Казанские ученые синтезировали сложные молекулы, которые можно использовать для лечения рака и слежения за процессом адресной доставки в организм, что значительно улучшит результаты терапии. Кроме того, разработка позволит создать качественные и дешевые аналоги иностранных препаратов. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Pharmaceutics.

Еще совсем недавно в мире было зарегистрировано 19,3 миллиона новых случаев заболевания раком и почти 10 миллионов смертей от него; по оценкам специалистов, в 2040 году число новых случаев достигнет уже 28,4 миллиона. Большую роль в развитии опухоли играет то, что раковые, то есть неправильно работающие и бесконтрольно делящиеся клетки «уходят» от атак со стороны иммунной системы. Так происходит потому, что новообразования создают вокруг себя специальную защиту. Один из защитников — галектин, который участвует во всех этапах формирования опухоли — от прорастания в нее сосудов до увеличения новообразования в размерах. В связи с этим часто в качестве современных противораковых препаратов используются ингибиторы галектина — вещества, которые подавляют активность этой молекулы.

Исследователи Казанского федерального университета (Казань) синтезировали тиакаликсарен — циклическую структуру, состоящую из четырех ароматических фрагментов, объединенных в одну большую молекулу. Эти макроциклы представляют собой аналог ингибитора опухолевого роста — ангинекс. Интересно, что противоопухолевые препараты на его основе уже были получены и запатентованы в США. Предложенный в статье метод позволит синтезировать более доступные и дешевые аналоги в России.

«В фундаменте нашей работы заложена идея объединить лекарственный препарат и флуоресцентный маркер в одной молекуле для создания полифункционального средства. Оно способно обеспечить как терапию злокачественных новообразований, так и мониторинг биораспределения лекарства в организме», — говорит первый автор статьи Алан Ахмедов, кандидат химических наук, младший научный сотрудник лаборатории исследования органических соединений КФУ.

Чтобы доказать эффективность полученных соединений, ученые провели эксперименты на искусственно выращенных культурах рака легких, а также двенадцатиперстной кишки, так как именно эти типы опухолей активно вырабатывают галектин, против которого и направлено действие молекул-макроциклов. Оказалось, что вещества успешно подавляли рост опухоли в обоих случаях. Выяснилось также, что на силу взаимодействия макроцикла с опухолевыми клетками влияет его размер и конформация — расположение атомов в молекуле. Так, соединения в конформации «конус» лучше взаимодействовали с опухолевыми клетками и уничтожали их. Это объясняется тем, что у них оказалось больше доступных аминогрупп (NH2-), которые повышают шансы на взаимодействие лекарства с галектином.

«Макроциклы проникают как в живые, так и в мертвые раковые клетки и являются потенциальными противоопухолевыми молекулами. Кроме того, флуоресцентный фрагмент в предложенных соединениях позволит контролировать доставку и распределение препаратов в организме человека. В дальнейшем мы планируем провести дополнительные доклинические и клинические эксперименты», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Павел Падня, кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории исследования органических соединений КФУ.

Пресс-служба Российского научного фонда

На днях федеральный канцлер Германии Олаф Шольц в очередной раз напомнил согражданам о том, кто является реальным виновником кризисной ситуации в стране. Конечно же, речь шла о России, которая якобы использует энергию и голод в качестве оружия. Сам Шольц, тем временем, пытается «отбить» у зеленых решение о закрытии в этом году последних атомных электростанций.

Не так давно мы писали о том, что немецкий руководитель уже делал «кощунственное» высказывание по этому поводу, вызвав гневную реакцию со стороны некоторых коллег по правящей коалиции. И вот, наконец, он решился на то, чтобы использовать свои полномочия и поставить точку в дискуссии: согласно постановлению Шольца, все три атомные электростанции продолжат работу до 15 апреля 2023 года. В качестве моральной компенсации зеленые получили обещание нового, более амбициозного закона о повышении энергоэффективности, а также решение о полном отказе от угля в 2030 году на территории земли Северный Рейн-Вестфалия, где проживает 17 миллионов человек.

Судя по всему, решение по атомным электростанциям досталось не так-то легко, учитывая категоричный настрой зеленых. Поэтому сторонники «мирного атома» вздохнули с облегчением, поскольку работа этих электростанций является (по их признанию) важным вкладом в сохранение стабильности сети и в снижение затрат на электроэнергию. Чтобы было понятно, вникнем в саму суть: немецкие зеленые (кстати, крайне недовольные принятым решением по АЭС) содействуют дестабилизации сети и росту стоимости электричества.  Однако ответственность за негативный конечный результат почему-то возлагается на… Россию. По крайней мере, нам еще не приходилось слышать, чтобы тот же господин Шольц, «одержавший победу» (именно так это характеризуют) в споре по атомным электростанциям, каким-либо образом связал проблемы в энергетике страны с проводимой здесь «зеленой» политикой.

Причем, в этой борьбе за судьбу «мирного атома» точка еще не поставлена. Зеленые не намерены так легко сдавать свои позиции. С точки зрения противников атомной энергии, для продолжения эксплуатации оставшихся АЭС нет никаких причин, в том числе и технических. Мало того, самые ярые из них настаивают на том, что это - нецелесообразно и опасно. Что касается решения федерального канцлера, то зеленые собираются провести по этому поводу консультации, чтобы выработать согласованную позицию.

Короче говоря, весьма активная часть немецкого политического истеблишмента ведет себя так, будто не видит никакой связи между закрытием генерирующих мощностей и ростом стоимости электроэнергии.   А в это время немецкая промышленность переживает не лучшие времена как раз из-за дороговизны электричества.  В этих непростых условиях руководство страны собирается ввести для энергоемких предприятий еще более строгие правила по части энергоэффективности. Основная цель подобных нововведений – всемерная экономия энергии. И как следствие – снижение спроса на энергетические ресурсы.  

Как мы знаем, руководство ЕС в течение текущего года пыталось найти альтернативу российским поставкам в рамках преодоления «энергетической зависимости» от нашей страны. В последнее время лидеры европейских стран (включая Германию) регулярно делают бодрые заявления о том, что указанная «зависимость» снижена весьма существенно. Если учесть, что это не в последнюю очередь связано с принудительным снижением спроса, то перспективы европейской экономики выглядят весьма туманно.

По-иному выглядит ситуация в Китае, сохраняющем дружеские отношения с Россией. Не так давно мы писали о том, что китайское руководство весьма условно придерживается «зеленого» курса, заявляя в теории о своей приверженности политике «углеродной нейтральности», но по факту продолжая наращивать энергетические мощности на ископаемом топливе (главным образом – на угле).  Как мы предположили, Китай не намерен ввязываться с головой в климатическую повестку, предпочитая выстраивать политику в соответствии с экономическими приоритетами. Совсем недавно эти приоритеты недвусмысленно подтвердил Председатель КНР Си Цзиньпинь, выступая на открытии съезда Коммунистической партии.

В ходе своего двухчасового выступления китайский лидер заявил, что Китай не собирается в ускоренном порядке переходить на так называемую чистую энергию. Рост выбросов, по его словам, будет снижаться неуклонно, но МЕДЛЕННО. При этом во главу угла руководство страны ставит энергетическую безопасность, поскольку намерено бороться со спадом экономики и с хаосом на мировых энергетических рынках. В этой связи усилия по достижению пика углеродных выбросов будут предприниматься с величайшей осторожностью.

Столь сдержанные формулировки, считают наблюдатели, во многом обусловлены текущим энергетическим кризисом, когда произошел резкий рост цен на энергоносители. В этой связи китайский лидер открыто завил о том, что Китай продолжит сжигать ископаемое топливо до тех пор, пока не возникнет полной уверенности в том, что «чистая» энергия окажется в состоянии его надежно заменить. В его выступлении энергетическая безопасность обозначалась в качестве ключевого приоритета, а уголь в этом контексте рассматривался как принципиально важный для Китая энергетический ресурс. Учитывая, что страна достаточно обеспечена эти ресурсом, всякий переход на новые источники энергии будет осуществляться только после всестороннего изучения вопроса. То есть китайское руководство не намерено отказываться от старого только в силу неких идеологических соображений. Экономические соображения, так или иначе, будут стоять на первом месте.

На сегодняшний день Китай является одним из лидеров по выбросам парниковых газов. И несмотря на то, что два года назад руководство страны заявило о достижении углеродной нейтральности к 2060 году, в прошлом году уголь опять оказался в центре внимания – как надежный и относительно недорогой источник энергии. Показательно, что это случилось после того, как его нехватка привела к падению генерирующих мощностей и как следствие – к снижению экономического роста. Руководство страны не стало дальше испытывать судьбу и играться в декарбонизацию, направив усилия на увеличение добычи угля. Ошибка была мгновенно исправлена, и теперь с запасами угля в Китае дела обстоят неплохо.

Параллельно правительство содействует разведке и разработке нефтяных месторождений. «Чистая» энергия также не остается в стороне, однако она не противопоставляется ископаемому топливу. Поэтому неудивительно, что параллельно растет и сжигание угля. Так, прошлый год оказался на этот счет рекордным. И в этом году, судя по всему, он будет побит. Впрочем, Си Цзиньпинь пообещал, что в дальнейшем уголь будет использоваться более чистым и более эффективным способом, и что правительство приложит руку к тому, чтобы в ускоренном порядке произошла разработка соответствующих энергетических технологий.

Сравнивая два этих примера – Германии и Китая – мы начинаем осознавать, что хозяйственная рациональность в наше время в большей степени характеризует «мистический» Восток, нежели издавна прагматичный Запад. И это обстоятельство, пожалуй, в наивысшей степени характеризует те перемены, которые сегодня происходят в мировой экономике.

Константин Шабанов

В пятницу – 25 ноября – в торжественной обстановке прошло совместное заседание Российского союза ректоров и Президиума Российской Академии наук, посвященное 30-летию РСР. 

В фокусе внимания было взаимодействие двух структур – РАН и РСР. Поставлено оно было в более широкий контекст – взаимодействия науки и высшего образования. 

Несмотря на бравурность мероприятия и слова его предводителя – Виктора Садовничего – временами выдавал себя некий дефицит идей. Об это в завершении заседания еще скажет помощник президента Андрей Фурсенко.

Ректор МГУ призвал сотрудничать вузам и НИИ, создать «сетевую аспирантуру», а также объединить все высокоуровневые журналы на одной платформе. Идеи не слишком свежие и вряд ли способные создать смысловой каркас сотрудничества РАН и РСР.

«Мы понимаем, что согласованная позиция ректорского сообщества во взаимодействии с органами власти — необходимые условия развития», — заключил Виктор Садовничий, словно бы признавая, что есть в этом вопросе подводные камни.

Его политические планы ясны – сформировать двуглавую организационную систему, которая была бы доминирующей в профильных вопросах госполитики, финансирования, управления и т.п.: «[РАН и РСР] – это две основные силы, которые определяют развитие науки и образования как главных рычагов развития страны».

Президент РАН Геннадий Красников воспользовался случаем, чтобы – уже теперь для ректорской аудитории – обозначить ключевые пункты стратегии действий Академии: вписаться в госсистему принятия решений; закрепить экспертный функционал РАН; продолжить осуществлять вклад в оборону и безопасность страны; формировать консорциумы; запустить шестую «оборонную» подпрограмму ПФНИ; наполнить реальным содержанием научно-методическое руководство научными институтами. 

В торжественной обстановке РАН и РСР подписали соглашение о сотрудничестве. Конкретика этого взаимодействия чувствовалась слабо – лишь общие постулаты об интеграции, популяризации, привлечении молодежи и инициации перемен. Основные обязательства сторон – содействовать реализации совместных проектов и регулярно обмениваться информацией. 

Взаимодействие на уровне двух организаций, причем разных по своей природе, конечно, на словах поддерживалось всеми выступавшими. Но в их словах сквозило еще и понимание того, что намного эффективнее для этого использовать другие форматы, чтобы не плодить бюрократических сущностей.

Ключевые содержательные и системные замечания традиционно поступили от помощника президента Андрея Фурсенко. Он уже несколько мероприятий подряд выступает в неблагодарной, но важной роли Кассандры.

Он предупредил собравшихся, что нужно осознавать серьезность исторического момента:

«Действительно, мы все в одной лодке. Но лодка сегодня плывет в очень бурном море. И не в полной мере сегодня это прозвучало. А море бурное… Мы все сегодня – у нас есть официальные слова: Специальная военная операция – но мы все помним времена, когда был лозунг всё для фронта, всё для победы. На самом деле вовсе не надо очень сильно отделять те времена от того, что сейчас. Просто по той причине, что переход от сегодняшней ситуации в ситуацию, когда мы вынуждены будем переходить к этому лозунгу – он очень условный». 

Заново в словах Андрея Фурсенко была переосмыслена проблема дефицитов в науке: главные – это люди (это ответственность РАН и высшей школы) и целеполагание, а отнюдь не деньги. Основная задача – изменить мышление. Мы всё должны сделать сами – выстроить инфраструктуру, создать приборы, выделить приоритеты, совершить прорывы.

Он призвал переходить от контроля процессов к контролю результатов, давать честную оценку – насколько эффективны созданные форматы и зачем запускаются новые.

Позитивный момент в том, что со стороны общества и государства наука имеет огромную степень доверия, которой не было даже в Советском Союзе. 

Ученые из Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН исследуют механизмы старения и долголетия на дрозофилах — плодовых мушках. Результаты работы помогут установить взаимосвязь между мутациями в определенных генах и продолжительностью жизни. Исследования проводятся в сотрудничестве с Институтом биологии гена РАН и организацией Open Longevity — сообществом людей, заинтересованных в продлении жизни.

Дрозофила — распространенная плодовая мушка. Биологи выбрали ее в качестве модели для изучения продолжительности жизни по нескольким причинам, в первую очередь потому, что это недолго живущий биологический объект: в среднем продолжительность жизни дрозофилы составляет 60—90 дней. Это позволяет увидеть изменение продолжительности жизни за несколько месяцев экспериментальной работы. Кроме этого, выбор пал на дрозофилу, поскольку возможно относительно легко изменять и модифицировать ее геном, использовать различные мутации и их комбинации, проводить необходимые генетические скрещивания, применять различные медикаментозные препараты, что крайне трудно делать на человеке. Мухи являются очень удобной генетической моделью для изучения продолжительности жизни.

«Cоавторы нашего исследования: академик Павел Георгиевич Георгиев из Института биологии гена РАН и Михаил Александрович Батин — основатель Open Longevity, предложили проводить исследования на мухах, так как они доступны, относительно дешевы в содержании и позволяют получить быстрые результаты. Кроме того, генетические механизмы старения, которые мы изучаем в экспериментах на дрозофиле, в определенной степени схожи с механизмами старения человека, ведь у дрозофилы приблизительно 60 % всех генов схожи по структуре и функциям с генами человека. Получив определенные результаты на мухах, в дальнейшем можно их спроецировать на более эволюционно продвинутые виды, в том числе на мышей и человека. Более того, использование мух значительно упрощает исследование, поскольку один и тот же процесс у человека может обеспечиваться несколькими схожими генами, а мухе для этого достаточно одного гена», — рассказала старший научный сотрудник лаборатории клеточного деления ИМКБ СО РАН кандидат биологических наук Анна Александровна Огиенко. 

По мнению ученых, исследования продолжительности жизни необходимо проводить на организме целиком, проследить изменения на отдельных тканях или клетках не получится. Дрозофила полноценно охарактеризована в литературе, выявлены конкретные гены, отвечающие за ее долголетие и старение. Идея работы биологов состоит в том, чтобы комбинировать уже известные мутации, приводящие к увеличению продолжительности жизни, в надежде найти заветную комбинацию, которая резко продлит срок жизни мух. 

«В ходе работы мы собираемся использовать современный подход с использованием белка Cas12, с помощью которого будет проводиться активация или репрессия определенных генов. В ИБГ РАН будут заниматься активацией определенных генов и оценивать их влияние на продолжительность жизни мух. В нашей новосибирской лаборатории мы планируем использовать белки-репрессоры, с помощью которых будем снижать экспрессию (активность) определенных генов. Объединяя усилия московских и новосибирских ученых, мы планируем найти комбинацию генов, одновременная репрессия или активация которых приведет к значительному продлению жизни мух», — отметила исполняющая обязанности заведующей лабораторией клеточного деления ИМКБ СО РАН кандидат биологических наук Евгения Сергеевна Омелина. 

Чтобы провести исследования, ученым нужно получить генетически модифицированных мух, которые несут химерный белок Cas12, слитый с разными белками-репрессорами. Для этого биологи, используя молекулярное клонирование, на первом этапе получают необходимые генетические конструкции, а затем, на втором этапе, создают трансгенных мух. Эти мухи в дальнейшем будут использоваться в экспериментах по изучению продолжительности жизни. Изменение продолжительности жизни выявляется при анализе кривых выживаемости мутантных линий дрозофил по сравнению с контролем.

«При изучении продолжительности жизни с применением генетических манипуляций необходимо доказать, что именно данная конкретная мутация или сочетание мутаций влияет на изменение продолжительности жизни. Для этого проводится много предварительных процедур, таких как приведение линий к единому генетическому фону, которое позволяет убрать все лишние мутации из генома; лечение мух от различных бактериальных заражений и так далее. Затем проводятся уже сами эксперименты по продолжительности жизни, в течение двух-трех месяцев отслеживается количество выживших и умерших особей, после чего строятся кривые выживаемости и делаются выводы о влиянии той или иной мутации на продолжительность жизни», — поясняет А. А. Огиенко. 

Кирилл Сергеевич

Фото Анны Огиенко

Ячмень является традиционной для России зерновой культурой, хорошо знакомой отечественным селекционерам. Но ранее их внимание было сосредоточено на создании сортов, которые используются в производстве кормов для сельского хозяйства. Такой ячмень, как правило, содержит много белка и мало крахмала. Однако в пивоварении совсем иные требования к содержанию белка в ячмене: много белка – пиво хранится недолго, недостаточно – не будет таким пенным и снизятся вкусовые качества.

В результате, вплоть до этого года пиво в России варили почти на 100% из импортного солода. И уход с российского рынка в результате санкций практически всех крупных международных пивоваренных компаний сделал крайне актуальной задачу обеспечения этой отрасли отечественным сырьем.

Задача очень непростая, обычно на создание новых сортов у селекционеров уходит от семи до десяти лет, включая период различных сортоиспытаний. В этом случае сократить сроки позволяет то, что в Институте цитологии и генетики СО РАН работу в данном направлении начали до введения санкций и используют в ней передовые генетические технологии, заметно сокращающие сроки селекции. Эти исследования поддержаны РНФ (РНФ 21-76-10024).

«Селекция ведется сразу в нескольких направлениях. Наши коллеги пошли по пути снижения уровня белка в зерне, а наша лаборатория сосредоточилась на снижении содержания полифенольных соединений. Потому что именно они, вступая в реакцию с белком, образуют то самое помутнение, которое мешает большинству пивоваров», -  рассказала старший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Олеся Шоева.

По ее словам, такой метод ранее уже использовали некоторые западные пивоваренные компании. Но в селекции они опирались на методы химического тестирования зерен. Новосибирские ученые решили определить, какие гены отвечают за образование полифенольных соединений и вести селекцию по ним.

«Всего известно тридцать генов, которые могут быть вовлечены в эти реакции. Нас заинтересовали пять. Но чтобы целенаправленно воздействовать на них, необходимо сначала установить их точное месторасположение в геноме», - отметила Олеся Шоева.

На момент начала исследований такая информация была лишь в отношении одного из генов. Новосибирским ученым с высокой точностью удалось локализовать еще два. Эти результаты впервые были представлены на 6-й Международной конференции «Генофонд и селекция растений», которая проходила в Новосибирске с 23 по 25 ноября 2022 года.

Параллельно с этой работой, исследователи провели интродукцию (внедрение) уже определенных генов в сорт ячменя Танай, ранее созданный селекционерами ИЦиГ СО РАН и ныне пользующийся популярностью у сельхозпроизводителей. Первые эксперименты показали, что урожайность ячменя от этого не снижается. В следующем году, по мере накопления семенного материала, будет проведена оценка содержания белка в зерне, вместе с рядом других характеристик. И, в случае достижения оптимальных показателей – можно говорить уже об испытаниях отечественного сорта ячменя, подходящего для нужд пивоваров.

Исследование поддержано грантами  РНФ 21-76-10024 и ГК №075-15-2019-1662

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Часть первая. Уэллсу и не снилось

Часть вторая. «Битва за огонь» (наши дни)

Недалеко от берлинского аэропорта Темпельхоф владелец склада Петер Энгельке спешно устанавливает новые ворота в целях повышения безопасности этого объекта от проникновения злоумышленников. На складе хранится драгоценный по нашим временам актив, находящийся сейчас под угрозой. Этот актив – дрова!

Как сообщает Bloomberg, действия владельца склада отражают растущую в Европе ТРЕВОГУ по поводу предстоящей зимы. Окончательная остановка «Северного потока» стала самым убедительным признаком критической ситуации в энергетике европейских стран, зависящих от российских поставок.

Как отмечается в статье, около 70% тепла в Европе обеспечивается за счет природного газа и электроэнергии. И после того, как с газом начались проблемы, самым востребованным товаром стала древесина, которую уже используют для отопления почти 40 миллионов человек (что равно населению Украины). Не удивительно, что древесина также стала расти в цене. Так, во Франции цена на пеллеты выросла вдвое – до 600 евро за тонну. И уже сейчас наметились признаки панических закупок этого «самого ценного» топлива (что опять же толкает цену вверх). В этих условиях руководство Венгрии запретило экспорт пеллет, а в Румынии ввели ограничения цен на дрова.

Всё это происходит на фоне быстро растущей инфляции, которая впервые в сентябре этого года достигла двузначного числа. Поэтому домовладельцы все чаще и чаще сталкиваются с непростым выбором: платить за отопление или потратиться на другие товары первой необходимости (о первых признаках так называемой энергетической бедности в Европе мы писали еще весной). Понятно, что нынешний переход на дрова есть очевидный шаг назад в технологическом плане. «Мы возвращаемся к старым временам», - откровенно заметил представитель одной британской торговой компании. Это кажется невероятным, но в нынешней Европе резко выросли продажи изразцовых печей, средняя стоимость которых находится на уровне 7 700 долларов США. Благодаря сложной конструкции, такая печь способна сохранять тепло в течение суток. Подобное обустройство домов, замечает один наблюдатель, началось еще в пандемию. Энергетический кризис дополнительно усилил эту тенденцию.

Теперь главная задача для простых европейцев – не замерзнуть зимой. И по мере наступления холодов в обществе нарастает беспокойство. Это может вынудить людей прибегнуть к самым радикальным мерам в целях спасения собственной жизни. Как отмечают наблюдатели, такой крайней мерой является стремление жечь всё, что способно гореть. Например, в Германии люди проявляют интерес к возможностям сжигания… конского навоза и других малораспространенных видов топлива!

Кроме этого, производители древесины отмечают, что на волне панических настроений некоторые покупатели явно перестраховываются. Скажем, вместо одной тонны древесных гранул (которых спокойно бы хватило на год), покупают сразу две тонны. Понятно, что паника только дополнительно обостряет топливный дефицит. Причем, ажиотажный спрос на древесину происходит уже с июня – как раз с того времени, когда начались перебои с поставками российского газа.

Как замечают наблюдатели, в Германии складывается ситуация, напоминающая трудные послевоенные времена. Дело уже дошло до того, что из-за нехватки топлива «рачительные» немцы вырубили почти все деревья в центральном берлинском парке! И как честно признался упомянутый выше владелец склада: «Мы с тревогой смотрим в будущее».  

Но не только немцы испытывают тревогу за свою жизнь, что пускаются на самые радикальные меры. Пожалуй, по части «рачительности» их превзошли поляки. Напомним, что польское руководство в течение многих месяцев проявляет невиданную активность в деле борьбы с поставками российских энергоносителей. Не остановившись на отказе от российского газа, Польша решила покончить и с поставками угля (несмотря на то, что доля угольной генерации в этой стране одна из самых высоких в Европе).

Закономерным социальным результатом этой «дальновидной» политики стало то, что некоторые польские домовладельцы вместо угля стали запасаться… бытовым мусором, который они теперь пускают в топку. Согласно опросам, 60%  польских домохозяйств не имеют достаточных запасов угля, чтобы продержаться целую зиму. Люди здесь также напуганы и собирают всё, что может гореть в топке. Бытовой мусор стал в этом случае самой распространенной «альтернативной» углю. Как такое «инновационное» решение отразится на экологии польских населенных пунктов, говорить не приходится. На сегодняшний день в странах Евросоюза из ста городов с самым плохим воздухом 40 из них приходится как раз на Польшу. Так произошло потому, что долгое время на территории этой страны происходила активная разработка месторождений. Переход на твердые бытовые отходы в качестве топлива может только ухудшить и без того не очень радостную картину.

Как заявила одна из жительниц пригорода Варшавы, в нынешнем сезоне всё ухудшилось настолько, что теперь по утрам вы уже чувствуете запах горящего мусора. Запах обычного топлива чувствуется всё реже. Поэтому страшно представить, что же произойдет зимой, когда топить станут намного чаще. На сегодняшний день в Польше фиксируется один из самых высоких показателей преждевременной смерти, связанной с загрязнением воздуха. В этой связи экологи опасаются, что все усилия по исправлению ситуации обернутся вспять.

Показательно, что в связи с отказом от российского угля польское правительство параллельно отменило требования к качеству данного вида топлива, ввозимого теперь в страну в рамках альтернативных поставок. Некоторые муниципалитеты также ослабили экологические требования, введенные за последние годы. И если еще совсем недавно (до начала пандемии) краковская полиция использовала дроны для выявления «несознательных» домовладельцев, позволивших себе сжигать отходы, то теперь перед руководством страны возникает очень сложная дилемма: позволить ли людям отравлять воздух или же обречь их на замерзание? Скорее всего, на сжигание мусора станут смотреть сквозь пальцы. По крайней мере, всё это укладывается в идеологию запретов на российские энергоносители, когда в «борьбе с Путиным» все средства хороши. Как недавно заявил самый влиятельный политик страны Ярослав Качиньский на одном из митингов: «Нужно сжигать всё, кроме шин».

Таким образом, в Европе борьба с парниковыми газами и глобальным потеплением плавно перетекла в «борьбу с Путиным», когда вопросы экологии стали откровенно задвигаться на задний план. И наглядный пример такой борьбы дает именно польская власть -  как самый непримиримый противник «путинской» России, морально готовый ради победы принести в жертву здоровье своих граждан.

Андрей Нечаев

Компактный осесимметричный тороид (КОТ) – установка Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), предназначенная для исследования методов удержания плазмы. Основная задача физической программы установки – удержание плазмы с рекордно высоким значением относительного давления β (бета). Но для достижения этой цели сначала необходимо провести ряд подготовительных работ, в том числе создать относительно горячую (30-50 эВ) мишенную плазму. Магистрант Новосибирского государственного университета (НГУ), старший лаборант ИЯФ СО РАН Константин Колесниченко получил стипендию имени Г.И. Будкера за работы по улучшению параметров плазмы на установке КОТ, благодаря которым в ближайшее время физики смогут получить мишенную плазму нужной температуры и приступить к полномасштабным исследованиям.

Развитие управляемого термоядерного синтеза (УТС) на сегодняшний день достигло этапа, когда в мире начинают появляться проекты экспериментальных термоядерных реакторов. В основе создания таких установок могут лежать магнитные системы (магнитные ловушки) либо замкнутого типа (токамаки и стеллараторы), либо открытого типа (пробкотроны). Один из наиболее известных международных проектов – токамак ИТЭР (ITER, Международный экспериментальный термоядерный реактор, Франция), в котором принимает участие и Россия, в том числе – ИЯФ СО РАН. Помимо этого, Институт является мировым лидером в разработке и исследованиях магнитных ловушек открытого типа, потенциально не менее перспективных, и обладающих рядом достоинств. Одна из таких установок, на которой ведутся исследования в области термоядерного синтеза – Компактный осесимметричный тороид (КОТ).

«КОТ представляет собой аксиально-симметричный пробкотрон с мощной атомарной инжекцией. Эта открытая ловушка отличается тем, что на ней возможно поработать с удержанием плазмы с очень высоким относительным давлением β (отношение давления плазмы к давлению магнитного поля), – рассказывает магистрант Новосибирского государственного университета (НГУ), старший лаборант ИЯФ СО РАН Константин Колесниченко. – Данный параметр принят в качестве характеристики эффективности использования магнитного поля и должен быть меньше либо равен единице. Наши исследования помогут экспериментально проверить теоретические работы по физике плазмы, предложенные в Институте. Например, возможность создания области внутри плазмы с почти нулевым магнитным полем. В такой системе достигается равновесие, и первым это показал в своих теоретических работах ведущий научный сотрудник ИЯФ СО РАН Алексей Дмитриевич Беклемишев. Теория предсказывает, что нулевое магнитное поле, или магнитный пузырь, созданный внутри плазмы, позволит увеличить время удержания плазмы внутри открытой ловушки, уменьшая продольные потери. В своих экспериментах мы сможем это проверить».

Еще одна отличительная особенность открытой магнитной ловушки КОТ в том, что при определенных условиях, магнитное поле становится противоположным по направлению внешнего магнитного поля и замыкается на самом себе, образуя систему, подобную токамаку. При этом минимизируются потери энергии и вещества вдоль оси установки. Возникающее состояние плазмы носит название FRC (Field-Reversed Configuration)*. Чтобы работать в таком режиме исследователям нужно достичь определенных параметров мишенной плазмы.

 «Мишенная плазма носит такое название, потому что играет роль мишени для быстрых атомов – ионов водорода, инжектируемых для нагрева плазмы в установке. Если пучки нейтральных атомов инжектировать просто в газ, то они не ионизуются и, следовательно, не будут удерживаться магнитным полем, а пролетая через мишенную плазму, захват будет более эффективным. Оптимизация параметров мишенной плазмы, например, достижение температуры порядка 30 – 50 электрон-вольт, позволит создать условия, в которых захваченные частицы не будут слишком быстро тормозиться на электронах мишенной плазмы, что позволит накопить достаточный для обращения магнитного поля азимутальный ток», – добавляет Константин Колесниченко. – Для измерения параметров плазмы были сконструированы два тройных ленгмюровских зонда, которые позволяют получать информацию об электронной температуре, плотности и плазменном потенциале в конкретной точке; был найден оптимальный режим включения магнитного поля и многое другое. В первых экспериментах мы уже приблизились к получению мишенной плазмы с необходимыми характеристиками, наша задача достичь температуры 30-50 эВ, после этого мы начнем инжекцию пучков нейтральных атомов, и тогда перейдем к полномасштабным работам с плазмой с β, близкой к единице. Это будет первый опыт взаимодействия с плазмой с таким высоким параметром относительного давления, созданной при помощи инжекции пучков нейтральных атомов. Мы сможем проверить, будут ли в этих условиях работать относительно новые методы удержания плазмы, такие как вихревое удержание, удержание при помощи проводящей стенки и другие. Если они окажутся эффективны, то их можно будет применять при проектировании установки ГДМЛ (Газодинамической многопробочной ловушки), к созданию которой мы все и стремимся».

Инфраструктурный комплекс разработки новых технологий удержания термоядерной плазмы ГДМЛ – наиболее амбициозная цель научных исследований ИЯФ СО РАН в направлении УТС. Планируется, что ГДМЛ продемонстрирует возможность проектирования компактного, экономически и экологически привлекательного термоядерного реактора на основе магнитных ловушек открытого типа. ГДМЛ разрабатывается как инфраструктурный комплекс, позволяющий тестировать новые термоядерные технологии на основе открытых ловушек, но на первом этапе они проверяются на экспериментальных установках Уникального научного комплекса «ДОЛ» (Длинные открытые ловушки). В комплекс «ДОЛ» на сегодняшний день входят КОТ, ГДЛ (Газодинамическая ловушка), ГОЛ-3 (Гофрированная ловушка), ГОЛ-NB (ГОЛ-Neutral Beams) и СМОЛА (Спиральная магнитная открытая ловушка).

Пресс-служба Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Часть Первая: Уэллсу и не снилось

Во время знаменитой встречи Герберта Уэллса с Лениным английского писателя-фантаста больше всего поразил представленный ему план электрификации страны. Он не мог поверить в саму возможность осуществления такого грандиозного проекта в «нищей, лапотной» (как было принято считать) России. И оказался неправ. С тех пор история совершила невероятный кульбит. Сегодня, спустя столетие, в развитой, богатой, высокотехнологичной Европе происходят события, в которые уже нам, россиянам, невозможно было поверить еще год назад.

Как сообщила в начале октября газета The Guardian, жителей Великобритании официально предупреждают о возможных плановых трехчасовых отключениях электрической энергии предстоящей зимой. План может реализоваться при наложении двух факторов – при острой нехватке природного газа и сильном похолодании. Об этом заявляет национальная сетевая компания.

Как и следовало ожидать, ответственность за дефицит газа возложили на Владимира Путина и, по большому счету, именно с нашей страной увязали предстоящие трудности. Как признаются аналитики, ситуация выглядит совершенно беспрецедентной. Даже во времена холодной войны, отмечают они, Советский Союз не прекращал поставки газа в Европу. Нынешняя Россия, развязавшая военные действия на Украине, будто бы ведет себя абсолютно непредсказуемо. В этой связи национальный сетевой оператор, сделав «поправку» на возможные температурные аномалии, выдвинул ряд инициатив в ответ на проблему. Все они, так или иначе, касаются различных способов управления спросом и предложением (как видим, на рыночные механизмы надежды уже нет).

В частности, предложено ввести в действие пять ранее закрытых угольных электростанций, способных совокупно выдать мощность на уровне 2 ГВт. Для обеспечения «гибкости спроса» будет запущена специальная услуга для потребителей, которые смогут использовать электроэнергию вне часов пиковых нагрузок. Главное, чтобы на данную инициативу откликнулось достаточное количество домохозяйств и предприятий. Таким путем, надеется сетевой оператор, удастся высвободить еще 2 ГВт (чего достаточно для питания около 600 тысяч домов). В целом в сетевой компании выражают осторожную уверенность в том, что электроэнергии вполне может хватить для удовлетворения потребностей предприятий и потребителей предстоящей зимой. Во всяком случае, это соответствует так называемому «базовому сценарию».

Но есть и другие сценарии, не столь оптимистичные. Они уже напрямую связаны с усугублением энергетического кризиса в Европе, когда из-за дефицита энергии в странах ЕС Великобритания рискует остаться без поставок электричества из Франции, Бельгии и Нидерландов в течение всей зимы. Именно в этом случае произойдет использование указанных выше мер (запуск угольных электростанций и осуществление услуги «гибкого спроса»). Если же при этом возникнет острая нехватка газа (из-за чего может выйти из строя порядка 10 ГВт мощностей), национальному оператору не останется ничего другого, как прибегнуть к «чередованию нагрузки», то есть начать плановое отключение потребителей.

Как мы знаем, в настоящее время в странах ЕС проходит активное заполнение газовых хранилищ. Однако в случае суровой зимы этих запасов вряд ли может хватить. И несмотря на то, что Великобритания не зависит от российского газа, все европейские импортеры так или иначе будут испытывать негативные последствия дефицита голубого топлива. В этом случае англичанам также придется искать какие-то новые источники, включая и увеличение импорта СПГ, где уже сейчас чувствуется очень сильная конкуренция. Всё это, в совокупности, способствует сохранению высоких цен как на газ, так и на электроэнергию. И такая ситуация, полагает сетевой оператор, продлится в течение всей зимы.

Кроме того, плохие погодные условия также поспособствуют отключению электроэнергии. Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды уже предупредил, что предстоящая зима может оказаться более холодной – с гораздо меньшим количеством осадков и ветра, чем происходит обычно. Есть большая вероятность того, что как раз такие погодные условия сложатся в ноябре и декабре нынешнего года. А это, как мы понимаем, негативно скажется на выработке электроэнергии из возобновляемых источников.

Как видим, скоропалительные действия по замене угольной генерации ветряками (что до недавнего времени преподносилось правительством Великобритании как исторически значимое свершение) не принесло никакой пользы экономике страны. Мало того, лишь породило новые проблемы, сделав энергосистему зависимой от погоды. И чтобы хоть как-то сгладить этот негатив, в той же Великобритании озаботились определенной категорией населения, попадающей в группу риска. Об этом, в частности, стали заявлять представители энергетических компаний. Например, наибольшую тревогу испытывают сейчас люди, пользующиеся на дому диализными аппаратами, работающими от сети. Для многих из них веерные отключения могут означать смерть. Учитывая этот момент, сетевой оператор должен позаботиться о том, чтобы граждане из группы риска заблаговременно предупреждались о предстоящих отключениях.  

Некоторые аналитики весьма пессимистично оценивают европейские перспективы. Великобритания с ее тяжелой ситуации в энергетике – лишь показательный пример того, что происходит сейчас со всей европейской экономикой. Для кого-то это является четким сигналом к начавшемуся процессу деиндустриализации Европы. Как отмечает The Spectator, энергетический коллапс в Великобритании является ускоренной версией того, через что должна пройти вся Европа. И в этом случае недавнее ЧП на северных газопроводах выступает некой точкой невозврата к прежней жизни. По сути, Европа уже ФИЗИЧЕСКИ не может импортировать необходимое количество российского газа. Следовательно, на низкие цены в ближайшее время рассчитывать не приходится. Чтобы выйти из кризиса, европейцам придется создать совершенно новые энергетические мощности. А на это у них уйдут многие годы.

К чему приведут Европу высокие цены на энергоносители? – вопрошает автор статьи. Ответ прост – к падению промышленного производства. Такой сценарий вполне очевиден, поскольку из-за высоких затрат на энергию европейские производители начнут утрачивать конкурентоспособность. В целях поддержки «отечественного производителя» придется облагать дополнительными налогами более дешевую продукцию из других стран, дабы выровнять цены. На практике это приведет к снижению уровня благосостояния жителей Европы. По мнению автора, всё это сильно напоминает начало Великой депрессии. В 1930-е годы Европа схожим образом попала в экономическую «черную дыру». Вместе с тем в наши дни формируется и укрепляется альтернативный экономический блок в лице БРИКС, втягивающий в свою орбиту новых членов. Данное объединение, по мнению автора, целенаправленно стремится к тому, чтобы отделиться от Запада. И если членам БРИКС удастся это сделать, они смогут избежать депрессии.

Прогноз довольно печальный для Европы. Тем временем жители ЕС осуществляют активную подготовку к зимним морозам. Причем, делают они это примерно так же, как это делали на протяжении столетий русские крестьяне – запасаются дровами! Правда, здесь есть одно серьезное отличие от русских крестьян – последние не знали дефицита дров. Чего не скажешь о современных европейцах, пускающихся ныне во все тяжкие.

Андрей Нечаев

Окончание следует

22 ноября директор Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Дмитрий Пышный был назначен на должность замминистра науки и высшего образования РФ.

В полномочия заместителя министра будет входить кураторство аттестации научных и научно-педагогических работников, координация деятельности научных оранизацтй Академии сельскохозяйственных наук и контрольно-ревизионной работы министерства, сообщается в телеграм-канале министерства.

Врио директора Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН после ухода Дмитрия Пышного назначен кандидат химических наук Владимир Коваль. Он курировал в институте научную работу.

Дмитрий Пышный окончил отделение химии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета в 1992 году. Работал в ИХБФМ СО РАН, который возглавил в 2017 году. Имеет степень доктора химических наук, член-корреспондент РАН с 2016 года. Автор 359 научных работ, из них 144 публикаций в рецензируемых российских и зарубежных журналах, 13 патентов.

Напомним, ранее быструю административную карьеру сделал другой ученый Академгородка - ученый секретарь Института ядерной физики Алексей Васильев был назначен на пост министра науки Новосибирской области в конце 2018 года. Спустя три года он сменил свой пост на должность руководителя нового научного центра в структуре корпорации Росатом в Сарове Нижегородской области.

На Камчатке начал извергаться вулкан Шивелуч, о чем некоторое время назад предупреждали ученые. В регионе введен оранжевый уровень авиационной опасности. СМИ сообщают, что жерло и купол вулкана максимально разогреты, а с его склонов время от времени скатывается раскаленная лава. Каким, по оценкам специалистов, будет объем извержения и представляет ли оно угрозу для населения?

Своим мнением по этому поводу поделился главный научный сотрудник Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, заведующий лабораторией сейсмической томографии член-корреспондент РАН Иван Кулаков.

Поскольку извергающийся Шивелуч сейчас достаточно активен, ожидать угрозы для населения не стоит. Этот вулкан расположен в довольно безлюдных местах: до ближайшего населенного пункта, Ключей, более 30 километров, и в принципе, даже если предположить, что извержение будет сильным, местных жителей всегда можно эвакуировать. Но, как показали крупные извержения вулканов Шивелуч и Безымянный в прошлом, расстояние в 30 километров слишком велико для по-настоящему опасных воздействий, угрожающих жизни человека. Например, пирокластический поток, который представляет собой тучу раскаленного газа, пепла и обломков пород, движется со скоростью 300 км/ч, но он может продвинуться на 10—15 километров от центра извержения, не дальше, и в этой местности до населенных пунктов точно не дойдет.

Что касается авиации, здесь ситуация очень серьезная, и важно не пропустить момент взрывного извержения. В районе Шивелуча и Безымянного хорошо работают сейсмические станции, и эти вулканы непрерывно мониторятся. Но на Камчатке, например в ее южной и центральной частях, есть еще несколько весьма опасных вулканов, сейсмическая активность которых вообще никак не отслеживается. И если произойдет сильное (даже не очень сильное) извержение, велика вероятность, что его пропустят и не заметят. Соответственно, риски того, что в шлейфе этого извержения окажется какой-то самолет, будут ненулевыми. Такого рода вещи надо отслеживать другими способами. 

На Камчатке действует служба KVERT (Kamchatkan Volcanic Eruption Response Team, Камчатская группа реагирования на вулканические извержения), которая постоянно отслеживает такого рода извержения по космическим снимкам. Известны два извержения, пропущенные сейсмологами и вулканологами: вулканов Камбальный и Жупановский. Хотя последний и находится недалеко от Петропавловска-Камчатского, тем не менее его извержение полностью пропустили, начало было абсолютно неожиданным. Но благодаря обработке космических снимков силами службы KVERT этот пепловый поток вовремя обнаружили и дали указания авиационным службам, чтобы они изменили свои маршруты.

Надо иметь в виду, что мониторинг с помощью космических снимков срабатывает в хорошую погоду, но если бы в это время был, например, циклон или тяжелая облачность, тогда бы шлейф не заметили и самолеты могли попасть в это облако. В таких случаях очень высоки риски авиакатастрофы, как это случилось в 1989 году, когда в районе вулкана Редут на Аляске едва не разбился «Боинг-747». В связи с этим представляется важным расширять сеть сейсмического мониторинга на все потенциально опасные вулканы.