирование экспериментов на коллайдере. Результаты численного эксперимента позволят учёным подтвердить, что при проектируемом устройстве машины задачи, которые будут решать специалисты, выполнимы с необходимой точностью.

«На данном этапе мы моделируем ключевые эксперименты по измерению параметров очарованных частиц и тау-лептона, а также поведение электронного и позитронного пучка в ускорительном кольце. На уровне детального моделирования можно предсказать точность результатов наших экспериментов. В итоге мы определим, какие дополнения или изменения нужно внести в дизайн технических элементов машины и детектора. Без получения положительного результата на данном этапе невозможно приступить к физическому созданию Супер С-Тау фабрики», – уточнил физик.   

Подготовительные работы по созданию Супер С-Тау фабрики идут в ведущих научных институтах и центрах России: Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, Института ядерных исследований РАН, РФЯЦ-ВНИИЭФ и других. В ИЯФ СО РАН над проектом работает команда из нескольких десятков человек, которая включает специалистов в области ускорительной физики, детекторов элементарных частиц, криогенной техники и других областях. По словам Ивана Логашенко, ведущие учёные активно подключают к работе над проектом молодых исследователей и даже студентов: «Для них участие в проекте мирового уровня очень интересно и полезно в плане профессионального развития».  

О подготовке проекта Супер С-тау фабрики в рамках научной программы НЦФМ рассказал заместитель директора ИЯФ СО РАН, член секции Научно-технического совета НЦФМ «Ядерная и радиационная физика» Иван Логашенко на II Всероссийской школе НЦФМ для студентов и молодых учёных по физике высоких энергий и ускорительной технике, которая прошла в Сарове (Нижегородская область) при поддержке Госкорпорации «Росатом» и Института ядерной и радиационной физики РФЯЦ-ВНИИЭФ в рамках Десятилетия науки и технологий в России.

22 миллиона молодым ученым

Для участия в конкурсах в 2023 году на предоставление именных премий, стипендий, грантов Правительства Новосибирской области было подано 128 заявок. Из бюджета Новосибирской области на эти формы поддержки молодых ученых выделено 22 миллиона рублей.

В 2023 году министерством науки и инновационной политики Новосибирской области в соответствии с постановлением Правительства Новосибирской области от 15.11.2010 № 212-п «Об именных премиях Правительства Новосибирской области, именных стипендиях Правительства Новосибирской области, о грантах Правительства Новосибирской области» проведены конкурсы на присуждение именных премий, стипендий и грантов Правительства Новосибирской области.
Всего на три конкурса в 2023 году было подано 128 заявок, из них победителями стали 69 исследователей. 

Ежегодно по результатам конкурса присуждается именные премии по следующим номинациям: «Лучший молодой исследователь», «Лучший молодой изобретатель», «Лучший научный руководитель». Именные премии присуждаются Правительством Новосибирской области и являются признанием заслуг работников научных учреждений, научных и педагогических работников образовательных организаций высшего образования, расположенных на территории Новосибирской области, внесших значительный вклад в развитие естественных, технических и гуманитарных наук. Стипендии назначаются аспирантам и докторантам очной формы обучения для проведения перспективных научных исследований и разработок и выплачиваются ежемесячно. В конкурсе на предоставление именных премий в 2023 году признано победителями 19 заявителей, именных стипендий - 20 молодых ученых.

Гранты предоставляются научным работникам, научно-педагогическим работникам, имеющим ученую степень кандидата либо доктора наук в целях финансового обеспечения затрат, связанных с выполнением научных (научно-исследовательских) и (или) научно-технических работ, отличающихся значительной научной новизной. В конкурс на предоставление грантов в 2023 году победителями стали 30 научных сотрудников. Среди участников конкурсов в этом году представители 13 высших учебных заведений и 23 научных учреждений СО РАН. 

По мнению министра науки и инновационной политики Новосибирской области Вадима Васильева, комплекс мер поддержки молодых ученых, оказываемый Правительством региона на протяжении многих лет, показывает свою эффективность и привлекает большое число участников. «Со стороны научного сообщества ежегодно сохраняется интерес к конкурсам, проводимым Правительством Новосибирской области, молодые исследователи большинства научных учреждений и многих высших учебных заведений региона с большим желанием принимают в них участие, - отметил министр науки и инновационной политики региона Вадим Васильев. – Работы, представленные соискателями в этом году, ориентированы на развитие экономики, сельского хозяйства, медицины, новых технологий в нашем регионе, а результаты научных исследований могут быть реализованы в инновационных продуктах и позволяют решить задачи, поставленные национальным проектом «Наука и Университеты» по усилению связей между образовательными, научными организациями и реальным сектором экономики. Желаю победителям успехов, ярких научных достижений, плодотворной работы на благо Новосибирской области!».

Среди отмеченных грантами исследований в 2023 году есть разработки и в области экологии. В настоящее время создание научной основы охраны окружающей среды, исследований по улучшению и восстановлению окружающей среды важны и способствуют рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов, обеспечению экологической безопасности в регионе.

«Загрязнение воды стоками транспортной инфраструктуры, содержащими органические загрязнители, является одной из самых серьезных проблем, способствующих развитию кризисных явлений в экологии», - отмечает победитель конкурса грантов, заведующий кафедрой инженерных проблем экологии НГТУ Николай Громов.  - В рамках реализации нашего проекта будет применен фотокаталитический подход (химическая реакция, которая происходит под действием света) к решению задачи удаления органических соединений в сточных водах Новосибирской области. Исследование будет проведено коллективом сотрудников Новосибирского государственного технического университета и Института катализа СО РАН.

А:СТАРТ-2023

Приглашаются к участию инноваторы, начинающие предприниматели и специалисты, желающие получить опыт работы в стартапе. Мероприятие пройдет с 29 сентября по 26 октября.

Работать с участниками на акселераторе будут эксперты Yandex Cloud и Expero (Renewal), специалисты частной инвестиционной группы Kama Flow, ПАО «Ростелеком», ИНКО ПАТЕНТ, СофтЛабНск, Новосибирского областного инновационного фонда и другие.

За месяц стартап-команды найдут новые точки роста и ускорят продажи технологических продуктов. Начинающие предприниматели получат навыки по упаковке и продвижению бизнес-идей в сфере высоких технологий. А ученые, разработчики и другие специалисты прокачают свои предпринимательские навыки.

Кроме того, в этом году с участниками будут работать 3 отраслевых ментора и 5 трекеров по направлениям IT, приборостроение, нанотехнологии и биомедицина. Так организаторы планируют обеспечить всесторонний, индивидуальный подход и непрерывный трекшн проектов.

Новое направление в этом году 一 ESG-проекты. В рамках биотех-секции с проектами с экологической и климатической составляющей будет работать отдельный трекер, специализирующийся на ESG, Climate, GreenTech. Одна из задач 一 подготовка проектов к GreenTech Startup Booster от Сколково, где у лучших зеленых проектов будет возможность запустить пилот с промышленными партнерами, а также возможность после прохождения программы получить финансирование до 7 млн рублей в форме гранта.

Программа А:СТАРТ состоит из двух этапов. В первом блоке эксперты расскажут об анализе рынка и клиентов, участники создадут минимально жизнеспособный продукт, лендинг и настроят рекламу. На втором этапе, после полуфинальной защиты, проработают бизнес-модель, посчитают экономику проекта, упакуют продукт и подготовят инвестиционный питч дек.

Финальная защита проектов 一 26 октября. Победители получат приглашение в бизнес-инкубатор. Здесь им предоставят необходимую инфраструктуру и поддержку Академпарка для развития инновационных стартапов.

Прием заявок на стартап-акселератор Академпарка будет продлен до 20 сентября. Подробности, программа и прием заявок на сайте: https://astart.academpark.com/

Где трясти будет

Исследователи Научно-исследовательского института аэрокосмического мониторинга «АЭРОКОСМОС» (Москва) и Института физического материаловедения СО РАН (Улан-Удэ) выявили зоны напряженно деформированного состояния блоков в районе Восточно-Анатолийского разлома. Они появились в период времени, предшествующий февральским землетрясениям в Турции. Эпицентры событий были именно в этих зонах. Статья об исследовании опубликована в журнале «Исследование Земли из космоса».

Ученые использовали методы и технологии дистанционного радиолокационного зондирования Земли из космоса. Специалисты получили 437 интерферограмм на основе технологий обработки больших объемов данных радиолокатора спутника Sentinel-1. Опираясь на них, исследователи построили поля скоростей смещения блоково-разломной структуры и выявили основные геодинамические процессы в районе Восточно-Анатолийского разлома за 2018—2022 годы.

«Для измерения смещений поверхности мы использовали метод Stacking-InSAR: суммировали интерферометрическую фазу для каждого пикселя, полученную для 12, 24, 36-дневных промежутков времени. В итоге определили скорость смещений. Этот метод хорош для оценки долговременных  деформаций, которые накапливаются постепенно, но есть минус: он некорректно работает в местностях, где возникают сезонные процессы замерзания или оттаивания. Например, по Байкальскому рифту необходимо дополнительно учитывать наличие снежного покрова, морозное пучение почвы, сезонные изменения растительности и так далее», — рассказывает заведующий сектором ИФМ СО РАН, профессор РАН, доктор технических наук Тумэн Намжилович Чимитдоржиев.

Фрагменты Анатолийской плиты имели разные скорости смещений, что в свою очередь образовало зону сжатия к северо-западу от Восточно-Анатолийского разлома и зону растяжения к юго-западу. В районе этих участков и были расположены эпицентры сейсмических событий, которые в феврале 2023 привели к катастрофическим последствиям на территориях Турции и Сирии.

«Я думаю, что для прогнозирования землетрясений и обнаружения их предвестников необходим комплексный анализ различных факторов. Необходимо оценивать аномальные деформации на значительных пространственных масштабах, порядка всей Анатолийской плиты. Следует использовать и другие методы прогнозирования, в том числе те, которые определяют состояние ионосферы. Мы со своей позиции дистанционного радиолокационного зондирования вносим вклад, предлагаем свое решение. Это множество направлений необходимо объединять, анализировать и создавать единый подход, способ получения новых знаний, которые помогут предсказывать землетрясения», — комментирует Тумэн Чимитдоржиев.

На стыке технологий

Более десяти лет назад ученые научились получать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки пациентов, создавать на их основе модельные системы для изучения механизмов развития заболеваний. Это открыло массу новых возможностей как для изучения различных патологий, так и для проведения фармакологических испытаний. Еще больше они расширились с открытием системы редактирования генома CRISPR/Cas9.

Полученные результаты и перспективы дальнейших исследований российские ученые обсуждают в Новосибирске на международном научном конгрессе CRISPR-2023. В его работе приняли участие представители 11 стран, за три дня прозвучит более девяноста докладов, значительная часть которых подготовлена молодыми учеными.

«Такое количество выступлений и разнообразие их тематик говорит о том, что, несмотря на все сложности последних лет, российская наука в этой области не стоит на месте, а заметно продвинулась вперед. Причем, это касается не только редактирования генома, но и исследований в области трансляционной и регенеративной медицины, которые играют большую роль в современном здравоохранении», - прокомментировала первые итоги конгресса заместитель председателя оргкомитета, старший научный сотрудник Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН, к.б.н. Ирина Захарова.

Как подчеркнул в своем выступлении на конгрессе ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Сергей Медведев, ученым стало гораздо проще получать достаточное число клеток с редкими мутациями для проведения исследований – теперь эти мутации можно внедрять в клеточные культуры, уже имеющиеся в их коллекциях. Одно из направлений исследований их лаборатории, основанное на совместном применении этих технологий, направлено на выявление генетических механизмов возникновения и развития болезни Паркинсона.

Кроме того, напомнил он, CRISPR/Cas9 можно создавать трансгенные клеточные культуры для проведения различных экспериментов.

«Известно, что при ряде нейродегенеративных заболеваний в клетках накапливается перекись водорода, что в итоге приводит к гибели клетки. Мы создали конструкции для наработки белка-сенсора, который позволяет измерять ее концентрацию в живых клетках в режиме реального времени. А потом, с помощью CRISPR/Cas9 внесли данные конструкции в геномы клеток, моделирующие развитие бокового амиотрофического склероза. И получили возможность изучить количественные параметры этого накопления, причем при разных сценариях протекания болезни», - рассказал Сергей Медведев.

Клеточные технологии позволяют воссоздавать в лаборатории не только двухмерные культуры или отдельные нейроны, но и трехмерные образцы ткани различных органов пациента, т.н. органоиды. Такие исследования на органоидах головного мозга человека проводят сотрудники Сектора геномных механизмов онтогенеза ИЦИГ СО РАН. На протяжении ряда лет они изучают ген, кодирующий синтез белка Сontactin-6, мутации в котором связаны с рисками развития различных форм задержки умственного развития.

«Недавно нам удалось обнаружить в этом генетическом локусе два фрагмента ДНК, которые сами по себе не отвечают за синтез никаких белков, но есть предположение, что они выступают в роли неких «регуляторов», влияя на эффективность работы соседних генов. И их нахождение в одном локусе с Сontactin-6 позволяет по-новому взглянуть на причины возникновения связанной с ним патологии развития мозга», - отметила в своем докладе младший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН Татьяна Шнайдер.

Также она рассказала, что их органоидами заинтересовались ученые, занимающиеся изучением онколитических вирусов, убивающих клетки глиомы (опухоли, поражающей клетки головного и спинного мозга). По их словам, проводить такие исследования на органоидах проще и удобнее, чем на лабораторных животных и в настоящее время совместная работа в этом направлении уже началась.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Импланты нового поколения

Импланты нового поколения, напечатанные на 3D-принтере, которые изготавливаются из отечественного сырья и на российском оборудовании, создали в Томском политехническом университете, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.

Как пояснил руководитель проекта, научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгений Больбасов, традиционно для лечения онкологических патологий в области головы и шеи используются индивидуальные имплантаты из титана. Однако, для их изготовления, как правило, используется импортное сырье, поставщики которого ушли из России. Титановые имплантаты, не настолько податливые, с ними трудно работать, и они очень дороги.

"Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из НИИ онкологии Томского НИМЦ разработали первую отечественную технологию изготовления имплантатов нового поколения для челюстно-лицевой хирургии полного цикла. За полгода с использованием полностью отечественных имплантатов были прооперированы трое пациентов НИИ онкологии Томского НИМЦ со злокачественными опухолями челюстно-лицевой области третьей-четвертой стадий, в частности, с дефектами костей верхней челюсти", - говорится в сообщении.

При изготовлении новых имплантов ученые использовали отечественные сырье и оборудование. Импланты печатают на 3D-принтере из фторполимеров российской компании "Галополимер" (Кирово-Чепецк). Они легкие, быстро приживаются в организме, не являются противопоказанием для проведения лучевой терапии. Кроме того, технология 3D-печати позволяет подходить индивидуально к каждому клиническому случаю.

"Это наш первый опыт работы именно с такими изделиями, но уже полученные впечатления о материале и имплантате достаточно позитивные. Изделия легкие, их можно корректировать в условиях операционной, они достаточно легко фиксируются. Кроме того, мы можем изготавливать импланты разной пористости, что позволяет нам изменять их свойства - подвижность, гибкость и другие - в зависимости от конкретного пациента. Например, для костей носа нам нужны более тонкие и гибкие изделия", - приводятся слова завотделением опухолей головы и шеи НИИ онкологии Томского НИМЦ Дениса Кульбакина.

Сейчас врачи наблюдают за динамикой и планируют проводить дальнейшие испытания в данном направлении, чтобы модифицировать изделия и масштабировать технологию. Исследование проводится при поддержке федпрограммы "Приоритет-2030".

Антиутопия совсем рядом

Воплощение глобальных планов по построению «безуглеродного» будущего выходит на новый организационный уровень. Поскольку воспитание экологической сознательности у основной массы населения не дает быстрых результатов, «продвинутые» политики решили несколько изменить отношение к делу и ускорить процесс в режиме ручного управления.

В свое время мы уже писали о том, что «прекрасный мир будущего», активно продвигаемый ключевыми участниками ВЭФ, будет выстраиваться на так называемом внешнем управлении спросом. Это когда вам определяют некую норму потребления ресурсов (например, тепла, воды и электроэнергии), и в случае ее превышения вас могут запросто «отключить» от источников (либо вы будете потреблять на иных, совсем невыгодных условиях). Делается это всё якобы во благо человечества, которому угрожает рост глобальной температуры. В контексте борьбы с глобальным потеплением планируется каждому из нас выдать «углеродный паспорт», наглядно отражающий уровень персонального потребления. Водой, теплом и электричеством дело не ограничится, поскольку любой товар имеет свой углеродный след, вычисляемый с помощью специальных алгоритмов (над чем теперь работает научная мысль на Западе). Это значит, что внешнее управление спросом распространится буквально на все товары – на еду, ширпотреб и прочее.

Всё это похоже на антиутопию. Но именно так и происходит. Мало того, эта антиутопия начинает ускоренно воплощаться в жизнь. Недавно прошла информация о том, что в нескольких американских городах, которыми управляют ярые апологеты глобальной перезагрузки, приняли планы ускоренного перехода к «дивному» миру. Конкретно речь идет о четырнадцати городах, входящих в группу «Климатического лидерства С40». Ими поставлена «амбициозная» цель: к 2030 году (то есть буквально через семь лет) выйти на нулевое потребление мяса и молочных продуктов, запретить личный автомобильный транспорт  и ограничить покупку одежды тремя комплектами на человека в год. Также будет ограничена возможность путешествий: на одного человека – один короткий рейс (не более 1500 км) раз в три года.

Отметим, что эти поистине антиутопические целевые показатели взяты не с потолка. Они уже содержались в соответствующем отчете 2019 года с красноречивым названием: «Будущее городского потребления при росте глобальной температуры на 1,5 градуса» (то есть здесь указан критический показатель роста глобальной температуры, на который ссылаются все борцы с глобальным потеплением). В нынешнем году этот отчет вынули из-под сукна и попытались вновь актуализировать. Как видим, в США уже определилась группа лидеров, готовых наглядно продемонстрировать ускоренное достижение намеченных целей (и якобы – научно обоснованных).

Напомним, что в инициативную группу С40 входит примерно сотня городов по всему миру. В США данное объединение представляют такие города, как Бостон, Остин, Чикаго, Хьюстон, Лос-Анжелес, Майами, Новый Орлеан, Нью-Йорк, Филадельфия, Феникс, Сан-Франциско, Вашингтон, округ Колумбия, и Сиэтл. Еще в 2018 году мэры городов из группы С40 выступили с призывом отказаться от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, которые якобы подрывают здоровье детей. Была предложена соответствующая декларация «Зеленые и здоровые улицы». Подписанты декларации обязывались сформировать в своих городах к 2025 году парк автобусов с нулевыми выбросами и уже к 2030 году вывести основные территории городского пространства на углеродно-нейтральный уровень.

Судя по последней инициативе, дело одним лишь транспортом не ограничится. Впрочем, защитники «зеленого курса» постарались обелить инициаторов, заявив, что запрет на мясо и молочные продукты и ограничения в одежде не рассматриваются в качестве обязательных рекомендаций. Дескать, подобные ограничения выступают лишь в роли ориентира, и потому критики глобальной перезагрузки сгущают краски. Тем не менее, наличие столь характерных «ориентиров» красноречиво уже само по себе. А значит, они в любом случае входят в число поставленных целей. И недавние примеры показывают, что именно такие цели удерживаются в головах «прогрессивных» руководителей.

Так, в нынешнем году – в полном соответствии с планами С40 – мэр Нью-Йорка Эрик Адамс объявил, что город введет ограничения на потребление мяса такими городскими учреждениями, как школы и тюрьмы. Параллельно в Великобритании собираются с 2030 года ввести запрет на продажу автомобилей, работающих на природном газе, а во Франции запрещают полеты на короткие расстояния с целью сокращения выбросов углекислого газа.

Необходимо отметить, что упомянутый выше ВЭФ обозначил 2020 год, когда вводились ковидные ограничения, как начало глобальной перезагрузки. Поводом, конечно же, является борьба с глобальным потеплением, хотя критики этой политики полагают, что реальная причина никакого отношения к климату не имеет. На самом деле инициаторы перезагрузки ставят своей целью достижение максимального контроля над людьми в мировом масштабе. Интересно, что еще в 2016 году ВЭФ запустил видеоролик, где прямо заявлялось: «у вас ничего не будет, и, тем не менее, вы будете счастливы».

Интересно, что группу С40 возглавляет и финансово поддерживает «прогрессивный» миллиардер-демократ Майкл Блумберг – один из видных сторонников глобальной перезагрузки. И как мы уже писали ранее, реализация этой глобальной программы во многом осуществляется по инициативе людей подобного типа. В настоящее время связанные с ними инвестиционные фонды активно скупают сельскохозяйственные угодья по всему миру. Учитывая, что «переформатирование» сельского хозяйства также входит в планы этих людей, интерес к сельхозугодиям совсем не случаен. В этом контексте запрет на потребление мяса входит в обязательный перечень основных пунктов «зеленой» стратегии.

Сбрасывать со счетов такой разворот событий было бы слишком опрометчиво с нашей стороны. В последнее время инициаторы перезагрузки в своей борьбе за воплощение антиутопии договорились до того, что готовы использовать генетическую модификацию в отношении... человека! Цель всё та же – отбить у людей интерес к мясу, чтобы покончить с разведением домашнего скота (якобы также ответственного за выбросы). Такую идею недавно высказал один из участников ВЭФ – профессор философии и биоэтики  Нью-Йоркского университета Мэтью Ляо. По его словам, ученые могут различными способами воздействовать на людей таким образом, чтобы у них возникла аллергия на мясные продукты. Буквально, чтобы их просто тошнило от мяса.

Конечно, пока что о принуждении речь не идет. Тем не менее, сам подход к решению проблемы глобального потепления показателен во многих отношениях. Фактически, наша любовь к мясу объявляется, ни много, ни мало, порочной наклонностью, с которой предложено бороться куда более радикально, чем это происходит в случае с алкоголизмом и наркоманией. То же самое касается и многих потребительских запросов – как в отношении обладания собственным транспортным средством, так и в отношении потребления коммунальных ресурсов. В США уже на правительственном уровне делаются заявления о необходимости изменения образа жизни для большинства людей. Краеугольным камнем этих изменений, как не трудно догадаться, должно стать радикальное снижение планки материальных запросов. Если еще пару лет назад подобные заявления исходили, в основном, от ученых и публицистов, то теперь их уже открыто делают чиновники.  Следовательно, глобальная перезагрузка перестает быть кабинетной мечтой и начинает разворачиваться прямо на наших глазах.

Константин Шабанов

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS