Океанские температуры, которые сто лет назад считались экстремальными, с недавних пор стали для нашей планеты нормой. К такому выводу пришли в ходе своих многолетних исследований американские морские экологи – Кисей Танака из Национального управления океанографии и атмосферы в Гонолулу, и Кайл Ван Хоутан из Центра морской жизни в Джуно-Бич (штат Флорида). Результаты исследований были опубликованы в феврале этого года.

Как мы знаем, климатические изменения вызывают серьезную обеспокоенность не только у ученых, но также у политиков и даже представителей деловых кругов. Состояние морских экосистем в этом случае является весьма актуальным вопросом, который интересует не только с теоретической, но и с практической точки зрения. Не нужно объяснять, что морские промыслы играют существенную роль в экономике разных стран, а для некоторых государств и народов они являются основным источником существования.

Глобальное потепление, увеличение числа экстремальных событий начинает вносить существенные коррективы и в текущую экономическую политику, поскольку это прямо отражается на состоянии промыслов. Как отмечают авторы исследования, участники диалога о климате заинтересованы в достоверной информации о динамике изменений, используя ее как основу выстраиваемой политики, направленной на адаптацию и планирование. И в этом случае правильная, объективная характеристика климатических процессов дает набор принципиально важных критериев для выработки самого широкого круга политических решений.

Такую надежную основу как раз должно предоставить предлагаемое исследование, в котором содержится детальный анализ температур поверхности океана за 150-летнюю историю наблюдений – с 1870-го по 2019 годы. Ученые намеренно обратились к историческим данным, способным, на их взгляд, показать реальную, фактическую картину климатических изменений. Такой подход считается более объективным в сравнении с абстрактными прогнозами на основе теоретических моделей (чем обычно злоупотребляют современные климатологи). Зафиксированные на полуторавековом отрезке времени изменения не являются абстракцией – это исторический факт, позволяющий оценить реальную динамику происходящих процессов.

Как подчеркивают сами исследователи, изменения климата в сторону экстремально высоких значений – это не какая-то гипотетическая возможность будущего. Это есть ИСТОРИЧЕСКОЕ СОБЫТИЕ, которое УЖЕ ПРОИЗОШЛО в Мировом Океане. В разных регионах планеты данный процесс происходил по-разному, с разной скоростью – где-то раньше, где-то позже. Тем не менее, ясно одно: начиная с 2014 года, экстремальные температуры затронули не менее 50% поверхности океана, и процесс продолжает развиваться по нарастающей.

Для своих исследований ученые опирались не на среднегодовые, а на среднемесячные значения температур. Это позволило обнаружить новые ориентиры для понимания того, как происходят изменения в океане. Именно таким путем было установлено, что в течение времени (начиная, как мы сказали, с 1870 года) все больше и больше участков воды подвергались воздействию экстремальных температур. Наконец, в 2014 году Мировой Океан достиг «точки невозврата». Начиная с этого года, как минимум половина поверхностных океанических вод достигла температурных значений, превышающих самые экстремальные случаи за период с 1870 по 1919 годы.

Таким образом, за указанный период Мировой Океан находится в состоянии постепенного «разогрева». Всё больше и больше участков подвергаются воздействию экстремальных температур.  Динамика такова, что в наше время, как мы сказали, экстремально высокие значения температур оказываются значительно выше тех экстремумов, что случались сто лет назад. В данном случае исследователи говорят о морских волнах тепла. Они определяют их как необычайно высокие температуры, фиксируемые на том или ином участке океана не менее пяти дней. Выявив частоту таких событий, ученые пришли к выводу, что экстремальная жара уже стала для Мирового Океана современной НОРМОЙ. Иными словами, теперь это никакая не температурная аномалия, а вполне ОБЫЧНОЕ ЯВЛЕНИЕ. И главное, речь здесь идет об исторически задокументированном факте, а не о прогнозе.

Актуальность исследования связана с тем обстоятельством, что быстрый (по историческим меркам) переход экстремальной жары в норму не самым лучшим образом сказывается на состоянии морских экосистем. Жара наносит им непоправимый ущерб, что уже вовсю фиксируется в наши дни. Так, в период с 2013 по 2016 годы масса перегретой воды в восточной части Тихого океана (известная как «Blob») нанесла серьезный ущерб морским экосистемам. В мае 2015 года в самом теплом (центральном) участке температуры оказались на три градуса Цельсия выше обычных средних значений.

Как пишут сами исследователи, негативные последствия экстремальных температур были зарегистрированы во всем мире в виде обширного обесцвечивания кораллов, случаев массовой гибели животных и цветения ядовитых водорослей. Дальнейшая «нормализация» экстремальных значений может существенно повлиять на рост и воспроизводство многих коммерческих рыбных промыслов, приведя к серьезным социально-экономическим последствиям.  Чаще всего такие сигналы необратимого потепления фиксируются в тропических широтах, пишут исследователи. Длительное сохранение такого состояния или (что еще хуже) дальнейшее увеличение экстремальных температур, приводит к тому, что экосистемы выходят за рамки термоустойчивости и приходят к необратимым сдвигам. В принципе, морская биота в состоянии приспособиться к медленным, постепенным изменениям, чего не скажешь о резких изменениях частоты и масштабов экстремальных явлений. Это коренным образом меняет структуру и функции экосистемы.

Исследование показало, что активнее всего такие процессы происходят в тропической части Атлантического и Индийского океанов. Эти процессы уже сейчас отражаются на изменении распространения мигрирующих видов, сильно зависящих от температуры воды.  Этим обусловлено, в частности, перемещение уловов тунца из тропиков в субтропики, что связано, безусловно, с перемещением тропических популяций данной промысловой рыбы.

Прогнозирование изменений климата, уточняют исследователи, до сих пор остается весьма сложной задачей. И в этом случае важным подспорьем для оценки происходящих событий может стать использование исторических данных о климате. Учитывая, что здесь мы имеем дело с точно установленными фактами, у нас будет гораздо меньше препятствий для налаживания конструктивного диалога при обсуждении подобных вопросов.

Николай Нестеров

Опытное сельскохозяйственное производство в селе Елбаши занимается тиражированием семян наивысшей селекции. Предприятие активно развивается, с каждым годом наращивая обороты, осваивает залежные земли, пополняет парк сельскохозяйственной техники.

Это подразделение Института цитологии и генетики СО РАН было организовано в 2012 году на базе принадлежащего Сибирскому отделению Российской академии наук хозяйства.

От глубокого упадка — к интенсивному развитию

Оно находилось тогда в глубоком упадке, обрабатывалось порядка 125 гектаров земли, было животноводство в небольшом объеме. Институт цитологии и генетики забрал его под свое крыло, начал реконструкцию и дальнейшее развитие растениеводческого направления.

«С тех пор мы этим занимаемся, — отметил руководитель опытного сельскохозяйственного производства Института цитологии и генетики СО РАН Иван Михайлапов, — на сегодняшний день, к 2022 году, у нас полторы тысячи гектаров посевных площадей, в работе еще гектаров 250. Брошенные угодья заросли березой, мы их осваиваем, раскорчевываем, очищаем и пускаем в оборот. В ближайшей перспективе планируем довести посевные площади до 2,5 тысяч гектаров. Земля у нас есть, только заросшая. Восстановим постепенно».

Четыре с половиной года назад построили современный зерносушильный комплекс, который с успехом используется уже четыре уборочных кампании. Он необходим в производстве семян, но уже сейчас его мощности для предприятия не хватает. Поэтому ближе к осени начнут его модернизацию по увеличению производительности.

Также развивающемуся опытному производству необходимы дополнительные зерновые склады к трем существующим. В следующем году преобразуют под эти цели один из доставшихся в наследство от животноводства коровник. Помещения для содержания скота без надобности предприятию, где занимаются только растениеводством.

В сельскохозяйственном парке порядка 30 единиц техники: комбайны, тракторы, сеялки, культиваторы. Он постоянно пополняется.

Покупают КамАЗ, который необходим, чтобы вывозить урожай с полей и зерно с базы. Для расчистки полей приобретут новый бульдозер. В перспективе закупка культиватора и плугов.

Семена каких культур готовят

Как пояснил Иван Михайлапов, они производят оригинальные семена овса «Ровесник» и двух сортов пшеницы «Новосибирская 31» и «Новосибирская 18» элита и супер-элита. А также для севооборота выращивают немного гороха.
Существующие мощности переработки и площади для хранения не позволяют увеличить количество культур.

«Есть культуры, которые семеноводы не имеют права перемешивать, — разъяснил ситуацию Иван Васильевич. – Например, ячмень и пшеница. Чтобы получить качественные семена, мы не можем загонять их на один комплекс. Потому что они очень трудноотделимы друг от друга. Добавив фотосепаратор на зерносушилку, можно будет этим заниматься. Мы к этому идем». В дальнейшем ассортимент будут расширять.

По всем правилам селекции

Во всем важно соблюдать технологию. Институт обеспечивает опытное производство материалами из питомника. В селекционной работе необходимо постоянное обновление семян. Иначе с каждым годом ухудшается качество зерна, оно перестает соответствовать растениеводческим нормативам, урожайность падает.

На производстве готовят семена трех сортов элита и супер-элита.
«Наша цель – обеспечивать аграриев оригинальными качественными семенами собственной селекции, — подчеркивает Иван Михайлапов. – На территории, где мы живем, нужно применять то, что мы сами производим. Адаптированное к нашим природно-климатическим условиям».

Поэтому и пользуются спросом оригинальные семена, выращенные по всем правилам селекционной  науки в Искитимском районе. Покупают аграрии всего Сибирского Федерального округа, от Тюмени до Иркутска. Зона охвата огромная.

Местные аграрии оценили качество семян

В последние годы больше покупателей появляется из Искитимского района, ближайших территорий Новосибирской области.

Иван Михайлапов отмечает, что если раньше местные специалисты сельхозпредприятий с недоверием говорили, мол, что можно здесь вырастить, то теперь мнение меняется. Оценили качество, покупают и получив урожай, уже судят по итогу, приезжают за новым материалом.

 «Спрос превышает предложение, — отмечает Иван Васильевич, — У нас много покупателей, семян не хватает. Поэтому и стремимся к интенсивному развитию, к освоению новых земель, увеличению посевных площадей».

Подготовка к посевной идет полным ходом

А сейчас готовятся к весенней посевной кампании. Ремонтируют технику.

Подрабатывают семена. Со склада зерно отвозят на зерносушильный комплекс. А затем уже подработанное, возвращают обратно. Работа кипит.
Оператор зерносушильного комплекса Ралиф Абдуллин следит за показаниями датчиков. На стенде горят зеленые огоньки, видно, какое оборудование сейчас занято в процессе. На табло меняются цифры: это идет отсчет, сколько зерна прошло обработку и поступило в бункер.

«Тонн 20 в день делаем, — отмечает  Ралиф Абдуллин, — пока овес, больше половины сделали. Потом продуем, прочистим и начнем с пшеницей работать».

До начала посевной надо успеть все семена подготовить.

Анна Зубарева, фото автора

В начале осени 2019 года Всемирная организация здравоохранения опубликовала инфографику с инфекциями, которые могут стать причиной эпидемий в ближайшем будущем. Что интересно, коронавируса в этом перечне не было. Но это говорит не об ошибках экспертов ВОЗ, а, скорее, о том, что вирусная угроза намного шире, чем многие думают. А последовавшая затем пандемия показала, насколько плохо человечество готово к ее отражению. Об уроках, которые следовало бы извлечь из опыта последних двух лет, говорили в конце прошлой недели на пресс-конференции в Новосибирском институте органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН.

«Медико-фармакологическая часть борьбы с любой инфекцией, будь то вирус, бактерия или другой патоген, стоит на трех точках – диагностика, вакцинация и химиотерапия, то есть лекарства. И если убрать хотя бы одну из точек, система становится неустойчивой», - напомнил заведующий Отделом медицинской химии НИОХ СО РАН, член-корр. РАН Нариман Салахутдинов.

По словам ученого, именно это произошло в борьбе с пандемией COVID-19. Системы диагностики появились достаточно быстро. Россия, благодаря государственной поддержке, оказалась в числе лидеров по выпуску антиковидных вакцин, их было выпущено сразу три. А вот зарегистрированных препаратов против вируса-возбудителя инфекции отечественного производства у нас до сих пор нет. А вакцина не может быть полноценной заменой лекарству, есть те, кто отказывается от прививки (по разным причинам), есть те, кому она не может быть сделана по медицинским показателям, наконец, есть те, кто уже заболел и прививаться им поздно.

За рубежом, к слову, это прекрасно понимают. И крупнейшие игроки на фармацевтическом рынке щедро финансируют процесс создания лекарств против COVID-19, что уже приносит свои плоды.

А что у нас? Прежде всего, надо понимать, что создание новых лекарств – процесс длительный и очень затратный, «цена вопроса» создания нового препарата может достигать полутора-двух миллиардов долларов и занимать более десятилетия. Такие затраты по силам только по-настоящему крупному бизнесу. «Бюджет Pfizer, к примеру, составляет порядка 60 млрд долларов, это сопоставимо с бюджетом такого европейского государства как Венгрия. Ни одна российская компания и близко не стоит по своим возможностям. Это под силу только государству. И успех с линейкой вакцин «Спутник» показал, что наши разработчики способны эффективно использовать государственную поддержку», - отметил Нариман Салахутдинов.

Речь идет о принципиальных изменениях в существующем подходе в области создания противовирусных препаратов. Сегодня у нас в стране есть несколько команд ученых, работающих на ведущем мировом уровне, координатором их работы могла бы выступить РАН. «У Академии наук есть весь необходимый потенциал, специалисты с необходимыми компетенциями, есть, еще с советских времен, опыт решения подобных задач», - подчеркнул ученый.

Со стороны государства, помимо финансирования, нужна и административная поддержка, которая позволит значительно сократить затраты и время на испытания кандидатов в лекарства. И все эти элементы должны работать согласованно как части единой системы.

Однако пока как раз системной поддержки в создании противовирусных препаратов у нас и нет. Немало разработок (как в НИОХ, так и в других научных институтах), успешно пройдя доклиническую стадию, так и не попадают в клинические испытания из-за отсутствия финансирования.

И это не та ситуация, где можно рассчитывать, что проблему решат за нас богатые западные компании. Лекарства-то они создадут, но сколько они будут стоить, вопрос отдельный. Несколько лет назад на российском рынке появился импортный препарат против гепатита С. Новое лекарство отлично справлялось с вирусом, только курс лечения стоил порядка миллиона рублей, что делало его фактически недоступным для большинства наших сограждан. Спустя некоторое время в аптеках появился «джинерик» из Индии, стоивший заметно дешевле, около 60 тысяч рублей. Но и эту цену сложно назвать доступной.

Такая ситуация не исключение, а правило. Потратив миллиарды в разработку лекарств, фармкорпорации потом закладывают свои издержки (в том числе от неудачных проектов) в цену готового продукта. Особенно в условиях повышенного спроса в результате очередной эпидемии. В результате, нам может потребоваться гораздо больше бюджетных средств, чтобы обеспечить всех нуждающихся лекарством, чем стоило бы создание собственного препарата. Добавьте к этому возможные проблемы с его получением. Борьба с коронавирусом не раз показывала, что страны, не имеющие собственной вакцины, часто сталкиваются с ее нехваткой, поскольку от производителей требуют, в первую очередь, обеспечить собственные рынки. С лекарствами будет схожая ситуация.

И поскольку, в этом сходятся все эксперты, нынешняя пандемия, увы, не последняя, создание противовирусных препаратов становится уже не только научной задачей, но и вопросом национальной безопасности.

Сергей Исаев

Ученые разработали инновационный метод компьютерного моделирования аптамеров. За счет него можно быстро получить аффинный агент для связывания с любым белком, для которого можно построить третичную структуру. В качестве примера создан аптамер связывающийся с белком шипа коронавируса. С его помощью исследователи планируют бороться с различными вариантами COVID-19 и другими подобными вирусами. Результаты исследования опубликованы в журнале Chemistry-A European Journal.

Пандемия COVID-19 показала, что вирусы представляют огромную угрозу для современного общества. Антитела, разработанные ранее для обнаружения и блокировки белков коронавирусов не всегда демонстрируют хорошее связывание с вирусом. Более того, для антител характерны плохая биодоступность, высокая стоимость и длительное время разработки и производства. Очевидно, что нужна новая методология быстрого конструирования устойчивых молекул, способных избирательно связываться с определенным белком-мишенью.

Международная группа ученых из России, Финляндии, Италии, Китая, Тайваня и Канады, в состав которой вошли исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», разработала новую методику создания аптамеров для определения или «обезвреживания» вирусов. С ее помощью ученые создали новый 31-мерный ДНК-аптамер к шиповидному белку коронавируса.

Аптамеры представляют собой искусственные одноцепочечные молекулы РНК или ДНК. Их можно сконструировать так, чтобы они соединялись с белками-мишенями с высокой специфичностью и силой. Такие молекулы являются многообещающими для обнаружения SARSCoV-2 и блокирования его вирусной активности. Механизм их взаимодействия с мишенью аналогичен механизму антител. Они способны присоединяться к конкретной биологической мишени, например, белку шипа коронавируса, который важен для проникновения вируса в клетки хозяина.

Традицонно аптамеры выбирают в лабораторных условиях из ДНК-библиотек. Новый подход виртуального дизайна аптамеров, названный SIBDD (Structure and Interaction Based Drug Design), основан на знании о структурах молекул и силах их взаимодействия. Создание аптамеров по этой методике состоит из двух основных этапов: цифрового копьютерного моделирования и экспериментального анализа теоретических результатов. Сначала с помощью методов компьютерного моделирования с использованием суперкомпьютерных расчетов происходит поиск последовательностей нуклеотидов в аптамере, ответственных за селективное присоединение, и само конструирование структуры аптамера. Затем ученые проверяют отобранные варианты на их способность устанавливать связь с нужным белком. Как отмечают авторы технологии, она представляет собой комбинацию компьютерного моделирования, скрининга и направленного мутагенеза с экспериментальной проверкой в каждом цикле для получения молекул с высокой связываемостью и селективностью. Метод позволяет быстро разрабатывать молекулы для диагностики и терапии любых заболеваний с известной мишенью, в том числе SARS-CoV-2.

«Селекция аптамеров — сложный и трудоемкий процесс. Его можно упростить, сочетая вычисления и эксперименты. Мы разработали надежную технологию дизайна аптамера. Ее преимущество — в использовании мощности суперкомпьютера для быстрого конструирования молекул, блокирующих инфицирование вирусами. Это поможет, быстро и своевременно реагировать на потенциальные новые вирусы. Наш подход сочетает в себе несколько этапов: молекулярный дизайн, основанный на виртуальном скрининге библиотек аптамеров ДНК и направленном мутагенезе для увеличения соответствия третичной структуре белка; трехмерное молекулярное моделирование мишени и стыковки аптамера с белком; молекулярно-динамическое моделирование комплексов и квантово-механическая оценка взаимодействия между аптамером и мишенью с дальнейшим экспериментальным анализом. Эту методику можно использовать для улучшения структуры аптамера», — сообщила о результатах работы Анна Кичкайло, доктор биологических наук, заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН, руководитель лаборатории биомолекулярных и медицинских технологий Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого.

С помощью разработанной технологии исследователи создали модифицированный аптамер Apt31, который высоко специфичен к белку шипа коронавируса. По сравнению с используемыми ранее молекулами он обладает наиболее сильным связыванием с белком.

«Эффективность соединения Apt31 с белком шипа коронавируса была доказана с использованием трех различных экспериментальных методов. В настоящее время проводятся эксперименты по оценке противовирусных свойств Apt31. Можно предусмотреть два пути использования нового аптамера. Первый — терапевтическое применение для предотвращения проникновения вируса в клетки человека, и второй — диагностическое использование для обнаружения присутствия вируса в биологических жидкостях. Предварительные результаты показывают, что полученные аптамеры являются многообещающими кандидатами для обнаружения и блокировки вируса SARS-CoV-2. Кроме того, разработанный нами подход для создания аптамеров может способствовать созданию диагностических и терапевтических средств для других вирусов семейства коронавирусов или их мутировавших вариантов. Учитывая высокую универсальность аптамеров, компьютерный дизайн молекул предлагает многообещающие возможности для разработки диагностических и терапевтических инструментов для других заболеваний», — заключила Анна Кичкайло.

В феврале этого года произошло знаменательное событие: Европейская комиссия предложила включить атомную и газовую энергетику в так называемую «зеленую» таксономию, позволяющую инвесторам осуществлять финансирование соответствующих проектов на льготных условиях. Наличие «зеленого» маркера определяет (во всяком случае, в теории) полное соответствие проекта так называемым климатическим целям, то есть достижению углеродной нейтральности к 2050 году. Еврокомиссия, взвесив все «за» и «против», пошла на такой шаг, в надежде на поэтапный, достаточно щадящий отказ от ископаемого топлива.

Насколько мы можем понять логику этого процесса, первоочередной задачей провозглашается полный отказ от угля, который официально признан самым «грязным» ископаемым топливом. По словам комиссара по финансовым услугам Мейрид МакГиннесс, европейцам в первую очередь необходимо отказаться от особо «вредных» источников энергии. Уголь значится первым в этом списке. Причем, на угольную генерацию в странах ЕС до сих пор приходится не менее 15% производимой электроэнергии. В этой связи, считает Мейрид МакГиннесс, «мирный атом» и природный газ могут внести свой весомый вклад в решение столь непростой задачи, как энергетический переход к углеродной нейтральности. При этом она подчеркнула, что в соответствии с утвержденными этапами перехода указанные источники энергии подпадают под весьма четкие ограничения. Короче говоря, несмотря на вынужденный компромисс, ситуация остается под контролем.

Считается, что на Еврокомиссию было оказано серьезное давление со стороны Франции. Для этой страны принципиально важно, чтобы атомная энергетика не лишилась нормального финансирования. С другой стороны, Германия, обладающая серьезным промышленным потенциалом, имеет схожий интерес в отношении газовой генерации.

Тем не менее, абсолютного консенсуса не получилось. Так, Австрия и Люксембург, последовательно избавляющиеся от ископаемого топлива, пригрозили ПОДАТЬ В СУД на Европейскую комиссию за подобную лояльность в отношении атомной и газовой энергетики. Вполне ожидаемо возбудились и экологические активисты. Например, принципиальные борцы с атомной энергетикой возмущены тем, что Еврокомиссия допускает слишком отвлеченные оговорки по поводу безопасности АЭС и захоронений ядерных отходов. Обещания атомщиков найти какие-то безупречные (с точки зрения экологии) способы захоронения, в контексте оглашенных правил носят сугубо декларативный характер. Во всяком случае, их совершенно невозможно проверить до середины столетия. Европейская комиссия отклонила эти опасения тем, что взвалила обязательства по атомной безопасности на национальные правительства стран ЕС. Обещание иметь подобный объект для захоронения высокоактивных отходов к 2050 году оформлено в качестве документа, утвержденного на уровне государств-членов и предоставленного в Еврокомиссию в соответствии с директивой по обращению с радиоактивными отходами.

Есть еще один спорный момент, на который обращают внимание критики: создание устойчивого к авариям ядерного топлива (это одно из условий «зеленой» маркировки новых АЭС). Согласно документу, оно должно быть доступно к применению уже с 2025 года. Однако, как отмечают специалисты, на сегодняшний день подобные виды топлива находятся только лишь на стадии испытаний. Еврокомиссия обозначила гипотетический 2025 год, вместо того, чтобы запросить их немедленно.  По мнению специалистов, пройдет немало времени, прежде чем такие технологии будут сертифицированы, чтобы соответствовать высоким требованиям по безопасности. Поэтому вряд ли через каких-то три года подобный вид ядерного топлива окажется коммерчески доступным. Отсюда следует, что новые атомные проекты, претендующие на «зеленый» статус, на практике не смогут соответствовать выдвинутым требованиям.

Понятно, что экологи оказались весьма разочарованными позицией Еврокомиссии. По их словам, «зеленая» таксономия задумывалась как важный инструмент в целях приведения финансовых потоков в соответствие с целями Парижского соглашения по климату. Теперь же, делая послабления в адрес атомной и газовой энергетики, Европа подрывает свое лидерство в области реализации климатических целей, снижая стандарты Евросоюза не только внутри, но и за его пределами. Как утверждают экологи, из-за возникшей неопределенности финансовый сектор лишается ясности в отношении «правильных» инвестиций. В таких условиях инвесторам потребуются более надежные критерии, имеющие научное обоснование.

Дело дошло до того, что Всемирный фонд дикой природы призвал Европарламент отклонить данное предложение, заявив о том, что оно-де является результатом сговора между руководителями стран-участниц, выступающих за атомную и газовую энергетику, во главе с Францией. Якобы Европейская комиссия допустила оплошность, чреватую беспорядками на финансовых рынках. С научной же точки зрения подобный закон имеет признаки мошенничества.  Поэтому его необходимо решительно отвергнуть.

Таким образом, последнее слово – за Европейским парламентом, а также за руководителями стран-участниц, у которых в распоряжении около четырех месяцев для рассмотрения указанного нововведения. Напомним, что вносить какие-либо изменения в этот проект они не имеют права – предложение либо принимается в существующем виде, либо отклоняется.

На днях стало известно, что не только Австрия и Люксембург, но также Германия рассматривает возможность судебного иска против данного предложения (https://www.euractiv.com/section/energy/news/germany-considering-lawsuit...). Нельзя сказать, что правительство этой страны едино во мнении. Здесь наметились расхождения относительно природного газа. Если в отношении атомной энергетики все партии демонстрируют открытое неприятие, то по газу позиции не совпадают. Так, СДПГ (куда входит Олаф Шольц) благоволит «голубому топливу», тогда как зеленые выступают однозначно против. В правительстве, правда, не уверены, что судебный процесс имеет серьезные шансы на успех. В то же время у немецких зеленых нет выбора, поскольку они повязаны резолюцией, принятой партией в конце января этого года. Согласно подписанному документу, им необходимо присоединиться к иску, поданному Австрией и Люксембургом против включения атомной и газовой энергетики в «зеленую» таксономию. Иными словами, выпад против Еврокомиссии для немецких зеленых – это вопрос принципа.

В некотором раздумье находится сейчас руководство Испании, часть представителей которого ратуют за инвестиции в возобновляемые источники энергии. Поэтому есть некоторая вероятность, что эта страна окажется в рядах «несогласных». Во всяком случае, негласно Испания поддерживает в этом вопросе Австрию. Австрийские юристы, со своей стороны, представили анализ, якобы показывающий юридическую необоснованность предложения Еврокомиссии.

Мы не можем прогнозировать дальнейшее развитие этой ситуации. В то же время необходимо обратить внимание на то, что борьба европейских экологических активистов против «мирного атома» и природного газа разворачивается не в самых благоприятных для этого условиях. Мы уже писали о том, что по итогам прошлого года (как утверждается в отчете МЭА) стоимость электроэнергии в европейских странах выросла в несколько раз. В настоящее время некоторые «эксперты» пытаются всю вину возложить на Россию (в частности, на компанию «Газпром», якобы спровоцировавшую взрывной рост цены на газ). Тем не менее, удорожание электричества не в последнюю очередь связано с ситуацией во Франции, где произошло вынужденное отключение части атомных реакторов, в результате чего эта страна из экспортера электроэнергии превратилась в импортера (https://www.bloomberg.com/news/articles/2022-02-08/european-power-prices...). Надо ли говорить, что в таких условиях инвестиции в атомную энергетику представляются весьма актуальными с сугубо прагматической точки зрения?

Для нашей страны сейчас складывается уникальная ситуация, когда мы можем занять позицию наблюдателя и научиться на ошибках той же Европы. В этом случае, полагаем, для нас нет резона демонстрировать фанатичную преданность «зеленым» идеалам, пропагандируемым западными экологами. Имеет смысл подождать, на чью сторону в самой Европе склонится чаша весов.

Константин Шабанов

В структуре сырьевой базы России россыпные месторождения составляют 18% в запасах и 10% в прогнозных ресурсах. Аллювиальные россыпи – наиболее распространенный в природе тип и самый важный источник добычи россыпного золота. На основе численного моделирования и на примере натурных исследований аллювиальных россыпей Камчатки, Алтая и Прибайкалья ученые Геолого-геофизического факультета Новосибирского государственного университета и Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН доказали, что электротомография может быть использована в качестве основного метода поисков и разведки россыпей.

— В речных отложениях золото залегает среди валунов и гальки. Это так называемая фация плесов и перекатов. Электротомография дает возможность  картировать эти золотоносные отложения, а также выявлять «карманы» – локальные углубления в поверхности коренных пород, в которых обычно максимальные содержания металла. Кроме того, метод позволяет выявлять источники россыпной золотоносности в коренных породах, то есть зоны золоторудной минерализации, из которых формировалась россыпь, — рассказал об исследовании кандидат геолого-минералогических наук, сотрудник ИНГГ СО РАН, доцент ГГФ НГУ Владимир Оленченко.

Электротомография – это современная технология электрического зондирования горных пород, которая в последние 10 лет активно развивается на территории России и находит применение для решения самого широкого круга задач геологии: от поисков рудных месторождений до археологических исследований. В отличие от метода вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), электротомография дает возможность получать геофизическую информацию на качественно новом уровне: не в виде кривых кажущегося сопротивления и разрезов изоом, а в виде двумерных и трехмерных геоэлектрических моделей среды. 

На данный момент известны только отдельные публикации с результатами исследований с применением электротомографии при изучении россыпных месторождений, которые можно отнести к опытным работам. Ученым НГУ же удалось совместить данные электротомографии с геологическими разрезами по шурфам и канавам, а также с результатами опробования, собранными в течение нескольких полевых сезонов. 

— По полученным данным нам удалось установить, что критериями геологической интерпретации для выделения русловой фации аллювия служат локальные аномалии повышенного и высокого УЭС от 500 Ом∙м до нескольких тысяч Ом∙м. В плане они представляют собой лентообразные аномалии, которые маркируют палеорусла и выявляются в результате площадных зондирований в долинах рек. Также мы выяснили, что электросопротивление аллювиальных отложений современных русловых россыпей существенно выше, чем УЭС русловой фации долинных и террасовых россыпей, что дает возможность различать эти виды россыпей на геоэлектрических разрезах, — добавил Оленченко.

В ближайшем будущем метод должен найти широкое применение при поисковых работах на россыпное золото, а недропользователи смогут сэкономить на бурении и проходке шурфов.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

В суде Заельцовского района продолжается рассмотрение иска уволенного с поста врио директора ФИЦ ИВТ Андрея Юрченко к министерству науки и высшего РФ. Этому судебному спору предшествовал громкий скандал в Федеральном исследовательском центре информационных и вычислительных технологий новосибирского Академгородка, который закончился сменой руководства. На общем собрании сотрудники научного института большинством голосов решили обратиться в Миннауки РФ с просьбой не утверждать директором нынешнего врио руководителя института Андрея Юрченко, обвинив его в превышении должностных полномочий. Парадокс заключался в том, что этот же коллектив одобрил кандидатуру Юрченко в марте 2021 года.

Позже Андрей Юрченко опроверг «Прецеденту» выдвинутые профсоюзом обвинения. Он называл их недостоверной и порочащей его информацией. Кроме того Андрей Юрченко в суде потребовал оспорить действия федерального министерства и добиться своего восстановления на посту.    

Тем временем, министерство науки и высшего РФ инициировало процедуру реорганизации ФИЦ ИВТ в формате присоединения к Федеральному автономному образовательному учреждению высшего образования «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет». Андрей Юрченко предположил, что эти преобразования могут нарушить его право на восстановление в должности руководителя ФИЦ ИВТ и попросил суд принять обеспечительные меры – запретить реорганизацию научного института в Академгородке до вступления в силу решения по его иску к Миннауки РФ.

27 января 2022 года суд Заельцовского района частично удовлетворил это ходатайство  экс-врио директора ФИЦ ИВТ. В частности, в научном институте временно запретили выбирать нового директора вместо уволенного Андрея Юрченко. 

Фотографии зебр и китов, которые туристы делают во время отпуска и размещают в соцсетях, могут принести неожиданную пользу: помочь исследователям отслеживать и собирать информацию об исчезающих видах.

Ученые используют искусственный интеллект (ИИ) для анализа фотографий зебр, акул и других животных, чтобы идентифицировать и отслеживать их перемещение, а также анализировать тенденции в популяции.
«У нас есть миллионы изображений находящихся под угрозой исчезновения животных, сделанных учеными, фотоловушками, дронами и даже туристами, — отмечает Таня Бергер-Вольф, директор Института трансляционной аналитики данных в Университете штата Огайо. – Эти изображения содержат множество данных, которые мы можем извлечь и проанализировать, чтобы помочь защитить животных и бороться с вымиранием».

Самая серьезная проблема у защитников окружающей среды – отсутствие данных об исчезающих или находящихся под угрозой исчезновения видах.

«Мы теряем биоразнообразие беспрецедентными темпами, и мы даже не знаем, сколько и что мы теряем», — говорит Бергер-Вольф.

Из более чем 142 тыс. видов , занесенных в  Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения Международного союза охраны природы (МСОП), статус более половины неизвестен, так как данных о них недостаточно.

«Если мы хотим спасти африканских слонов от вымирания, мы должны знать, сколько их в мире, где они находятся и как быстро их численность сокращается», — говорит Бергер-Вольф. – У нас недостаточно GPS-ошейников и спутниковых меток, чтобы отслеживать всех слонов и отвечать на эти вопросы. Но мы можем использовать методы искусственного интеллекта, такие как машинное обучение, для анализа изображений слонов, чтобы предоставить большую часть необходимой нам информации».

Новая область носит название имиджемика. И сейчас она активно развивается. Бергер-Вольф и ее коллеги создали систему под названием Wildbook.  Программа  использует алгоритмы компьютерного зрения для анализа фотографий, сделанных туристами в отпуске, и исследователей в этой области для идентификации как видов животных, так и отдельных особей.

Например, Wildbook содержит более 2 млн снимков около 60 тыс. уникальных идентифицированных китов и дельфинов со всего мира. Есть также “книги” для зебр, черепах, жирафов, африканских хищников и других видов.

ИИ извлекает из фото массу информации о конкретной особи. Например, похож ли рисунок полос на зебре на рисунок ее матери, и если да, то может ли это дать информацию об их генетическом сходстве? Как черепа видов летучих мышей меняются в зависимости от условий окружающей среды и какая эволюционная адаптация вызывает эти изменения? На эти и многие другие вопросы может ответить анализ фотографий, обработанных с помощью машинного обучения.

Мы уже неоднократно обращались к теме подзабытых в наше время научных идей и успешных практик, имевших место 50-70 лет назад. В ту пору, возможно, они воспринимались с определенной долей скепсиса, и потому их потенциал не был выявлен максимально. В силу обстоятельств они отходили на задний план и как будто утрачивали актуальность. Но, как это часто бывает, в последнее время происходит переосмысление подходов к научно-техническому развитию. Меняются приоритеты, переосмысливается накопленный опыт. И как раз в этих условиях почти забытые идеи и практики становятся как никогда актуальными.

Ранее мы сообщали о том, что в свое время советские ученые ставили вопрос о внедрении «органических» методов ведения сельского хозяйства. То, что входит в моду в наши дни, мало того - ставится в прямую зависимость с достижением так называемых климатических целей – активно обсуждалось на страницах научной периодики еще в середине прошлого века. Причем, эти обсуждения затрагивали не только способы обработки земли, но также и методы борьбы с вредителями. Может показаться невероятным, но экологически здоровая альтернатива химическим обработкам рассматривалась нашими учеными еще в 1960-е годы – как раз в ту пору, когда ядохимикаты нашли весьма широкое применение в советском сельском хозяйстве.

Напомним, что использование пестицидов когда-то воспринималось чуть ли не как революционное достижение науки и техники, давшее-де сельскому труженику мощнейшее оружие для битвы за урожай. Такая практика вполне оправдывалась экономически. Весьма ощутимые затраты с лихвой окупались спасенным урожаем. Не удивительно, что химические обработки прямо ассоциировались с прогрессом в сельском хозяйстве, и мы без особого труда находим хвалебные публикации тех лет в адрес ядохимикатов (включая печально известный ДДТ). Однако нельзя сказать, что вся советская сельскохозяйственная наука была в восторге от таких «прогрессивных» методов. Так, специалисты НИИ сельского хозяйства центрально-черноземной полосы имени В.В. Докучаева оценили пагубные последствия широкого применения сильнодействующих химических препаратов.

По их мнению, к экономическим расчетам необходимо относиться критически. Следует учитывать то обстоятельство, что чрезмерное применение химических веществ в целом задачу защиты растений от вредителей не решает. Несмотря на эффективное действие ядов, в следующем после обработки году количество вредителей не уменьшается, а в некоторых случаях даже увеличивается. В качестве наглядного примера приводилась борьба с хлебным жуком кузькой. С 1957 года в борьбе с ним стали использовать ядохимикаты, которыми вначале было обработано порядка трех тысяч га. Однако уже в первой половине 1960-х этих насекомых в некоторых регионах стало так много, что ядохимикаты пришлось применять уже на сотнях тысяч гектаров.

Причина столь странного (на первый взгляд) явления связана с тем, что применяемые тогда пестициды общего действия вместе с вредителями убивали и полезных насекомых. От ядов гибли нужные для сельского хозяйства энтомофаги – насекомые-хищники, уничтожающие вредителей. Также было установлено, что насекомые-опылители гибли от ядов быстрее и в больших количествах, чем вредные насекомые. Особенно много погибало мух-журчалок, ктырей и златоглазок, жуков-пестряков, божьих коровок и жужелиц. Это как раз те насекомые, которые днем и ночью охотятся на многих сельскохозяйственных вредителей.  Практика показала, что именно их гибель обусловливает ускоренное размножение вредных насекомых.

Кроме того, при любых химических обработках посевов выживает порядка 10-20% особей от первоначальной численности вредителей. Эти особи, как правило, отличаются повышенной стойкостью к воздействию препаратов, которая раз за разом только возрастает. По этой причине с каждым годом приходится увеличивать масштабы «химической войны». В итоге любое хозяйство, хотя бы раз применившее ядохимикаты, попадает в порочный круг.

Но это еще не всё. Наши ученые еще тогда, в середине 1960-х, подняли вопрос об экологической опасности ядохимикатов, которые несли угрозу не только полезным насекомым, но и человеческому здоровью. Ядохимикатами загрязняется зерно, силос и сено, а также почва и водоемы. Так, гексахлоран, ДДТ и другие яды находили в воде прудов, рек и даже в воде колодцев и артезианских скважин. Яды попадали не только в сельхозпродукцию, подвергаемую обработкам, но также в продукцию необрабатываемых посевов и пастбищ. При обработке полей ядохимикатами с помощью самолетов частички ядов разносятся на сотни метров в стороны от обрабатываемых площадей, попадая на соседние сенокосы и пастбища. После поедания животными сена, силоса или травы, ядохимикаты попадают в молоко и масло, а также накапливаются в мясе животных.

Подчеркиваем, всё это обсуждалось советскими учеными еще в 1960-е годы. И уже тогда предлагались альтернативные, экологические приемлемые подходы к борьбе с вредителями. В качестве наилучшего решения признавалось создание условий, благоприятствующих размножению в природе полезных насекомых и других полезных животных, уничтожающих вредителей. Уже в те годы на вооружение сельских тружеников были соответствующие агротехнические приемы, способствующие достижению указанной цели. В тех хозяйствах, где применялись такие методы, химические обработки отходили на задний план.

Например, опытное хозяйство упомянутого Докучаевского института в течение многих лет не применяло обработку зерновых и зернобобовых культур ядохимикатами. При этом само хозяйство находилось в зоне массового размножения главнейших вредителей – хлебных жуков, гессенской и шведской мух, вредных клопов-черепашек, озимой совки, гороховой зерновки и других. Несмотря на огромное количество вредных насекомых, агротехнические приемы борьбы и организационно-хозяйственные мероприятия были признаны достаточными для защиты растений.

На полях опытного хозяйства зерновку уничтожали при ранней вспашке или лущении полей. Эту обработку производили не позже 10-15 дней после созревания гороха. Было установлено, что выживаемость вредителя связана с состоянием осыпавшихся во время уборки зерен. Если они набухали в результате вспашки поля до 15 августа, личинки погибали. При более поздней вспашке личинки успевали превратиться в куколок и жуков, которые не погибали даже в набухших зернах. Они выходили из них и зимовали в почве.

Также было установлено, что большие (больше 100 га) поля посевного гороха заражаются зерновкой в 36-70 раз меньше, чем маленькие. На небольших и вытянутых в одном направлении полях зерновка заселяет весь посев. А на больших – только его края. Поэтому ученые рекомендовали высевать горох на больших массивах площадью по 100 – 300 га.  Столь простой агротехнический прием устранял необходимость опрыскивать или опыливать ядохимикатами миллионы гектаров посевов гороха.

Точно так же хозяйство Института никогда не применяло сплошной химической обработки посевов пшеницы в борьбе с хлебными жуками. Только два раза (в 1963 и в 1965 годах) проводилась обработка хлорофосом краев посевов на некоторых участках. Общая площадь обработанных участков составляла примерно 100 га, тогда как общая площадь посевов была более 2200 га. Для борьбы с личинками хлебных жуков применялась – и весьма успешно – культивация полей. В результате двух или трехкратной культивации почвы численность личинок снижалась в 3-8 раз. При рыхлении верхнего слоя почвы они гибли от усиливающейся деятельности хищных насекомых, птиц, а также от чисто механических повреждений. Поля, где численность личинок превышала восемь штук на квадратный метр, рекомендовалось отводить под поздние культуры (кукурузу, просо, гречиху, картофель). Исключительно химическая борьба с жуками давала худшие результаты, нежели культивация. При этом стоимость трех культиваций была почти в два раза ниже, нежели химические обработки. Мало того, параллельно культивация способствовало уничтожению сорняков.

Успешных примеров такой агротехнической борьбы достаточно много (борьба с вредным клопом-черепашкой, шведской мухой, гессенской мухой, с гусеницами совок и т.д.). Подробности здесь заинтересуют только специалистов. Для нашей темы важно то, что данное направление в СССР существовало, имело серьезную научно-теоретическую базу и практические наработки. Докучаевский институт к середине 1960-х почти полностью заменил химические методы борьбы агротехническими, получая при этом хорошие урожаи зерновых и зернобобовых культур. Этот опыт предлагалось распространить на большинство регионов страны.

Почему такая практика в советские годы не стала «мейнстримом»? Возможно, потому, что не совсем соответствовала тогдашнему «духу времени». Однако с тех пор в общественном сознании произошли серьезные перемены. И поэтому в наши дни этот опыт советских ученых может оказаться весьма востребованным.

Николай Нестеров

800 тонн специальной стали произведено на ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ММК). Из этого материала специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) изготовят три магнита для международного проекта по изучению элементарных частиц FAIR (Германия). Магниты создают поле, которое поворачивает заряженные частицы в ускорителе FAIR, а также оно используется в детекторах для определения энергии и типа рождающихся частиц. Сталь для магнитов обладает уникальными магнитными характеристиками, позволяющими получать высокое магнитное поле (до 2 Тл) и   высоким пределом текучести – 240 МПа, то есть выдерживает давление 2000 кг на 1 см2. Это критически важно, ведь магнит должен на протяжении десятков лет выдерживать огромную нагрузку – собственный вес, который в случае одного из магнитов составляет 240 тонн, а также давление магнитного поля.

Европейский исследовательский центр ионов и антипротонов – FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) – крупнейший международный ускорительный комплекс по исследованию современной ядерной и субъядерной физики, создаваемый в Германии. FAIR – многоплановый проект по исследованию физики элементарных частиц, ядерной физики, физики конденсированного состояния вещества при больших плотностях.

Россия является одной из 17 стран-участников проекта FAIR, вторым после Германии партнером по объему вложений в создание установки. «Это беспрецедентный проект, стоимость которого оценивается примерно в 1,5 миллиарда долларов. Вклад России составляет порядка 20% от этой суммы», – отметил научный руководитель направления физики элементарных частиц ИЯФ СО РАН член-корреспондент РАН Юрий Тихонов.

«Россия – ключевой партнер не только из-за больших финансовых вложений, но и из-за большого интеллектуального потенциала. Вот причина, почему мы здесь», – заявил в 2017 году на пресс-подходе в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН доктор Клаус Петерс, руководитель эксперимента PANDA.

ИЯФ СО РАН – один из главных российских участников. Экспериментальный комплекс FAIR будет состоять из пяти крупных частей. Институт ядерной физики отвечает за разработку одной из них – накопительного кольца Collector Ring, в котором накапливаются интенсивные пучки антипротонов для экспериментов с детектором PANDA. Создание установки предусматривает разработку, изготовление и запуск системы электронного охлаждения, сверхпроводящих элементов, магнитных систем, вакуумных камер, системы диагностики пучка и др.

ИЯФ СО РАН участвует в разработке и создании трех систем проекта PANDA, в том числе – центрального соленоидального сверхпроводящего магнита, с помощью которого будет производиться измерение импульсов заряженных частиц, а также 240-тонного дипольного магнита переднего спектрометра, который предназначен для измерения импульса частиц, вылетающих из мишени вперед.

«В детекторах частиц, в том числе в детекторе PANDA, – прокомментировал Юрий Тихонов, – магнит служит для анализа импульса частиц. Частица в магнитном поле движется по окружности. Координаты этой окружности измеряются, и таким образом определяется энергия частиц, по которой мы можем идентифицировать ее вид. Основная функция магнита в детекторе – анализ продуктов реакции, и ИЯФ СО РАН – один из мировых лидеров по разработке и изготовлению таких магнитных систем под ключ».

Основным материалом для изготовления магнита является сталь. Как правило, это специфическая сталь с особыми магнитными свойствами, отметил Юрий Тихонов. «Сталь, подходящую для производства магнитных систем для проекта FAIR, оперативно и в нужном количестве способны изготовить только специалисты Магнитогорского металлургического комбината, с которым нас связывает многолетнее сотрудничество», – подчеркнул он.

Сталь для магнитов FAIR обладает высокими магнитными свойствами (максимальной магнитной проницаемостью 1700 и индукцией насыщения 2 Тесла) при сохранении хороших механических свойств – 240 МПа, что эквивалентно воздействию 2000 кг на 1 см2. Специальная технология плавки и проката стали позволяет сохранить однородность материала во всех 800 тоннах. Особенностью этой стали является высокая магнитная проницаемость, которая достигается её предельной чистотой, то есть отсутствием примесей. А также высокие механические характеристики, которые достигаются введением специальной легирующей добавки – сверхчистого алюминия.  

ИЯФ СО РАН изготовит из этого материала три магнита для проекта FAIR, два из них предназначены для ускорителя, один – для детектора PANDA. 

«Большой 240-тонный дипольный магнит является составной частью детектора PANDA и будет оборудован дрейфовыми камерами для отслеживания частиц и сцинтилляционными счетчиками для измерения времени прохождения излучения внутри апертуры магнита.  Дополнительно система детектирования частиц, установленная внутри магнита, будет охватывать углы до 5 и 10 градусов в вертикальной и горизонтальной плоскостях», – пояснил руководитель проекта, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Евгений Антохин.

Он также отметил, что особенностью этого магнита является необходимость получения большого интеграла магнитного поля при его ограниченной длине, а также очень большая апертура. Также имеется ограничение по допустимой мощности питания электрических обмоток магнита – 400 кВт. «Поэтому нам нужна сталь для магнитопровода с очень высокой кривой намагниченности и индукцией насыщения. Высокая намагниченность позволяет создать необходимую структуру поля, которая обеспечивает движение пучка антипротонов по определенной траектории. Индукция насыщения влияет на силу поля – чем она выше, тем более точно детектируются частицы» – подчеркнул Евгений Антохин.

Два других магнита, которые изготовят специалисты ИЯФ СО РАН, предназначены для ускорителя. «Один из них очень специфический, поскольку ему предстоит работать в условиях огромной радиационной нагрузки, и обычные материалы ее не выдерживают. Поэтому мы планируем применить специальную технологию производства на основе сплава с магнием и изоляцию из особых материалов. 10 лет назад мы уже изготавливали подобный магнит, и он надежно работает в эксперименте», – прокомментировал Юрий Тихонов.  

В настоящий момент магниты находятся в начальной стадии изготовления. Для них уже разработаны и создаются электроника, источники питания и электрические обмотки. С помощью обмотки в магнитопроводе создается магнитное поле. Мощный источник питания предназначен для питания этой обмотки. Следующие этапы – производство магнитопровода, сборка полного магнита, его тестирование, измерение карты магнитного поля и отправка в Германию.

Алла Сковородина, руководитель пресс-службы ИЯФ СО РАН