В свое время знаменитый ученый Блез Паскаль поведал о том чувстве ужаса, который испытывает исследователь, созерцая безграничность макро и микромира. Глядя в телескоп, вы видите мириады звезд в бесконечном пространстве Вселенной. И такую же бесконечную Вселенную вы обнаруживаете, садясь за микроскоп или размышляя о строении вещества. Человеческий разум просто теряется перед этой бездной умопомрачительных данных, воспринимая себя песчинкой в огромном океане. И, тем не менее, эту бездну пытаются постичь на протяжении нескольких столетий, с каждым разом открывая всё новые и новые глубины.

В наши дни – благодаря популяризации астрофизики и физики элементарных частиц – об этих бескрайних макро и микромирах уже хорошо известно широкой публике. Об этом написаны сотни научно-популярных книг и тысячи статей. Однако не только физики открывают перед нами бездонные глубины Природы. Параллельно свою безграничную микро-вселенную пытаются постичь биологи, проникая в тайны живой материи. И как уже предсказывают специалисты в области теории познания, именно биология начинает претендовать на роль локомотива новой Научной Революции. И даже более того – она заявляет о себе как движущая сила научно-технического прогресса, выходящего на более высокий качественный уровень, где тон будут задавать технологии искусственного интеллекта.

Какая на самом деле связь между искусственным интеллектом и наукой о жизни, точнее, о той ее части, где происходит исследование клеточных структур и молекул? Именно здесь перед учеными открывается упомянутая микро-вселенная, которую не только нельзя увидеть невооруженным глазом, но в последнее время уже невозможно постичь обычными средствами из-за гигантского массива данных. Для этих целей наука остро нуждается в принципиально новом высокотехнологичном инструментарии. Таким инструментарием как раз и становятся технологии искусственного интеллекта.

Предпосылки к указанному развитию событий складывались давно, однако реальный прорыв свершился уже в нашем столетии. Как сказал по этому поводу научный руководитель Института цитологии и генетики СО РАН академик Николай Колчанов, за последние пятнадцать лет произошел реальный информационный взрыв в области генетических исследований. По словам ученого, генетика стала одним из важнейших источников больших данных в мировой науке, обогнав в этом плане все остальные научные дисциплины и технологии по темпам накопления информации. Здесь уже сложился целый комплекс экспериментальных дисциплин, относящихся к так называемым «омиксным» технологиям – геномика, протеомика, транскриптомика, метаболомика и так далее (таковых в наше время насчитывается более десятка). Фактически, пятнадцать лет назад в науке началась эпоха «больших генетических данных», в результате чего сформировалась принципиально новая парадигма. В рамках этой парадигмы, отметил Николай Колчанов, объектами исследований выступают не отдельные гены, а целые ГЕННЫЕ СЕТИ. Они представляют собой группы координированно функционирующих генов, взаимодействующих друг с другом через свои продукты – такие, как РНК, метаболиты и другие молекулы. К числу основных компонентов генных сетей относятся также пути передачи сигналов.

В этой связи серьезной проблемой для ученых становится реконструкция генных сетей. По признанию Николая Колчанова, это очень сложная задача, требующая кропотливого поиска и извлечения информации, рассеянной среди десятков миллионов научных статей, тысяч фотографических баз данных и миллионов патентов, содержащих биологические, медицинские, фармакологические, химические и другие знания. Как раз решение этой задачи потребовало разработки компьютерных программных систем, использующих комбинацию методов традиционного анализа текстов и методов машинного обучения – в целях автоматического извлечения генетических знаний из упомянутых источников.

Такая система не так давно была разработана специалистами ИЦиГ СО РАН. Она представляет собой компьютерную систему, предназначенную для реконструкции целых сетей знаний и фактов, включая и генные сети. Данная система опирается на мощные словари и методы семантического анализа. Она содержит 15 тысяч специально разработанных семантических шаблонов, включает в себя описание 36 миллионов генов и сотен тысяч клеток, белков, метаболических путей, а также огромное количество другой информации. Причем, дело не стоит на месте. За прошедший год был разработана новая версия этой системы, использующая комплексный подход, сочетающий традиционные методы анализа текста (основанный на словарях и шаблонах) с методами глубокого машинного обучения, куда включается особый класс систем искусственного интеллекта, основанного на архитектуре нейронных сетей.

Конечно, оценить сугубо научное значение подобных методологических инноваций могут только специалисты. Однако даже стороннему наблюдателю становится понятна роль современных биологических наук, проникающих сейчас в самые глубинные пласты живой материи, в деле развития ИИ на текущем этапе.

Как мы понимаем, фундаментальная «цифровизация» биологии – общемировой тренд, определяющий, по большому счету, научно-технический прогресс. По сути, мы становимся свидетелями серьезных трансформаций в организации исследований, когда новые знания и прорывные технологии рождаются на стыке научных дисциплин при участии передовых высоких технологий. Отсюда на первый план выходит вопрос междисциплинарного взаимодействия, когда, например, биологи реализуют задачи совместно с математиками, физиками и программистами.  По общему признанию ведущих ученых, как раз междисциплинарность является особенностью нынешнего этапа развития. В наше время все важные технологические решения обнаруживаются на стыке фундаментальной математики и биологии. Именно здесь, полагают ученые, лежат корни прорывных технологий, которые остро нужны как нашей стране, так и дружественным нам странам.

Напомним, что в конце июня этого года в России состоялся Всемирный конгресс «Теория систем, алгебраическая биология, искусственный интеллект: математические основы и приложения». В организации мероприятия принимали участие Российская академия наук, Академия наук Китая, Индийская национальная академия наук, а также национальные академии ряда стран СНГ. Как подчеркивали российские участники, в нынешних геополитических условиях нашей стране необходимо добиться безусловного лидерства в области искусственного интеллекта. В этой связи совсем не удивительно, что на одной площадке собрались представители разных наук – биологи, математики, физики и даже философы. Однако их научное общение происходило под единым знаменателем – вопросами создания передовых технологий искусственного интеллекта, без которых наше дальнейшее развитие просто невозможно. Это обстоятельство, кстати, хорошо осознают у нас на самом верху. Иначе говоря, руководство страны дает ученым «зеленый свет», обещая государственную поддержку данного направления.

Необходимо отметить, что ИЦиГ СО РАН также принял активное участие в организации и проведении мероприятия. Так, в рамках Конгресса была создана отдельная Секция «Системная биология, логика и искусственный интеллект», в которой также приняли участие зарубежные гости. Важно иметь в виду, что для ИЦиГ СО РАН освещение указанной тематики происходит уже не первый год. Научные конференции международного уровня по системной биологии происходят на данной площадке регулярно, в чем отражается специфика самой деятельности этой научной организации. Надо сказать, что «цифровизацией» биологии здесь занимались уже тогда, когда это еще не было общепризнанным трендом, а на генетику некоторые «ответственные товарищи» продолжали смотреть с предубеждением. Тем не менее, жизнь показала, что путь был выбран верный. И сегодня мы можем надеяться на то, что накопленный в стенах Института интеллектуальный потенциал найдет серьезное применение. Причем не только в теории, но и на практике.  

Николай Нестеров

Похоже на то, что еще одна «зеленая» тема не оправдала ожиданий борцов за безуглеродное будущее. Как мы неоднократно писали ранее, планы по замене ископаемого топлива возобновляемыми источниками энергии параллельно дополнялись внедрением технологий улавливания и хранения углекислого газа. Именно эти технологии давали право на «продление жизни» отдельным объектам традиционной генерации (тем же угольным ТЭС), а также должны были применяться там, где выбросы СО₂ определяются самим технологическим процессом. Например, в металлургической отрасли или в винодельческой и пивоваренной промышленности (пусть это не покажется смешным, но бродильные процессы сопровождаются выделением углекислого газа, и данный факт уже начинает вызывать чувство вины у европейских виноделов и пивоваров).

В «доковидную» эпоху такие технологии вызывали неподдельный энтузиазм как у ученых-изобретателей, так и у «экологически сознательных» промышленников. Многим казалось, что путь решения проблемы найден: улавливай углекислый газ с помощью фильтров, а затем отправляй его в специальные хранилища. Какую-то часть СО₂ можно было даже продать тепличным хозяйствам или нефтяникам (СО₂ закачивается в скважины для увеличения нефтеотдачи).  С технологической точки зрения особых проблем не было. Такая задача вполне по силам современной науке. Вопрос, как всегда, уперся в экономику. А если называть вещи своими именами, то красивые кабинетные мечты в очередной раз столкнулись с реальностью. И реальность оказалась куда суровее, чем мыслилось вначале.

Осознание таких простых вещей начинает происходить только сейчас. Совсем недавно появилась весьма примечательная публикация на этот счет, где объясняется экономическая несостоятельность планов по массовому внедрению систем улавливания. Напомним, что в развитых странах намерены в ближайшее время вводить строгие ограничения на углеродные выбросы. Это должно, по замыслу, подхлестнуть производителей, (прежде всего – владельцев тепловых электростанций) заняться внедрением таких систем. Например, соответствующий документ готовится в США. Его сторонники надеются на то, что благодаря очень жестким нормативам можно довести уровень выбросов почти до нуля. Чисто технически такое уже возможно. Вопрос в другом: как это скажется на экономике предприятий?

Автор приведенной публикации прямо говорит о том, что стоимость улавливания, помноженная на количество углекислого газа (которое нужно уловить), разрушает все наши представления об осуществимости такого замысла. Углекислый газ необходимо улавливать из общего потока выхлопов еще до того, как он попадет в атмосферу. Затем нужно осуществлять его транспортировку до мест хранения в подземных резервуарах, где он будет храниться на протяжении столетий. Масштаб работ здесь просто поражает воображение. Если учесть требования, выдвигаемые борцами с глобальным потеплением, то раскошелиться придется по-крупному.

Именно из-за дороговизны процесса он до сих пор не приобрел популярность. Сегодня во всем мире действует только тридцать девять установок по улавливанию СО₂. В сумме это составляет 45 миллионов тонн в год, или одну десятую процента (!) от всех мировых промышленных выбросов. Двадцать таких установок находятся в США и Канаде, еще шесть в Европе и пять – в Китае.

В общем, на данный момент объемы здесь не ахти какие, а сам опыт применения технологии пока что совсем не обнадеживает. На большинстве объектов так и не достигли планируемых показателей по улавливанию, при этом расходы оказываются слишком обременительными для предприятий. Несмотря на это, такие страны как США, Австралия, Канада, Китай, Япония и страны Европы намерены выделять компаниям на внедрение технологий улавливания СО₂ миллиарды долларов прямых субсидий или использовать налоговые льготы. Уже сейчас на мировом уровне запланировано более трехсот больших и малых проектов, реализация которых позволит поднять объемы улавливания антропогенных выбросов до 0,5 процента (с нынешних 0,1%). Не лучше обстоят дела и с решением вопроса транспортировки углекислого газа. Во всяком случае, в США местные жители весьма негативно относятся к прокладке «углеродных» трубопроводов на территориях сельхозугодий.

В любом случае, отмечает автор, практика показывает, что улавливание и хранение углерода является очень дорогой затеей. В качестве наглядного примера приводится штат Вайоминг, где происходит основная добыча угля. Так, угольные электростанции этого штата производят до 85% электроэнергии. Именно по этой причине Вайоминг оказался главным кандидатом на широкое внедрение систем улавливания и хранения СО₂. Уже в марте 2020 года здесь был принят законопроект, обязывающий к 2030 году получать до 20% электрической энергии от УТЭС, оснащенных такими системами. Представители крупных энергетических компаний прокомментировали данное решение. Комментарий оказался неблагоприятным для этих технологий. Как следовало из экспертной оценки, оснащение крупной электростанции такими системами в три раза превышает капитальные затраты на строительство самой станции! Отсюда делается категорический вывод: на данном этапе установка систем улавливания и хранения углекислого газа экономические неоправданно.

При этом необходимо понимать, что в мировом масштабе речь идет о гигантских объемах углекислого газа, который намереваются «изымать» подобным способом. Несмотря на то, что антропогенные выбросы составляют лишь пять процентов от того, что природа сама выбрасывает в атмосферу, эти объемы все равно огромны. Чтобы оценить масштаб, возьмем такой пример. Максимальный вес топлива для самолета Boeing 747 превышает вес пустого самолета. Это более 196 тонн! При сгорании топлива два атома атмосферного кислорода соединяются с одним атомом углерода. На выходе получается более трех килограммов СО₂ на каждый килограмм сгоревшего авиационного керосина. Иными словами, каждый рейс авиалайнера оставляет в атмосфере более пятисот тонн углекислого газа!

Теперь рассмотрим работу угольных электростанций. Так, крупнейшая в Европе угольная ТЭС Drax, расположенная в Англии, с недавних пор была переведена на древесные гранулы. Ежедневно в ее топках сжигается около 20 тысяч тонн таких гранул, доставляемых на станцию в 475 железнодорожных вагонах. В настоящее время на этой станции экспериментируют с системами по улавливанию углекислого газа. Чтобы представить, о каких объемах идет речь, умножьте массу сжигаемого топлива на два с половиной, и вы получите именно те объемы выбросов, которые придется «изъять» и куда-то переместить.

Помимо тепловых электростанций, есть еще аммиачная, цементная, сталелитейная, пластмассовая и другие отрасли промышленности, также выбрасывающие огромное количество СО₂. Его улавливание, транспортировка и хранение потребуют триллионы долларов вложений, которые растянутся не на одно десятилетие. Если исходить из оценок Международного энергетического агентства, то для того, чтобы уловить запланированные 9% выбросов к 2050 году, необходимо ежегодно вводить до 100 крупных объектов по улавливанию. Однако, резюмирует автор, даже несмотря на многомиллиардные вложения, маловероятно, что к указанному сроку удастся реализовать хотя бы пятую часть от того, что запланировано в настоящее время. Об экономических последствиях также говорить не приходится. Здесь уже всё становится очевидным.

Кстати, данный высокотехнологичный подход к «изъятию» СО₂ со скепсисом воспринимается и нашими учеными. Как сказал по этому поводу ученый секретарь Экспертного совета СО РАН по проблематике Парижского соглашения по климату Валентин Данилов, проблему улавливания углекислого газа проще и дешевле решать, опираясь на природные процессы, чем на внедрение сложных и затратных технологий искусственного улавливания. В данном случае речь идет о выращивании на запущенных полях различных технических культур вроде мискантуса, льна или технической конопли. Данные культуры являются прекрасными «поглотителями» СО₂ и к тому же – ценным сырьем для химической промышленности (и не только). То есть они выгодны как с точки зрения экологии, так и с точки зрения экономики. Если брать нашу страну, то для достижения углеродной нейтральности необходимо примерно пять миллионов га пахотных земель, утверждает ученый. Это составляет всего лишь десятую (!) часть пустующих сейчас земельных угодий.

Такой точки зрения, кстати, придерживаются сейчас и некоторые члены российского правительства, и она стоит того, чтобы когда-нибудь остановиться на ней более подробно. У России, действительно, есть шанс продемонстрировать миру более рациональный путь декарбонизации, не требующий умопомрачительных финансовых вливаний.

Андрей Колосов

Пока весь мир с замиранием сердца следит за ситуацией в зоне СВО, в сфере мировой энергетики разворачивается собственная подготовка к «контрнаступлению». Процесс отказа от ископаемого топлива и ускоренный переход на возобновляемые источники энергии, проходивший весьма активно еще пару лет назад, сегодня уперся в непредвиденные преграды. Одну из них мы уже описывали неоднократно – это энергетический кризис, усугубившийся российско-украинским конфликтом. Именно на этом фоне – ввиду удорожания углеводородов - в европейских странах сделали некоторые послабления в отношении угля и даже поставили вопрос о наращивании собственной добычи нефти и газа. Данная мера официально признается вынужденной и краткосрочной. Однако вряд ли у западных политиков может быть абсолютная уверенность в том, что производители ископаемого топлива проявят «экологическую» сознательность и не обернут ситуацию в свою пользу на много лет вперед.

Факты последних дней показывают, что реализация так называемой климатической повестки всё больше и больше переходит в область теории, тогда как на практике всеми правдами и неправдами оправдывается использование ископаемого топлива. Мало того, даже на высоком политическом уровне европейских стран ведутся разговоры о развитии собственной добычи углеводородов (в пику России, разумеется). Понятно, что такая корректировка энергетической политики должна привлечь частные инвестиции в нефтегазодобывающий сектор, а значит, мера, провозглашенная как «временная», способна растянуться на многие годы. Еще один тревожный сигнал (особенно для экологических активистов) – посягательство добывающих компаний на заповедные территории. В наше время такое отношение к природе кажется уже не мыслимым для Европы. Однако недавние исследования показывают, что и здесь деньги по-прежнему «не пахнут». И если речь идет о выгоде, то вполне можно поступиться «зелеными» принципами.

Не так давно газета The Guardian опубликовала шокирующую информацию о том, что мировая геологоразведка и добыча ископаемого топлива ведется на трех тысячах объектов в заповедных зонах. И это происходит в наши дни, несмотря на различные международные конвенции по климату, по охране природы, по борьбе с эмиссией углекислого газа и тому подобному. Но больше всего шокирует то, что «зеленые» принципы нарушаются в европейских странах – главных инициаторах глобального перехода на возобновляемые источники энергии.

Так, согласно приведенному исследованию, 509 месторождений ископаемого топлива находятся на территориях, охраняемых Великобританией. Большая часть из них их них расположена в Северном море. По данному показателю эта страна сейчас лидирует в Европе. Исследователи обнаружили 170 месторождений нефти и газа в южной части морской охраняемой зоны Северного моря.

Отдельные участки находятся на северных песчаных отмелях Норфолка, на рифе Сатурн и охраняемых зонах Ливерпульского залива. Крупная добыча ископаемого топлива осуществляется в поясе губок Фарерско-Шетландских островов. Еще девять нефтяных и газовых месторождений находятся на суше в национальном парке (!) Саунт-Даунс. Аналогичные участки нефтегазовых разработок есть и в национальном парке Норт-Йорк-Мурс, а также в красивейших местах Линкольншир-Уолдс.

Эксперты не скрывают того факта, что в Великобритании имеются оффшорные месторождения, находящиеся внутри охраняемых зон. И показательно то, что в настоящее время работа по добыче здесь не только не снизилась, но наоборот – она активизировалась! Представители правительства также не скрывают этого факта, но у них есть серьезное оправдание: для обеспечения энергетической безопасности необходимо-де расширить добычу нефти и газа, поскольку углеводороды крайне необходимы здесь и сейчас. Далее следует успокоительное заявление: дескать, мы расширяем масштабы использования ВИЭ, а также закладываем новые атомные электростанции. Стало быть, в перспективе добыча нефти и газа пойдет на убыль. Так рассуждают официальные лица (в чем, собственно, для нас нет ничего принципиально нового).

Тем не менее, исследователи заостряют внимание на том, что крупные нефтегазодобывающие компании без стеснения делают прибыль на охраняемых территориях, демонстрируя явное нарушение экологического законодательства. Для борцов с глобальным потеплением данное обстоятельство является горькой пилюлей, поскольку еще совсем недавно они категорично заявляли о том, что ископаемое топливо «должно оставаться в земле». До энергетического кризиса данный тезис проходил на «ура» среди большинства руководителей западных стран. Напомним, что по исходному замыслу декарбонизация должна осуществляться не просто быстро, а исключительно быстро, о чем постоянно говорилось на соответствующих мероприятиях по климату. Теперь же обнаруживается, что ненавистные нефтегазовые компании увеличивают объемы прибыли от добычи ископаемого топлива, используя для этих целей заповедные зоны! И не где-нибудь, а в самой Европе!

Как подчеркивают исследователи, для выдачи разрешений на такую не совсем законную добычу представители власти идут на понижение рейтинга охраняемой зоны, а то и вовсе вычеркивают ее из списка охраняемых территорий. Конечно, этим «грешит» не только Европа. Если верить исследованию, так происходит практически повсеместно. На сегодняшний день от добычи ископаемого топлива страдает арктический национальный заповедник дикой природы в США, страдают национальные парки Скалистых гор в Канаде и озера Куги в Южной Австралии.

Также упоминается охраняемый степной район Силинь-гор в Китае и морской заповедник Джубайл в Саудовской Аравии. В тройку лидеров, способных разрушить заповедные зоны ради добычи ископаемого топлива, входят Китай, Венесуэла и Саудовская Аравия. Что касается таких западных стран, как Великобритания, Австралия, Канада и США, то они входят в дюжину крупнейших нарушителей.

Таким образом, надежды на неизбежное «усыхание» нефтегазовой отрасли в ходе реализации климатической повестки не оправдались до сих пор. Мало того, процесс двинулся в обратном направлении. Такая же ситуация складывается и с углем. Например, совсем недавно правительство Австралии, на словах безоговорочно поддерживающее «зеленые» инициативы, одобрило строительство новой угольной шахты. Произошло это год спустя после того, как это же самое правительство продемонстрировало свою приверженность климатической повестке. Данное решение оправдывается тем, что уголь пойдет для нужд сталелитейной промышленности (дескать, сталь крайне необходима для развития возобновляемой энергетики). В то же время Австралия является одним из крупнейших производителей угля, на который в настоящее время растет спрос в бурно развивающихся азиатских странах.  И в данном случае не принципиально, в каких целях этот уголь будет использоваться конечными потребителями. Важен сам факт расширения угледобывающей отрасли, на которой борцы за климат также намеревались поставить крест.

Наконец, еще одно принципиально важное событие в рамках рассматриваемой темы. Власти штата Техас начинают создавать сложности для развития «зеленой» энергетики на своей территории. Сенаторы штата намерены опутать проекты в области ВИЭ более строгими нормативными положениями. Как отмечается в статье, консерваторы решили использовать против возобновляемой энергетики те же приемы, что ранее использовались против добычи ископаемого топлива. То есть включать по полной программе экологические требования. Причем, большую роль в отклонении разрешений могут сыграть жители поселений, рядом с которыми намереваются построить ветропарк или солнечную электростанцию. Иначе говоря, если «народ против», то проекту ничего не светит. Пока что речь идет о законодательной инициативе, но она весьма показательна – как раз по той причине, что Техас является тем местом, где с давних пор происходит добыча углеводородов.  

Преуменьшать роль подобных инициатив не стоит. Ранее мы уже сообщали о том, что в некоторых северных штатах принимают законы, тормозящие переход на электромобили. Теперь республиканский Техас внес свою лепту в этот процесс, фактически идущий вразрез с официальной «зеленой» стратегией демократического правительства. Как бы то ни было, баталии на энергетическом фронте обостряются. А вместе с этим явственно рушится консенсус по «зеленому» курсу, еще пару лет назад казавшемуся незыблемым.

Константин Шабанов

В июне в Аскизском районе Республики Хакасии экспедиция Института археологии и этнографии СО РАН (г. Новосибирск) начала работы на двух объектах археологического наследия – «Могильник Станция Камышта–7» и «Стоянка Станция Камышта–6». Планируемая площадь спасательных работ достигает 26 тысяч квадратных метров, что позволяет подробно изучить археологические объекты.

В результате первых исследований удалось выяснить, что и стоянка, и курганный могильник располагаются на единой надпойменной поверхности и по результатам стратиграфических наблюдений было установлено, что, скорее всего, оба объекта существовали синхронно, и на стоянке жили именно строители курганов. Захоронения в могильнике продолжались около четырёх столетий – таким образом исследователям предоставляется уникальная возможность проследить на его примере все поэтапные изменения погребальной культуры.

Могильник относится к лугавской культуре позднего бронзового века (XI-VIII веков до нашей эры). На текущий момент раскопок при раскрытии курганов можно проследить 3 хронологических этапа формирования могильного пространства:

– самый ранний – этап перехода от карасукской к лугавской культуре;

– средний этап – лугавская культура;

– поздний этап, в котором прослеживаются признаки, характерные для погребений баиновского этапа тагарской культуры.

На протяжении всей истории могильника видны следы и последствия перестроек и изменений погребального обряда. Заметное месторасположение памятника не могло не привлекать грабителей, однако в могильнике наблюдаются также нетронутые погребения.

Одним из интереснейших и нетронутых захоронений является курган заключительного этапа лугавской культуры. Он представляет собой типичную квадратную кладку с погребением in situ, то есть в том положении и месте, как его возвели древние обитатели Хакасии. Из инвентаря найден бронзовый нож, украшения из бронзовых пластин с характерными полусферическими бляшками, а также предмет из бронзы, по аналогиям с китайскими находками получивший в литературе условное название «пояс колесничего» — специальное изделие, позволяющее прикрепить возницу к повозке и освободить его руки. Данные предметы нередко встречаются в погребальных комплексах Минусинской котловины, примечательно обнаружение такого предмета в не потревоженной могиле и именно на поясе погребенного. Находка «пояса возничего» затрагивает вопрос появлении на этапе поздней бронзы конных повозок, хотя сами колесницы пока ещё не обнаружены. В отличии от классических сооружений карасукской культуры, у каменных погребальных ящиков лугавской культуры прослеживается тенденция удлинения продольных стенок за поперечные, что визуально напоминает сани или повозку.

Уникальность данных исследований заключается в том, что есть возможность вскрывать объекты полными площадями: в подобных монокультурных могильниках такой подход позволит проследить эволюцию погребальной обрядности и выделить более дробную этапность формирования лугавской культуры.

Работы в Аскизском районе Республики Хакасии проводятся в рамках соглашения с ООО «Архгеопроект» в ходе строительства второго пути на перегоне Камышта – Уйтаг Красноярской железной дороги.

Пресс-служба ИАЭТ СО РАН

Можно ли соединить мозг с компьютером и управлять цифровыми устройствами посредством нейронных сигналов? Задача кажется фантастической, однако, судя по сообщениям зарубежной прессы, она уже практически решена компаниями, работающими в сфере так называемых нейротехнологий. Во всяком случае, руководители этих компаний выдают многообещающие заявления о создании мозговых имплантатов, дающих человеку возможность отправлять команды в компьютер прямо из головы (в буквальном смысле).

В настоящее время формируется целая индустрия по созданию так называемых интерфейсов «мозг-компьютер», которая в скором времени выведет на рынок соответствующие услуги. Так, еще в январе этого года компания Precision Neuroscience (основанная в 2021 году в результате «отпочкования» от компании Илона Маска Neuralink) объявила о работе по созданию принципиально нового устройства, обещающего чуть ли не революционный прорыв в данной сфере. Новый имплантат, о котором заявляют разработчики, напоминает кусочек скотча толщиной меньше человеческого волоса. По сути, он представляет массив электродов, структурно соответствующий поверхности нашего мозга. Его можно спокойно вживлять человеку, не рискуя повредить мозговую ткань. Для вживления имплантата хирургу необходимо будет сделать очень тонкий надрез в черепе, после чего туда вставляется это устройство - словно письмо в почтовый ящик. Поскольку толщина прорезанной щели меньше миллиметра, пациентам якобы даже не придется брить волосы на голове для проведения данной процедуры.

Разработчики полагают, что столь тонкие имплантаты являются важным шагом для широкого распространения технологии. Ведь для операции не потребуется трепанации черепа, занимающей много времени и требующей удаления больших кусков, что несет с собой серьезный риск заражения. Кроме того, надо понимать, что не так уж много найдется людей, желающих просверлить себе дырку на голове. Сверхтонкий имплантат позволяет существенно облегчить процедуру. Кроме того, он позволяет делать операцию обратимой: по желанию пациента устройство можно безболезненно извлечь. Кроме того, в случае порчи устройства или окончания срока эксплуатации его можно так же безболезненно заменить. Конечно, столь «щадящий» способ вживления имплантата (не затрагивающий, по сути, ткань мозга) дает весьма слабый сигнал. Однако разработчики уверяют, что и с таким сигналом вполне можно работать.

Возникает вопрос: какова необходимость во вживлении этих устройств людям? Разработчики планируют начать с больных, страдающих параличом и тяжелыми дегенеративными заболеваниями. Вживление имплантата якобы позволит пациентам общаться через компьютер с другими людьми одной лишь «силой мысли».  Цель, казалось бы, весьма благородная. Однако пока что она достижима только в теории. Причина банальна – испытания на людях до сих пор не проводилось ввиду непредсказуемости подобных экспериментов. Специалисты упомянутой компании проводят эксперименты на животных. По их заявлениям, им уже удается весьма успешно декодировать сигналы мозга.

Теперь необходимо добиться одобрения со стороны Управления по надзору за качеством продуктов и медикаментов (FDA) для проведения соответствующих тестов  на людях. Если это произойдет, считают разработчики, то 2023 год станет переломным в области нейротехнологий.

Правда, государственные органы до последнего времени вели себя в этом отношении весьма сдержанно. По большому счету, как раз наличие административных преград (как полагают разработчики) является главной причиной задержки в пути. И похоже на то, что в конкурентной борьбе повезет именно той компании, которая сможет найти взаимопонимание с государственными органами.

На сегодняшний день удача улыбнулась компании Neuralink, учрежденной Илоном Маском. В конце мая Илон Маск сообщил о том, что его нейротехнологический стартап получил-таки одобрение FDA на проведение клинических исследований на людях. Каких-то подробностей на этот счет нет, поэтому сами масштабы грядущих испытаний не ясны, и набор пациентов пока что не проводится. Тем не менее, известно, что компания ведет активное сотрудничество с Управлением и потому вполне может рассчитывать на «зеленый свет». Тем более что имя Илона Маска имеет большой вес в правительственных кругах.

Отметим, что исследования в области нейротехнологий ведутся уже не одно десятилетие, и только компании Маска удалось перейти на принципиально важную стадию, что позволит ей вывести свои разработки на рынок быстрее других компаний. Устройство, разработанное Neuralink, представляет собой маленький круглый имплантат, из которого выходит пучок тоненьких гибких нитей, вживляемых в ткань мозга. Насколько успешными окажутся испытания на людях, покажет время.

Несмотря на оптимизм, демонстрируемый руководством компании, рассчитывать на быстрый положительный результат еще преждевременно. Похоже, у FDA на этот счет до последнего времени были резонные опасения. Этим объясняется хотя бы тот факт, что еще в марте был отклонен соответствующий запрос на проведение испытаний. Управление объяснило свое решение, сославшись на десятки проблем, которые необходимо решить компании. Что там могло поменяться за два месяца в лучшую сторону, также неясно, поскольку подобные эксперименты проводятся строго за закрытыми дверьми и особо не разглашаются (несмотря на публичность самого Маска).

Необходимо заметить, что различные объединения врачей уже обращались к Маску с просьбой приоткрыть завесу тайны и осветить подробности таких экспериментов. Известно, что опыты, поставленные на обезьянах, приводили к внутреннему кровотечению, параличу, судорогам и инфекциям, а также к ухудшению психологического здоровья и даже смерти. Не случится ли того же самого с людьми, набранными на роль подопытных животных? Вопросы вполне закономерные, но именно на них представители компании (включая Илона Маска) стараются меньше всего обращать внимания.

В общем, пока в этой истории слишком много пиара и недостаточно чисто технической и медицинской конкретики. О проблемах разработчики стараются не говорить, зато охотно рисуют аудитории заманчивые образы прорывных технологий, способных помочь безнадежно больным. При этом сам Илон Маск, демонстрируя ярую приверженность своему делу, заявляет о готовности заполучить когда-нибудь такой имплантат.

Кстати, репутация Илона Маска не такая уж безупречная (о чем мы в свое время писали). Как мы уже сказали, эксперименты на животных, проводимые компанией Neuralink, не кажутся особо обнадеживающими. Эту неприятную правду еще в прошлом году раскрыла группа врачей, опубликовав соответствующие записи. Так, в одном случае с самкой макаки имплантаты почти сразу же вызвали заражение, и животное скончалось спустя неделю. Подобных «издевательств» задокументировано достаточно много, но у сотрудников компании не наблюдается особого желания обсуждать эти проблемы. Недаром один из врачей назвал Маска шоуменом, который дает большие обещания, скрывая от публики шокирующие подробности.

Николай Нестеров

В эти дни проходит конференция Российского общества экологической экономики – пожалуй, главная площадка для обсуждения научных исследований в области экологической экономики и «зеленой» энергетики. Она проводится раз в два года, в разных городах и в этом году наступила очередь Новосибирска. Соорганизаторами конференции в этом году выступают Институт экономики и организации промышленного производства (ИЭОПП) СО РАН и Новосибирский государственный университет (НГУ). 

Заместитель директора ИЭОПП СО РАН, профессор РАН, президент Российского общества экологической экономики Вадим Гильмандинов рассказал, почему тема «зеленой» энергетики становится актуальной для жителей СФО.

 – С чем связан тот факт, что главными организаторами конференции, посвященной вопросам развития энергетики, выступили не физики, не технические специалисты, а экономисты?

– Когда мы говорим про развитие отрасли, то ключевое значением имеет именно экономика. Сам по себе переход на «зеленые технологии» для компаний влечет издержки, дополнительную нагрузку. И если рассматривать этот вопрос на уровне конкретного бизнеса, то сам по себе он к этому стремиться не будет. Мы хорошо видим это на примере Сибири, где имеются огромные территории с неблагоприятной экологической обстановкой – Прибайкалье, Ангаро-Енисейский регион, крупные промышленные центры, где сложилась негативная ситуация по качеству воздуха и загрязнению водоемов. Это все влияет на качество жизни населения. Эти явления неизбежно окажут влияние и на прибыльность бизнеса, в том числе, через здоровье занятых в нем сотрудников. Но оценить все эти последствия, особенно среднесрочные – нельзя с позиций управления отдельной компанией.

А вот экономика как наука вполне способна дать ответ на вопрос, что надо сделать, какие механизмы надо применять для управления ситуацией, приведения ее в оптимальное состояние. Чтобы речь шла не только о рентабельности конкретного бизнеса здесь и сейчас, но и об ответственности компаний за состояние территории, на которой они работают, и людей, эту территорию населяющих.

На конференции речь идет именно об этом, а не о конкретных технологических новинках или открытиях в области физики и химии процессов, на которых они основаны. Кроме того, мир меняется и меняется очень быстро, но многие тенденции носят долгосрочный характер и на уровне бизнеса они не фиксируются, поскольку бизнес в большей степени озабочен конъюнктурными моментами. Иногда это оборачивается ловушками, когда сиюминутная прибыль оборачивается проблемами в будущем, и в такие ловушки может попасть не только отдельная компания, но и экономика отрасли или страны в целом. А научный экономический анализ может помочь избежать этих ловушек.

– Часто приходится слышать, что для Сибири, с ее суровым климатом, с одной стороны, и большими запасами традиционных видов сырья, с другой – «зеленая» энергетика не очень-то и актуальна. Как вы можете прокомментировать это утверждение?

– Во-первых, сегодня в мире доминирует курс на «низкоуглеродную экономику». Климат очевидно меняется, ученые продолжают спорить о том, насколько сильно на это влияет человеческая цивилизация, но это никак не отменяет глобальной политики, направленной на снижение выбросов СО₂ и других парниковых газов (которые тоже рассчитывают в эквиваленте углекислого газа, отсюда и название – «низкоуглеродная»). Одна из ее составляющих – это санкции по отношению к странам и отдельным компаниям, которые, по оценке мирового сообщества, недостаточно подвинулись в этом направлении. Некоторые сибирские компании уже столкнулись с этой проблемой в виде механизма трансграничного углеродного регулирования Евросоюза, когда при пересечении границы на экспортируемый ими продукт устанавливается дополнительная пошлина в формате «углеродного сбора».

Все говорит о том, что дальше эти меры будут только ужесточаться. И не стоит думать, что ситуацию изменит «азиатский разворот» нашей экономики. «Углеродным следом» в производстве товаров озабочены не только европейцы, Китай, Казахстан и страны Юго-Восточной Азии тоже придерживаются этого курса. У нас же большая часть производства опирается на традиционную энергетику, и даже просто уплата дополнительного «углеродного тарифа» ослабит конкурентоспособность на мировых рынках. А в перспективе они вообще могут для нас закрыться, полностью или частично. Так, вопрос, насколько «зеленая» у нас экономика напрямую связывается с тем, насколько она прибыльная.

Еще один важный момент – экология. Я уже сказал, что в Сибири очень много мест, где состояние окружающей среды оставляет желать лучшего. Про «черное небо» над Красноярском слышали многие. А это далеко не единственная проблемная территория, в Новосибирске, к примеру, тоже часто отмечают повышенный уровень атмосферных выбросов.  И нельзя забывать, что загрязнение воздуха и воды негативно сказывается на здоровье людей, а энергетическая отрасль выступает одним из главных источников этих выбросов. Поэтому для нас это очень актуально и точки зрения качества жизни населения.

Ну и наконец, для ряда территорий возобновляемые источники энергии являются оптимальным решением в том числе и с точки зрения затрат. Например, в Якутии хватает отдаленных малозаселенных районов. Обеспечить маленький поселок в нескольких сотнях километров от ближайшей электростанции теплом и электричеством с помощью традиционной инфраструктуры стоило бы «космических» затрат. Там нужны иные решения – развитие «зеленой» энергетики, например, на основе малых солнечных электростанций, одно из них. В ряде прибрежных районов Дальнего Востока, руководствуясь теми же мотивами начинают развивать направление ветрогенераторов. Развивается также и геотермальная энергетика, большим потенциалом обладают и приливные электростанции. Так что, «зеленая» энергетика очень актуальна для Сибири, это не забава и не «гонка за модой», это вопросы конкурентоспособности нашей экономики и качества жизни самих сибиряков.

– Каких результатов вы ждете от конференции, особенно в прикладном отношении?

– Поскольку это научная конференция, то очевидный ее результат – это глубокое обсуждение и последующая публикация оглашенных ее участниками результатов исследовательской работы в научных журналах, чтобы сделать их доступными более широкому кругу людей – ученым, экспертам, бизнес-аналитикам и так далее. Важной также является возможность обменяться результатами, полученными исследователями из разных регионов за прошедшее с предыдущей конференции время, выявить успешные практики, перспективные идеи и подходы, изучить опыт их внедрения, сверить их со своей работой. Еще одним важным результатом является продвижение в обществе, власти и бизнесе идей бережливого отношения к природе и экологически ответственного поведения, без чего сложно улучшить качество жизни населения. Кроме того, на конференции традиционно формируется резолюция, содержащая главные тезисы и ключевые рекомендации, и потом она передается как в Академию наук, так и непосредственно в органы власти.

– А ее там читают, как сейчас модно говорить, «лица, принимающие решения»?

– Мой прежний опыт показывает, что да, читают. И потом некоторые рекомендации, выработанные на подобных конференциях, всплывают как части принимаемых целевых программ и других документов. И речь не только про итоговые резолюции. Например, работой этой конференции заинтересовалась вице-губернатор Новосибирской области Ирина Мануйлова. По понятным причинам она не сможет прослушать полностью ее программу, конференция продлится до конца недели. Но потом мы обязательно передадим ей сборник с текстами докладов, который публикуется по итогам таких мероприятий.

Хочу обратить внимание на такой момент. Не стоит ждать, что в докладах прозвучат какие-то готовые программы действий, которые можно сразу брать и внедрять у себя в регионе или компании. Любой проект требует последующей доработки под конкретный субъект с учетом его специфики. Но из доклада можно почерпнуть саму идею, опираясь на которую потом выстроить проект «под себя», можно, в конце концов, просто понять, кто из ученых или экспертов работает в перспективном для слушателя направлении, с кем было бы интересно сотрудничать.

И в этом плане наша конференция имеет не только научное, но и вполне осязаемое прикладное значение.

Институт катализа СО РАН заключил государственные контракты на поставку оборудования экспериментальной станции «Электронная структура», а также его монтаж, шефмонтаж и шефналадку.

В условиях санкционных ограничений был разработан оптимальный вариант создания станции, оборудование которой ранее планировалось приобрести единым лотом.

Всего заключено шесть контрактов: на поставку рентгеноптического оборудования (с ООО «ФИНПРОМАТОМ»), двух вакуумных стендов и двух измерительных стендов (с ООО «КР-Аналитика»), а также на выполнение работ по монтажу, шефмонтажу, шефналадке этого оборудования и изготовление хатчей — защитных сооружений (с Томским политехническим университетом). Общая стоимость контрактов составляет 1,2 млрд рублей.

«Специалисты конструкторского бюро ООО «ФИНПРОМАТОМ» уже приступили к работе по проектированию основных узлов рентгенооптического канала. Для создания комплекта технологического оборудования планируется использовать в том числе собственные производственные мощности группы компаний. Также сейчас происходит выбор поставщиков комплектующих из дружественных стран. Создание таких объектов, как ЦКП «СКИФ», невозможно без тесного сотрудничества многих центров компетенции и производителей технологического оборудования, это создает благоприятную среду для развития индустрии и популяризации науки в Российской Федерации», — прокомментировал  представитель компании ООО «ФИНПРОМАТОМ» Руслан Пшенин .

Экспериментальная станция «Электронная структура» предназначена для решения широкого спектра задач химии, в частности катализа, физики, материаловедения. Комплект оборудования станции обеспечит работу двух независимых секций с взаимодополняющими функциональными возможностями.

На первой секции будет реализован метод фотоэлектронной спектроскопии высокого давления, он позволит проводить исследования состава и электронной структуры активного компонента для различных каталитических систем непосредственно в ходе протекания реакции (режимы in situ и operando), а также in situ исследования закономерностей процессов, приводящих к дезактивации/отравлению каталитических систем в зависимости от условий протекания реакции (состава реакционной среды, температуры, наличия отравляющих агентов и др.). В результате таких исследований ученые будут получать информацию, необходимую как для улучшения существующих, так и для разработки новых катализаторов с оптимальными характеристиками для различных промышленно важных каталитических процессов. Также метод позволит исследовать инновационные функциональные материалы (многослойные полупроводниковые структуры, углеродные композиционные и наноструктурированные материалы).

Основой работы второй секции «Электронной структуры» станет метод фотоэлектронной спектроскопии с угловым и спиновым разрешением. Он позволит изучать электронную и спиновую структуру твердых тел для решения актуальных задач физики полупроводников, развития компонентной базы и новых принципов дизайна устройств молекулярной электроники, наноэлектроники и спинтроники.

«Инженеры Томского политеха будут работать над ограничительными конструкциями, инженерными системами станции, а также программно-аппаратным комплексом, который «соединит» все элементы установки. Для нас работа с таким оборудованием — важный опыт и вызов. Этот проект потребует от нас модификации уже имеющихся в вузе разработок по системам автоматизации и написания специализированного программного обеспечения, чтобы наладить дальнейшую эксплуатацию под те задачи и методы, которые стоят перед станцией», — отметил начальник управления перспективных исследований Томского политеха Алексей Гоголев.

Напомним, в рамках первой очереди запланировано создание шести экспериментальных станций ЦКП «СКИФ». Ранее были определены механизм и интеграторы создания еще четырех станций ЦКП «СКИФ»: «Быстропротекающие процессы» (Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева), «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» (Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН), «Микрофокус» (Томский политехнический университет), «Структурная диагностика» (Институт сильноточной электроники СО РАН). Также в настоящее время идут конкурсные процедуры для определения интегратора создания оборудования станции «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм».

Пресс-служба ЦКП СКИФ

В Российском государственном аграрном университете – МСХА имени К.А. Тимирязева работают над выведением сорта лука, который не вызывал бы слезотечение.

«В том, что у вас при нарезке лука текут слёзы, виноват ген LFS. Из-за него в воздух попадает вещество, вызывающее слезотечение. Мы давно этот ген изучаем и хотим выключить его. Вы будете резать лук и не плакать», – рассказала руководитель центра молекулярной биотехнологии МСХА имени К.А. Тимирязева профессор Людмила Хрусталёва.

По её словам, такой лук будет более сладким и будет содержать больше витамина С, чем обычный. Причём наши учёные пытаются получить его таким методом, чтобы не вносить в растение чужеродный ген.

«Это не будет трансген, не будет ГМО. Мы хотим внести РНК через пыльцу. Такой метод нам подсказывает сама природа», – подчеркнула Людмила Хрусталёва.

Ученые Института археологии и этнографии СО РАН совместно с зарубежными коллегами исследовали высокогорное скальное убежище Куртеке в Восточном Памире. Благодаря современным методам они получили данные, что люди там появились около 14 000 лет назад, гораздо раньше, чем предполагалось. Статья об этом опубликована в Archaeological Research in Asia.

Высокогорья Центральной Азии сыграли важную роль в развитии культур в позднем голоцене. Еще до появления Великого шелкового пути через эти долины и перевалы пролегали маршруты человеческих популяций, что способствовало культурному обмену. Однако ранняя хронология заселения многих районов Внутренней Азии, особенно высоких гор Памира, до сих пор остается малоизученной. 

Впервые интенсивно исследовать Памир начали советские археологи в 1960—1970-х годах. Они предположили, что люди в высокогорных долинах Центральной Азии появились в финальном плейстоцене. Потом эти научные работы завершились, и с тех пор район посещали только редкие археологические миссии.

Провести комплексные археологические исследования этих мест с использованием современных естественно-научных и технических методов решила международная группа специалистов из России, Таджикистана, Германии, США, Франции, Польши, Италии, Австрии, Дании. Работы проходят под руководством старшего научного сотрудника ИАЭТ СО РАН кандидата исторических наук Светланы Владимировны Шнайдер и заведующего отделом археологии Института истории, археологии и этнографии им. Ахмада Дониша Национальной академии наук Таджикистана кандидата исторических наук Нуриддина Назурлоевича Сайфуллоева. 

Начали с исследования скального убежища Куртеке, расположенного на Восточном Памире, в 40 километрах к юго-востоку от села Мургаб, на абсолютной высоте 3 980 метров над уровнем моря.

«Цель нашей работы — изучить вопросы первичного заселения региона. Узнать, когда человек впервые стал осваивать такие экстремальные зоны, и в принципе понять, зачем он туда пришел, потому что жить там довольно тяжело. Зимой температура под -40 градусов, летом +15 … +20, растительность очень скудная. Также мы исследуем, как люди адаптировались к этим условиям, переходили к животноводству, пробовали выращивать культурные растения», — говорит Светлана.

Экспедиция начала работать в 2018 году, в 2019 году проводились раскопки, потом был перерыв, и в этом году ученые планируют поехать туда снова. Пока им удалось найти не так много артефактов, но, применив междисциплинарные методы, исследователи смогли получить ценную информацию о жизни древних людей. Так, промывая отложения из пещер, можно найти семена растений, а ископаемые копролиты (фекалии) древних животных способны многое рассказать о палеоэкологии региона и рационе животных.

«Мы использовали такие методы, как палеоэкологический подход, абсолютное датирование, зооархеологический и археоботанический анализы, карпологический анализ (изучение древних семян). ДНК-анализ найденных на памятнике зубов позволил установить, что они принадлежат кулану и датируются 3,5 тысячами лет назад. Были найдены также фрагменты костей сурка и кости либо овцы, либо козы. Для изучения каменных артефактов применили трасологический анализ, позволяющий определить по микроследам, какие операции выполнял древний человек с помощью тех или иных предметов. Найденные нами фрагменты орудий были идентифицированы как нож для разделки туш и сверла», — рассказывает Светлана Шнайдер.

Удалось получить новые данные и по вопросам заселения Восточного Памира. В советское время ученые считали, что его высокогорья были покрыты мощным ледником примерно до 8 тысяч лет назад. Эта идея не позволяла думать, что люди могли жить там ранее. Однако благодаря современным палеоэкологическим реконструкциям стало известно, что на территории, где располагается убежище Куртеке, не было ледника. 

«При изучении разреза мы выявили кострища и обнаружили каменные артефакты, недалеко от которых залегал небольшой фрагмент кости животного, отколотый явно при участии человека (в естественной среде кость так не фрагментируется, обычно такие повреждения появляются, когда человек ломает ее, например, чтобы добыть костный мозг). Мы отправили этот фрагмент на радиоуглеродный анализ, и абсолютное датирование нам показало дату около 14 000 лет», — рассказывает Светлана Шнайдер. Пока нет точного ответа, что привело человека на такую высоту. Ученые предполагают, что людей манили богатые природные ресурсы, а именно обилие диких животных, которые паслись на этих горных пастбищах.

Исследования скального убежища Куртеке продолжатся в этом полевом сезоне. Проект осуществляется при поддержке Российского научного фонда.

Диана Хомякова

Стали известны проекты - победители конкурса «УМНИК» Фонда содействия инновациям по итогам 2022 года. В их числе - восемнадцать представителей Новосибирской области, которые получат по 500 тысяч рублей на проведение научно-исследовательских работ, испытаний, лабораторных исследований и других задач, необходимых для развития своих проектов. Мы пообщались с тремя победителями конкурса, которые рассказали о своих исследованиях и планах.

Ряд работ относятся к области медицины и биотехнологий, в их числе - проект Данилы Задворных, (Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН), направленный на создание новых антибактериальных препаратов для нужд ветеринарии.

– Скажите, в чем новизна и актуальность Вашего исследования?

– Мы привыкли к тому, что бактериальные инфекции достаточно эффективно лечатся антибиотиками. Но в последние годы все чаще встречаются штаммы возбудителей заболеваний, устойчивые к традиционным противомикробным препаратам. Врачи выписывают пациенту лекарство согласно существующему протоколу, а оно не помогает так, как должно. И ВОЗ совершенно не зря бьет тревогу по этому поводу: по некоторым данным, на данный момент в Европе от таких инфекций умирает 25000 человек в год, в США - 23000, а в Азии - один ребенок каждые 5 минут. Если ничего не предпринимать, то по прогнозам ряда экспертов, к 2050 году устойчивые бактерии будут убивать около десяти миллионов человек в год. А это в несколько больше, чем официальное число погибших от пандемии коронавируса в 2020 году. Поэтому задача поиска и разработки новых подходов и методов для борьбы с инфекциями, вызванными антибиотикорезистентыми штаммами бактерий очень актуальна.

– Вы говорите о людях, но темой проекта указаны ветеринарные препараты. Как это взаимосвязано?

– Было решено сосредоточиться именно на ветеринарии по двум причинам. Первая - появление устойчивости к антибиотикам ускоряется не только из-за их неправильного использования людьми, а также из-за неправильного введения их животным. Распространение неизлечимых инфекций, вызванных устойчивыми бактериями у животных приводит к экономическому ущербу и угрожает продовольственной безопасности. Если же распространившаяся инфекция является зоонозой, то она уже напрямую угрожает человеку, т.е. спасая животных можно спасти и людей; Вторая причина заключается в том, что создать препарат для животных гораздо быстрее, и это согласуется со сроками исполнения проекта в рамках договора с фондом. Мы не исключаем возможность испытания наших препаратов на человеке в дальнейшем, если они окажутся эффективными на животных, но это уже не в рамках данного конкурса.

– Кто кроме Вас работает над проектом?

– В исполнении проекта также участвуют наш заведующий лабораторией Владимир Сильников, моя научная руководительница Людмила Королева и аспирантка Валерия Рогалева.

– На какой результат рассчитываете по итогам проекта?

– На выходе хотим получить готовый лекарственный препарат с таким действующим веществом, к которому бактерии не смогут вырабатывать устойчивость, а также, по возможности, которое будет активным в отношении уже устойчивых штаммов. Есть договоренность с компанией Трионис Вет о проведении расширенных биологических испытаний. К слову, эта компания успешно продает другой препарат, полученный в нашей лаборатории, правда не антибактериальный, а противовирусный под названием Тривирон.

***

Еще одно популярное среди участников конкурса направление – информационные технологии. Именно в нем работают два наших следующих собеседника - молодые инноваторы из Передовой инженерной школы Новосибирского университета (ПИШ НГУ). Собственно, на базе ПИШ и проходит практическая часть испытаний их разработок.

Глеб Зобнин занимается разработкой программного обеспечения для сейсмического мониторинга изменений, которые происходят в геологической среде по мере разработки месторождений.

– Скажите, а сегодня какие программные решения применяются для решения этой задачи? Есть какие-то аналоги Вашей разработки?

– Аналогов как таковых нет, поэтому работа ведется практически с «нуля».

– А запрос на подобный «софт» со стороны промышленности имеется?

– За рубежом такой запрос формируется в следствие принятия определенных нормативов, которые регулируют вопросы сейсмической безопасности. У нас такой нормативной базы пока нет, но сами компании проявляют интерес к этой теме. Например, «СибАнтрацит» в своей работе на территории нашей области периодически применяет промышленную взрывчатку и периодически это вызывает колебания породы, которые ощущаются и в Новосибирске. Вполне логично, что они заинтересованы в прогнозировании такого рода событий.

– Часто программное обеспечение создается под конкретное оборудование, используемое конкретной добывающей компанией, особенно, когда речь идет о крупных игроках. Ваш проект тоже ориентирован на какой-то тип оборудования?

– Нет, мы хотим создать достаточно универсальный инструмент, который можно было бы применять на самых разных месторождениях. Причем, речь не только о месторождениях твердых ископаемых. Такой мониторинг актуален и при нефте- и газодобыче (при использовании гидроразрыва пласта, например) и даже при строительстве и эксплуатации каких-то подземных сооружений, например, метро. Наша система представляет собой набор оборудования для улавливания сейсмических колебаний и программный комплекс, который устанавливается на компьютер, поэтому ее достаточно легко будет адаптировать под самые разные условия.

– Насколько далеко Вы продвинулись в своей работе?

– На сегодня сделаны графический интерфейс, 3D-визуализация модели месторождения, которая будет строиться в процессе работы ПО и по которой можно отслеживать появление аномалий в реальном времени, отработаны некоторые подходы к обработке данных.

Коллега Глеба по ПИШ НГУ, Святослав Понасенко работает над созданием программного комплекса для мониторинга технического состояния нефтегазодобывающих скважин с помощью термометрии.

– Скажите, что сможет делать Ваша разработка?

– Этот комплекс позволяет решать ряд задач в реальном времени. К ним относится мониторинг технического состояния скважин и расчет профиля притока в реальном времени. Измерения температур дают широкое представление о гидродинамических процессах в скважинах, а программное обеспечение систематизирует эту информацию и предоставляет удобный инструмент для ее анализа.

– А в чем новизна проекта?

– Начнем с того, как производится измерение температуры в скважине, скажем так, классическим методом. Опускается зонд, на котором закреплен ряд датчиков, включая температурный. То есть необходимо совершать специальные спуско-подъемные операции, плюс температуру мы видим лишь в определенные моменты. Недавно скважины стали оборудовать оптоволоконной системой, которую можно оборудовать различными датчиками, сенсорами и получать детальную информацию о разных параметрах работы скважины в постоянном режиме. Раз появилась такая возможность, возникает запрос на создание систем мониторинга, которые будут на ее основе осуществлять анализ ситуации, и даже – формировать некие прогнозы о ее развитии.

– Есть запрос, появится и предложение. У Вашей разработки уже есть применяемые аналоги?

– Интерес к этой теме, как я сказал, сейчас большой. Но мне пока не встречались упоминания о готовых сервисах «под ключ», работающих на основе термометрии. Пока в основном речь идет о научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах в этом направлении, а не о внедрении на производство.

– Вы делаете только ПО или приборную часть тоже?

– Приборы делает компания «Киплайн» из новосибирского Академпарка. Но вообще я делаю программу, которая будет работать с данными общепринятого типа, а значит – не сильно зависящую от того, с оборудованием какого производителя ее интегрировать. Главное, чтобы оно соответствовало стандартам, принятым в отрасли.

– На какой стадии находится Ваш проект в настоящее время?

– Сейчас готов прототип всей системы, включая как прибор, так и программную часть. И мы тестируем его на университетском полигоне. Идет процесс настройки разных частей системы друг под друга, согласования их работы. Но уже в следующем году мы рассчитываем иметь на руках готовый комплекс, который можно уже предлагать потенциальным партнерам на испытания в реальных условиях.

***

В заключение отметим, что согласно условиям конкурса, через год его победители должны представить результаты работ – выполнить научно-исследовательскую работу, подать заявку на регистрацию интеллектуальной деятельности, разработать дорожную карту проекта, а также бизнес-план, или подать заявку на конкурс «Студенческий стартап».

Сергей Исаев