Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали и ввели в эксплуатацию два детектора для экспериментов на источниках синхротронного излучения (СИ) ВЭПП-3 и ВЭПП-4 – интегрирующий и счетный. С их помощью будет проводиться измерение плотности вещества в экстремальных условиях и рентгеноструктурный анализ. Аналог счетного детектора ИЯФ СО РАН есть только в Швейцарии, однако он уступает российскому по возможностям отбора фотонов по энергии. Ожидается, что разработанные в ИЯФ СО РАН счетный и интегрирующий детекторы будут установлены на станции Центра коллективного пользования «СКИФ».  Прототип интегрирующего детектора уже испытан и показал хорошие результаты. 

Синхротронное излучение (СИ) уже более четверти века является эффективным инструментом для исследования динамики быстрых физических и химических процессов.  Короткие вспышки излучения, генерируемые в источниках СИ электронными пучками, позволяют проводить измерения с высоким временным и пространственным разрешением с использованием соответствующих детекторов. Лучшие результаты в таких экспериментах достигаются с помощью многоканальных координатных детекторов с полосовыми структурами в качестве чувствительных детектирующих элементов, где каждый канал работает либо в интегрирующем, либо в счётном режиме. 

Инженер-исследователь и аспирант ИЯФ СО РАН Анастасия Глушак – один из членов команды, занимающейся разработкой детекторов. Она пояснила, что интегрирующий режим используется для исследования сверхбыстрых (взрывных) процессов. «В этом случае регистрируется сумма сигналов от всех фотонов в одном канале детектора в течение одной вспышки СИ. Результат эксперимента представляется в виде серии кадров, содержащих информацию о величине сигнала в каждом канале. Каждый кадр соответствует отдельной вспышке СИ. Счётный режим работы детекторов используется для исследования относительно медленных процессов и подразумевает регистрацию сигналов от отдельных фотонов, что в сочетании с потенциальной возможностью отбора фотонов по энергии открывает возможности получения более детальной информации об исследуемых процессах» – отметила Анастасия Глушак. 

Она также уточнила, что в ИЯФ СО РАН детекторы для экспериментов с использованием СИ разрабатываются, изготавливаются и используются на источниках СИ ВЭПП-3 и ВЭПП-4 уже более двадцати лет. Среди них новейшей разработкой является счётный координатный детектор с координатным сенсором на основе арсенида галлия с координатным разрешением 50 микрон.

«Помимо станций на источниках СИ ВЭПП-3 и ВЭПП-4, разрабатываемые детекторы планируется использовать на пользовательских станциях ЦКП «СКИФ». Сейчас идет работа с прототипами счетного и интегрирующего детекторов. Прототип интегрирующего детектора введен в эксплуатацию и испытан в режиме с несколькими сгустками на ВЭПП-4. Результаты показали, что детектор может быть успешно использован на пользовательских станциях СКИФ. Для прототипа счетного детектора на данный момент разрабатывается необходимое программное обеспечение» – прокомментировала Анастасия Глушак.

Уникальные возможности детектора востребованы среди ученых из области химии, физики и материаловедения. Первые эксперименты с новым счетным детектором запланированы на май 2022 года. 

Руководитель пресс-службы ИЯФ СО РАН Алла Сковородина

Новосибирский зоопарк не зря считают одним из лучших в стране. Такой статус – результат слаженного труда его коллектива. Значительная часть этой работы остается «невидимой» для посетителей. Восполнить этот пробел и рассказать о перспективах развития директор зоопарка Андрей Шило постарался в ходе брифинга в пресс-центре «ТАСС-Сибирь».

В прошлом году Новосибирский зоопарк посетило более миллиона человек, что несколько меньше, чем в 2019 году (последнем перед пандемией). Но это снижение оказалось не таким уж значительным (9 %), а его причины связаны прежде всего с эпидемиологическими ограничениями, которые большей частью уже отменены. И если не произойдет резкого ухудшения ситуации, в 2022 году можно ожидать нового роста числа гостей зоопарка.

А посмотреть там есть на что: в зоопарке содержатся представители 796 видов животных (более 500 из которых занесены в Красную книгу как редкие и исчезающие). В прошлом году к ним присоединились медоеды (впервые среди российских зоопарков), летучие лисы и еще ряд новых обитателей.

Но животные не только попадают в зоопарк, но и покидают его. На протяжении ряда лет работает программа по размножению и выпуску в естественную среду обитания местных краснокнижных животных. В прошлом году в Новосибирской области на волю «переехали» 18 азиатских дикуш, 25 глухарей, 15 савок, два лося и еще ряд зверей и птиц. В этом году данная работа будет продолжена, перечень видов останется прежним, а количество животных станет понятно ближе к середине лета. Помимо Новосибирской области, зоопарк сотрудничает в этой области с Алтаем, где на волю выпускают горных баранов-аргали. Сейчас разрабатывается комплекс мер по увеличению поголовья этих животных в самом зоопарке, что позволит повышать темпы их интродукции обратно в дикую природу.

В этом году исполняется 75 лет с момента основания Новосибирского зоопарка и его коллектив готовится отпраздновать юбилей большой программой мероприятий. В том числе, открыть новые павильоны для енотов и носух, которые позволят гостям зоопарка более близко контактировать с их обитателями, обустроить новую детскую площадку в азиатском стиле в зоне касс выходного дня, провести некоторую модернизацию инфраструктуры, рассчитанной на обслуживание посетителей.

Занимаются в зоопарке и стратегическим планированием. «В конце прошлого года мы закончили разработку концепции развития сроком до 2050 года. Зоопарк будет разделен на несколько зон по географическим признакам: зоны Севера, Австралии, Африки и т.д. И новые павильоны с детской площадкой, о которых я говорил – это как раз начало создания первой такой зоны – Азии», - рассказал Андрей Шило.

В перспективе на территории зоопарка должны появиться канатная дорога (над вольерами животных, прежде всего, хищников) и гостиница. Строительство последней станет завершением программы инфраструктурного развития, когда обновленный зоопарк будет готов предложить своим посетителям программу посещения, рассчитанную на несколько дней. Гостиничный комплекс будет состоять из номерного фонда и зоны кемпингов, спланированной также по географическому принципу.

А крупнейшим проектом «первой очереди» станет комплекс для африканских животных. Он будет состоять из трех зданий (первое - павильон для антилоп и зебр, вольер для приматов и цокольный этаж для ночных животных Африки, второе заселят жирафы и ряд птиц – марабу, страусы и другие, третье – информационный центр с библиотекой, где будут проходить лекции и занятия с детьми). «Там же мы построим еще одну большую бесплатную детскую площадку, уже в африканском стиле», - добавил директор зоопарка.

Пока затраты на обустройство зоны «Африка» в зоопарке оценивают в пределах полутора миллиардов рублей, но не исключают, что в процессе строительства она может увеличиться до двух миллиардов.

В целом же, концепция развития предусматривает создание еще пяти-шести таких же масштабных объектов в ближайшие двадцать лет, а также о сооружении ряда павильонов меньшего размера. Правда, в большинстве случаев речь идет о перестройке уже существующих зон. «Скажем, есть у нас сейчас комплекс псовых, в нижней части зоопарка. Он будет полностью перестроен в комплекс для тапиров, окапи и ряда крупных копытных видов. Но есть на территории зоопарка еще и 23 гектара, которые пока вообще не освоены. Там мы хотим построить комплексы для носорогов и бегемотов, для человекообразных обезьян», - пояснил Андрей Шило.

Естественно, не осталась в стороне тема влияния международной обстановки на работу зоопарка, в частности – на обмен животных с другими крупными мировыми зоопарками. «Пока, к сожалению, такое сотрудничество оказалось замороженным, за исключением направления Южной и Юго-Восточной Азии. Но там мы пока только начинаем сотрудничать. Также надеемся открыть для себя африканское направление. Недавно Союз зоопарков России выступил с законодательной инициативой по упрощению процедуры ввоза и обмена животными с африканскими зоопарками. Идет процесс перенацеливания. И в этом году пока каких-то масштабных обменов, получения животных из-за границы нами не планируется», - ответил руководитель зоопарка.

Сергей Исаев

Изменение климата приводит к увеличению частоты пожаров в бореальных лесах Евразии. Повторные пожары с периодичностью чаще одного раза в 15 лет на одной территории могут привести к безвозвратной потере 3 миллионов квадратных километров леса к концу столетия. Такое развитие событий может способствовать ускорению глобального потепления, уничтожению крупнейших сохранившихся нетронутых лесов в мире и негативно повлиять на здоровье и экономическое благополучие людей. Результаты исследования опубликованы в журнале Science of The Total Environment.

Изменение климата приводит к увеличению частоты и силы лесных пожаров. Особенно это заметно в бореальных лесах Евразии — тайге. Лесные пожары — одна из крупнейших причин гибели таежной растительности. Неоднократные повторения пожаров на этих территориях приводят к стремительному увеличению риска безвозвратной утраты лесов.

Международный коллектив ученых, в который вошли исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», рассчитал риски потери бореальных лесов Евразии в связи с учащающимися пожарами и спрогнозировал их будущее до 2115 года. Исследователи обнаружили, что в настоящее время более 130 тысяч квадратных километров леса подвержены высокому или экстремальному риску уничтожения в результате пожаров, еще 3 миллиона квадратных километров будут под угрозой к концу века.

Бореальные леса Евразии занимают почти треть всех лесных площадей мира и содержат больше половины мировых запасов углерода, хранящегося в наземной биомассе и почве. При этом темпы потепления в этом регионе являются одними из самых высоких в мире. На южных границах евразийской бореальной зоны появляется все больше свидетельств потери лесов, вызванной пожарами. Повторные пожары уничтожают молодые деревья, не успевшие дать новые семена. В результате такие территории заменяются степью или лугами.

Ученые рассчитали межпожарный интервал и связанный с ним риск утраты лесов на основе различных баз спутниковых данных по пожарам и климату для всего Евразийского региона. С учетом того, что с 1985 по 2015 год температура в лесной зоне Евразии росла на 0.04 °C в год, ученые спрогнозировали сокращение межпожарного интервала до 30 лет и меньше на значительных территориях. Ученые предсказывают пятикратное увеличение площадей с высоким или экстремальным риском обезлесивания в период с 2015 по 2045 год, и 25-кратное увеличение к 2115 году. То есть около 20% всех евразийских бореальных лесов будут находится под угрозой обезлесивания в результате пожаров к концу века. Наибольшему риску подвержена восточная часть Евразии.

Значительные площади с высоким и экстремальным риском потери лесов находятся в Забайкалье, Красноярском крае, Иркутской области и Якутии. Исследования показали, что повторные нарушения, в том числе рубки, снижают способность сибирских лесов к восстановлению. В России посадка деревьев после рубки является стандартной практикой, но в наиболее пожароопасных районах юга Сибири около 50% площадей, занятых культурами, сгорают в течение 15 лет, что может привести к потере леса.

«В бореальных лесах Евразии уже наблюдается увеличение продолжительности пожароопасного сезона, частоты и силы пожаров, а также площади, пройденной огнем. При дальнейшем росте температур прогнозируется еще большее увеличение площади пожаров по всей Евразии. Мы рассчитали межпожарные интервалы и связанные с ними риски безвозвратной потери леса. Мы обнаружили, что 1,2% евразийской бореальной зоны уже подвержены высокому и экстремальному риску обезлесивания, вызванного пожарами, 11% площади региона подвержены умеренному риску, а еще 3 миллиона квадратных километров, более 20% евразийской лесной зоны, будут под угрозой к концу века. Это может привести к деградации или уничтожению некоторых из крупнейших сохранившихся нетронутых лесов в мире, негативно повлиять на здоровье и экономическое благополучие людей, живущих в регионе, а также ускорить глобальное изменение климата», — рассказала Елена Кукавская, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.

В частности, ученые отмечают, что повсеместная потеря лесов в Восточной Евразии и увеличение частоты пожаров ускорит потерю мест обитания и связанного с ними биоразнообразия, которые уже происходят угрожающими темпами. Евразийская бореальная зона содержит значительные запасы углерода. Рост пожаров в данном регионе приведет к масштабным потерям углерода и усилит последствия изменения климата. Увеличение пожарных эмиссий также, вероятно, усугубит проблемы с качеством воздуха и связанные с ним проблемы со здоровьем, которые уже возникают в таких городах как Новосибирск, Красноярск и Якутск. Утрата лесных товаров и коммерчески ценных древесных пород может негативно сказаться на экономическом и социальном благополучии местного населения, зависящего от лесной промышленности.

Исследование поддержано Советом по исследованию окружающей среды Великобритании, Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), Российским фондом фундаментальных исследований, Правительством Красноярского края и Красноярским краевым фондом науки

Группа ученых Института цитологии и генетики СО РАН в ходе продуктивной коллаборации с коллегами из США - группой Игоря Шарахова, провели анализ генома нескольких видов комаров рода Anopheles. Результаты работы опубликованы в Nature Communications.

Комары-анофелесы известны как переносчики малярии, заболевания, которое ежегодно уносит сотни тысяч человеческих жизней. Эффективность существующих противомалярийных вакцин является довольно низкой. А наиболее распространенные способы борьбы с комарами-переносчиками (осушение болот и обработка территорий ДДТ) наносят существенный урон окружающей среде. В этой ситуации, запрос на создание препаратов, которые бы действовали избирательно, исключительно на комаров, очень высок. И работа новосибирских ученых – еще один шаг к решению этой задачи.

«Метод Hi-C, который мы использовали, позволил нам расшифровать последовательности генома пяти видов комаров Anopheles. Это крайне важная информация для тех, кто работает над способами борьбы с переносчиками. Например, теперь можно понять, как в ходе эволюции комары приспосабливаются к испльзованию человека или крупного рогатого скота в качестве кормовой базы, или как происходит адаптация к существующим инсектицидам или переносу малярийного плазмодия. Это открывает новые методы борьбы с этими насекомыми – в том числе методами редактирования генома, например, при помощи цепной мутагенной реакции. Ведь для того, чтобы воздействовать на какой-то ген комара, надо знать, как геном устроен. Именно на этот вопрос отвечает наше исследование», - рассказал ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Вениамин Фишман.

Работа ученых внесла существенный вклад и в изучение пространственной организации ДНК в клеточных ядрах. Полтора десятилетия назад в распоряжении генетиков появился инструмент, позволяющий узнать пространственную структуру укладки ДНК внутри ядер клеток – тот самый метод Hi-C, о котором говорилось выше. «То, что укладка ДНК содержит много петель, было ожидаемо. Иначе длинную молекулу не упаковать в маленькое ядро. Интересно другое, эти петли, как выяснилось, располагаются в неслучайных местах и являются не статичными, а динамичными», – отметил Вениамин Фишман.  

Более того, выяснилось, что расположение этих петель прямо влияет на то, как будет «работать» ДНК и нарушение архитектуры этой молекулы связано с рядом наследственных заболеваний (при этом сами гены мутацией не затронуты, меняется лишь их расположение относительно друг друга).

До сих пор считалось, что есть два механизма образования петель ДНК. Однако, построив 3D-карту генома комара, ученые увидели необычные особенности его архитектуры. «У анофелесов формируются огромные петли, в основании которых встречают друг друга удаленные на 10 миллионов пар оснований участки генома. Такая встреча никак не может быть случайной - это все равно что каждое утро случайно встречать на улице Москвы одноклассника, который живет в другом районе. Вероятно, мы нашли какой-то новый механизм образования петель в ДНК - потому что ни один из ранее известных для наших петель не работает», – подытожил ученый.

Теперь перед исследователями встает новый блок задач, например, понять, что дает этот механизм комарам и является ли он уникальной особенностью этих насекомых или – встречается и у других организмов.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Еще в начале пандемии в Японии за один день практически раскупили всю туалетную бумагу. Газета "Асахи симбун" писала, что причиной ажиотажа послужил слух, будто бумагу и лицевые маски производят из одинакового сырья. Похожие истории происходили в Германии, Британии, России и в других странах. "Битвы за туалетную бумагу" даже стали предметом научных исследований.

Ряд психологов считает, что панические закупки продуктов и бытовых принадлежностей — это проявление массового психоза, вызванного сильным стрессом в обществе. В прошлом во время эпидемий и социальных кризисов часто возникали такие наваждения, когда тысячи людей начинали вести себя агрессивно или впадали в панику. И хотя общество поменялось, вспышки "психических эпидемий" все еще случаются.

Холера от поляков и "Великий страх"

В 1830–1831 годах в Российской империи бушевала эпидемия холеры. Чиновники вводили карантин, полиция не пускала людей даже в церкви. Это привело к обратному эффекту: люди начали бунтовать. "Распространилась молва, будто холеру производят люди злонамеренные, подкупленные поляками, французами и турками, кои, отравляя колодцы и съестные припасы, производят смертность под видом холеры", — писал в донесении один жандармский офицер.

На фоне реальной войны властей против болезни началась другая — народная война против воображаемого врага. В столице люди собирались толпами и нападали на предполагаемых отравителей. Поводом для расправы могла стать мелочь: модная прическа или вычурная одежда, книги или журналы в сумке, иностранный выговор. По городам ходили листки-прокламации: "Начальники ваши — злейшие враги, взявшие с поляков большую сумму денег, чтобы всех вас отравить к Ильину дню".

За 40 лет до этого во Франции произошли события, которые получили название "Великий страх". Страна в тот период переживала сильнейший экономический кризис. По городам прокатились восстания против власти короля. К столице стянули верные королю войска, а парижане захватили и разрушили Бастилию, в которой содержались политические узники.

Летом 1789 года в разных местах страны распространилась легенда о нашествии то ли разбойников, то ли британцев, то ли австрийцев. Говорили, что они громят села, разоряют поля и сжигают хлеб. Эти страхи не имели под собой абсолютно никаких оснований. Тем не менее тысячи людей в разных регионах страны рассказывали друг другу ужасающие истории о злодеяниях оккупантов.

В городах шли беспрецедентные приготовления к самозащите. Составлялись отряды ополченцев, выставлялись дозоры; повсюду находились те, кто якобы воочию видел приближающихся "разбойников". Паника охватила большую часть страны, но вскоре так же быстро улеглась. Разбойники так и не появились. Зато спустя несколько лет страну охватил революционный террор, и многие аристократы были казнены.

Заражение как способ выжить

События, подобные тем, что случились в России и Франции, принято называть массовыми психозами или психическими эпидемиями. Именно после революционных событий во Франции их стали изучать врачи и ученые. По аналогии с обычными инфекциями они считали, что существуют и инфекции "умственные", или "моральные".

Социолог и психолог Альфред Эспинас одним из первых обратил внимание, что и человеческие, и животные общества подчиняются эффекту подражания. Самый простой пример — зевота. Высокоразвитые животные, такие как собаки, кошки и шимпанзе, при виде другой зевающей особи непроизвольно повторяют это движение. У людей Эспинас приводил в пример "заразительный кашель": когда в театре кто-то начинает кашлять, кто-то из соседей обязательно подхватывает.

Спустя больше чем столетие у этой особенности найдут конкретный источник. Итальянский нейробиолог Джакомо Риццолатти обнаружил в мозгу сеть нейронов, которые возбуждаются в процессе имитации действий другого — или наблюдения за его действиями. Риццолатти назовет их "зеркальными нейронами". Они играют ключевую роль в действии "стадного инстинкта" и, как считается, отвечают за эмоциональное заражение.

Биологическая "синхронизация" в целом свойственна многим видам — это связано с эволюционной стратегией выживания. Синхронно двигаются стаи рыб, птиц, хором квакают лягушки в пруду. Когда одна цикада запевает, остальные подхватывают, и вскоре уже гремит целый хор. "Синхронные действия стаи сбивают с толку хищников, — объясняет физиолог Вячеслав Дубынин. — Если лягушки квакают хором, то шанс, что самки прилетят на этот громкий звук, тоже оказывается гораздо выше".

Подражание происходит не только на уровне действий, но также ощущений и эмоций, подчеркивает эксперт. Это очень древний механизм. Например, в сообществах насекомых или голых землекопов (вид грызунов) лидер выделяет феромоны, которые управляют поведением подчиненных, снижая и повышая уровень агрессии. Выделение гормонов у одной особи вызывает отклик у других.

Болезни без возбудителя

Эмоциональное заражение может быть настолько сильным, что иногда даже вызывает появление физиологических симптомов. Если эмоции (страх, тревога, гнев) достаточно сильны, чтобы вызвать у человека состояние, подобное трансу, его тело само может воспроизводить ожидаемые ощущения. Этим, в частности, объясняют то, что подготовленный человек может ходить босиком по раскаленным углям и не чувствовать боли.

В 1998 году в Иордании после массовой вакцинации от столбняка 800 подростков поразила странная побочная реакция. Они утверждали, что не могут стоять и шевелиться: ноги и руки не слушались их. Но результаты расследования показали, что вакцина не была испорчена, а сам синдром не был связан с введением конкретного препарата. Врачи заключили, что произошло самовнушение. При этом ранее в средствах массовой информации активно муссировались сообщения о том, что вакцина якобы опасна.

Другой характерный случай, известный как "паника покемонов", произошел в Японии в 1997 году. После просмотра одной из серий аниме "Покемоны" в больницы обратились сотни зрителей, у которых наблюдались эпилептические припадки. Исследователи этого случая отмечали, что только часть пострадавших ранее страдала от эпилепсии. А наблюдения за пациентами показали, что большинство из них после этого случая не испытывали ничего подобного.

Отчасти этот инцидент — как установили позже специалисты Эксетерского университета — возник из-за особых световых вспышек. При частоте мигания от 10 до 30 Гц у пострадавших происходила синхронизация активности клеток зрительной коры. Эта активность затем распространялась дальше в мозг и вызывала всплеск неконтролируемой активности. Именно это происходит во время эпилептического припадка.

Однако психолог Бенджамин Редфорд в статье "Паника покемонов 1997 года" отмечал, что за помощью обращались и те, кто не видел саму серию. Волна госпитализаций не ограничилась днем показа серии, как многие предполагали. В течение следующих дней сюжет о первых припадках показывали по телевидению, число пострадавших с теми же симптомами увеличилось в несколько раз (тогда еще нужную серию нельзя было найти в интернете).

Травма ищет выход

Некоторые виды массовых психозов находят волнами и повторяются из раза в раз — как и обычные эпидемии. Причем выглядит все так, как будто их приносит "вирус", нацеленный на определенную популяцию или национальную группу. Классический пример — синдром коро, о котором большинство европейцев никогда не слышали, но который хорошо знают в Азии.

Чаще всего он встречается у жителей Китая и Таиланда, а также Африки, и касается мужчин. При нем человека преследует навязчивое ощущение, будто его половой член постепенно втягивается в тело. Жертва в это время испытывает панический страх смерти. На самом деле ничего подобного с ней не происходит, но беспокойство так сильно, что многие попадают в психиатрическую лечебницу.

Антропологи считают, что корни это синдрома отчасти уходят в древние китайские поверья о том, что потеря пениса приводит к смерти. В Африке существуют свои легенды, согласно которым половые органы могут быть взяты злыми духами в качестве "залога". Так, в 1997 году очередная эпидемия коро в Нигерии и Камеруне сопровождалась потасовками. "Больные" нападали на прохожих, в которых подозревали колдунов.

Другой пример — "синдром отстраненности", который встречается почти исключительно в Швеции. Его обычно переживают дети 9–18 лет, чьи семьи бежали от войны или других катастроф и нашли приют в этой стране. Больные перестают двигаться, говорить, не могут есть и пить, страдают от недержания и не реагируют на внешние раздражители.

По мнению Карла Саллина, педиатра детской больницы имени Астрид Линдгрен при Каролинском университете, это результат психологической травмы, пережитой детьми. При этом, возможно, сама система адаптации беженцев в стране создает условия, при которых травма выражается именно таким образом. "Если соответствующим образом подпитывать такое поведение в обществе, случаев станет больше", — считает он.

Американский исследователь Кристиан Хемпельман, изучавший феномены массовых психогенных болезней, полагает, что психические эпидемии зарождаются в группах людей с низким статусом, испытывающих угнетение и недостаток контроля над своей жизнью. Из-за строгих социальных требований у них нет возможности выразить свой стресс иначе или пройти психотерапию. В результате он выплескивается в форме состояний, которые принимают легитимную для общества форму (например, "местной" болезни или обычая).

В ожидании "синдрома бесконтрольной мутации"

Несмотря на развитие грамотности и повышение уровня жизни, массовые психозы не остаются в прошлом, а только меняют обличие. По мнению медицинского социолога Роберта Бартоломью, сегодня на место страхов перед таинственными потусторонними силами приходят новые страхи. И у них появляется новый мощный способ распространения — интернет и социальные сети.

Например, в августе 2018 года в небольшом мексиканском городке произошло трагическое событие. Разъяренная толпа мужчин сожгла двух приезжих заживо. Этому предшествовали слухи о том, что богатые иностранцы воруют местных детей на органы. Власти регулярно опровергали эти слухи, однако в соцсетях неоднократно появлялись якобы истории о таких похищениях.

По мнению Бартоломью, интернет-среда (и особенно соцсети) создает благоприятную почву для вспышек психических эпидемий. Он сравнивает соцсети с эхо-камерами — устройствами, в которых любой звук отражается и многократно усиливается. Из-за алгоритмов и собственных настроек человек оказывается окружен той информацией, которая отвечает его верованиям. При этом усиливается подозрительность по отношению к внешней информации.

Другая причина психозов — обилие противоречивой информации и футурошок. Этот термин ввел во второй половине XX века социолог Элвин Тоффлер. Технологии развиваются быстро, а их возможности зачастую превосходят уровень понимания среднего человека. Столкновение (например, в СМИ) с более продвинутой технологией, чем уже знакомые, вызывает опасения у части общества. Особенно это касается тех областей, которые способны изменить природу человека или целого общества (микробиология, генетика, кибернетика, биохимия).

"В XXI веке эпидемии психозов будут, вероятно, процветать за счет страха и неуверенности в связи с террористическими угрозами, проблемами окружающей среды и развитием технологий, — объясняет Роберт Бартоломью. — Какие новые формы он примет, мы не в состоянии предсказать. Возможно, это будет синдром превращения в робота или страх бесконтрольной мутации".

По мнению эксперта, невозможно предсказать, будут ли психические эпидемии столь же массовыми, как и в прошлом. Многое зависит от того, какой будет жизнь в обществе, уровень благосостояния и образования. Чем хуже среда, чем меньше в ней механизмов поддержки, чем выше уровень недоверия и агрессии, тем больше вероятность таких вспышек.

Антон Солдатов

Метод захоронения углекислого газа (Сarbon Сapture, Utilisation and Storage – CCUS) достаточно давно применяется за рубежом – в Норвегии, Канаде, Германии, США, Китае и т.д. – в целях смягчения последствий изменения климата. В России на сегодняшний день действующих проектов в этой области нет, хотя в стране существуют хорошие предпосылки для его применения. Ученые Новосибирского государственного университета и Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН изучили регионы РФ с точки зрения перспектив захоронения углекислого газа (реализации проектов CCUS) по региональным критериям и составили интерактивную карту, на которой отражены зоны с максимальным полезным «зеленым» эффектом. Результаты исследования опубликованы в журнале «Нефтяное хозяйство».

Для захоронения углекислого газа наиболее перспективными в мировой практике признаны существующие подземные хранилища газа (ПХГ), выработанные месторождения углеводородов, глубокозалегающие водоносные горизонты, не применяемые для питьевого и хозяйственного водоснабжения, а также искусственно созданные объекты в соляных, глинистых, угольных, базальтовых и других слабопроницаемых отложениях. Поскольку применение метода связано с нарушением естественных гидрогеологического, гидродинамического и геотермического режимов и может приводить к загрязнению атмосферы, ученые изучили перспективы каждого региона.

— Самый общий уровень прогноза – региональный, он позволяет оценить территорию как благоприятную или неблагоприятную для захоронения CO2, включает оценку геологического строения, структурно-тектонических условий, уточнение литологических, гидрогеологических, геотермических особенностей и природоохранных ограничений. Следующий уровень – зональный, позволяющий закартировать перспективные водоносные горизонты для реализации проектов CCUS в плане и геологическом разрезе. При третьем – локальном – уровне прогноза с учетом действующих лицензионных соглашений на разные виды полезных ископаемых осуществляется обоснование конкретных объектов для проектирования полигонов под закачку углекислого газа. На сегодняшний день мы закончили региональный прогноз, приступили к реализации зонального уровня и создали интерактивную карту, на которой каждый регион нашей страны будет описан с точки зрения перспектив захоронения углекислого газа, — прокомментировал доктор физико-математических наук, профессор Механико-математического факультета НГУ, директор Научно-образовательного центра «Газпромнефть – НГУ» Сергей Головин.

В результате проведенного анализа новосибирские ученые выяснили, что в пределах Восточно-Европейского гидрогеологического региона наиболее перспективными являются Московский, Северо-Двинский, Ветлужский, Приволжско-Хоперский, Волго-Сурский и Камско-Вятский артезианские бассейны. Печорский артезианский бассейн, расположенный в пределах Печора-Баренцевоморской платформенной плиты, также относится к высоко перспективным. В Западно-Сибирском регионе перспективны Тазовско-Пурский и Иртыш-Обский; в арктическом секторе Восточно-Сибирского гидрогеологического региона – Пясино-Енисейский и Балахнинский артезианские бассейны. Южнее выделяются наиболее перспективные Путоранский, Нижне-Тунгусский, Катангский и Приангарский артезианские бассейны.

— В дальнейшем мы планируем использовать методы численного моделирования гидрогеохимических процессов, сопровождающих захоронение СО2, и совместить их результаты с геопространственными данными по гидрогеологическим структурам. Это станет основой для цифровой трансформации зональных гидрогеологических моделей и позволит предложить рекомендации по конкретным местам захоронения, — сказал кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией гидрогеологии осадочных бассейнов Сибири ИНГГ СО РАН, доцент Геолого-геофизического факультета НГУ Дмитрий Новиков.

Проект поддерживается в рамках программы «Приоритет-2030».

Пресс-служба НГУ

19 апреля 2022 года в пресс-центре «ТАСС-Сибирь» представители научных институтов Сибири рассказали новых разработках в области импортозамещающих технологий, зарегистрированных патентах, а также о планах их получения и внедрения в производство.

Как отметил в своем выступлении директор национального исследовательского медицинского центра (НИМЦ), член-корреспондент РАН Вадим Степанов, наши медицинские НИИ играют в этом процессе двоякую роль. С одной стороны, практически все они имеют свои клиники, в которых лечатся тысячи сибиряков и потому – выступают крупными потребителями импортных лекарств, оборудования, расходных материалов. С другой – сами выступают разработчиками новых препаратов и технологий. Некоторые из этих разработок вполне могут замещать импортный продукт, другие и вовсе превосходят его и сами вызывают интерес со стороны потенциальных экспортеров.

Если говорить в целом, то ситуация с импортозамещением в области здравоохранения сложилась довольно непростая. «Сегодня на долю отечественных производителей в закупках наших клиник приходится примерно 25 %, остальное – это импортная продукция. И с этими цифрами, конечно, надо работать», - отметил Вадим Степанов.

Дело не ограничивается констатацией фактов, работа идет и началась она не в этом году. На базе одного лишь НИИ кардиологии создаются десятки различных технологий, которые могут заместить зарубежные аналоги. В частности, это комплекс, который позволяет точно локализовать нарушения ритма сердца и проводить прицельное, точечное лечение его нарушений. «Есть зарубежные аналоги, но наш комплекс значительно дешевле и не менее эффективен. Уже создан прототип этого прибора. Впереди его серийное производство», - продолжил Степанов.

Есть и принципиально новые решения, не имеющие импортных аналогов. Это, например, операционный катетер для экстракции тромба из коронарной артерии при коронарном атеросклерозе. Он вводится через сосуды и проникает в место, где расположен тромб, он всасывается и извлекается вместе с катетером.

Еще одно важное направление - – создание отечественных аналогов радиофармпрепаратов, которые сегодня широко применяют в диагностике онкологических заболеваний на ранних стадиях. Этой работой в настоящее время занимаются в НИИ онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра (НИМЦ) совместно с Томским политехническим университетом.

«Приведу пример. Для диагностики распространения рака молочной железы эффективно использовать радиофармпрепарат, который производят в Ирландии. Из-за санкций, введенных в отношении России Западом, мы фактически утратили доступ к этому препарату. Мы разработали его аналог и готовы запустить его производство на территории нашей страны в течение полугода», - рассказал директор НИИ онкологии Томского НИМЦ академик РАН Евгений Чойнзонов.

В целом, до конца года томские ученые готовы представить еще ряд отечественных аналогов импортных радиофармпрепаратов. Особенно, если государство прислушается к их предложениям по упрощению ряда бюрократических процедур, связанных с испытаниями новых лекарств, что значительно снизит сроки их испытаний и выведения на рынок.

Вообще, на пресс-конференции говорили не только о разработках, над которыми уже трудятся сибирские ученые, но и о шагах со стороны государства, способных сделать этот процесс более быстрым и эффективным. Причем не все меры, из тех, что сегодня обсуждаются в обществе, так полезны, как это может показаться.

Например, ученых попросили прокомментировать идею отказа от современных международных стандартов в испытаниях новых лекарств и возврата к протоколам времен СССР с целью удешевить и сократить процесс. Участники пресс-конференции не поддержали эту идею. «Прошло тридцать лет, методы и технологии создания лекарств и их проверки существенно поменялись. И если мы вернемся к прежним подходам, то может получим какой-то временный тактический успех, но однозначно проиграем в долгосрочной перспективе», - подчеркнул Вадим Степанов.

А вот если упростить ряд чисто бюрократических процедур в этом процессе (не влияющих на изменение собственно стандартов), то это само по себе заметно ускорит процесс выведения новых фармпрепаратов на отечественный рынок. Также, как отметила главный врач Новосибирского НИИ травматологии и ортопедии Елена Губина, необходима отдельная программа государственных заданий (и государственной поддержки) для НИИ медицинского профиля, которая сделала бы их работу более согласованной и взаимодополняющей.

Сергей Исаев

Группа ученых из России и Беларуси разработала мощные сверхвысокочастотные (СВЧ) фотодиоды, которые могут использоваться в качестве ключевых компонентов на волоконно-оптических линиях связи. Эти фотодиоды способны выдавать быстроменяющийся ток большой мощности, преобразуя его из быстрого (высокочастотного) лазерного излучения. Технология передачи информации, в которой применяются СВЧ-фотодиоды, относится к радиофотонным и позволяет транслировать СВЧ-сигнал на большие расстояния по оптоволокну почти без потерь и не требует преобразований сигнала вида «аналог-цифра».

Результаты работы коллектива исследователей из Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) и Государственного научно-производственного объединения «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника» Национальной академии наук Беларуси (НАНБ) удостоены 21 апреля премии имени академика  В.А. Коптюга и опубликованы в журналах Journal of semiconductors, «Журнале технической физики» и других. Исследование выполнялось при поддержке Российского научного фонда (проект № 19-72-30023) и Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 20-52-26013).

 Волоконно-оптические линии связи используются повсеместно: в первую очередь, для предоставления широкополосного кабельного интернета и передачи данных сотовой связи. Обычно мы встречаемся с трансляцией именно цифрового сигнала по оптоволокну.

Однако передача аналоговых высокочастотных сигналов на большие расстояния нужна для решения ряда задач спутниковой связи (связи наземных антенн с центром управления), многоканального телевещания (трансляции больших мероприятий, соревнований, передаче видео высокого разрешения в режиме реального времени), синхронизации сетевого времени (при проведении финансовых операций, биржевой торговле, в центрах обработки данных).

 Радиофотонная технология нового поколения Radio Over Fiber (радио-по-волокну) не требует преобразования радиочастотного сигнала в цифровой. Она обеспечивает широкую полосу пропускания (от 10 гигагерц и выше), что эквивалентно передаче десятков-сотен гигабит в секунду на расстояния до ста километров.

Основные компоненты системы передачи данных ― оптоволоконная линия, полупроводниковый лазер, модулятор и фотодиод. Лазер передает информацию по оптоволокну. Модулятор «настраивает» характеристики лазерного луча в соответствии со свойствами входного радиосигнала. Фотодиод, на выходе линии передачи, преобразует оптический сигнал в электрический для подачи конечному пользователю.

«К фотодиоду предъявляются большие требования: ему предстоит, во-первых, выдавать ток большой мощности (десятки-сотни милливатт), во-вторых, ток должен быть быстроменяющийся, следуя за характеристиками лазерного излучения (диапазон частот 10-50 гигагерц). Важно одновременное выполнение двух требований, и его получить значительно сложнее, чем каждого отдельно», ― говорит один из авторов исследования, старший научный сотрудник ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Александр Михайлович Гилинский.

 Разработка конструкции фотодиодов проводилась совместно специалистами НАНБ и ИФП СО РАН, а технология их изготовления была разработана в ИФП СО РАН. Технология сложна и включает 14 этапов, один из важнейших среди них ― синтез многослойной полупроводниковой структуры методом молекулярно-лучевой эпитаксии.

«Полупроводниковая гетероструктура синтезируется на основе твердых растворов индий-галлий-мышьяк и индий-алюминий-мышьяк (InGaAs/InAlAs) на подложке фосфида индия (InP). Тонкие (в десятки и сотни нанометров) слои отличаются по составу — во время синтеза варьируются соотношения молекулярных потоков металлов: индия, галлия и алюминия. Это определяет свойства каждого слоя: поглощающего, барьерного, варизонного. Все вместе они работают так, чтобы фотодиод мог уловить максимальное количество фотонов, быстро и эффективно преобразовать их в носители заряда, при этом минимизировав токи утечки», ― объясняет Александр Гилинский.

После того, как гетероструктура выращена в сверхчистых условиях в вакуумной камере, технологи проводят с ней еще много операций, нужных для получения отдельных фотодиодов. Диаметр фоточувствительной площадки готового компонента от 10 до 40 микрон (микрон – одна тысячная миллиметра). Фотодиод должен быть сравнительно маленьким, так как большой размер препятствует быстродействию ― выдаче часто меняющегося электрического сигнала.

Технические характеристики разработанных устройств аналогичны характеристикам компонентов, производимых за рубежом (в США).

«В Российской Федерации такие фотодиоды на данный момент изготавливались только в ИФП СО РАН. Мы полностью владеем технологией и при необходимости можем в ней что-то поменять, если к изделию предъявляются другие требования», ― подчеркивает Александр Гилинский.

Основные компоненты системы Radio Over Fiber ― полупроводниковые, и материал для них может быть синтезирован с помощью метода молекулярно-лучевой эпитаксии.

«Разработанная технология создания фотодиодов дает нам преимущество ― если нужно сделать структуры для других компонентов (лазера, электрооптического модулятора), у нас накоплен большой опыт. К тому же иметь одну технологию для изготовления нескольких разных приборов было бы выгодно, ― можно использовать одни подходы, они не совпадут на сто процентов, но общее сходство будет», ― добавляет Александр Гилинский.

Конечно, сейчас есть и другой способ транслировать радиосигнал «по проводам» ― для этого используется коаксиальный кабель ― многим он знаком, например, как телевизионный. Но радиосигнал СВЧ-диапазона в коаксиальном кабеле затухает очень быстро (на метровых расстояниях), а по оптоволокну может транслироваться на десятки и сотни километров.

В частности, поэтому применение технологии Radio Over Fiber востребовано при проведении трансляций крупных мероприятий — для многоканальной передачи видео высокого разрешения.

В ближайшее время специалисты ИФП СО РАН планируют рассказать о результатах следующего шага — изготовлении фотоприемника с интегрированным усилителем — на конференции «Мокеровские чтения». Для решения этой задачи исследователи (вместе с коллегами из Томска) применяют технологические приемы, разработанные при создании вышеописанных мощных СВЧ-фотодиодов.

Пресс-служба ИФП СО РАН

Президент РФ Владимир Путин объявил 2022-2031 годы в России Десятилетием науки и технологий, следует из указа главы государства, опубликованного в понедельник на официальном интернет-портале правовой информации.

"В целях усиления роли науки и технологий в решении важнейших задач развития общества и страны, учитывая результаты, достигнутые в ходе проведения в 2021 году в РФ Года науки и технологий, постановляю объявить 2022-2031 годы в РФ Десятилетием науки и технологий", - говорится в указе.

Согласно ему, основными задачами проведения Десятилетия науки и технологий являются привлечение талантливой молодежи в сферу исследований и разработок, содействие вовлечению исследователей и разработчиков в решение важнейших задач развития общества и страны, повышение доступности информации о достижениях и перспективах российской науки для граждан.

Путин также образовал координационный комитет по проведению Десятилетия науки и технологий, его сопредседателями стали помощник президента Андрей Фурсенко и вице-премьер Дмитрий Чернышенко. Всего в состав комитета вошли более 30 членов.

Президент поручил правительству в трехмесячный срок утвердить рассмотренный координационным комитетом план проведения тематического Десятилетия, обеспечить подготовку и ежегодное рассмотрение отчетов о ходе реализации такого плана, обеспечить все необходимое финансирование. В свою очередь властям субъектов РФ рекомендуется принять участие в реализации плана, а также разработать и утвердить региональные планы.

В наше время достаточно много пишут о трагических страницах отечественной биологической науки, о разгроме генетики, о навязывании мракобесных идей сторонниками Трофима Лысенко и тому подобное. Да, всё это было. Однако эти трагические события несколько затеняют предшествующий период, когда в научной периодике регулярно появлялись статьи о достижениях советских генетиков, велись рассуждения о законах наследственности, о новых подходах к селекции на основе генетических исследований. Действительно, было время, когда генетику никто и не думал объявлять «продажной девкой империализма».

Весьма примечательно, что начало 1930-х годов было если и не золотой эпохой нашей науки, то уж по праву – эпохой грандиозных замыслов, воплощавшихся в интересные инновационные разработки, чья актуальность не утрачена и по сей день. Это касается не только генетики. В свое время мы уже писали о том, что с подачи академика Абрама Иоффе физика пришла на помощь аграриям. В принципе, научные основы сельского хозяйства закладывались не только с участием агрономов. Физика предлагала здесь свою помощь самым «нестандартным» образом. Уже в те годы отмечалось ее растущее влияние на другие науки – химию, биологию, геологию, астрономию и т.д. Агрономические науки, хоть и с некоторым запозданием, но также оказались в сфере влияния физики.

Заслуга академика Абрама Иоффе как раз в том и заключалась, что он обосновал важность привлечения физических методов исследования к сельскохозяйственной практике, обосновал применение физических способов к управлению факторами урожайности и продуктивности. Этими вопросами занимались соответствующие научные организации, одну из которых возглавлял сам академик Иоффе.

В 1932 году в Советском Союзе был создан Физико-агрономический институт, в задачу которого как раз входил поиск путей и методов привлечения физики в борьбе за высокие урожаи с полей и за высокую продуктивность животноводства. С самого начала Институт должен был найти пути решения как минимум трех важнейших проблем. Первая проблема была связана с поиском возможностей искусственного улучшения структуры почв. Вторая проблема касалась использования искусственного освещения растений в условиях закрытого грунта. Третья проблема касалась влияния ультрафиолетового света на животные организмы.

Таким образом, оказывая воздействия на почву, растения и животных, Институт пытался придать им новые полезные свойства, параллельно вооружая агрономические науки более точными методами измерений.

Как мы знаем, для решения первой проблемы издавна применялись такие традиционные методы, как вспашка, боронование, культивация,  посев многолетних трав и внесение в почву органических удобрений в виде навоза. Институт должен был решить проблему улучшения почвенной структуры по-новому. Основная задача сводилась здесь к тому, чтобы найти способ заполнения пор между частицами почвы специальными жидкими системами, которые после отвердевания образовывали бы механически непрочные прослойки, способные удерживать влагу. Для этого требовалось найти подходящие вещества, способные играть роль такого заполнителя. В ходе исследований выяснилось, что такими «структурными удобрениями» могут стать продукты переработки древесины. Наиболее дешевыми продуктами являются торф и отброс бумажной промышленности – сульфитный щелок. Первый дает торфяной клей, а второй – так называемый коллоид А.

Проведенные Институтом лабораторные испытания показали возможность применения указанных продуктов в полевых условиях. Так, в 1934 году в научной печати сообщалось, что на опытном участке, где были проведены работы по такому искусственному структурированию почвы, удалось получить рекордный урожай овса – 30–40 центнеров с гектара. Как комментировали специалисты Института, искусственное структурирование повышает водопроницаемость почвы и уменьшает общий расход воды за счет снижения испарения с поверхности. Изменяется капиллярная влагоемкость почвы. Даже сыпучие кварцевые пески получают комковатое строение и приобретают положительные физические свойства. Они начинают задерживать влагу и уменьшают испарение с поверхности. Всё это, так или иначе, положительно сказывается на урожайности.

Еще одни важным направлением исследовательской деятельности Института стала работа по формированию благоприятного микроклимата в условиях закрытого тепличного грунта. Возможно, немногие знают, что именно тогда, в начале 1930-х годов, наши специалисты предложили использовать прозрачную пленку в качестве замены традиционному стеклу. Многочисленные работы с такой пленкой (прежде всего, для защиты цитрусовых культур на юге страны и опыты на севере в Хибинах) характеризовали пленку с лучшей стороны. Одно из важных свойств пленки (в отличие от стекла) – возможность пропускать ультрафиолетовые лучи, имеющие огромное значение для развития организмов. На этом основании ученые рекомендовали внедрение прозрачной пленки в тепличное хозяйство страны (то же самое предлагалось сделать и в отношении зданий лечебно-профилактического направления – больниц и санаториев).

Институту удалось поучить пленку, которая была в 50 раз легче стекла и обладала высокой прочностью, что позволяло ее безбоязненно транспортировать в различные пункты страны. Необходимо заметить, что процент боя стекла во время перевозок нередко доходит до 60%, и осколки становятся совершенно непригодными для использования. Тогда как ремонт пленки в случае разрыва осуществлялся простым склеиванием.

Испытания в полевых условиях показали, что пленка обеспечивает также и защиту от излучения, то есть от отдачи тепла почвой. Кроме того, она до минимума сокращает испарение воды почвой и усиливает накопление питательных веществ, в частности, азота. На примере пленки специалисты Института убедились в существенной возможности изменять световой и тепловой режим почвы и растений. В итоге перед отечественной наукой открывались перспективы воздействия на природу в таких масштабах, о чем до тех пор никто не мог и мечтать. Сдерживала, разве что, цена такой пленки. Но ученые уже тогда работали над ее удешевлением.

Параллельно шло изучение теплофизических свойств почвы (на что до этого не обращали внимания). В ходе исследований было установлено, что мы можем не только получить точные характеристики почвы относительно уровня тепла и влаги, но и поставить вопрос о регулировании тепла в почве непосредственным воздействием на ее поверхность. В Институте был сконструирован специальный прибор, измеряющий способность почвы получать тепловую энергию. С помощью такого прибора, утверждали ученые, можно подбирать вещества, резко изменяющие свойства почвы в плане ее теплоемкости и теплоотдачи.

Помимо этого, в Институте проводились работы по выявлению наиболее экономичной - с точки зрения потерь тепла - форму поверхности. Получив предварительные результаты, ученые приступили к полевым опытам для проверки возможности задержания тепла в почве путем особой ее обработки. Аналогичные работы проводились и относительно возможностей удержания влаги в почве. В частности, Институтом изучалась возможность регулирования испарения воды. Совокупно указанные исследования были нацелены на создание такого культурного пахотного слоя, который мог бы в перспективе обеспечить наивысшую производительность почвы, то есть дать наибольший урожай нашим полям.

Как видим, отечественная физика примерно 90 лет назад создала важнейшие заделы для очень важного направления, которое сегодня прочно увязывается с темой продовольственной безопасности. И показательно здесь то, насколько современно звучат упомянутые выше исследования, равно как и их цели и задачи.

Николай Нестеров