Каким он был, таким остался?

Член-корреспондент РАН Марина Бутовская (Институт этнологии и антропологии РАН) уверена: чтобы понять поведение человека в современном обществе, необходимо знать, как он жил в далеком прошлом. Эту уникальную возможность ей дают наблюдения за бродячими охотниками-собирателями хадза (Танзания). Почти 20 лет Марина Львовна (на снимке) работает в Африке.

– Это люди такие же, как мы. Для антропологов они интересны тем, что до недавнего времени практически не соприкасались с современной цивилизацией и сохранили многие хозяйственные и социальные черты поведения, характерные для палеолита. Но хадза прошли долгий путь эволюции, они развивались, менялись, и сегодня их можно рассматривать как модель обществ прошлого, хотя и не их полный аналог.

Всего их примерно 1500 человек. Живут в шалашах, вооружены луком и стрелами, корнеплоды выкапывают заостренными палками-копалками (в тамошних условиях инструмент более пригодный, чем кирка или лопата). Как и предки, огонь разводят трением. Вдумайтесь, существование этих и других подобных им племен многократно описано в популярных книгах по антропологии, а я общаюсь с ними как с добрыми знакомыми. Это общество было хорошо адаптировано к условиям среды и смогло выжить на протяжении сотен лет, лишь периодически вступая в контакты с соседями. Тот факт, что они сохранили традиционный образ жизни, свидетельствует о необычайной пластичности их поведения. Хадза эгалитарны (то есть считают, что все люди равны), неагрессивны, они делятся пищей, у них хорошо развиты родственные и дружественные связи. К сожалению, их традиционные земли сегодня активно заселяются и распахиваются, так что у хадза остается все меньше охотничьих угодий и мест, где они добывают питательные клубни, фрукты и ягоды. Они стали жертвами этнотуризма. Караваны автомобилей с любопытствующими приезжают к ним, чтобы поахать и поохать, наблюдая за их обычаями и привычками. Правда, привозят подарки: кукурузную муку, табак, алюминиевые кастрюли для приготовления пищи на костре… Это хорошо, поскольку у хадза нет денег. Меняется и их внешний облик: традиционные передники и накидки из шкур убитых животных заменяет современная одежда. Традиционные атрибуты культуры уходят в прошлое.

– Наверное, наивный вопрос. Почему жизнь этого племени не изменилась на протяжении столетий, а соседние ушли далеко вперед?

– Долгое время хадза оставались в границах своей территории, на которую никто не претендовал. Но племя, повторюсь, прошло долгий эволюционный путь, как и все современные народы, и вовсе не примитивно, как думают многие. Ведь чтобы выживать в сложных, изобилующих опасностями и патогенами условиях, нужно быть интеллектуально развитыми, адаптированными, обучаемыми, обладать хорошими когнитивными способностями, а они у них, считаю, не уступают нашим. Сегодня несколько одаренных юношей хадза обучаются в университетах, есть учителя хадза. И в философском смысле, в чем я убеждалась во время наших бесед (о семье, роли мужчин и женщин в их обществе, количестве детей, явлениях природы, о взаимоотношениях с соседями), им есть что сказать. Поэтому не советовала бы затевать с ними философский спор, лишь бы показать свое превосходство. Они живут в равновесии с природой, понимают ее, и в этом их огромное преимущество. Эти люди – бесценный источник сведений для эволюционных антропологов, занимающихся реконструкцией различных этапов развития человека и общества в прошлом.

– Как вы считаете, со временем мы становимся лучше?

– Разочарую вас. Нет, лучше мы не становимся, хотя и желаем этого. Зато меняемся в физическом и духовном плане, правда, в зависимости от состояния окружающей среды и множества различных факторов (уровня развития технологий, медицины и науки, экономической обеспеченности и социального статуса, общественного устройства).

– И все-таки. Как получается, что одни народы поднимаются на самую верхнюю ступень развития, как древние греки и римляне в свое время, а другие – нет?

– Я не историк, древней Грецией и Римом не занималась и предпочитаю их не обсуждать. Замечу только, что и там общество было далеко не идеальным и мы вправе осуждать его, например, за жестокое отношение к рабам, которых продавали и покупали, или приниженное положение женщин. На мой взгляд, хуже мы становимся или лучше – вопрос философский. Ведь мы очень мало знаем о людях, живших в прошлом, и судим о них по оставленному ими наследию: документам и письменным источникам, устным преданиям и художественным произведениям.

Мне нередко приходится слышать, как хорошо всем нам жилось, скажем, в 1950-е годы. Судить об этом не могу, но, думается, нет смысла говорить, когда было лучше, а когда хуже. Тогда, скажем, для борьбы с загрязнениями применяли химикат ДДТ, говоря попросту, яд. Люди, с ним работавшие, заболевали тяжкими болезнями, раком в том числе. Многие болезни сердца и желудочно-кишечного тракта были приговором, а сегодня излечимы. Но если обсуждать, скажем, качество продуктов или состояние окружающей среды, то возникает немало спорных моментов. Так стоит ли идеализировать или критиковать наше прошедшее время?

– Какие исследования вы проводите сегодня?

– Результаты последнего опубликованы несколько месяцев назад в Scientific Reports. Мы изучали детей, городских и сельских, из разных стран. В России – русских, тувинцев, бурят. В Африке – детей из традиционных обществ: хадза, ираку, хая, меру. Всего около 2000 человек. Данные накапливали и обрабатывали пять лет. Дети все разные, как и уровень их жизни, но нас интересовали общие закономерности (отражающие личностные установки) и культурно-специфические различия. Нам важно было понять, какими чертами характера они обладают, сумеют ли адаптироваться к социальным условиям жизни. В частности, как принимают решения, располагая ценным, с их точки зрения, ресурсом – конфетами, способны ли делиться со знакомыми и незнакомыми сверстниками. Мы предложили им несколько вариантов.

Даем ребенку конфету и говорим, что у нас есть еще одна и он должен решить, отдать ее другу или незнакомцу. При этом сам ребенок ничего не выигрывает – ему конфета не достанется. Другой вариант. У ребенка одна конфета, а ему предлагают распорядиться сразу двумя. Захочет ли он передать обе конфеты другому ребенку или одну, или ни одной? И третий вариант. Участник раздумывает: есть две конфеты, можно забрать себе обе, можно одну отдать, а одну оставить себе или обе пусть получит другой ребенок?

В первом случае мы проверяем, насколько просоциален ребенок, готов ли сделать добро другому без ущерба для себя, понимая, что каждый ребенок хочет сладость и будет рад ее заполучить. Во втором случае нам важно убедиться, завидует ли ребенок. Одна конфета у него есть, но другому могут достаться сразу две, а это обидно. И третий вариант. Две конфеты ребенок может получить сам, а если отдаст, то обделит себя. Так проявляется его мотивация на истинный альтруизм. Насколько различаются установки и решения, когда речь идет о друге или незнакомом сверстнике, – момент для нас принципиальный.

Эксперимент помогает исследовать общечеловеческие установки на парохиализм (стремление к равенству и справедливости). Ценное качество маленького человека, желающего вести себя дружелюбно по отношению к незнакомым людям, поддерживать своих, делясь, как говорится, последним. В этом случае дружба и альтруизм соседствуют. Слишком упрощенным является деление, скажем, на эгоистов и альтруистов. Ведь один и тот же человек может в каждом конкретном случае взвешивать, анализировать, решать, как ему вести себя в данный момент по отношению к своим и чужим. Огромную роль играют особенности воспитания, окружение, культурные нормы, возраст.

– И каковы выводы?

– Мы убедились, что независимо от уровня культуры, гендерных различий дети, и с возрастом это только усиливается, ведут себя по-дружески по отношению к своим. С готовностью делятся и не скупятся «отрывать от себя». Но к незнакомцам относятся не столь альтруистично. Подростки дружелюбны, хотя в раннем возрасте эгоистов встречалось многовато. Однако по мере взросления их количество уменьшалось, а процент альтруистов увеличивался. А к незнакомым детям они нейтральны. Вывод: парохиализм проявился во всех культурах.

– Вы сказали, что лучше мы не становимся, но этот эксперимент вселяет оптимизм?

– Одно другому не противоречит. Я имела в виду, что в плане эволюции лучше мы действительно не становимся. И люди каменного века, и мы мало чем отличаемся в принятии решений. Безусловно, современный человек не очень похож на неандертальца и денисовца (это касается формы головы, пропорций и формы тела, многих физиологических характеристик). Строение нашего мозга также отличается и по форме, и по эффективности работы нейронов. Как свидетельствуют данные палеогенетики, всего несколько сотен генов отличают современного человека от неандертальцев. Но именно они ассоциированы с развитием самосознания и креативности, а также общей продолжительностью жизни. Не подлежит сомнению, что даже если неандертальцы и говорили, то их язык был более примитивным, чем у сапиенсов. От неандертальцев он отличался большим интеллектом. Однако гипотетически не вижу причин, почему бы сегодня мы не могли найти общий язык с неандертальцами. Данные палеогенетики говорят о скрещивании сапиенсов и неандертальцев, и в современном генофонде европейцев присутствуют около 2% ДНК неандертальцев.

– Прогресс есть, а мы какими были, такими и остаемся. Нет особой разницы между теми, кто добывает пропитание палкой, и теми, кто делает это с помощью машин, кто строит шалаши, кто – дома?

– Нет, не так. Эволюции обществ мы не касаемся. Мы говорим об эволюции человека. Его популяции формировались с учетом определенных требований среды, условий хозяйственной деятельности и социального окружения. Скотоводческие общества на генетическом уровне приобрели способность усваивать молоко и молочные продукты во взрослом состоянии. Популяции, употребляющие мясо морского зверя, переваривают большие количества животных жиров. Народы средней полосы охотно питаются грибами, а народы Арктики их не усваивают. Население высокогорий, например, Анд, на генетическом уровне адаптировано к гипоксии. Адаптация в условиях быстрой смены окружающих условий зависит от уровня интеллекта. В современном мире значительные массы населения интенсивно перемещаются, так что локальные генофонды находятся в постоянном изменении. Однако современное человечество едино, и намеренная изоляция отдельной популяции вряд ли возможна, как и технические достижения, развитие науки и медицины.

Юрий Дризе

 

Клеточные технологии для офтальмологов

оссийский научный фонд подвел итоги конкурса проектов малых отдельных научных групп 2022 года. Среди исследований, получивших поддержку, - проект ученых НИИКЭЛ– филиала ИЦиГ СО РАН по выделению клеток, которые в перспективе помогут в терапии помутнения роговицы глаза.

Поддержку фонда получил проект НИИКЭЛ «Лентикулы, полученные методом RELEXSMILE, как источник фибробластов и кератоцитов стромы роговицы для лечения помутнения роговицы». Руководитель проекта – научный сотрудник института Наталья Бондаренко.

– Тема нашего исследования – новый источник клеток для регенерации роговицы. Есть заболевания, связанные с травмой роговицы, при которых развивается ее помутнение. При этом донорской роговицы у нас в стране мало. Но во время лазерных операций по коррекции зрения методом ReLEx-SMILE извлекается стромальная часть роговицы – лентикула. У нас возникла идея использовать такой биологический материал для получения двух типов клеток – фибробластов и кератоцитов роговицы, – рассказывает Наталья Бондаренко.

На первом этапе исследования планируется выделить нужные клетки, охарактеризовать их и определить функциональную активность. Затем эффективность клеток проверят на животных моделях.

Если результаты исследования будут положительными, это в дальнейшем поможет использовать полученные из лентикул клетки в лечении травм роговицы человека.

Проект будет осуществляться на базе лаборатории клеточных технологий НИИКЭЛ.

Конкурс РНФ своей основной задачей ставит развитие новых для научных коллективов тематик и формирование исследовательских команд. Гранты выделяются на фундаментальные научные исследования и поисковые научные исследования в 2023 – 2024 годах. Впоследствии возможно продление срока выполнения на один или два года. Размер одного гранта – до 1,5 миллиона рублей ежегодно.

Индустриальная математика

В Новосибирском государственном университете переходят от презентации собственных возможностей к совместной работе по запросам со стороны производственников.

Изменившаяся экономическая ситуация (санкции, уход с российского рынка западных компаний) неизбежно отразилась на отечественной промышленности. Если раньше проще и выгоднее было покупать готовые, так называемые «коробочные» технологии за рубежом, то теперь растет запрос на их российские аналоги. Ответом на него стал новый формат взаимодействия ученых и промышленников, опробованный в конце ноября 2022 года в Новосибирском государственном университете: первый научно-технический семинар «Индустриальная математика», в работе которого помимо ученых университета и институтов Академгородка приняли участие сотрудники ведущих промышленных предприятий Новосибирска.

По словам одного из организаторов семинара, директора Центра по взаимодействию с органами власти и индустриальными партнерами Новосибирского государственного университета Александра Люлько, с идеей проведения подобных семинаров выступили ведущие ученые НГУ, Института математики, Института гидродинамики, Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий, которые в это не простое для страны время хотели бы внести свой посильный вклад в модернизацию отечественного промышленного производства.

«Наши ученые хотели бы, чтобы результатами их работы были не только публикации статей, но и внедрение новых технологий и продуктов в экономику. За последние десятилетия в стране образовался отчетливый разрыв между наукой и промышленностью. В результате производственники были вынуждены покупать готовые технологические решения за рубежом, а не заказывать их создание в отечественных научных центрах. И это большая проблема, как показали санкции, вводимые Западом против нашей страны», – рассказал он.

В качестве первого шага представители университета посетили ряд крупных предприятий Новосибирска, ознакомились с состоянием дел на производственных линиях и предложили их руководству составить перечень приоритетных задач для исследовательских проектов в интересах российской промышленности. «Перечень получился довольно широким. Например, в СибНИА нам передали список из 127 задач. На Заводе им. Чкалова в него вошло десять задач, но каждая из них довольно масштабная. И полное удовлетворение пожеланий только этих двух предприятий может загрузить отечественных ученых работой на долго», – отметил во время своего выступления на семинаре Александр Люлько.

Далее в НГУ сопоставили задачи из этих списков с направлениями работы университетских лабораторий и наметили возможные точки соприкосновения. Следующим шагом на этом пути и станут семинары, первый из которых прошел на днях. Теперь уже университет пригласил к себе производственников, чтобы рассказать о том или ином направлении исследований, проводимых совместно с научными институтами Академгородка и обсудить, как эти направления могут быть использованы в решения той или иной конкретной задачи, поставленной ими ранее.

Первый семинар был посвящен использованию моделей машинного обучения для решения задач анализа разнородных данных. Профессор кафедры теоретической кибернетики НГУ, главный научный сотрудник Института математики им. С.Л. Соболева СО РАН Владимир Бериков кратко рассказал о том, как работает этот метод и привел несколько примеров решения с его помощью вполне прикладных задач для разных заказчиков.

В последующем обсуждении представители СибНИА им. С.А. Чаплыгина и НАЗ им. В.П. Чкалова огласили ряд своих запросов для команды Берикова. Например, могут ли ученые разработать систему, способную с помощью аудиовизуальной информации о работе обрабатывающего станка предсказать сроки выхода из строя его резцов. Это позволило бы заметно снизить процент брака при изготовлении дорогостоящих деталей в производстве самолетов.

И таких точек соприкосновения, на самом деле, очень много, отмечали участники семинара.

«Сейчас сложилась по-своему уникальная ситуация, которая толкает предприятия на поиск внутренних, российских источников технологий, инструментария, позволяющего нам решать наши проблемы и выпускать продукцию должного уровня. В частности, и на сегодняшнем семинаре я услышал интересные для себя вещи. Я не готов прямо сейчас конкретно сказать, как бы мы хотели применить их у себя. Но не потому, что мы не знаем, надо ли нам это. Просто необходим более обстоятельный разговор с разработчиками, обсуждение ряда деталей. И работа в этом направлении обязательно будет продолжена», – отметил заместитель главного технолога НАЗ им. В.П. Чкалова Александр Серебряков.

Подобные детальные переговоры, обсуждение плана возможных НИОКР по той или иной конкретной задаче и выход на заключение соглашения между предприятием и университетом – следующие этапы процесса, столь же важные, как и предыдущие, подчеркивают организаторы семинаров. Иначе говоря, необходимо переходить от демонстрации задач и возможностей к их непосредственному решению. Другим способом разрыв между наукой и производством не преодолеть.

На ближайшее время запланированы еще два заседания. Оба также посвящены способом решения задач, сформулированных новосибирским авиастроителями: проблеме флаттера и аспектам металлообработки в самолетостроении. Но по мере вхождения в состав участников семинара за счет представителей других отраслей, будет расширяться и его повестка.

Подсветить опухоль

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

Два мира

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.

Электроэнергетика Китая 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

Плыла–качалась лодочка

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. 

Долголетие изучают на мухах

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 для "пенного"

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

Европа во мгле-2

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

КОТ и плазма

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

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS