Геотехнический прорыв

Владимир Выплавень, аспирант Сибирского государственного университета путей сообщения, в 2022 году выиграл конкурс «Студенческий стартап» и получил грант 1 млн рублей, в 2023 зарегистрировал своё ООО, а за 2024 год выручка компании составила уже несколько миллионов рублей!

Стремительный рост стартапа начался после того, как Владимир выиграл грант один миллион рублей от Фонда содействия инновациям на разработку программного обеспечения для диагностики и контроля опасных производственных объектов в промышленности. Грантовые средства помогли завершить разработку датчиков неразрушающего контроля, работающих через мобильные приложения, закупить необходимые электронные компоненты и материалы для изготовления различных типов датчиков, а также использовались для разработки сайта компании, которую Владимир зарегистрировал по условиям предоставления гранта.

Работая над проектом дальше, компания получила первый крупный заказ - по запросу научно-исследовательской лаборатории «Геология, основания и фундаменты» Сибирского государственного университета путей сообщения команда разработала специализированное оборудование, уникальный инклинометр для геотехнического мониторинга, мониторинга строительных конструкций и промышленных объектов. Разработка велась за счет средств заказчика.

Инклинометры применяются для решения задач пространственного положения скважины и определения горизонтальных перемещений грунта при проведении геотехнического мониторинга. Разработанный инклинометр состоит из зонда и наземного вычислительного блока с возможностью подключения к ПК или смартфону, работающему под управлением ОС Android.

Существующие на рынке конструкторские решения механической части зонда требуют использование специализированных труб с продольными фарватерами. В отличие от них, в представленной новосибирской разработке кручение зонда внутри трубы в плоскости перпендикулярной направлению скважины, не оказывает влияние на результат измерения, поскольку вычислительным блоком фиксируется результат измерения угла по всем трем плоскостям.

Разработка инклинометра являлась крупным проектом, в который входили: проектирование, изготовление узлов измерительных устройств, электрический монтаж; разработка алгоритмов и ПО; работы по интеллектуальной защите полученных результатов.

Сейчас устройство уже используется в зоне вечной мерзлоты и проходит эксплуатационные испытания, по которым будут приняты решения по его совершенствованию. Также командой ведется работа по созданию мобильной акустико-эмиссионной системы. Такие системы широко используются на опасных производственных объектах.

Обратная сторона сциентизма

Сциентизм провозглашает научное знание — особенно естественнонаучное — высшей ценностью и основой для понимания мира. На первый взгляд, он кажется разумной позицией. Наука дала нам технологии, медицину и ясные методы познания. Но здесь кроется парадокс: превращая науку в догму, сциентисты незаметно повторяют ошибки тех, кого критикуют — религиозных фанатиков или идеологических упёртых догматиков.

Главная проблема сциентизма — подмена научного метода слепой верой в «последнюю истину». Настоящая наука строится на сомнении: даже самые устоявшиеся теории (вроде ньютоновской механики) со временем уточняются или опровергаются (как это сделала квантовая физика). Но для сциентиста современный научный консенсус — не рабочий инструмент, а священный текст. Критикуешь климатические модели? Ты «отрицатель науки». Сомневаешься в эффективности некоторых медицинских протоколов? Ты «антинаучный конспиролог».

При этом сциентисты часто игнорируют гуманитарные и социальные науки — психологию, социологию, философию — объявляя их «ненастоящими». Хотя именно эти дисциплины изучают сложность человеческого поведения, культурные контексты и этические рамки, без которых даже самые продвинутые технологии (например, ИИ или генная инженерия) превращаются в опасные инструменты.

Объективных критериев научности не существует. Есть лишь правила, которые в данный момент устанавливает научное сообщество — а это всегда субъективно. Более того, опирался на ошибочные идеи и это имело довольно ощутимые последствия как для развития науки и общества в целом.

Характерный пример – Клавдий Птолемей, античный ученый, живший в Александрии, одном из главных научных центров того времени, и автор книги «Альмагеста» – сборника астрономических знаний Греции и Ближнего Востока. Начиная с III века нашей эры, на протяжении тысячелетия эта книга считалась самым значимым астрономическим трудом и определяла научный консенсус в этой области наук.

А консенсус этот опирался на геоцентрическую модель мироздания, в которой наша Земля выступала центром Вселенной. Сегодня сторонников этой точки зрения заслуженно поднимут на смех, а в Средневековье современники считали маргиналом Коперника, критиковавшего эту концепцию.

Во что же это вылилось для науки и человечества. Во-первых, затормозилось развитие астрономии, а ведь еще во времена Птолемея другие ученые успешно рассчитывали диаметр Земли и расстояние до Луны. Но далее все исследования, которые давали данные отличные от геоцентризма (а это и было развитие астрономии) объявлялись антинаучной ересью.

Досталось и прикладной сфере: в модели Птолемея эпициклы небесных тел были круглыми, а не эллипсами (как установил позже Кеплер) и это здорово мешало развитию точной навигации. И так продолжалось более тысячи лет. Но это был не единственный научный консенсус, продержавшийся многие столетия, несмотря на свой недостоверный фундамент.

В ту же античную эпоху жил и работал Клавдий Гален (ок. 130-200 гг. н.э) – выдающийся философ и врач, который внёс огромный вклад в науку о человеческом организме. Его труды буквально цементировали представления о человеческом теле на века, иначе говоря, мы снова имеем дело с научным консенсусом, но уже в области анатомии и медицины.

Вот только в Древнем Риме вскрытие человеческих тел было под строгим запретом, поэтому учёный изучал анатомию не на людях, а на обезьянах, свиньях и других животных. И отсюда в его труды вкралось немало ошибок, причем очень дорогих по своим последствиям. Например, Гален был уверен, что кровь образуется в печени, попадает в сердце, а затем бесследно исчезает, расходуясь организмом. Именно на этом «открытии» позже строились практики кровопускания – средневековые врачи уверяли, что лишняя кровь вызывает болезни. О негативных последствиях этой практики позже написано немало, а скольких пациентов она прикончила, можно только догадываться.

И это была не единственная неточность, когда уже в эпоху Возрождения вскрытие тел умерших людей стало позволительным, Андреас Везалия, основатель научной анатомии нашел у Галена более двухсот ошибок, доказав, например, что кровь не испаряется, а циркулирует по замкнутой системе. Но это сейчас кажется очевидным, а тогда Везалий подвергался жестокой критике и даже угрозам, за то, что покусился на авторитет Галена и научный консенсус средневековой анатомии, основанный на трудах античного ученого.

Не стоит думать, что подобные примеры свойственны только Средневековью. Советский агроном и селекционер Трофим Лысенко в 1930-е годы выдвинул ряд смелых идей по увеличению урожайности сельскохозяйственных культур. В их числе – метод яровизации (проращивание семян перед посевом при низких положительных температурах, что якобы сделает растения устойчивыми к холоду и повысить урожайность) и другие меры внешнего воздействия, которые должны были заставить растения «унаследовать» положительные свойства.

А главное, Лысенко объявил «гены» - выдумкой, а генетику – буржуазной лженаукой. И это стало основой для консенсуса в официальной советской биологии на два десятилетия. Последствия очевидны: десятки выдающихся ученых были отлучены от профессии, а кто-то даже репрессирован и трагически погиб (Николай Иванович Вавилов и ряд других выдающихся исследователей).

И когда, наконец, генетики вышли из подполья, им потребовались десятилетия, чтобы начать догонять ушедших за это время далеко вперед зарубежных коллег. Но что самое обидное, когда это почти удалось, случился распад СССР, повлекший за собой массовую «утечку мозгов» и закрытие научных институтов, что снова отбросило отечественную генетику назад. А ведь мы говорим о науке, которая сегодня считается одним из главных драйверов научно-технического прогресса.

И снова было бы ошибкой считать, что такие истории возможны лишь в авторитарном или тоталитарном обществе. Новейшая история западного демократического и рыночного общества тоже знает примеры ошибочного научного консенсуса, имевшего самые серьезные последствия.

К числу ведущих мировых диетологов ХХ века можно смело отнести Анселя Киза., автора «липидной гипотезы», согласно которой употребление жиров ведёт к сердечно-сосудистым заболеваниям.

Ключевым трудом Киза стало знаменитое «Исследование семи стран», опубликованное в 1978 году. В теории всё выглядело великолепно: жители семи разных стран с разными пищевыми привычками, чьи данные якобы доказали, что жиры вызывают болезни сердца. Казалось бы, вот оно – железное подтверждение гипотезы. Вот только в исследование задействовали жителей двадцати двух стран, а потом Киз просто выкинул из выборки те, где его теория не подтверждалась.

И тем не менее, его выводы долгое время не оспаривались всерьез и в глазах как обывателей, так и диетологов (да и многих врачей) были тем самым научным консенсусом. В том числе потому, что их взяли на вооружение ряд продовольственных корпораций, увидев в теории Киза отличную возможность повысить продажи продуктов с высоким содержанием углеводов, как «здоровую замену» «вредоносным жирам».

И спустя всего несколько лет такой пропагандистской кампании, продукты с пометкой «обезжиренный» стали восприниматься людьми как полезные даже на подсознательном уровне. А еще с 1975 по 2016 год уровень ожирения в мире вырос в три раза, и количество больных диабетом увеличилось с 100 миллионов до 460 миллионов человек. Значительный вклад в эти цифры внес тот самый консенсус диетологов и производителей сладостей, опирающийся на «научную базу» работ Киза.

Проблему неправильного консенсуса человечество взяло с собой и в нынешний век. Сегодня «еретиками» могут объявить исследователей, оспаривающих гендерную теорию, эффективность вакцин или антропогенное изменение климата, даже если их аргументы методичны. Потому что «научность» определяют не алгоритмы, а люди – со своими интересами, страхами и идеологиями.

Сциентизм – это не про науку, а про власть. Он заменяет критическое мышление ритуалом цитирования авторитетов и выдаёт текущее состояние знаний за абсолютную истину. Учёные, которые пытаются исследовать эту тему вне пределов такого консенсуса, сознательно маргинализируются и цензурируются так называемым «научным сообществом», а результаты их исследований, которые не укладываются в текущую (сейчас - леволиберальную) идеологическую парадигму, объявляются антинаучными, даже если они проведены по всем, действующим на тот момент, критериям научности.  

Однако настоящий учёный (как и думающий человек) должен помнить: любая теория — временна, а догматизм — главный враг познания. Как говорил Фейнман: «Наука — это культ сомнения». И если ваш «сциентизм» не допускает сомнений — это уже не наука, а вера.

Сергей Исаев

Мушиные секреты долголетия

В ходе исследования выяснилось, что мухи с меньшей продолжительностью жизни менее активны и менее плодовиты, чем долгоживущие.

В ходе исследования, проведенного учеными Института цитологии и генетики СО РАН, выяснилось, что мухи-дрозофилы с меньшей продолжительностью жизни не только менее активны и менее плодовиты, но и по-разному могут реагировать на внешние воздействия. Результаты исследования опубликованы в Insects.

«Известно, что старение – сложный многофакторный процесс, регулируемый работой целого комплекса генов, определяющих жизнь клетки и организма в целом. Современные методы позволяют исследовать влияние на старение активности генов, связанных с работой митохондрий, влияние инфекций, накопление мутаций в ДНК, качества пищи и многое другое», – рассказала старший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики насекомых ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Людмила Захаренко.

Исследование многофакторных процессов на человеке осложняется тем, что человеческая популяция чрезвычайно гетерогенна генетически. Люди различаются также по возрасту, полу, образу жизни и питанию, и все это сказывается на результатах исследования. По этой причине исследование многих процессов проводят на модельных лабораторных объектах.

«Около 70% генов винной мушки (или как ее называют генетики — дрозофилы) выполняют те же функции, что и гены человека. Гены дрозофилы и человека сходным образом устроены и в ряде случаев сходным образом регулируются. Благодаря этому дрозофила уже более 100 лет используется как модельный объект для изучения различных процессов, протекающих на клеточном, организменном и даже популяционном уровне.  Например, гены суточного ритма впервые были обнаружены у дрозофилы и только позже у человека», – объяснила Людмила Захаренко.

В лабораторных условиях коллекции дрозофил, как правило, состоят из линий, берущих начало от одной самки, оплодотворенной в природе, чтобы можно было работать с генетически однородным материалом. Линии в лабораториях поддерживаются за счет близкородственных скрещиваний и содержатся в одинаковых условиях. На таком фоне легче оценить влияние внешних воздействий.

Сравнив две линии дрозофил по ряду жизненно важных физиологических параметров, ученые обнаружили, что ускоренное старение коррелирует с более низкой плодовитостью, более высокой скоростью развития, меньшей массой тела, более низкими концентрациями двух основных углеводов насекомых, сниженной двигательной активностью. Линии с быстрым и медленным процессом старения по-разному могут реагировать на внешнее воздействие: на разные режимы освещения, высокую и низкую температуру, пищу с высоким содержанием углеводов, диету с различными дозами кофеина.

«Таким образом, для экспериментального исследования механизма долголетия «необходимо использовать по крайней мере два штамма, один с относительно быстрым, а другой с относительно медленным процессом старения», – подытожила Захаренко.

Эти же две линии используются в разных лабораториях мира как референсные для анализа причин бесплодия, которое проявляется у потомков в одном из направлений скрещивания при так называемом внутривидовом гибридном дисгенезе. Если создать мушиную семью из долгоживущих самок и короткоживущих самцов, потомство появится, но будет бесплодным. А в другом направлении скрещивания (семья из короткоживущих самок и долгоживущих самцов) у потомства с плодовитостью проблем не будет. Одни ученые считают, что причина бесплодия в массовом перемещении прыгающих генов, если в цитоплазме матери отсутствуют репрессоры, блокирующие их активность, другие исследователи продолжают искать таинственный отцовский фактор, индуцирующий бесплодие у потомков.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Поймать волну

Сотрудники Института автоматики и электрометрии СО РАН совместно с коллегами из Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН создали инструмент для быстрого численного моделирования распространения волны цунами — сопроцессор для персонального компьютера, по производительности сопоставимый с суперкомпьютерными вычислениями. Технология поможет в течение нескольких минут после землетрясения получать оценку ожидаемого распределения высоты волны вдоль побережья. Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Ocean Modelling.

«Модель, которая хорошо описывает распространение волны, известна давно, это достаточно простая система уравнений мелкой воды. Скорость распространения равна корню квадратному из глубины, то есть чем больше глубина, тем быстрее будет двигаться волна. Средняя глубина Тихого океана — четыре километра, там скорость распространения волны составляет 200 метров в секунду или 720 километров в час (примерно как у современного авиалайнера). Если в запасе много времени, можно привлекать суперкомпьютерные ресурсы и проводить детальные расчеты по моделям, учитывающим большое число параметров. Нас же заинтересовали случаи, когда очаг землетрясения находится близко к суше, что характерно для побережья Камчатки, Сахалина, Курильских островов и Японии. В этих случаях время, за которое волна проходит от очага землетрясения до ближайшей точки берега, составляет всего 25—30 минут, и на первый план выходит скорость расчетов», — рассказывает заведующий лабораторией программных систем машинной графики ИАиЭ СО РАН доктор физико-математических наук Михаил Михайлович Лаврентьев.

Когда происходит землетрясение, геофизические службы определяют всего два параметра: координаты эпицентра и магнитуду (характеристику количества выделившейся энергии). При этом известно немало случаев, когда при одинаковой магнитуде сейсмических событий, происходящих примерно в одной и той же точке, одни вызывали разрушительные волны, а другие нет. На то, произойдет ли цунами, влияют профиль глубин, над которыми распространяется волна, и вызванное землетрясением возмущение поверхности морского дна.

«Мы пользуемся измерениями уже сформировавшейся волны. Эта технология сейчас активно развивается во многих странах. На дне океана размещаются датчики, они определяют высоту столба воды над ними с точностью до одного сантиметра. Таких датчиков в океане уже достаточно много, значительная часть из них расположена у побережья Японии. Многие расчеты мы сейчас делаем именно для побережья Японии, поскольку там имеется большая база исторических наблюдений и подробные данные по профилю морского дна. Предполагаем, когда появится готовый продукт, его смогут эффективно использовать и наши службы МЧС», — говорит Михаил Лаврентьев.

По профилю волны исследователи научились приблизительно определять форму возмущения поверхности воды в источнике цунами. Такое измерение не дает точный результат, но показывает хорошее приближение. «В отличие от медицины, где при прочтении снимка зачастую нельзя ошибиться и на несколько пикселей, здесь погрешность в 10 % вполне допустима. Нет существенной разницы между волной высотой 2 метра или 2,20 метра, а волны высотой 20 или 22 метра почти одинаково опасны», — комментирует исследователь.

Поскольку датчики не всегда оказывается в той точке, где происходит сейсмическое событие, в модель закладывается время, за которое волна доходит до них от эпицентра. Здесь тоже есть свои сложности, ведь при землетрясении волны бегут и в земной коре, и в жидкости, и по поверхности раздела между дном и водой. Последние называют волнами Рэлея — как правило, они двигаются гораздо быстрее и их измерение требует другой аппаратуры, которая в настоящее время в глубоководных датчиках не применяется. Однако при грамотном, основанном на расчетах, расположении датчиков вполне реально добиться того, чтобы волна цунами после землетрясения была зарегистрирована через 10 минут. Затем необходимо как можно быстрее понять, куда и как быстро эта волна пойдет дальше. Существенно сократить время такого прогноза помогают современные средства аппаратного ускорения расчетов.

Ученые ИАиЭ СО РАН и ИВМиМГ СО РАН разработали специализированный аппаратный ускоритель для быстрого численного моделирования распространения цунами. Он работает на базе кристалла так называемой программируемой логики — Field Programmable Gates Array (FPGA). Специальная печатная плата в составе обычного персонального компьютера позволяет добиться производительности, сопоставимой с суперкомпьютером, при решении конкретной задачи расчета распространения волны. Алгоритмы загружаются в память при каждом включении компьютера, то есть их можно активировать по необходимости. Эта плата спроектирована в ИАиЭ СО РАН, она изготавливается и паяется на предприятиях Академгородка и Новосибирска.

«К чему мы стремимся? Землетрясение в Японии в 2011 году, вызвавшее аварию на АЭС “Фукусима-1”, привело к частичной остановке электроснабжения. В этих условиях невозможно воспользоваться суперкомпьютером, даже если он есть. В отличие от него, персональный компьютер значительное время может работать от источника бесперебойного питания. Если каждый поселок или промышленный объект в потенциально опасной зоне снабдить ПК с этой специальной платой, то специалисты на местах, как только будут получены данные из центра, смогут сами в течение нескольких минут рассчитать, какая амплитуда волны ожидается именно здесь, на конкретном участке побережья», — рассказывает Михаил Лаврентьев.

В статье, опубликованной в Ocean Modelling, ученые показали возможность применения разработанной платы и для расчета трансокеанских цунами. В качестве примера рассматривалась возможность оперативной оценки максимальных высот волн цунами у побережья юга полуострова Камчатка в зависимости от места расположения источника цунами у побережья Чили.

Здесь важна не только скорость технологии, но и ее энергетическая эффективность. Когда в Тихом океане происходит землетрясение, несколько десятков человек из разных стран по всей акватории начинают рассчитывать ожидаемые параметры волны на разных участках побережья. На это тратятся огромные суперкомпьютерные ресурсы. Разработанная сибирскими учеными технология позволяет на персональном компьютере за 25 минут рассчитать движение волны через весь Тихий океан с шагом сетки в одну географическую минуту. Это поможет осуществлять большинство расчетов на ПК и привлекать суперкомпьютерные мощности только в тех случаях, когда какому-то населенному пункту грозит опасное цунами и требуется более точная оценка параметров волны.

Сейчас ученые совершенствуют разработку. «Во-первых, нужно довести до ума технологию предсказания начальной формы возмущения. Во-вторых, важно понять, как рассчитывать зоны затопления. Здесь есть разные подходы, многие из которых требуют огромных вычислительных ресурсов, неподъемных даже для суперкомпьютера. Мы пытаемся выбрать оптимум, чтобы ошибка в амплитуде волны не превышала допустимых значений, но при этом делать такие расчеты очень быстро и экономно. Также нужно собрать систему, способную работать в автономном режиме. Предполагается, что она будет мониторить сайты сейсмических служб, на которых сообщается, где и какой силы произошло землетрясение, и в случае опасных событий самостоятельно подавать запросы на датчики и производить расчеты. Кроме того, датчики на дне океана периодически ломаются. Для надежности нужно просчитать такую систему, чтобы, если один-два из них выйдут из строя, это не нарушало бы работоспособность всей системы, и через десять минут волна гарантированно была бы зарегистрирована», — говорит Михаил Лаврентьев.

Так, исследователи уже обнаружили, что не обязательно ждать, пока весь профиль волны пройдет над датчиком. Они предложили алгоритм, который дает оценку амплитуды волны в источнике после прохода четверти профиля волны. Это экономит время: если вся волна проходит над датчиком две минуты, то здесь можно получить информацию уже через 35 секунд. Ученые надеются, что в конечном итоге все наработки можно будет собрать в единую систему, которая сможет надежно предсказывать, какому участку побережья угрожает опасность.

«Если после землетрясения посмотреть на высоту волны, которая дошла до берега, можно увидеть, что в разных местах эти высоты распределяются крайне неравномерно. Наша идея — научиться предсказывать, на каких именно участках побережья эта волна может достигать опасных размеров. Если в этом месте нет населенных пунктов, железной дороги, предприятий, то ничего страшного. Если же там живут люди или работает какое-то производство, то важно хотя бы за несколько минут до прихода волны объявить тревогу, чтобы люди успели укрыться и остановить опасные производства. Это конечная цель, до которой пока достаточно далеко, но мы сделали первые шаги, которые показывают, что это возможно», — говорит Михаил Лаврентьев.

Диана Хомякова

Брокколи против рака

Сульфорафан – соединение, содержащееся в растениях семейства Крестоцветные и являющееся эффективным онкопротектором. Такие выводы содержатся в исследованиях учёных за последние 7 лет, которые обобщили доктор медицинских наук, профессор кафедры анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности НГПУ Михаил Альбертович Суботялов и кандидат биологических наук, доцент этой же кафедры Анна Павловна Козлова. Подготовленный ими научный обзор опубликован в 60-м томе журнала «Растительные ресурсы» за 2024 год.

– Онкологические заболевания в настоящее время занимают в структуре смертности второе место после сердечно-сосудистых заболеваний, поэтому поиск средств для их профилактики и коррекции данной патологии актуален во всем мире. За последние 15 лет учеными выделен ряд перспективных биомолекул, обладающих онкопротекторным действием, поэтому на них обращено особое внимание исследователей. К данным молекулам относятся куркумин, содержащийся в куркуме, эпигаллокатехин, входящий в состав зеленого чая, ресвератрол, который содержится, например, в винограде, а также сульфорафан, входящий в состав брокколи, цветной капусты, кольраби, – рассказывает Михаил Альбертович Суботялов.

Преимущественно зарубежные исследования, посвященные сульфорафану, доказали его высокую биологическую активность и широкий терапевтический потенциал. Показано, что сульфорафан обладает антибактериальными свойствами против бактерии Helicobacter pylori, инфицирование которой может приводить к язвенной болезни. Сульфорафан также перспективен при лечении детей, страдающих расстройствами аутистического спектра, но главные надежды на сульфорафан возлагаются именно как на онкопротектор.

– Одно из трендовых направлений в онкологии – иммунотерапия, когда лечение осуществляется не столько воздействием на организм агрессивными методами, сколько «обучением» нашей иммунной системы самостоятельно сражаться с раковыми клетками. За исследования в области иммунотерапии рака в 2018 году была вручена Нобелевская премия по физиологии или медицине – ее получили Джеймс Аллисон из США и Тасуко Хондзё из Японии. У каждого из нас в организме есть раковые клетки – в соотношении примерно одна на миллион. В норме здоровая иммунная система своевременно распознает и уничтожает эти клетки. Одним из механизмов развития онкозаболевания является ослабление иммунной системы, она перестает замечать опасные клетки и в организме начинается развитие опухолевого процесса. Сульфорафан и подобные ему молекулы обладают иммуномодулирующим эффектом. Не стимулируя и не подавляя иммунитет, они возвращают его в здоровое состояние, при котором иммунная система снова начинает распознавать раковые клетки и «приговаривать» их к смерти, – поясняет Михаил Альбертович.

Ещё одним важным свойством сульфорафана по сравнению с другими биомолекулами является его высокая биодоступность – степень усвояемости организмом человека.

– Следует отметить, что сульфорафан демонстрирует самую высокую биодоступность среди известных антиоксидантных фитохимических веществ, таких как кверцетин (в 20 раз выше) и куркумин (в 80 раз выше). Абсолютная биодоступность сульфорафана составляет примерно 80 %, он легко всасывается и выводится. Это свидетельствует о его высоком потенциале для использования в качестве нутрицевтика для улучшения состояния здоровья или в качестве фармацевтического средства для профилактики и коррекции некоторых патологий, – отмечает Анна Павловна Козлова.

Новосибирские учёные, подготовившие научный обзор, работают в рамках межвузовской коллаборации с коллегами из Санкт-Петербурга. Как сообщил Михаил Альбертович Суботялов, перед российскими специалистами стоит задача разработки высокоочищенного сульфорафана и вывода его на российский рынок. Таким образом, Россия получит импортозамещённый фитопрепарат, обладающий высоким иммунотерапевтическим потенциалом.

Виталий Соловов

Эхо несбывшихся ожиданий

Начнем с очень нерадостной новости: правительство РФ отменило свыше десятка проектов по модернизации тепловых электростанций (распоряжение № 318-р от 13.02.2025). В этом списке – новосибирская ТЭЦ-3. Основными причинами отказа стали удорожание оборудования, а также проблемы с привлечением финансирования (в их числе – недавнее повышение процентной ставки).

Мы уже неоднократно упоминали, что развитие тепловой генерации в нашей стране остается в состоянии неопределенности. Связан ли данный факт с реализацией стратегии низкоуглеродного развития (принятой тем же правительством), пока сказать не можем. Однако пикантным моментом на фоне весьма невеселого состояния отечественных тепловых электростанций является то, что Минэнерго РФ до сих пор не пересмотрело планов относительно производства «зеленого» водорода. То есть водородной энергетике быть! Так считают у нас в правительстве. При этом четкого ответа на вопрос, что будет с нашими угольными и газовыми электростанциями, мы так и не получили.

Справедливости ради отметим, что в стане наших геополитических противников тоже не всё гладко. Здесь энергетический переход начинает создавать весьма «нестандартную» ситуацию в сфере промышленного производства. Так, недавно стало известно, что немецкий энергетический регулятор решил обязать почти 400 предприятий скорректировать свою работу таким образом, чтобы она совпадала с фактическим поступлением электроэнергии от ветра и солнца! То есть в периоды без ветра и солнца производственная деятельность должна замирать и резко оживляться, когда ветра и солнца становится много. Как мы понимаем, данное решение стало главным итогом построения низкоуглеродной экономики, к которой руководство Германии совершенно искренне стремилось.

К чему мы привели эти примеры? Дело в том, что, если бы вы рассказали об этом нашим ученым где-нибудь в начале 1960-х, они бы ни за что не поверили, что в XXI веке такое окажется возможным. Почему-то 2000 год в то время считался принципиально важным рубежом, с которого должна была начаться новая технологическая эра, где воплотятся самые дерзкие замыслы в области науки и техники. На этот счет нашими учеными делались вдохновляющие прогнозы относительно дальнейшего научно-технического развития, где энергетическому сектору уделялось особое внимание (ввиду его важности для экономики в целом). В начале 1960-х годов достаточно много писали о путях развития энергетики, и, как мы понимаем, совсем не помышляли о том, что однажды здесь возникнут сложности, описанные нами выше.  

Самое интересное, что уже тогда энергетика будущего мыслилась как безуглеродная энергетика! Данный момент необходимо иметь в виду, дабы понять, откуда на самом деле «растут ноги» у нынешней глобальной программы декарбонизации. Собственно, декарбонизация была одной из важный футуристических тем задолго до того, как в мире началась борьба с углеродными выбросами. Советские ученые, размышляя в начале 1960-х годов о путях развития мировой энергетики, выстраивали свои прогнозы в том же «безуглеродном» ключе.

На их взгляд, существуют три основных пути, по которым энергетика должна устремиться в будущее (а это «будущее», еще раз напомним, должно было состояться с 2000 года). Первый путь связан с осуществлением управляемой термоядерной реакции. Второй путь связан с глобальным использованием энергии Солнца. Третий путь предполагал использование подземного тепла магматического слоя.

Как видим, энергетику начала нашего столетия уже тогда никак не ассоциировали со строительством угольных или газовых ТЭС, поскольку ископаемое топливо само по себе не связывалось с будущим. Использование угля, природного газа и нефтепродуктов считалось явлением временным и вынужденным. Как ни странно, но и атомная энергия (то есть энергия расщепления ядра) попадала в ту же категорию. Причина проста – запасы угля, газа и нефти, а также залежи урана и тория не являются вечными. Рано или поздно, заявляли ученые, они будут исчерпаны. Кроме того, добыча угля и урана связана с очень тяжелыми условиями работы.

В свете сказанного как раз и поднимался вопрос об использовании таких источников энергии, которые оказались бы очень мощными и практически неисчерпаемыми, при этом их эксплуатация была бы относительно легкой. Три названных выше источника лучше всего укладывались в данную формулу.

Почему на первое место выдвигался термоядерный синтез, догадаться не сложно. Создание водородной бомбы якобы практически подтверждало реакцию термоядерного синтеза, способную дать гигантское количество энергии. В этом контексте использование реакции ядерного распада воспринималось как промежуточный этап – подобно тому, как воспринималось использование ископаемого топлива. То есть атомные реакторы – это всего лишь некая «прелюдия» к созданию термоядерных электростанций. Работы советских ученых на указанном направлении вселяли надежды в практическую осуществимость управляемого термоядерного синтеза. Когда конкретно произойдет это важное событие, никто определенно сказать не мог. Тем не менее, была твердая уверенность в том, что оно успеет случиться в XX веке! Как поясняли наши ученые того времени: то, что возможно принципиально, делается возможным и практически.Считалось, что одной из наиболее вероятных термоядерных реакций является синтез гелия из двух ядер дейтерия. Как показывали расчеты, превращение одного грамма дейтерия может дать в 10 миллионов раз больше энергии, чем сгорание одного грамма угля. При этом источником энергии является обыкновенная вода, запасы которой на планете безграничны. Мало того, были даже предложения относительно непосредственного перевода термоядерной энергии в электрическую без использования паровых котлов и турбин – с более высоким КПД, чем это происходит при сгорании того же угля или нефтепродуктов.

В свете сказанного нетрудно понять, почему ископаемое топливо уже тогда намеревались «оставить за бортом» как пережиток прошлого. Ученые всерьез присматривались к более мощным и неиссякаемым источникам энергии. При этом искренне веря в то, что практическая задача их использования будет успешно решена к концу XX века!

Столь же оптимистично оценивался и потенциал использования солнечной энергии. Солнце считался весьма серьезным источником, ежесекундно посылающим на Землю 40 триллионов больших калорий. Правда, часть этой энергии рассеивается, часть поглощается облаками. Если всю эту энергию полностью превратить в электрическую, то с этим количеством не сравнилась бы даже гипотетическая термоядерная генерация. Впрочем, человечеству достаточно освоить лишь одну десятую долю приходящей солнечной энергии. Но и в этом случае будет сгенерировано в тысячи раз больше электрической энергии, чем ее вырабатывалось традиционным способом. Примерно так рассуждали в те годы. Кстати, попутно делалось замечание (уже тогда!), что солнечная генерация не способствует «перегреву» планеты, в чем виделся явный плюс.

Ограничителем на данном направлении выступал низкий КПД превращения солнечной энергии в электрическую. Сто процентов тут явно не выходило. Однако ученые полагали, что через какое-то время данный показатель можно будет довести до 30 - 40 процентов (в начале 1960-х КПД тогдашних фотоэлементов уже достигал 10%). И точно так же, как и в случае с термоядерным синтезом, высказывалась уверенность в том, что и на этом направлении технологический прорыв успеет осуществиться до наступления XXI века. Аргумент был очень простым: у современных ученых возможностей якобы больше, чем у Природы! То есть человек уже вовсю мыслился как сверхразумное существо, возвышающееся над Природой.

Наконец, с большим оптимизмом ученые смотрели на возможности использования глубинного тепла. Это был третий, практические неиссякаемый источник «чистой» (то есть безуглеродной) энергии. В данном случае речь шла о магматических слоях, лежащих на глубине до 30 километров под поверхностью суши и на значительной меньшей глубине под дном океана. Понятно, что освоение данного источника было напрямую связано с развитием технологий глубинного бурения. Причем необходимо было создать технологию, экономически оправданную (о чем мы уже писали более подробно). В начале 1960-х годов в этом деле произошли весьма заметные прорывы, что, естественно, вселяло надежду на дальнейший и скорый прогресс и на этом пути (хотя трудности не сбрасывались со счетов, а они были очевидны).

Таким образом, нетрудно убедиться, что именно академическая наука на протяжении многих десятилетий продвигает тему освоения «чистых» (при этом – неиссякаемых) источников энергии, связывая с ними не просто энергетику будущего, но и весь будущий технологический уклад. В этом контексте нынешняя климатическая политика скорее является поводом, чем реальной причиной энергетического перехода. Стремление распрощаться с ископаемым топливом имеет более серьезные идеологические основания, чем переживания из-за глобального потепления. Просто на фоне термоядерного синтеза, солнечной энергии и глубинного магматического тепла привычные для нас уголь, нефть газ и даже уран выглядят слишком блекло, чтобы с ними связывать новую технологическую эру.

Если хотите, освоение упомянутых источников энергии по размаху своему вполне сопоставимо с размахом освоения космоса. Именно так всё это виделось в далеких 1960-х. Не удивительно, что параллельно ученые высказывали мысль о том, что обладание необъятным количеством энергии позволит человеку… изменять климат Земли! А некоторые советские авторы были настолько откровенны в своих мечтах, что прямо заявляли о том, будто управление температурой и выпадением осадков превратит нашу планету в «плодоносный рай». Да и что уж тут говорить о Земле, если люди тогда искренне верили в марсианские сады!

Но вот во что бы они никогда не поверили, так это в то, что в XXI веке у правительства нашей страны не окажется средств не только на строительство новых ТЭС, но даже на модернизацию старых. И уж совсем нельзя было представить, чтобы в развитой стране Европы, активно приобщавшейся к «чистой» энергии, работу предприятий начали синхронизировать с погодными условиями.

Андрей Колосов

Лучевая терапия рака

Ученые Томского политехнического университета, работая в сотрудничестве с другими исследователями, впервые пришли к выводу о том, как наночастицы серебра могут влиять на восприимчивость раковых клеток к воздействию нейтронного излучения. Эксперименты, проведенные с использованием клеточных культур пяти различных видов рака, показали, что добавление этих частиц значительно увеличивает их чувствительность к последующему облучению нейтронами.

В настоящее время лучевая терапия считается одним из наиболее действенных методов борьбы с онкологическими заболеваниями. Среди различных видов ионизирующего излучения, применяемых в медицинских целях, особое место занимает нейтронное излучение. Оно оказывает более сильное воздействие на биологические ткани по сравнению с обычным фотонным излучением (включая рентгеновское и гамма-излучение), что позволяет повысить эффективность лечения за счет снижения повреждений ДНК в раковых клетках, которые обычно устойчивы к фотонной терапии.

Нейтронное излучение особенно полезно при лечении опухолей, демонстрирующих устойчивость к фотонному облучению и характеризующихся медленным ростом. Например, нейтронная радиотерапия часто применяется для лечения неоперабельных опухолей слюнных желез и распространенного рака молочной железы. Кроме того, она эффективна в борьбе с раком предстательной железы, саркомой мягких тканей, немелкоклеточным раком легких и глиобластомой.

"Однако, несмотря на эффективность нейтронного преобразования, оно имеет некоторые выраженные эффекты. Поэтому необходимо минимизировать дозу и усилить его терапевтический эффект. Биологическое действие ионизирующего излучения можно усилить с помощью радиосенсибилизаторов (вещества, которые повышают чувствительность клеток к находящемуся на них облучению – ред.). Проекты по разработке химических радиосенсибилизаторов начали бурный рост в конце 1960-х, однако поиск идеального агента, который эффективно сенсибилизировал бы опухоль к воздействию без воздействия вызывающих эффектов, продолжается до сих пор", – Евгений Плотников, один из соавторов статьи, доцент Исследовательской школы экономических и биомедицинских технологий

В последние годы значительный интерес вызвал подход к созданию радиосенсибилизаторов на основе наночастиц, благодаря их уникальным физико-химическим свойствам и широкому спектру функций, способствующих повышению эффективности лучевой терапии. Использование таких сенсибилизаторов позволяет более точно доставлять облучение в опухолевые ткани, усиливая его воздействие на все клетки. Различные типы наночастиц, включая наночастицы серебра (AgNP), уже применяются для этой цели. Исследования показали, что AgNP могут усиливать локальное поглощение дозы излучения в опухолях благодаря различным механизмам, таким как фотоэлектрический эффект, комптоновское рассеяние и генерация вторичных электронов и активных форм кислорода.

"Уникальные физико-химические характеристики AgNP, а также возможность модифицировать их поверхность, делают их особенно привлекательными для разработки радиосенсибилизаторов нового поколения, способных преодолевать устойчивость опухолей к традиционной лучевой терапии", – Алексей Пестряков, профессор Исследовательской школы развития и биомедицинских технологий и один из соавторов статьи

Эффективность AgNP в качестве радиосенсибилизаторов уже изучалась для различных видов излучения, включая рентгеновские лучи, гамма-лучи и протонные пучки. Однако влияние наночастиц серебра при воздействии нейтронного излучения ранее не исследовалось, по словам авторов работы.

Исследование получило финансовую поддержку благодаря грантам Российского научного фонда и правительства Томской области

Как отдалить «точку невозврата»?

Пожалуй, чем меньше всего можно напугать сибиряков, так это глобальным потеплением. По понятным причинам, мы не воспринимаем это как серьезную угрозу для себя. И потому у нас может создаться впечатление, что сама эта проблема высосана из пальца и волнует людей только из-за постоянного пропагандистского воздействия на их сознание.

Возможно, мы здесь упускаем из вида одно важное обстоятельство, а именно то, что подавляющее большинство людей на планете проживают в тех местах, где не знают холодных морозных зим или же страдают от них куда меньше, чем от изнуряющей летней жары. Если вы по нескольку месяцев в году не можете физически существовать без кондиционера, то согласитесь, что заявления о росте глобальной температуры в состоянии вызвать у вас нешуточную тревогу. Поэтому утверждения насчет того, будто больше половины западной молодежи сильно переживает по поводу глобального потепления, вполне могут оказаться правдой.

Что касается нагнетания тревожных ожиданий, то этот процесс ничуть не спадает, несмотря на очередные «антиклиматические» веяния в американской политике. Сообщество западных климатологов продолжает свои исследования в данном направлении, не выдавая ничего утешительного относительно ближайших перспектив. Наглядным подтверждением тому явилась развернутая научная публикация об ускорении глобального потепления, вышедшая в начале февраля этого года. В публикации представлен отчет большой исследовательской группы, возглавляемой небезызвестным профессором Колумбийского университета Джеймсом Хансеном.

Напомним, что Джеймс Хансен в свое время являлся научным сотрудником NASA и прославился тем, что в 1988 году на слушаниях в Конгрессе предупредил об опасности глобального потепления, вызванного, как он уверял, использованием ископаемого топлива. Справедливости ради необходимо заметить, что о глобальном потеплении еще до войны писали советские ученые, а после войны наши геофизики и климатологи весьма плодотворно трудились на этом поприще с американскими коллегами. Идея антропогенного воздействия на климат (тех же парниковых газов) была высказана в научных публикация как минимум за пару десятилетий до «эпохального» выступления Хансена перед американскими законодателями. Сегодня борцы с глобальным потеплением делают из него живую икону, рассказывая о том, как трудно было этому правдоискателю пробиться сквозь стену непонимания. Дескать, никто не хотел верить в глобальное потепление, включая не только конгрессменов, но также сотрудников NASA. И тем не менее, его предупреждения начали сбываться с ужасающей скоростью, чего уже невозможно не замечать.

В западных леволиберальных СМИ образ Хансена выглядит нарочито по-голливудски. Этакий герой-правдоруб, предупреждающий мир о смертельной опасности, но встречающий противодействие в лице тупоголовых бюрократов или лицемерных заговорщиков. Есть даже снимки, где пожилого ученого задерживает полиция во время акции протеста возле Белого дома в сентябре 2010 года. При этом сам герой продолжает напоминать о себе очередными порциями устрашающих предупреждений, причем, делая это от имени академической науки.

Упомянутая выше публикация - как раз из этого ряда. Ее ощутимая новизна в том, что Хансен и его коллеги позволили себе усомниться в точности прогнозов и расчетных моделей МГЭИК – главной, на сегодняшний день инстанции, разъясняющей мировым лидерам вопросы глобального потепления. В этой связи критические заявления Хансена звучат довольно дерзко. Такое себе обычно позволяют правоконсервативные авторы, занятые разоблачением климатической политики (многие из которых сегодня находятся в числе ярых сторонников Трампа). Разница только в том, что Хансен зашел, так сказать, с противоположной стороны. По его убеждению, с климатом дела обстоят намного хуже того, что представляют себе в руководстве ООН. Якобы темпы глобального потепления были явно недооценены, поскольку в расчет не принимались некоторые важные факторы. Из-за этого недочета, уверяет команда Хансена, эксперты МГЭИК неверно понимали так называемую «чувствительность климата», то есть темпы изменений, связанных с удвоением концентрации CO2 в атмосфере Земли.

Говоря по-простому, в моделях МГЭИК влияние углекислого газа на энергетический баланс планеты было сильно занижено, а потому сценарий климатических изменений выстраивался таким образом, что позволял думать, будто критическое повышение глобальной температуры на два градуса Цельсия возможно только с 50-процентной вероятностью где-то к середине столетия. Отсюда возникала иллюзия, что у человечества еще есть хороший запас времени, чтобы всё исправить. При этом политика в области экологии не принимала во внимание, что, решая вопросы с загрязнением атмосферы, мы можем ненароком посодействовать ускорению глобального потепления.

В чем же суть проблемы? Хансен, помимо влияния парниковых газов, учитывает и другой фактор - аэрозольное загрязнение земной атмосферы. В его модели это есть пара сил с противоположным воздействием на климат. Если парниковые газы ведут к потеплению, то выброс аэрозолей, наоборот, способствует глобальному охлаждению. В этом плане антропогенное влияние на климат действует двояким образом. Но чисто исторически произошло так, что парниковые выбросы оказались по своему воздействию на климат сильнее, чем воздействие аэрозолей. То есть последний фактор оказывал на глобальное потепление сдерживающее влияние. Ключевая ошибка экспертов МГЭИК в том, полагает Хансен, что при расчете темпов глобального потепления они исходили только из воздействия парниковых газов, не учитывая компенсаторной роли аэрозолей. Стало быть, содействуя очищению атмосферы от аэрозольных частиц, мы тем самым способствуем ускорению глобального потепления.

Именно к такому выводу приходит команда Хансена, пытаясь объяснить беспрецедентный скачок глобальной температуры за прошедшие два года (о чем мы уже писали). Скачок оказался «беспрецедентным», поскольку модели, которыми пользуется МГЭИК, такого развития событий не предполагали. Почему так произошло? Хансен обращает внимание на то, что за несколько последних лет альбедо планеты (то есть отражательная способность) заметно понизилось из-за внедрения в 2020 году новых правил по борьбе с аэрозольным загрязнением. Морские суда, пересекающие Тихий океан и Атлантику (особенной в северной части) уже несколько лет не создают аэрозольной «завесы» над этими местами. Как выразился Хансен, планета стала заметно «темнее» для солнечной радиации. Результат не замедлил сказаться – произошел упомянутый температурный скачок.

По мнению Хансена, это еще раз доказывает, что чувствительность климата намного выше, чем принято было считать. Стало быть, без активных мер противодействия мы можем очень скоро подойти к точке невозврата, после чего никакие меры уже не помогут. Что же делать в такой ситуации? Казалось бы, все меры уже озвучены на уровне ООН, и сложно что-либо добавить еще. Однако Хансен настроен еще более радикально. Он уверен в том, что необходимо сокращать углеродный выбросы, и делать это более масштабно – через введение налогов на использование ископаемого топлива. Собранные налоги, в свою очередь, необходимо раздавать основной массе населения.

По данному пункту рассуждения Хансена выстраиваются в типично левацкой логике, где ископаемое топливо воспринимается как источник несправедливого обогащения определенной группы лиц. Таким образом, вводя на него налог, мы отнимаем часть их доходов в пользу тех, кто не имеет доступа к богатствам и, кто по факту меньше всего повинен в углеродных выбросах. По сути, Хансен ратует за перераспределение доходов от богатых к бедным, чем, возможно, рассчитывает на благосклонность широких масс, включая и представителей бедного Глобального Юга.

Примечательно еще и то, что Хансен не является фанатиком возобновляемых источников энергии, предпочитая им «мирный атом». Он жестко критикует правительства развитых стран, что они допустили нелояльное отношение к атомной энергетики, из-за чего в спешном порядке приходится наверстывать упущенное, создавая новые, более совершенные атомные технологии.

Однако всех этих мер, полагает он, будет недостаточно для того, чтобы избежать критического повышения температуры на два градуса Цельсия. Необходимо активное вмешательство в климатический процесс, уверен Хансен. Речь идет о мерах «целенаправленного» глобального охлаждения. Что это за меры, догадаться не сложно. Поскольку распыление в атмосфере аэрозольных частиц содействует снижению температуры, то прямое вмешательство в климатический процесс вполне можно осуществлять сознательно и организованно.

Для подобных действий даже придуман специальный термин – «геоинженерия». Правда, Хансен выступает против данного термина, полагая, будто «геоинженерией» является антропогенное воздействие само по себе. В любом случае, он считает, что необходимо проводить исследования по целенаправленному глобальному охлаждению, солидаризируясь по данному пункту с Национальной академией наук США.

Интересно, что в этом месте он ссылается на работу 1974 года известного советского геофизика и климатолога Михаила Будыко (о котором мы в свое время достаточно много писали). Действительно, Будыко рассматривал в своих трудах метод аэрозольного распыления. Однако есть один концептуальный момент, по которому советский ученый расходится с нынешними западными борцами с глобальным потеплением. Впрочем, об этом стоит сказать отдельно в следующий раз.

Здесь же, в завершение, необходимо обратить внимание вот на что. С новым приходом Трампа, который открыто выступает в роли климатического скептика и ярого защитника ископаемого топлива, может возникнуть впечатление, что на глобальной климатической политике скоро поставят жирный крест. Мы бы, со своей стороны, не торопились с такими выводами. Как мы сказали в самом начале, подавляющая часть населения планеты проживает в тех местах, где люди реально страдают от сильной жары и связанных с ней явлений (например, пожаров и засухи). То есть наше отрешенное «сибирское» отношение к этой проблеме абсолютизировать не стоит. Стало быть, настойчивая пропаганда тех мер, о которых заявляет команда Хансена, может оказаться очень привлекательной для простых масс ввиду характерно популистской постановки вопроса. Взять хотя бы тот же налог на ископаемое топливо вкупе с предложением о дивидендах в пользу бедных. Вот вам и готовая политическая программа. Причем, Хансен, - фигура куда более солидная, чем скандально известная Грета Тунберг.

Таким образом, точка в климатическом вопросе еще не поставлена. И если команда Трампа на чем-нибудь споткнется и уронит свой авторитет, этим непременно воспользуются борцы за климат. А их готовность продолжать борьбу отрицать не приходится, ибо она до сих пор у всех на виду.

Константин Шабанов

Сорбент-спаситель широкого спектра

Сегодня в цикле материалов, посвященных истории научных институтов, входящих в состав ФИЦ ИЦиГ СО РАН, расскажем о том, как разработка химиков стала надежным инструментом для развития медицины и о том, какую роль в этом сыграли исследователи НИИ клинической и экспериментальной лимфологии.

Основатель НИИКЭЛ, академик РАН Юрий Иванович Бородин В 1980-х годах учеными Института катализа СО АН СССР на основе оксида алюминия был создан углеродминеральный сорбент, получивший название СУМС-1. Проведенные клинические испытания врачами ряда больниц Новосибирской области в конце 80-ч годов показали его перспективность для использования в здравоохранении – полученные отзывы говорили о его эффективности для извлечения из крови различных токсинов и микробов при таких тяжелых заболеваниях, как сепсис, перитонит, ожоговая интоксикация и многие другие. 

В результате, правительством была принята специальная Программа работ по внедрению СУМС-1 и лекарственных препаратов на его основе в 1986-1990 годах. «В настоящее время завод «Сибсельмаш»… изготовил конструкторскую документацию на опытную установку по получению гемсорбента СУМС-1 и изготавливает три опытных установки. Новосибирский фармзавод взял на себя обязательства наладить опытное производство гемсорбента в 1986-1988 годах по тонне в год… и опытно-промышленное производство к концу пятилетки с выпуском до шести тонн гемсорбента в год», - говорилось в этом документе.

Заместитель директора НИИКЭЛ по науке Василий Николаевич Григорьев Но, помимо собственно производства, требовалось провести детальные исследования того, как работает сорбент в организме и выработать на основе этих знаний протоколы оптимального применения СУМС-1 в здравоохранении. Эту работу в 1990 году взяли на себя ученые НИИ клинической и экспериментальной лимфологии.

«Инициатором проведения этой работы выступил основатель НИИКЭЛ, академик Юрий Иванович Бородин, курировал процесс его заместитель по науке Василий Николаевич Григорьев, а собственно исследовательской работой занимался большой коллектив ученых-медиков, который возглавлял заведующий отделом клинической лимфологии, член-корреспондент РАМН Михаил Семенович Любарский. Технологическими вопросами занималась к.х.н. Любовь Никифоровна Рачковская. Мне, как заведующему лабораторией лимфодиагностики, также довелось участвовать в этих исследованиях», - вспоминает заместитель директора ИЦиГ СО РАН по научной работе, профессор, д.м.н. Андрей Юрьевич Летягин.

Ученые НИИКЭЛ изучали применение СУМС-1 в самых разных областях медицины. Одним из самых очевидных было использование сорбента для очистки брюшной полости пациента при лечении перитонитов. «Во время операции, после того, как врач промывал брюшную полость пациента, в нее помещали полупроницаемые контейнеры с сорбентным препаратом, затем накладывали временные швы, а на 3-4 сутки извлекали эти контейнеры, которые успевали очистить брюшную полость от продуктов воспалительного процесса, и предотвратить интоксикацию и сепсис на уровне всего организма; при необходимости процесс повторялся. Этот подход помогал даже в очень сложных случаях, а выживаемость таких пациентов повышалась с 15-20% до 85-95%», - рассказал Андрей Летягин.

Заведующий отделом клинической лимфологии, член-корреспондент РАМН Михаил Семенович Любарский Как известно, гнойно-септические состояния были и остаются одними из тяжелых состояний в клинической хирургической практике. Тяжесть состояния и гибель таких больных от интоксикации можно уменьшить только одним способом - кардинально снизив количество и скорость всасывания токсических продуктов из очага воспаления. И, как показали клинические испытания, сорбент СУМС-1 эффективно справлялся с этой задачей.

И не только с ней - СУМС-1 успешно применяли и при лечении инфицированных ожогов, воспалительных гинекологических процессов, для очистки крови (в форме гемосорбента), лечении клещевого энцефалита, в одном из институтов Санкт-Петербурга ученые выявили его эффективность для терапии отитов, возникающих у аквалангистов и водолазов как последствия работы под водой.

Разработанные методики и препараты на основе СУМС-1 были внедрены в клиниках Новосибирска (1-й и 2-й больницах скорой помощи, 1-й городской больнице, клинике НИИКиЭЛ СО РАМН): в 1986-1994 гг. с их помощью было пролечено более двух тысяч пациентов, а в 1994 году работа была удостоена Юбилейной премии (в честь 50-летия образования РАМН), учрежденной Президиумом РАМН и Фондом обязательного медицинского страхования.

Ученые НИИКЭЛ подробно описали механизмы взаимодействия сорбента с клетками различных органов, тканей и систем организма, а также – патогенами, содержащимися в них. Эти исследования, опубликованные во многих статьях и ставшие основой для целого ряда кандидатских и докторских диссертаций, доказывали перспективность метода, который только формально можно назвать «местным». На самом деле, воздействуя на основные звенья патогенеза воспалительного процесса, он позволяет достигнуть «центрального» уровня коррекции нарушенных функций. По сути, инкорпорация сорбента работала как добавочный искусственный лимфатический узел.

«Чем больше мы изучали действие СУМС-1, тем шире становился спектр его возможного применения. В частности, вместе с Владимиром Войцицким, впоследствии главным онкологом нашей области, мы проводили доклинические испытания по применению сорбента в гипертермии, при которой раковые клетки облучали СВЧ-генератором. И если обычно мыши погибали после минутного сеанса облучения, то те, кому в пищу добавляли сорбент, оставались живыми даже при 10-15 минутном облучении», - отметил Летягин.

Применение СУМС-1 в лечении перитонита В институте были созданы несколько лекарственных средств, в состав которых входил СУМС-1 как носитель, с другими действующими веществами на его поверхности. Причем, назначение их было самым разным, например, препарат, объединяющий сорбент с литием оказался очень эффективным в лечении ряда психоневрологических расстройств.

СУМС-1 достаточно широко применялся в фармакологии, медицине и даже в быту, пока несколько лет назад не истек срок действия выданных на сорбент лицензий. А для их продления Минздрав потребовал провести заново всю процедуру предклинических и клинических испытаний.

«Это довольно странное решение, учитывая, что СУМС-1 был очень тщательно изучен и испытан в целом ряде клинических центров в советское время. И с тех пор в его рецептуре ничего не поменялось», - недоумевает Андрей Летягин.

В результате, это решение стало неким «приговором» для сорбента. Полный цикл испытаний (доклинических и клинических) требует не только времени, но и немалых денег, в нынешних расценках – это сотни миллионов рублей. И встает вопрос – кто будет платить. В отличие от советского времени, государство не берет на себя эти расходы, научные учреждения просто не располагают такими средствами, а бизнесу испытания СУМС-1 не очень интересны, поскольку рыночная цена таких препаратов весьма невысока,а, а о большой прибыли и быстрой окупаемости вложений речи и быть не может.

Вот и получается, что, несмотря на наличие отработанных технологий производства как сорбента, так и препаратов на его основе, а также многолетний положительный опыт их применения и все результаты научных исследований – СУМС-1 на сегодня превратился в страницу истории научных достижений Академгородка. Хотя у исследователей и врачей, работавших с ним, еще остается надежда на его возможное возрождение. Уж больно хорошие перспективы были у препарата и основанных на его применении методиках лечения самых разных заболеваний и травм, интоксикаций и отравлений, в госпитальных, полевых и бытовых условиях.

Сам себе генератор-2

Окончание. Начало - здесь

Часть вторая: Электростанция прямо на балконе

Пожалуй, Парижское соглашение по климату 2015 года сыграло с возобновляемой энергетикой злю шутку. Приняв на себя обязательства по срочному снижению углеродных выбросов путем замены тепловых электростанций на солнечные и ветряные, некоторые государства решились на рискованный эксперимент по масштабированию мощностей на основе ВИЭ. В свое время мы уже обращали на это внимание, поражаясь размаху некоторых проектов, стартовавших как раз после подписания упомянутого соглашения.

Специалисты, кстати, с самого начала предупреждали о возможных негативных последствиях, поскольку солнечная или ветряная электростанция никак не может стать «улучшенным» аналогом традиционной ТЭС в силу прерывистости своей работы. Однако в мире (и особенно – в Западной Европе) начала разворачиваться совершенно безумная гонка за расширение доли «чистой» энергии в общем энергобалансе.

Сторонники масштабного перехода на ВИЭ часто ссылаются на то, что строительство СЭС и ветряков – самый быстрый и экономичный способ удовлетворения растущего спроса на электроэнергию. Интересно, что российские пропагандисты «чистой» энергии иногда ссылаются на советский опыт использования ветряков в народном хозяйстве. Таким путем у нас пытаются установить преемственность нынешних проектов в области ВИЭ с тем, что было в СССР. Однако на самом деле подходы советских специалистов к использованию возобновляемых источников абсолютно не совпадают с тем, что предлагают их нынешние «преемники». В советские годы ту же ветряную энергетику намеривались развивать по тем принципам, что были нами описаны в первой части. Речь шла о локальных решениях для конкретных населенных пунктов и отдельных хозяйств. Да, при хорошем развитии этого дела точек использования ветряков могло бы возникнуть очень много, однако это не отменяло распределенного характера таких энергетических мощностей. Как мы понимаем, здесь нет и намека на то, чтобы намеренно заменять ТЭС ветряками и осуществлять централизованную подачу «зеленого» электричества в том же режиме, как это обычно происходит в Большой энергетике.  

Подчеркиваем, что советские планы по развитию ветряной генерации (о чем мы в свое время писали) не преследовали никаких климатических целей, и потому выстраивались исключительно на основе экономической целесообразности. Никакого противопоставления ветряков тепловым электростанциям, конечно же, не было. И надо сказать, что до Парижского соглашения наши ученые примерно в том же ключе осмысливали развитие ВИЭ в нашей стране (о чем неоднократно заявлял, например, научный руководитель ИТ СО РАН академик Сергей Алексеенко). Надо сказать, наши сибирские специалисты не сбрасывают со счетов даже такое «грязное» топливо, как уголь. А развитие ВИЭ рассматривается в контексте развития распределенной электрической генерации. То есть ветряки и солнечные панели необходимо размещать там, где это экономически оправданно. Все попытки подчинить законы физики идеологическим доктринам (как это имеет место в Европе) способны стать шоком для энергетической отрасли, что наглядно показывает опыт современной Европы. Увеличение доли ВИЭ в энергобалансе совсем не принесло ожидаемого удешевления электрической энергии. Всё произошло с точностью до наоборот. И как мы уже показывали в предыдущих публикациях, прогнозы на ближайшую перспективу не обещают ничего хорошего. Поэтому в некоторых европейских странах на официальном уровне уже заговорили о необходимости «затянуть пояса».

И вот здесь, как ни странно, раскрылись положительные стороны «зеленых» энергосистем, но в строго автономном формате (то есть в формате Off Grid). Так, несколько месяцев назад появились сообщения о распространении в европейских странах «балконной» солнечной энергетики. Не так давно, как мы знаем, на Западе были популярны «солнечные крыши». Однако чуть позже выяснилось, что жителям многоэтажек целесообразнее монтировать солнечные панели на балконном ограждении (или прямо на фасаде). Использование вертикальных плоскостей привлекательно, как минимум, по двум причинам. Во-первых, для установки солнечных панелей на крыше необходимо получить специальное разрешение. Во-вторых, площадь вертикальных поверхностей в городах больше, чем площадь крыш. Следовательно, потенциал роста «балконной» солнечной генерации в этом случае также будет выше. В этой связи в Хельсинки уже экспериментируют с облицовкой фасадов, которая включает в себе фотоэлектрические элементы. Иначе говоря, идеи, о которых мы говорили в первой части, продолжают воплощаться и в наши дни.

Как правило, солнечные панели на балконах люди устанавливают самостоятельно. Делается это отнюдь не от хорошей жизни, а ради экономии. Счета за электроэнергию в Европе растут (особенно - в стремительно «позеленевшей» Германии). По утверждению производителей, установка на балконе всего лишь пары 300-ваттных панелей позволяет снизить счета на электроэнергию для отдельной семьи где-то на 30 процентов. При затрате в размере 400 – 800 евро эта установка может окупиться в течение шести лет. В настоящее время в Германии панелями увешаны почти полтора миллиона (!) балконов. Популярность таких решений настолько высока, что там уже заговорили о «балконных электростанциях».

Решение в стиле «сделай сам» выгодно еще и тем, что здесь вам не приходится раскошеливаться на монтаж. Кроме того, если мощность установки не превышает 800 Вт, то для нее не потребуется сертификации (которая стоит до 400 евро). Учитывая, что стоимость солнечных панелей продолжает снижаться, балконные варианты могут еще долго сохранять свою привлекательность в обществе. Правда, надо учитывать, что, если вы получаете электрическую энергию напрямую, вы можете это делать только днем. Для улучшения условий использования электроэнергии придется прибегнуть к установке аккумуляторов. В этом случае стоимость «балконной электростанции» может вырасти примерно на тысячу евро.

Такие образом, формат Off Grid не только не угас, но даже получил «второе дыхание» в условиях энергетического кризиса. В Европе уже проговаривают мысли о том, что города должны усиливать свою энергетическую автономию как раз за счет ВИЭ, где на первом месте значатся солнечные панели. И что самое примечательное: в Европе, наконец-то, вспомнили, что энергетический переход изначально предполагал расширение энергетической автономии, благодаря чему потребители (в данном случае речь идет о городах) снижают зависимость от энергетических монополистов. На этом пути выстраивается более «демократичная» модель энергоснабжения, в которой большую роль должны играть локальные, распределенные генерирующие мощности.

На наш взгляд, это есть «здоровый» вариант использования ВИЭ, где нет борьбы за вытеснение одного другим, а, наоборот, имеет место гармоничное сочетание того и другого. По крайней мере, в формате Off Grid, когда потребитель использует автономные генерирующие устройства, происходит снижение общей нагрузки на сеть, что благоприятно сказывается на ее техническом состоянии.

В общем, на фоне энергетического кризиса мы, наконец-то, увидели возврат к тем идеям, что в большей степени соответствуют логике Шестого технологического уклада, нежели амбициозные проекты гигантских СЭС и гигантских ветропарков. Возможно, такая тенденция не устраивает энергетических монополистов, но их судьбу, в конце концов, должен решить технический прогресс. Мы уже писали об этом несколько лет назад, как раз в условиях запроса на гигантизм, и теперь возвращаемся к этой теме снова, когда гигантомания всё меньше и меньше привлекает частных инвесторов (о чем мы также писали).

Прогнозировать дальнейшее развитие темы Off Grid пока что не будем, в силу того, что на этот процесс влияют самые разные факторы, в том числе – безумные фантазии действующих политиков, не поддающиеся никакой логике вообще. Но в то же время необходимо сделать замечание по поводу нашей страны.

Россия, как всегда, движется в хвосте трендов, о чем нельзя говорить без сожаления. Сегодня у нас активизируются сторонники крупных проектов в области ВИЭ, предлагая (буквально) удовлетворить растущий спрос на электричество путем строительства крупных СЭС и ветропарков. Учитывая, что у нас в стране царит неопределенность в отношении тепловых электростанций (о чем мы уже писали), кому-нибудь в руководстве эта идея может показаться заманчивой. После чего сверху дадут отмашку на наращивание доли ВИЭ именно таким путем. Но только вот вопрос: надо ли нам повторять ту же ошибку, которую на Западе совершили фанатики «зеленой революции»? Остается надеяться, что российские ученые дадут на этот вопрос исчерпывающий и недвусмысленный ответ.  

Андрей Колосов

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS