Еще в сентябре 2019 года Всемирная организация здравоохранения выпустила годовой доклад с кричащим заголовком: «Мир под угрозой». Авторы доклада заявляли о том, что на человечество надвигаются опустошительные глобальные и региональные эпидемии и пандемии, способные привести к массовой гибели людей, экономическому и социальному хаосу. Тогда многие из нас еще ничего не знал о ковиде, но уже получили предупреждение со стороны ВОЗ о грядущих проблемах. Правда, в самом докладе о короновирусной инфекции также ничего не говорилось, хотя список инфекционных угроз был там весьма внушительным. Например, в нем фигурировали вирус Эбола, обезьянья оспа, лекарственно-устойчивая малярия, вирус Зика, вирус Западного Нила, а также такие хорошо известные напасти, как холера, дифтерия, туберкулез и чума!

Таким образом, ковид в данном раскладе оказался случайностью, но пандемия как глобальное разрушительное явление была все-таки закономерностью. Об этой истории напомнил заведующий отделом медицинской химии НИОХ СО РАН Нариман Салахутдинов, выступая с пленарным докладом на Втором Международном конгрессе ««CRISPR-2023», посвященном достижениям клеточной и молекулярной биологии.

«Пандемия, - отметил ученый, - была, есть и будет дальше». По его словам, борьба с любой пандемией держится на трех «китах»: диагностике, вакцинации и химической терапии. Умаление чего-то одного делает систему борьбы с ней очень неустойчивой.

Прошедшая пандемия ковида, считает Нариман Салахутдинов, очень хорошо подтвердила эту истину: «У нас была хорошая диагностика, у нас была хорошая вакцина, но у нас абсолютно не было химиотерапии!». Это приводит к тому, что немалая часть людей оказывается без защиты. Сюда относятся, в первую очередь, люди, по тем или иным причинам не попавшие под вакцинацию. Либо они не успели этого сделать заранее, либо отказались от вакцинации по каким-то персональным мотивам, либо им вакцина противопоказана. Всем им нужна была химиотерапия, которой у нас в стране нет. И, возможно, не будет и в дальнейшем. Для того чтобы она была, пояснил ученый, необходимо создавать систему – такую же, какая была при вакцинации, для которой были выделены необходимые финансовые ресурсы, и была, фактически, создана конкуренция между институтами. В химиотерапии, к сожалению, такого нет.

Чтобы создавать эффективные препараты, нужна система, нужны команды специалистов, поскольку путь от «молекулы» к лекарству не такой уж короткий. Вдобавок ко всему здесь весьма высоки затраты. Именно поэтому в нашей стране до сих пор нет препарата против ковида, считает Нариман Салахутдинов. При этом наши ученые имеют весьма серьезные наработки по части химической медицины, о чем свидетельствует деятельность специалистов НИОХ СО РАН. Приведем лишь некоторые примеры.

Для начала скажем, что главная «фишка» разработок Института в данной области – это использование натуральных соединений – как растительного, так и животного происхождения. Как сказал Нариман Салахутдинов, «мы стартуем из индивидуальных природных молекул». Такой подход, разъяснил ученый, связан с тем, что природные соединения изначально «притерты» к человеку, поскольку сам человек является природным объектом и потребляет соответствующую пищу. Поэтому человеческий организм «притерт» именно к природным соединениям. Задача ученых в этом случае – выделить из натурального сырья активные компоненты, усилить их или изменить. Токсичность природных соединений, уточняет ученый, всегда ниже, поэтому лекарства, созданные на натуральной основе, будут обладать меньшими побочными эффектами, как это часто происходить со многими сильными препаратами на «синтетической» основе. Разумеется, с природными соединениями тяжелее работать, здесь труднее найти источник стартовых молекул. Тем не менее, учитывая указанное выше преимущество, наши ученые выбрали именно этот путь.

Сегодня в Институте таким путем создан препарат против гриппа. Грипп, напомнил Нариман Салахутдинов, - весьма непростое заболевание, от которого ежегодно в мире умирает полмиллиона человек. Поэтому актуальность препаратов против данного заболевания не снижается. В Институте проведены доклинические испытания, и уже получено разрешение Минздрава на клинические испытания, для чего в настоящий момент изыскиваются средства. Разработчики уверяют, что препарат очень эффективен. Также есть еще один препарат против гриппа, являющийся структурным аналогом природного соединения из корня женьшеня. Как мы сказали, в Институте предпочитают искать нужные исходные компоненты, используя натуральное сырье.

Другой «фронт борьбы» специалистов отдела медицинской химии НИОХ СО РАН -  это борьба с респираторно-синцитиальным вирусом у детей. По словам Наримана Салахутдинова, сегодня в мире ежегодно регистрируется 33 миллиона случаев RSV у детей до пяти лет. Госпитализируется около трех миллионов детей, а примерно 120 тысяч умирают от осложнений, связанных с инфекцией. К сожалению, констатирует ученый, какой-то специальной фармацевтики для детей нет. Фармацевтика ориентируется на взрослых, детям же просто уменьшают дозу препарата, что не совсем правильно. ««У детей, - замечает Нариман Салахутдинов, - другой метаболизм. Поэтому здесь нужна другая фармацевтика». Если взять тот же RSV, то взрослый человек его может как-то пережить, чего не скажешь о детях. Поэтому НИОХ СО РАН, в сотрудничестве с НИИ гриппа им А. А. Смородинцева, как раз занимается сейчас этой проблемой. И уже получены необходимые соединения, показывающие хорошие результаты.

Есть еще более серьезная мировая проблема, к которой также обращаются наши специалисты. Речь идет о геморрагической лихорадке с почечным синдромом. Эта болезнь затрагивает и нашу страну (преимущественно Поволжье, Урал и Дальний Восток). Лекарств от нее пока еще нет. Сейчас Институт занимается этой проблемой вместе с научным центром «Вектор». Переносчиком геморрагической лихорадки являются мыши. Мышиные экскременты высыхают, и затем с ветром попадают в воздух. Далее кусочки высохших экскрементов могут запросто попасть в легкие человека при вдыхании. То есть заражение может произойти без всяких контактов с больными людьми. Ученым также удалось найти соединения, способные справиться с болезнью, и уже получено два патента.

Чтобы была понятна высокая актуальность данной работы, напомним, что самые тяжелые формы геморрагической лихорадки связаны с печально знаменитым вирусом Эбола. Для нашей страны – это нетипично, однако, указывает Нариман Салахутдинов, в наше время нельзя исключать возможность террористической атаки с использованием этого вируса. Поэтому борьба с Эболой крайне необходима для нашей национальной безопасности. Данная совместная работа НИОХ СО РАН и «Вектора» была высоко оценена Роспатентом.

Еще одна угроза, с которой необходимо начинать борьбу – это оспа, в том числе – оспа животных (коров, верблюдов, обезьян). Здесь, считает Нариман Салахутдинов, имеется очень высокий террористический потенциал, и к такой атаке мы должны быть готовы. Поэтому работа вместе с «Вектором» ведется и по оспе. На этот счет также выделены активные соединения. Пока что в мире по данной теме лидируют американцы. Однако мы, уверяет ученый, уже начинаем их догонять.

И напоследок упомянем такое известное нейродегенеративное заболевание, как болезнь Паркинсона. Как уверяет Нариман Салахутдинов, ему подвержены люди самых разных профессий – ученые, художники, спортсмены, артисты. В качестве основных факторов риска выступают: генетика (то есть наследственность), последствия приема лекарственных препаратов (чаше всего – нейролептиков), воздействие химикатов. И самое неприятное заключается здесь в том, что вполне может быть и вирусный паркинсонизм. В настоящее время ожидается «послековидная» вспышка болезни Паркинсона. Конечно, уже существует препарат для лечения - леводопа. Но у него есть куча недостатков, отмечает Нариман Салахутдинов. В частности, высокая эффективность отмечается только у трети пациентов. При этом имеется большое количество побочных эффектов. Наши ученые предложили свой вариант лечения, найдя соответствующее природное соединение (компонент хвойного скипидара). Опыты на животных показали, что данное вещество работает, примерно, как леводопа, однако оно не дает побочных эффектов. Уже закончены доклинические исследования, пройдена первая фаза клинических исследований и получено разрешение на проведение второй фазы. К сожалению, на вторую фазу не хватает денег. Поэтому финал работы пока что под вопросом.

В целом, приведенные примеры убедительно показывают, что наша страна обладает необходимым интеллектуальным потенциалом для развития отечественной фармакологии, и даже для занятия лидерских позиций по отдельным направлениям. Нехватка же финансовых ресурсов для завершения испытаний – это уже вопрос проводимой в стране политики. Полагаем, что наша зависимость от импортных препаратов является досадным фактом и в какой-то мере – «пережитком» недавнего прошлого, когда было принято во всем полагаться на импорт. Но если в стране принимается стратегия импортозамещения, то она, безусловно, должна затронуть все ключевые сферы жизнедеятельности, включая и систему здравоохранения.

Олег Носков

За последние десятилетия в области молекулярной и клеточной биологии произошли по-настоящему революционные перемены, и российская наука не осталась в стороне. Наоборот, за это время был пройден путь от получения результатов исследований, понятных только ученым, до запуска пилотных проектов в области медицины, фармакологии и микробиологической промышленности. Направление бурно развивается и на днях в Новосибирске прошел Второй международный конгресс CRISPR-2023, посвященный как раз использованию редактирования генома и других передовых биотехнологий в практической сфере.

К слову, это единственный международный научный форум в России, посвященный этой теме. «Континент Сибирь» выяснил у участников конгресса – насколько далеко продвинулось внедрение этих технологий в нашей стране и как это скажется на развитии здравоохранения.

«Результаты помогут в поиске новых кандидатов в лекарства от болезни Паркинсона»

Ведущий научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН, кандидат биологических наук СЕРГЕЙ МЕДВЕДЕВ рассказал о том, как информация, обсуждаемая на конгрессе, поможет разработке эффективных лекарств для ряда пока неизлечимых болезней.

– Скажите, почему участники конгресса называют технологии, о которых идет речь – революционными? Что меняет их применение в научных исследованиях?

– Речь о технологиях, которые дважды за последнее время были отмечены Нобелевской премией. Сначала, в 2012 году премией отметили работы японского ученого Синъя Яманака по превращению практически любых клеток организма в плюрипотентные стволовые клетки. А они в свою очередь могут дифференцироваться почти в любой тип клеток организма. Что это нам дает: мы получаем небольшой фрагмент кожи или образец крови пациента, страдающего наследственным заболеванием. Используя генетические манипуляции, создаем на основе этих образцов линии стволовых клеток пациента, которые могут неограниченно долго поддерживаться в лаборатории, а затем получаем из них клетки, аналогичные клеткам органа, пораженного этим заболеванием – головного мозга, сердечной мышцы и т.п. Проще говоря – это «пациент в чашке Петри», на котором можно изучать течение болезни, испытывать любые фармпрепараты и проводить любые другие исследования безо всякого вреда для донора клеток. Это уже значительно расширяет наши возможности. И в настоящее время наш институт обладает, пожалуй, самой большой в стране коллекцией клеточных линий с моделями разных заболеваний, которой пользуемся как мы, так и наши коллеги из других исследовательских центров.

– Есть уже результаты, которые бы заинтересовали не только ученых, но и врачей?

– Да, такие результаты есть. У нас сложилось хорошее сотрудничество с врачами с врачами новосибирского Федерального центра нейрохирургии. С согласия их пациентов, страдающих разными формами болезни Паркинсона, мы получили клеточный материал, на основе которого выделили ряд мутаций, которые могут быть связаны с возникновением или особенностями протекания этого заболевания. Сейчас продолжается работа по проверке этих предположений, ее результаты помогут как в решении задачи ранней диагностики, так и в поиске новых кандидатов в лекарства от этой болезни, напомню, на сегодня медицина не способна ее излечить, в лучшем случае – замедлить течение заболевания. Поэтому врачи центра не меньше нашего заинтересованы в подобных исследованиях и помогают выстраивать работу с пациентами.

– А причем тут редактирование генома?

– Способы редактировать геном известны относительно давно, но только совсем недавно была открыта система CRISPR/Cas9, которая позволяет делать это быстро, точно и относительно просто. Это открытие, кстати, тоже было отмечено Нобелевской премией, в 2020 году. Для нас это означает, что стало гораздо проще получать достаточное число клеток с редкими мутациями для проведения исследований – теперь эти мутации можно внедрять в клеточные культуры от обычных доноров или в в линии, уже имеющиеся в наших коллекциях.

Кроме того, с помощью CRISPR/Cas9 можно вводить в клетки дополнительные гены для проведения различных экспериментов. Известно, что при ряде нейродегенеративных заболеваний в клетках накапливается перекись водорода, это, в итоге, приводит к гибели клетки.

Мы создали конструкции для наработки белка-сенсора, который позволяет измерять концентрацию перекиси 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. Подобные эксперименты позволяют получить знания о природе заболевания, которые ранее для нас были просто недоступны. И возможно, как раз эта информация сыграет решающую роль в разработке эффективных лекарств для ряда пока неизлечимых болезней.

«Тема конгресса имеет огромный коммерческий потенциал, она очень интересна для потенциальных инвесторов»

Сегодня перспективы применения клеточных и генетических технологий являются очевидными не только для ученых. Интерес к конгрессу проявили представители нескольких региональных правительств, ряд компаний представили на нем свое оборудование, а Фонд научно-технологического развития Югры выступил партнером и соорганизатором. О причинах интереса мы узнали у заместителя генерального директора Фонда по науке ВЯЧЕСЛАВА НЕКРАСОВА.

– Ваш фонд создан правительством Югры для поддержки инновационных проектов, как и почему он оказался в числе организаторов научного конгресса?

– На самом деле, мы уже давно сотрудничаем с Институтом цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН. Вместе с компанией «Швабе-Москва» мы реализуем проект по созданию Центра высоких биомедицинских технологий (ЦВБМТ) в Сургуте. Этот объект стоимостью более 4 млрд рублей предназначен для исследования широкого круга фундаментальных и прикладных вопросов геномной медицины. Приоритетной задачей ЦВБМТ выступает разработка персонифицированных подходов диагностики, лечения и профилактики частых наследственных заболеваний и их трансфер в практическое здравоохранение. В качестве партнера, сопровождающего эти исследования, выступает ИЦиГ и не случайно: именно генетика и клеточная биология лежат в основе большей части технологий персонифицированной медицины, на которую нацелен ЦВБМТ. К тому же, у ученых ИЦиГ есть положительный опыт сотрудничества с другими научно-медицинскими учреждениями. Это позволяет формировать консорциумы для решения практических задач. Помимо этого, мы видим и другие форматы для сотрудничества, одна из них – этот конгресс.

– И тем не менее, одно дело – выступать партнерами в проекте создания биомедицинского центра, и совсем другое – в проведении научного конгресса. В чем здесь интерес Фонда?

– Пока наш фонд сосредоточен на поддержке исследовательской деятельности, но мы формируем экосистему сквозных биомедицинских технологий и нам надо понимать, как обстоят дела в плане дальнейшей коммерциализации научных результатов. Мы желаем быть частью научного сообщества. Мы видим, что тема конгресса имеет огромный коммерческий потенциал, она очень интересна для потенциальных инвесторов. И наше участие в его проведении помогает нам более эффективно выстроить приоритеты в той поддержке, которую мы оказываем ученым.

– Исходя из вашего опыта, речь идет о технологиях, которые уже внедряются в работу медучреждений или речь, все-таки, пока только о перспективе, пусть и ближайшей?

– Если говорить о лечении нейродегенеративных заболеваний – те же болезни Паркинсона, Альцгеймера – пока оно рассматривается в перспективе. Но это, если говорить о конечном результате, когда соответствующие методы и лекарства станут частью повседневной практики медицинских центров. Но чтобы прийти к этому результату, работать над ним нужно уже сейчас, проводить исследования, и готовить специалистов, которые потом смогут внедрять результаты научной работы в практическое здравоохранение. А параллельно – получать те результаты, которые доступны уже сейчас, сдерживать темпы развития заболевания, работать над его ранней диагностикой, повышать качество жизни пациентов. И все это тоже тесно связано с исследованиями, о которых идет речь на конгрессе.

«Бизнесу нужны не просто люди с хорошим фундаментальным знанием в области молекулярной биологии, генетики и навыками лабораторной работы»

Известно, что одним из барьеров инновационного развития, помимо недостатка финансов и несовершенства регулирующих актов, часто становится кадровый дефицит. Использование многих современных технологий доступно только специально подготовленным специалистам и от их числа зависит – насколько массовым станет внедрение той или иной инновации. В частности, эксперты оценивают дефицит кадров в области биотехнологий в нашей стране в сотни тысяч человек. Эту проблему также обсуждали участники конгресса, в частности, своим взглядом на нее с нами поделился директор Научного центра трансляционной медицины Научно-технологического университета «Сириус» РОМАН ИВАНОВ.

– Что является причиной такого сильного дефицита кадров, на Ваш взгляд?

– Большая часть моего профессионального опыта связана с фарминдустрией и на ее примере я очень хорошо вижу, как не соответствует уровень выпускников вузов ожиданиям российских высокотехнологичных компаний. Бизнесу нужны не просто люди с хорошим фундаментальным знанием в области молекулярной биологии, генетики, навыками лабораторной работы, востребованы специалисты, которые понимают, как себя ведет лекарственный препарат в организме, разбираются в физиологии и иммунологии, а еще – в регуляторных требованиях на этом рынке. Сейчас мы разворачиваем на базе университета «Сириус» такую систему практико-ориентированной подготовки кадров как для науки, так и фарминдустрии. Конечно, наши возможности не позволят кардинально решить проблему с дефицитом специалистов, но мы надеемся, что наш опыт будет потом транслирован и в другие университеты. Также мы заинтересованы в интеграции в наш учебный процесс курсов и программ, подготовленных учеными новосибирского Академгородка. В результате, мы получим настоящее сетевое образование, экосистему, способную готовить востребованных специалистов в нужном количестве.

– В НГУ действительно были попытки подготовки специалистов под требования компаний, те даже выделяли специальные стипендии, открывались кафедры. Но оказалось, что, имея массу альтернатив – на чем сосредоточиться – большинство студентов университета не очень-то и стремились попасть на такие программы. Вам не кажется, что такие программы более эффективны в специализированных вузах, а не в университетах, где широкий круг факультетов, специализаций?

– Действительно, многие студенты в период обучения хотят после заниматься исследовательской работой и это очень здорово. И в большинстве программ, создававшихся вместе с компаниями (про которые я знаю), этот исследовательский компонент, увы отсутствовал или был в минимальном объеме. Компаниям обычно нужны технологи. А еще эти программы в определенной мере ограничивали свободу выбора работы после получения диплома – по их условиям надо было какой-то срок отработать именно в этой компании. Думаю, эти моменты были главными минусами подобных программ в глазах студентов. И в нашем случае мы их постарались убрать. Наши студенты ничем и никому не обязаны в плане выбора места работы после получения диплома. Компании участвуют только в целеполагании обучения, формировании тем для студенческих проектов и предоставляют своих преподавателей. А главное – мы хотим, чтобы студенты чувствовали себя самостоятельными участниками научно-исследовательской работы, вели реальные проекты по разработке лекарств. Мы уже разворачиваем эту работу и через пару лет станет понятно, сработал наш подход или нет. Я верю, что сработает.

Проведенная Министерством науки и высшего образования внеплановая проверка Института океанологии РАН послужила причиной увольнения его директора Алексея Сокова. Как рассказал RTVI научный руководитель института академик Роберт Нигматулин, на том найденных нарушений руководство института написало том ответов, при этом из-за недофинансирования в 2023 году оказался сорван экспедиционный сезон.

Директор Института океанологии имени Ширшова российской академии наук, член-корреспондент РАН, Алексей Соков уволился со своего поста 27 июля 2023 года по собственному желанию. В соответствии с приказом Минобрнауки временное исполнение обязанностей директора ИО РАН было возложено на ведущего научного сотрудника Лаборатории физико-геологических исследований Владимира Шевченко.

Как рассказал RTVI научный руководитель Института океанологии, академик Роберт Нигматулин, увольнение директора связано с проведенной летом внеплановой проверкой института, инициированной Минобрнауки.

«Внеплановая проверка нашего института проведена неквалифицированными людьми министерства. На целый том бумаг, которые нам написали, дирекция института написала такой же том ответов, но в министерстве ничего не воспринимают. Проверку устроили, чтобы снять нашего директора. Они его не сняли, но довели до такого состояния, что он уже заболел фактически, работать не мог и уволился. А член-корреспондент РАН Алексей Соков — человек, лучше всего разбирающийся в делах флота и фактически в более тяжелой финансовой ситуации руководил им в течение 20 лет. Вместо того, чтобы его слушать, они его дергали и пытались навязать свои решения», — рассказал Нигматулин.

По словам ученого, из-за недофинансирования в 2023 году оказался сорван экспедиционный сезон. «В этом году у нас практически сорван весь экспедиционный сезон. Деньги не выделялись, поэтому суда не отремонтированы. Это все последствия того, что вмешиваются в управление флота люди, абсолютно не квалифицированные, ничего в этом не понимающие», — добавил академик.

RTVI отправил запрос в Минобрнауки.

В феврале руководство Курчатовского института обратилось в Минобрнауки с просьбой передать ему имущественный комплекс Южного отделения ИО РАН «для формирования на территории Черноморского побережья в районе города Геленджика экспериментальной прибрежной базы для проведения исследований и разработок в интересах обороны и безопасности Российской Федерации». Руководство и коллектив института не согласились с этим предложением.

«Что касается попыток присоединения к «Курчатнику» южного отделения Института океанологии РАН в Геленджике, то я выступил об этом на совместном заседании президиума РАН и ученого совета Курчатовского института. Вроде бы от нас отстали, и в этом, конечно, есть роль президента академии», — добавил Нигматулин.

Правительством Новосибирской области объявлен конкурс на получение грантов в форме субсидий из областного бюджета на создание научных лабораторий под руководством молодых ученых.

В конкурсе могут принять участие научные организации или высшие учебные заведения, расположенные на территории Новосибирской области, в которых создаются научные лаборатории под руководством молодых ученых для реализации научно-технологических проектов, включенных в программу деятельности научно-образовательного центра мирового уровня «Сибирский биотехнологический научно-образовательный центр» (СиббиоНОЦ).  
 
Как отметила врио вице-губернатора Новосибирской области Ирина Мануйлова, задача по созданию региональных молодежных лабораторий в рамках программы деятельности СиббиоНОЦ была поставлена Губернатором Новосибирской области Андреем Травниковым по итогам участия во II Конгрессе молодых ученых на федеральной территории «Сириус» в 2022 году.

«Одна из основных целей молодежных лабораторий – вовлечение молодых ученых, ведущих научных и образовательных организаций региона в решение важнейших исследовательских задач, создание кооперации сфер образования и науки с реальным производством. Это соответствует инициативе «Открытие центров, лабораторий, запуск исследовательской инфраструктуры» Десятилетия науки и технологий, целям национального проекта «Науки и университеты». Создание молодежных лабораторий в рамках проекта СиббиоНОЦ позволит молодым ученым и студентам получить доступ к современным технологиям и оборудованию, а также развить свои научные и исследовательские навыки», – подчеркнула Ирина Мануйлова. 

Сегодня в Новосибирской области на базе научных организаций и университетов уже создано и успешно работает шесть молодежных лабораторий. Как уточнила врио заместителя Губернатора, необходимо обратить особое внимание на взаимодействие молодежных лабораторий с другими научными и образовательными учреждениями, что позволит обмениваться опытом, проводить совместные исследования и разработки, а также развивать сеть профессиональных контактов. Создание новых молодежных лабораторий в рамках проекта СиббиоНОЦ при грантовой поддержке Правительства Новосибирской области   будет способствовать развитию науки и образования в области биотехнологии, а также подготовке высококвалифицированных специалистов в регионе.
                               
Подробная информация о конкурсе на официальном сайте министерства науки и инновационной политики Новосибирской области.

В настоящее время ведутся внутренняя отделка объектов и благоустройство прилегающей территории нового кампуса Новосибирского государственного университета (НГУ).

Продолжается возведение нового кампуса НГУ — одного из приоритетных проектов развития Новосибирской области, реализуемого в рамках национального проекта «Наука и университеты». На днях представители застройщика объектов первой очереди кампуса —  ООО «СтройГеоХолдинг» — отчитались о том, что готовность перевалила за 50%.

Напомним, что речь идет об учебном корпусе и культурно-досуговом центре для Специализированного учебно-научного центра (СУНЦ) НГУ, более известного как физико-математическая школа, а также двух новых корпусах студенческих общежитий, рассчитанных на 1380 мест, которые заменят демонтированное в ходе строительства общежитие № 3. Общая площадь возводимых в рамках первой очереди объектов превышает 37 тысяч кв. метров, а стоимость проекта на 1 мая 2021 года оценивалась в 5 млрд рублей. Строительство этих объектов ведется на средства благотворителя.

«В настоящее время ведется работа внутри зданий — монтаж инженерных систем зданий, лифтов, другие работы. Одновременно мы начали заниматься благоустройством территории вокруг объектов, которое планируем завершить до конца этого года», — рассказала главный инженер проекта Айгуль Святобогова.

Она также напомнила, что все работы по объектам первой очереди должны быть завершены следующим летом, чтобы с началом нового учебного года они могли использоваться по своему назначению. И в настоящий момент застройщик выдерживает установленный график.

Параллельно продолжаются работы на площадках объектов второй очереди кампуса (корпус поточных аудиторий со студенческим проектным центром и научной библиотекой с переходом, научно-исследовательский центр, учебно-научный центр Института медицины и психологии В. Зельмана). Они, как известно, должны быть готовы к III кварталу 2025 года.

Более подробно о том, что происходит на стройплощадках, а главное — о том, как новый кампус изменит жизнь НГУ, читайте в ближайшие дни в нашем специальном репортаже.

Мы уже неоднократно обращались к истории науки, показывая, насколько прозорливы были выдающиеся исследователи прошлого, чей идейный потенциал не до конца реализован и в наши дни. Мы не говорим сейчас о корифеях, известных каждому школьнику. Помимо них были исследователи «второго плана», более известные специалистам. Однако их научное наследие не утрачивает актуальности и по сей день. Мало того, именно в наше время оно способно дополнительно «зарядить» современных исследователей, показать принципиально важные аспекты тех или иных научных проблем. Или же вообще оказаться созвучным именно текущему моменту. Например, научное наследие русского агронома Ивана Овсинского, ставшего основоположником почвозащитной системы земледелия, становится особо востребованным как раз теперь.

В чем-то схожая ситуация складывается и вокруг такой сферы знаний, как климатология.  О том, что данная дисциплина у всех на слуху, говорить не приходится. Так называемая «климатическая политика», поставленная во главу угла глобальной стратегии развития, вызывает далеко неоднозначную реакцию среди образованной части общества. И к глубокому сожалению, представление о климатологии многие из нас выстраивают не на основе ознакомлений с серьезными трудами в этой области, а с различными популистскими версиями, призванными оказывать прямое влияние на общественные настроения.  У определенной части людей эти версии вызывают откровенное недоверие, в результате чего вырастает недоверие и к самой климатологии как к науке.

Дело дошло до того, что проблему глобального потепления увязали с заговором транснациональных элит против человечества. По убеждению некоторых скептиков, тема климатического кризиса не имеет-де никаких научных оснований, а вся динамика изменений глобальной температуры якобы увязана с цикличными колебаниями земной оси или траекторией движения Земли вокруг Солнца. То есть, проблемы тут нет, всё предельно ясно и просто, и все разговоры о перестройке климата – от лукавого.

Подобные суждения почему-то особо популярны в нашей стране. И можно было бы пройти мимо, если бы не одно важное обстоятельство – именно в нашей стране работали выдающиеся исследователи в области климатологии, убедительно показавшие всю сложность климатических процессов, которые невозможно втиснуть в столь простую формулу. Такая потрясающая неосведомленность относительно заслуг отечественных ученых в этой области знаний является для нас вопиющим фактом.

В свое время мы писали о научных трудах выдающегося советского геофизика Михаила Будыко, внесшего серьезный вклад в развитие климатологии. Именно он еще с 1960-х годов предсказывал сокращение ледяного покрова в Арктике ввиду роста глобальной температуры. После ознакомления с его фундаментальными работами (за одну из них он был даже удостоен государственной премии) всякие разговоры о том, будто тема глобального потепления высосана из пальца какими-то современными миллиардерами-заговорщиками, кажутся нелепостью. Это особенно становится понятным после ознакомления со всей отечественной школой климатологии. А то, что в нашей стране сформировалась своя школа, отрицать не приходится. И произошло это задолго до революции.

Пожалуй, роль основоположника отечественной климатологии (повлиявшей на мировую климатологию) заслуженно принадлежит выдающемуся русскому географу и метеорологу Александру Воейкову (1842 – 1916). О нем достаточно написано книг и статей, чтобы останавливаться на его биографии. Для нас здесь важно подчеркнуть его вклад в развитие климатологии как науки, чему было посвящено фундаментальное исследование «Климаты Земного шара, в особенности России». Данный труд был опубликован еще в 1884 году, но его значение трудно переоценить и в наше время.  Во всяком случае, он лучше всего дает представление о том, что же такое климатология. Ознакомившись с этой работой, вы отчетливо осознаете всю сложность предмета и поймете, почему климатические изменения нельзя описать простой формулой. Поэтому всякие ссылки на то, будто эти процессы исчерпывающе описываются какими-то астрономическими циклами или смещениями земной оси, покажутся откровенно дилетантскими.

По большому счету, Воейков как раз и выступил против столь упрощенных трактовок. Он, будучи эмпириком, избороздившим полмира, не мог ограничиться математическими абстракциями. Основная мысль, которую он развивает в своем фундаментальном труде: климат слагается из большой совокупности физических факторов, находящихся в постоянном взаимодействии и взаимозависимости. Понятно, что основным источником тепла для планеты выступает Солнце. Однако солнечная радиация не действует на Земле линейно и однонаправленно – она «запускает» целый ряд процессов, которые в конечном итоге и определяют климатические особенности тех или иных территорий. Если бы ученые держались лишь за один фактор солнечной радиации, они бы при абстрактных расчетах получили иную картину, чем мы видим на самом деле.

Так, летом в высоких широтах было бы намного жарче, а зимой – намного холоднее. Но в реальности картина иная, поскольку здесь имеет место умеряющее действие воды – как в жидком, так и в газообразном состоянии. Из-за таяния снега и льда, и испарения воды определенная доля тепловой энергии переходит в работу, что сказывается на понижении температуры в летний период. С другой стороны, образование снега и льда высвобождает дополнительную энергию, и несколько смягчает зиму. Таким образом, вода и ее переход в различные агрегатные состояния является мощнейшим климатообразующим фактором, а не только солнечная радиация. У многих из нас существуют некоторые предубеждения относительно солнечного тепла применительно к северным территориям. Воейков уточняет, что в Якутии, например, летние температуры регулярно поднимаются до 35 градусов Цельсия – прямо как в Средней Азии. То есть, солнце может вовсю палить и в этих широтах. И в силу того, что Восточная Сибирь не отличается обильными снегопадами, сила солнечного тепла в летнее время здесь не умеряется так сильно, как в Западной Сибири или в Европейской части страны, где снегопады куда обильнее. В противоположность тому, зимы в той же Якутии отличаются большей суровостью, и здесь опять играет свою роль ослабленное влияние «водного» фактора.

В своем труде Воейков приводит многочисленные примеры влияние воды на формирование климата, не обходя своим вниманием холодные и теплые океанические течения. Интересно и его замечание о переносе тепла с поверхности океана с одних широт в другие. Для нас особо актуальны его рассуждения о влиянии снега на климат, чему посвящена отдельная глава. Снег – это не просто «продукт» холода. Он является важным фактором уменьшения количества летнего тепла в тех широтах, где он выпадает постоянно. С одной стороны, снег отражает значительную часть солнечной радиации. С другой стороны, значительная часть тепла теряется при его таянии. Чем дольше лежит снег, тем медленнее происходит нагрев воздуха.

Кстати, именно этот «снежный» фактор ответственен за недостаток тепла в Арктике. Уже в советское время упомянутый выше геофизик Михаил Будыко убедительно доказал, что количества солнечного тепла, поступающего к полярным широтам, достаточно для того, чтобы приблизить здешние условия жизни к субтропикам. В летнее время морская вода аккумулировала бы солнечную энергию, высвобождая ее зимой.  Однако этому как раз мешает снежный покров, отражая почти 80% солнечной энергии. Иначе говоря, Михаил Будыко продолжил развитие перспективных идей, высказанных его дореволюционным предшественником.

Наконец, упомянем и такой фактор, как растительность. Этому вопросу в труде Воейкова также посвящена отдельная глава. Растительность, подобно воде, оказывает умеряющее воздействие на климат. Особенно это относится к лесам. В них, по словам ученого, наибольшая температура оказывается ниже, а наименьшая – выше тех значений, что наблюдаются вне лесов. Долгое время данному фактору не придавалось серьезного значения, на что обращает внимание исследователь. Почему это замечание особо актуально для наших дней? Об угрожающем сокращении лесов на планете в последнее время говорится очень много. Однако в нынешней «карбоновой» парадигме растительному покрову не придается столь решающего значения, как это происходит в случае с производственной деятельностью человека. А ведь, рассуждая в логике отечественных климатологов, как раз сокращение лесов могло иметь прямое воздействие на климат, с чем сегодня пытаются бороться путем «зеленой» трансформации энергетического сектора. Однако вполне может статься, что реальный источник угрозы находится в другом месте. Кроме того, чрезмерная переоценка такого фактора, как концентрация парниковых газов, совершенно не согласуется с комплексным подходом к проблеме, на чем настаивали наши выдающиеся климатологи.

В любом случае, для вразумления политиков и экологических активистов не помешало бы ознакомление с трудами классиков. Того же самого стоило бы пожелать и их непримиримым критикам, до сих пор свято верящим в ключевую роль астрономических циклов. И работы Александра Воейкова стоят здесь в первом ряду для изучения. В этом смысле книга «Климаты Земного шара» является отличным введением в климатологию для людей, претендующих на понимание проблемы.

Николай Нестеров

На Камчатке создадут интернет-платформу для сохранения языков коренного населения, на которой будет собрана вся изданная литература по теме и этнографический материал. Об этом сообщил руководитель центра межкультурных коммуникаций и этнолингвистических исследований КамГУ им. Витуса Беринга Анатолий Сорокин на выставке «Этнолингвистика», проходящей в рамках мероприятия-спутника второго Конгресса молодых ученых.

«На базе КамГУ им. Витуса Беринга функционирует Центр межкультурной коммуникации и этнолингвистических исследований. Мы понимаем, что вуз может проводить более масштабную научную работу для развития и сохранения языков коренного населения Камчатки. Мы готовим предложения по изменению государственной политики Камчатского края по сохранению языков коренного населения. Кроме того, мы заключили соглашение с Институтом языкознания РАН, в рамках которого с 2024 года начнется реализация программы профессиональной переподготовки для специалистов, занимающихся сохранением и развитием языков коренных и малочисленных народов Севера», — рассказала и.о. ректора КамГУ им. Витуса Беринга Ольга Ребковец.

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. 

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

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