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

Поднятая нами тема может показаться навязчивой, однако именно в наши дни – на фоне небывалого энергетического кризиса - на международном уровне происходит попытка еще раз осмыслить правильность стратегии ускоренного перехода на «чистые» источники. Россия, напомним, также встраивается в этот тренд. Поэтому для нас весьма актуально научиться на чужих ошибках и не попасть в ту ситуацию, в которой оказались сейчас европейские страны.

В свое время мы уже приводили данные, представленные в годовых отчетах Международного энергетического агентства (МЭА). За сухостью цифр не всегда улавливается «живая» реальность, и, тем не менее, некоторые цифры поражают. Поражают, прежде всего, потому, что в них фигурирует Европа, на которую равняются многие из нас. Напомним, что стоимость электроэнергии к концу минувшего года подскочила в европейских странах примерно в три-четыре раза. Попытайтесь применить данное обстоятельство к нашим реалиям, и вы явственно осознаете, что с развитием Европы «что-то пошло не так». Дело дошло до того, что теперь там растет число людей, выбирающих между оплатой коммунальных услуг (включая теплоснабжение) и другими благами цивилизации (так, в Великобритании их количество приближается к шести миллионам человек).

Россия в этом плане выглядит просто островом спокойствия, на что, кстати, обратил внимание глава государства Владимир Путин, выступая в октябре прошлого года на «Российской энергетической неделе». Есть ли в том элемент везенья или же относительная стабильность в сфере отечественной энергетики есть прямой результат проводимой государственной политики? Теперь это далеко не праздный вопрос. И чтобы на него правильно ответить, необходимо понять, стала ли ситуация в Европе также результатом проводимой там политики?

Сегодня по данному пункту экспертное сообщество буквально раскололось на два противоположных лагеря. Для одних нынешний «энергетический шторм» стал возможен благодаря неоправданной борьбе с ископаемым топливом в угоду возобновляемым источникам энергии. Их оппоненты отметают подобные обвинения, отказываясь увязывать программу ускоренной декарбонизации с непростой ситуацией, сложившейся на рынке энергоносителей (рост тарифов на электроэнергию выводят именно из топливного кризиса).

Это разногласие отметил в своей недавней статье глава МЭА Фарух Бироль. Уже само название статьи выглядит многообещающе: «Европе и миру нужно извлечь правильные уроки из сегодняшнего кризиса на рынке природного газа». Автор сетует на то, что резкие колебания цен на газ некоторые эксперты пытаются представить как результат масштабного перехода на возобновляемые источники энергии. По его мнению, вопрос здесь может стоять именно о газовом кризисе, но никак не о кризисе «зеленой» энергетики. Таким нехитрым маневром Фарух Бироль практически полностью снял всю ответственность с европейских политиков за случившееся. Главные виновники оказались за пределами Европы. Во-первых, это азиатские страны, начавшие неожиданно быстро восстанавливать свои экономики после «ковидной» паузы. «Неожиданный» экономический рост привел к скачку спроса на энергоносители, следствием чего стал скачок цен. Вторым виновником значится российская компания «Газпром», которая вместо того, чтобы нарастить дополнительные объемы поставок в Европу, по какой-то причине их сократила. В последнее время, как мы можем наблюдать, обвинения по адресу России стали звучать всё чаще и чаще. В этом смысле позиция главы МЭА оказалась во многом предсказуемой.

В чем же он видит выход из ситуации? Как и следовало ожидать, Фарух Бироль призывает и впредь придерживаться «зеленых» ориентиров, осуществляя организацию ускоренного перехода к «чистой» энергии. Говоря по-простому, снижение зависимости от колебаний газовых цен лежит на пути снижения зависимости от ископаемого топлива как такового. Данная позиция не допускает никаких компромиссов и раскачки. Чем быстрее и активнее начнем сейчас, тем легче и проще будет потом. Он с радостью констатирует, что, несмотря на плохие погодные условия прошедшего года, производство ветровой энергии в Европе в прошлом году увеличилось на 3%, а производство солнечной – на 20 процентов (в сравнении с тем же периодом позапрошлого года). Тем не менее, Фарух Бироль считает, что мы не застрахованы от очередных потрясений из-за того, что всё еще недостаточно вкладываемся в «чистую» энергетику. Инвестиции в нее растут, но не настолько, чтобы соответствовать заявленным климатическим целям. Объемы инвестиций, считает он, необходимо увеличить в несколько раз, и сделать это нужно как можно скорее, дабы в ближайшей перспективе не столкнуться с дефицитом электроэнергии (по его мнению, рынок электроэнергии и рынок газа еще какое-то время будут взаимоувязаны).

Таким образом, подытоживает автор, расширение поставок «низкоуглеродной» энергии из собственных источников не только снижает выбросы, но одновременно решает вопросы энергетической безопасности (связанные с импортом ископаемого топлива). В принципе, мы не видим здесь ничего нового, поскольку в свое время масштабный переход европейцев на ВИЭ также оправдывался стремлением к независимости от импортных энергоносителей. Тот факт, что внушительная реализация «зеленых» программ в энергетике не уберегла их от нынешнего кризиса, вынуждает задуматься над правильностью выбранной стратегии. Тем не менее, сторонники ускоренной декарбонизации предлагают двинуться еще дальше.

Пожалуй, самым интригующим моментом в статье главы МЭА является предупреждение для западных руководителей уделить повышенное внимание новым цепочкам поставок, связанных с созданием «зеленой» энергетической инфраструктуры. В данном случае он затрагивает проблему критически важных полезных ископаемых, таких как литий, кобальт и редкоземельные металлы. Здесь также может возникнуть зависимость от импорта – как и в случае с природным газом. Является ли такая зависимость для европейской энергетики менее опасной, автор не уточняет. Возможен ли в будущем острый дефицит того же лития или кобальта, также не уточняется.

Тем временем противники «зеленого» курса напоминают, что реализация амбициозных климатических проектов в западном мире осуществляется при активном участии китайской промышленности, снабжающей страны Запада переработанным сырьем и комплектующими для «чистой» энергетики. Нелепость ситуации заключается в том, что бурный рост китайской экономики сопровождается ростом потребления энергетического угля. По итогам прошлого года на Китай пришлось уже 54% потребленного «грязного топлива», внесшего немалый вклад в энергообеспечение промышленных предприятий.

На фоне Китая Европа демонстрирует прямо противоположный пример. Активно устанавливая солнечные и ветряные мощности, европейцы параллельно закрывают угольные и атомные электростанции. Насколько полноценной является указанная замена?

Критики «зеленого» курса не без злорадства отмечают, что хваленые ветряки, которыми в Европе утыканы теперь все побережья, вырабатывают электроэнергию примерно на 14% от установленной мощности (номинала). Иногда они выдают электричество всего по три часа в день, либо один день в неделю, либо четыре дня в месяц. Это может происходить короткими рывками и часто – весьма непредсказуемо. Столь же непредсказуемо в зимнее время ведет себя солнечная энергетика. Может ли развитая экономика полагаться на такую непредсказуемую генерацию?

К сожалению, авторитетные международные инстанции пока что не спешат с ответом на этот вопрос. Позицию главы МЭА мы уже осветили, хотя она вполне ожидаема. Столь же ожидаемо и мнение на этот счет представителей западной политической элиты. Однако применительно к российскому руководству такой ясности нет. Хотя бы только потому, что высказывания членов правительства по ключевым моментам иной раз расходятся с высказываниями Главы государства. Тем не менее, в контексте текущей международной обстановки наша национальная энергетическая стратегия вполне может выстроиться в духе «китайского» сценария развития. Для Сибири это особенно справедливо, учитывая то обстоятельство, что сама мысль о закрытии здесь угольных и газовых ТЭС ради ветряков и солнечных панелей просто граничит с откровенным безумием.

Константин Шабанов

Коллектив ученых из Новосибирска при участии специалистов из Мордовии, Чувашии и Удмуртии разрабатывает интерактивный атлас музыкального фольклора народов Поволжья в автохтонном и сибирском бытовании. Уникальный интернет-портал оснащен аналитическим инструментарием и включает мультимедийную коллекцию полевых фотографий, аудио- и видеозаписей, которые можно изучать в их исторической динамике.

С конца XIX века представители разных этносов Поволжья систематически переселялись на обширные земли Сибири. Активная внутренняя миграция на рубеже веков в дальнейшем обеспечила этнокультурное разнообразие Сибирского региона. Сегодня представители самых разных этносов проживают на территории всей Сибири и Дальнего Востока. По итогам переписи 2010 года здесь проживает почти 90 тысяч чувашей, более 41 тысячи мордвы и примерно 20 тысяч удмуртов. Даже спустя более века после переселения сложившиеся здесь этнические группы продолжают говорить на родных языках и сохранять свои фольклорные традиции, которые при этом постепенно адаптируются к условиям бытования в полиэтнической среде.

В середине 2019 года на базе Института филологии СО РАН (Новосибирск) при участии исследователей из Новосибирской государственной консерватории им. М. И. Глинки, Научно-исследовательского института гуманитарных наук при Правительстве Республики Мордовия (Саранск), Удмуртского института истории, языка и литературы Удмуртского федерального исследовательского центра Уральского отделения РАН (Ижевск) и Чувашского государственного института гуманитарных наук (Чебоксары) в рамках реализации проекта Российского научного фонда № 19-78-10113 проводится работа по созданию интерактивного атласа звучащих фольклорных текстов. Научный интерес специалистов охватывает песенный фольклор мордвы-эрзи, мордвы-мокши, удмуртов и чувашей, проживающих в Поволжье и Сибири.

Если литературоведы, как правило, опираются на письменные тексты, то фольклористы прежде всего работают со звуковыми материалами, записанными в конкретных населенных пунктах. Поэтому атлас преимущественно состоит из аудиозаписей песенного фольклора, зафиксированного в экспедициях 2000-х годов, а также из архивных материалов прошлого века, многие из которых до сих пор не введены в научный оборот. Каждый фольклорный образец привязан к геометке на интерактивной карте (конкретному месту записи в той или иной деревне) и маркирован этносом, языком (мокшанским, эрзянским, удмуртским, чувашским), регионом (Поволжье, Сибирь), жанром, тематикой, музыкально-поэтическими параметрами. Инструментарий портала позволит использовать различные фильтры, которые помогут исследователям производить отбор образцов по различным параметрам и выявлять ареалы их распространения.

«Общенациональный фольклор существует только на уровне обобщения ряда конкретных локальных фольклорных традиций, — отметил старший научный сотрудник сектора фольклора народов Сибири ИФ СО РАН кандидат искусствоведения Павел Сергеевич Шахов. — Чаще всего фольклор ограничен жизненным пространством локальной группы нескольких деревень. Поскольку наша команда работает в том числе с переселенческим фольклором, нам очень важно обнаружить корни конкретных локальных традиций: провести анализ устных рассказов о переселении в Сибирь, определить места выхода, найти поволжские разновременные материалы из этих районов, описать и провести сравнительное исследование с сибирскими записями. Это главные задачи участников проекта».

Проблема потери этнокультурных связей становится всё более актуальной. В этом контексте фольклор выступает одной из связующих нитей сибирских локальных традиций с материнской культурой. Многие из переселенцев считают себя коренными сибиряками, ведь даже их бабушки и дедушки уже родились в Сибири.

«Недостаточно просто указать на Чувашию как автохтонную фольклорную культуру, ведь это очень густонаселенная территория, где существуют несколько различных диалектов, названия которых связаны с течением Волги: вирьял (верховые чуваши), анатри (низовые чуваши), анат-енчи (средненизовые чуваши), — объяснила научный сотрудник сектора фольклора народов Сибири ИФ СО РАН кандидат искусствоведения Екатерина Игоревна Исмагилова. — Порой верховые и низовые чуваши могут вовсе не понимать языка друг друга. Мы стараемся проследить, как их музыкальные диалекты сохраняются и изменяются у сибирских переселенцев из разных районов и деревень».

Интерактивный портал будет полезен не только исследователям, которые смогут пользоваться рубрикаторами и аналитическими описаниями аудиоматериалов, но и всем интересующимся песенным фольклором. Посетители ресурса смогут ознакомиться с уникальными архивными записями из разных регионов России. Например, именно с помощью подобных ресурсов современные фольклорные коллективы разучивают народные песни. Кроме того, сами носители фольклора могли бы использовать материалы атласа для возрождения песенной культуры.

Сохранять старинные традиции в XXI веке с каждым годом всё сложнее. Стремительные процессы глобализации и урбанизации не могут не влиять на жителей даже отдаленных сел и деревень. Обычаи предков теряют свое значение и забываются, постепенно утрачивается и устное народное песенное творчество. «Одна из функций обрядового фольклора — магическая, — сказала Екатерина Исмагилова. — Люди издревле пытались влиять на ход природных явлений, погоду, урожай. Сегодня это уже неактуально, поэтому утрачиваются и соответствующие фольклорные тексты. Это видно и по сохранившимся песням, которые становятся заметно короче, носители часто уже не знают или не могут вспомнить полные куплеты. Кроме того, мы видим изменения на уровне жанровой системы, когда фольклор диаспорных традиций часто дополняется элементами русских лирических песен и частушек». В то же время, как добавил Павел Шахов, сохранению устного текста могут способствовать отдельные элементы музыкально-поэтической системы: повторяющаяся слоговая структура, формульность поэтического текста и самого напева, которые являются константами фольклорного произведения.

Уже к концу этого года интерактивный атлас будет включать более 130 образцов аудиозаписей, которые также будут представлены в виде текстов на национальных языках с переводом на русский язык. В перспективе на общедоступном электронном ресурсе будет представлен материал более чем из ста населенных пунктов, а его корпус будет регулярно пополняться новыми образцами и жанрами разнообразного и богатейшего фольклора народов Поволжья, включая сибирские диаспоры.

Глеб Сегеда

Фото предоставлены исследователями

Указом президента в России создана новая научная организация — Национальный центр генетических ресурсов растений. Появление такого центра поможет развитию отрасли здорового и спортивного питания и позволит создавать продукты с заданными лечебными свойствами, уверены специалисты. Россияне смогут попробовать их в ближайшие два-три года. Базой для центра послужит Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова, а его знаменитая коллекция получила особый государственный статус. Каковы научные, социальные и даже финансовые ожидания у специалистов от проекта, разбирались «Известия».

Продукты с заданными свойствами

Безглютеновая пшеница для аллергиков и красный ржаной хлеб для сердечников могут заменить медикаментозную поддержку, а стойкие к старым и новым фитопатогенам сорта зерновых, овощных, бахчевых культур позволят отказаться от ядохимикатов. Такое будущее готовят нам генетики и селекционеры уже в двух-, трехлетней перспективе. Ядром работы российских ученых станет знаменитая коллекция Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР), на базе которого 8 февраля, в День российской науки, указом президента создан Национальный центр генетических ресурсов растений.

Одна из первостепенных задач новой структуры — поиск методов получения продуктов питания с заданными функциональными свойствами, отвечающим задачам здорового, спортивного, функционального, индивидуализированного питания.

— Разработок много — сотни, — рассказал «Известиям» директор Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН Алексей Кочетов. — Есть попытки получить методом геномного редактирования безглютеновую пшеницу для аллергиков. Это технически сложно. Есть работы, связанные с картофелем: коллеги создают линии с вариантами крахмала для разных целей, например, для диетического питания. Много работ по устойчивости культур к различным вредителям.

ВИР обладает самой разнообразной в мире коллекцией, насчитывающей 320 тыс. образцов культурных растений и их диких сородичей. Образцы хранятся в виде семян, полевых коллекций, в условиях глубокой заморозки (криоколлекции), а также в виде пробирочных микрорастений (in vitro).

В рамках работы национального центра ученые займутся созданием ржи с красными семенами с повышенным содержанием флавоноидов (фитонутриентов. — «Известия» ), сообщил академик РАН, декан биологического факультета Санкт-Петербургского государственного университета Игорь Тихонович. Такие зерновые будут благотворно влиять на сердечно-сосудистую систему и профилактировать последствия старения.

Еще в планах российских ученых — выведение сортов беспленчатого ячменя, из которого легче получать крупу, и это дает экономический эффект.

— На российских полях сейчас нет сортов, полученных методом геномного редактирования, эти работы не выходят за рамки научных лабораторий, так как правительство еще не приняло решение, допустимо ли применение геномного редактирования как ускоренного метода селекции в массовом производстве сельхозпродукции, — подчеркнул Алексей Кочетов.

Управление эволюцией

Создание сортов, а из них продуктов питания с заданными свойствами возможно разными путями, продолжил эксперт, и методами классической селекции (через скрещивание видов), и генной инженерии, и геномного редактирования. Только с разной скоростью и разными возможностями.

При геномном редактировании в растение вносится изменение, которое есть в природе. У одного сорта есть полезный вариант гена, у другого нет, зато есть много других хороших генов. Чтобы перенести нужный вариант из одного сорта в другой нужно много лет, а с помощью геномного редактирования его можно воспроизвести быстро, и новый сорт ничем не будет отличаться от природного, пояснил Алексей Кочетов.

— На современном этапе есть возможность создавать направленные мутации с помощью технологий генетического редактирования и проводить искусственный отбор, который лежит в основе селекционного процесса, — сказала «Известиям» директор Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР) Елена Хлесткина. — Это управление эволюционным процессом.

Если генетическое редактирование растений будет разрешено в России, то жители страны увидят его плоды на своих столах уже через два-три года, считает Алексей Кочетов. Успех в непрерывной гонке между генетиками и селекционерами, создающими новые эффективные сорта с одной стороны и непрерывно эволюционирующими патогенами растений с другой зависит и от выбранных методов создания новых сортов, и от скорости этой работы, но главным образом — от разнообразия исходного генетического материала, удобного доступа к генетическим коллекциям растений и поддержания коллекций с использованием современных технологий хранения и обмена информацией.

Под защитой государства

Для решения этих задач указом президента РФ от 8 февраля как раз и создан Национальный центр генетических ресурсов растений, его ядром стал ВИР имени Вавилова. Другие российские научные организации, включенные в эту сетевую организацию, располагающие коллекциями культурных растений (их около 80), должны сдать в национальный центр дублеты коллекций. Таким образом будет обеспечен доступ ученым ко всему разнообразию генетических ресурсов растений, существующих в России.

Ученые пояснили: помимо создания новой структуры, указ президента навсегда оставляет в прошлом посягательства различных коммерческих структур на опытные участки ВИРа и других организаций, где есть коллекции растений в живом виде, на коллекционные образцы. Борьба ВИРа за сохранение своих земельных угодий в Павловске, Пушкине под Петербургом и в других регионах страны продолжалась десятки лет и сильно отвлекала ученых от их основной работы, на протяжение того же времени было огромное количество попыток использовать образцы Вавиловской коллекции в частных корыстных целях.

— Не только сама коллекция ВИРа, но и его земли и постройки защищены указом от каких-либо посягательств. Это открывает перед нами замечательные возможности, — подчеркнул Игорь Тихонович.

Как пояснила Елена Хлесткина, положения указа дают гарантии стабильности, продовольственной безопасности, позволяют обеспечить более быстрое и эффективное решение вопроса создания конкурентоспособных сортов, импортозамещения в семеноводстве, потому что активное вовлечение коллекций в современные исследования позволит дать более богатый материал для традиционной селекции и ее новых ускоренных видов.

Гены в банке

На ВИР президентским указом возлагается обязанность сформировать полный национальный каталог особо ценных генетических ресурсов растений и координировать деятельность в этой сфере, взаимодействуя с целым рядом научных организаций, уточнила Елена Хлесткина. Уже сегодня почти по всей стране распределена сеть полевых банков. Сейчас она включает 11 экспериментальных участков и будет расширена за счет полевых банков других институтов национального центра.

8 февраля также президентским указом была создана межведомственная комиссия по вопросам формирования, сохранения и использования коллекций генетических ресурсов растений. Помимо руководителя комиссии Елены Хлесткиной и директоров других научных организаций, в ее состав включен ряд высокопоставленных представителей ФСБ, Россельхознадзора, Минсельхоза, Минобрнауки.

Правительству РФ поручено в четырехмесячный срок определить объем и порядок финансирования Национального центра генетических ресурсов растений, а через полгода — разработать и утвердить программу его развития. Речь идет об обновлении научной инфраструктуры, в том числе хранилища, которое построено в 1970-е годы на Кубани на случай чрезвычайных происшествий. Также государство поддержит активизацию экспедиционной деятельности по сбору образцов растений, что послужит увеличению коллекций центра.

Сегодня в мировой науке очень большая конкуренция, сказал «Известиям» директор департамента координации деятельности организаций в сфере сельхознаук Министерства науки и высшего образования РФ Вугар Багиров. И преимущество как в биологии, так и в смежных отраслях (сельскохозяйственные науки, медицинские науки) получают именно те страны, в которых есть богатые биоресурсные коллекции с их уникальным генетическим разнообразием.

— У кого коллекции, у того приоритет в получении новых ценных знаний о генах. В остальном все равны — похожее оборудование, секвенаторы, доступ к базам геномных данных, — отметил Вугар Багиров. — Поэтому так важно поддерживать и развивать коллекции генетических ресурсов — это основа нашего приоритета в мире и конкурентоспособности в фундаментальной и прикладной науке. По его словам, для развития коллекций важное значение имеет централизация, единые современные стандарты, новые методы изучения генетических ресурсов. Всё это должно быть сосредоточено в крупных биоресурсных центрах, которые будут созданы в России.

Национальный центр генетических ресурсов растений — первый в стране, на его примере будут обкатываться механизмы работы сетевых генных банков. Затем, анонсировал Вугар Багиров, аналогичные структуры объединят генетические ресурсы сельскохозяйственных животных и микроорганизмов.

Рост продолжительности жизни влечет за собой не только приятные последствия, но и распространение т.н. заболеваний пожилого возраста. Одно из самых распространенных – болезнь Альцгеймера, причем только в 5 % случаев заболевание имеет наследственную природу, у остальных 95 % развивается так называемая спорадическая, спонтанная форма. В последние годы с использованием современных методов диагностики установлено, что доклинический период спорадической формы заболевания может продолжаться десятилетиями, но вопрос о том, когда начинает развиваться заболевание и что этому способствует, остается открытым. При этом появились аргументы в пользу того, что предпосылки развития болезни Альцгеймера могут закладываться в самом раннем возрасте. И если медицина научится распознавать их задолго до развития заболевания, возможности разработки эффективных способов профилактики и терапии, сдерживающих его развитие, значительно возрастет. Исследования в этом направлении проводятся коллективом ученых из Института цитологии и генетики СО РАН, где ранее была создана линия преждевременно стареющих крыс OXYS – уникальная модель спонтанной формы болезни Альцгеймера. Новые результаты исследований были опубликованы в Molecular Sciences.

«В этой работе мы изучали вклад в развитие заболевания клеток глии - астроглии и микроглии, которым отводится роль вспомогательных клеток в нервной ткани. Мы показали, что развитие и прогрессия признаков болезни Альцгеймера у крыс OXYS связана со структурно-функциональными изменениями этих типов клеток», - рассказала научный сотрудник лаборатории молекулярных механизмов старения ФИЦ ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Екатерина Рудницкая.

Задачами клеток астроглии (их еще называют «клетки-няньки» для нейронов) является поддержка нейронов, обеспечение их питательными веществами, очистка от излишков нейромедиаторов в синаптической щели, восстановление повреждений нервной ткани, а в случае инфекции они способствуют воспалительным процессами. Была выдвинута гипотеза, что при болезни Альцгеймера происходит нарушение режима работы этих клеток, в том числе -  снижается поддержка и питание нейронов, но повышается их провоспалительная активность. Новосибирские ученые в своей работе подтвердили эту гипотезу. Одновременно они исследовали влияние на состояние глии обладающего нейропротекторными свойствами антиоксиданта SkQ1, известного как «ионы Скулачёва». В частности, установлено, что приём SkQ1 снижает долю активированных клеток микроглии. Микроглия – это, по сути, иммунная система головного мозга, клетки которой распознают появившиеся патогены и подавляют их, выделяя цитотоксические вещества. Её чрезмерная активация может приводить к патологическим процессам и, в частности, к гибели нейронов, что и наблюдается при болезни Альцгеймера. «Снижение доли активированных клеток микроглии в результате приёма SkQ1 может свидетельствовать о подавлении им повреждений нервной системы, которые и становятся сигналом для активации таких клеток. И мы рассматриваем такую реакцию как еще одно доказательство того, что «ионы Скулачёва» способствуют замедлению нейродегенеративных процессов в организме», - отметила Екатерина Рудницкая.

Работа ученых ИЦиГ в этом направлении продолжается, сейчас они приступили к изучению гематоэнцефалического барьера, в формировании и работе которого астроглия принимает непосредственное участие. «Это крайне важная для функционирования нервной системы структура и на фоне развития нейродегенеративных заболеваний его проницаемость может меняться, причем в противоположных направлениях. При снижении проницаемости клетки мозга недополучают необходимые питательные вещества, при повышении – из общего кровотока в мозг попадают нежелательные соединения и патогены», подчеркнула Рудницкая.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Институты РАН готовят предложения по отправке ученых на МКС. Об этом в пятницу сообщил глава РАН Александр Сергеев, сообщает ТАСС.

“Сейчас несколько наших институтов формулируют свои предложения в “Роскосмос”, чтобы программу организовать. <…> Это было совместное предложение, <…> чтобы направлять туда [на МКС] профессиональных ученых, которые могли бы там эффективно проводить эксперименты”, – сказал Сергеев во время поездки в Екатеринбург.

На модуле “Наука”, по мнению Сергеева, можно проводить эксперименты, к примеру, в области физики или сельского хозяйства.

Идея не нова, отметил директор астрономической обсерватории Иркутского госуниверситета  Сергей Язев. Еще в советские времена предлагалось создать группу космонавтов из представителей РАН. Однако на позже стало понятно, что места на МКС, так же как и научного оборудования, мало. Поэтому проще научить космонавта работать с исследовательскими приборами, чем подготовить ученого к дальнему полету, обучив его управлению станцией и адекватному поведению в случае нештатных ситуаций.

Однако сейчас ситуация другая. С введением модуля “Наука” увеличились рабочие места на орбитальной станции, а также появились интересные приборы.

“Теперь есть что делать ученому, – считает Язев. – В модуле есть много рабочих мест и интересные приборы. После полета «киноэкипажа» получен опыт быстрой подготовки полета профессионала, который может не уметь управлять кораблем и станцией, но может гораздо лучше космонавта выполнить сложный эксперимент на специальном бортовом оборудовании в течение экспедиции посещения – за десять-двенадцать дней. Я думаю, именно это имеется в виду”.

Язев считает, что первыми в космос отправятся физики и биологи.

Елена Краснова

Издание Daily Mail сообщило и весьма необычной инновационной разработке, якобы способной решить проблему глобального потепления. Профессор инженерии Клаус Лакнер (Klaus Lackner) из университета штата Аризона предложил весьма оригинальный способ борьбы с избыточным углекислым газом, разработав «железную» альтернативу деревьям (главным поглотителям СО2 на планете).

Разумеется, слово «дерево» мы применяем к такой конструкции весьма условно. На самом деле речь идет о высоких колоннах, состоящих из металлических дисков-поглотителей, уложенных вертикально подобно стопке виниловых пластинок.  Каждый диск имеет примерно полтора метра в диаметре. Расстояние между ними – около пяти сантиметров. Диски покрыты специальной химической смолой, которая улавливает углекислый газ из воздуха, когда тот обтекает поверхность. Время от времени накопившийся углекислый газ извлекается и помещается на хранение в закрытую среду. То есть, если в настоящих деревьях углерод постепенно накапливается в древесине, то здесь он требует специальных хранилищ. Кроме того, кислород из углекислого газа здесь не выделяется (как это происходит в растениях). Тем не менее, если верить разработчику, механические деревья в качестве поглотителей СО2 в тысячи раз (!) более эффективны, чем деревья натуральные.

Впрочем, надо понимать, что консервацией углекислого газа дело не ограничивается. В некоторых проектах рассматриваются варианты его повторного использования. Например, углекислый газ может быть основой для производства синтетического топлива – бензина, дизельного топлива или керосина. Его можно использовать непосредственно (для работы транспортных средств, для выработки тепла или электроэнергии) или смешивать с «зеленым» водородом. Такое топливо легко транспортировать по трубопроводам или заполнять им хранилища. Храниться же оно может вечно. Благодаря всему этому мы заметно снизим спрос на нефть и газ.

Таким образом, механические деревья не обязательно увязывать исключительно с решением климатических задач. Они могут выступать не только как поглотители СО2, предотвращающие глобальное потепление. С утилитарной точки зрения они в состоянии выступать и как предприятия по производству углекислого газа, используемого в качестве сырья для химической промышленности.

Важно отметить, что данная разработка находится в состоянии практической реализации (то есть речь не идет о какой-то красивой идее, как это часто происходит у нас). Как сказано в публикации, профессор Лакнер собирается создать три больших «фермы» механических деревьев, используя государственную поддержку. Первая такая «ферма» должна открыться в Аризоне в конце этого года. Для нее выделен грант Министерства энергетики в размере 2,5 миллиона долларов. Данные объекты проектируются Центром по отрицательным выбросам углерода (Center for Negative Carbon Emissions).

Коммерциализацию проекта осуществляет компания Carbon Collect, основанная в Дублине. После того, как все три «фермы» будут введены в эксплуатацию, они смогут поглощать до тысячи тонн углекислого газа в день. Такие объемы, подчеркивается в публикации, сами по себе являются важным шагом в стабилизации глобального углеродного баланса.

Возможно, ставка на механические деревья покажется смелой футуристической фантазией, плохо согласующейся с современным экологическим движением. Не исключено, что подобные проекты вызовут неприятие даже у самых решительных борцов за экологию. Как ни крути, но по своей идеологии они далеки от современного мейнстрима, когда по главу угла принято ставить естественные процессы и апеллировать к живой природе. Однако, по мнению ученых, выступающих за указанный вариант удаления углекислого газа из атмосферы, есть достаточно резонные аргументы в пользу этой позиции. Они ссылаются на то, что углекислый газ сейчас поступает в атмосферу настолько быстро и в таких количествах, что его уже не смогут поглотить в нужных объемах естественные источники, такие, как деревья. Согласно расчетам, даже если сейчас человечество полностью откажется от сжигания ископаемого топлива, полностью прекратит выбросы СО2, этого будет совсем недостаточно для стабилизации климата. Иными словами, одним лишь энергетическим переходом ограничиться невозможно (то есть максимальным сокращением выбросов). Ученые ставят вопрос о необходимости осуществлять планомерное удаление углекислого газа прямо из воздуха. С технической точки зрения это достаточно сложная проблема, поскольку здесь появляется необходимость хранения больших объемов СО2 (а не просто повторного его использования в хозяйственных целях).

По этой причине Министерство энергетики США поставило цель увеличить масштабы прямого улавливания углекислого газа из воздуха, используя химические методы. Впрочем, нельзя сказать, что данная мера вызвала воодушевление среди эко-активистов. Некоторые защитники окружающей среды усматривают в нем предлог для продолжения использования ископаемого топлива. Тем не менее, профессор Лакнер, являясь пионером в области технологий прямого улавливания, четко связывает свою разработку с задачами предотвращения глобального потепления, солидаризуясь в этом случае с позицией МГЭИК.

Конечно, улавливатели СО2 можно применить прямо на энергетических объектах и на предприятиях. Однако на них приходится только половина от всех выбросов. Весомая доля приходится на автомобили, самолеты, а также на системы отопления и горячего водоснабжения, используемые в нашем быту. По словам ученых, не имеет принципиального значения, в каком конкретном месте находятся установки для улавливания, поскольку углекислый газ быстро «растворяется» в атмосфере. Поэтому такие устройства можно устанавливать где угодно. При этом они должны потреблять минимальное количество энергии для своей работы. Разработанные Лакнером механические деревья вполне удовлетворяют указанным критериям, заявляют авторы публикации.

Николай Нестеров

Красноярские ученые обнаружили, что недостаток поглощаемой влаги у хвойных деревьев, растущих в условиях многолетней мерзлоты, приводит к нарушениям строения годичных колец и клеток древесины. Это вызывает усыхание верхушек кроны деревьев. С 80-х годов прошлого века, с началом интенсивного потепления и возрастания засушливости климата, произошли изменения в строении годичных колец и клеток древесины, и это заметно снизило их способность транспортировать воду и растворенные вещества от корней к кроне. Результаты исследования опубликованы в журнале Contemporary Problems of Ecology.

В северо-таежных районах часто встречаются хвойные деревья с засохшими верхушками. Одной из возможных причин их появления считается водный дефицит, который деревья могут испытывать в специфических условиях многолетней мерзлоты.

Исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» обнаружили, что дефицит поглощенной воды из сезонно-талого слоя почвы влияет на клеточное строение годичных колец деревьев и строение самих древесных клеток — трахеид. Это способствует засыханию верхушек кроны у хвойных деревьев. Ученые также установили связь между приростом годичных колец на разных высотах ствола и климатическими факторами.

Наибольшее влияние температуры воздуха на прирост колец у здоровых и поврежденных деревьев наблюдается во время интенсивного роста, с конца мая до двадцатых чисел июня. При этом чувствительность к температуре воздуха и количеству осадков у деревьев с засохшей кроной выше, чем у здоровых. Однако основные различия между суховершинными и здоровыми деревьями проявляются не столько во влиянии разных погодных условий на скорости роста их годичных колец, сколько в строении древесины под верхушками.

Ученые сравнили ширину годичных колец и анатомическое строение древесины у здоровых деревьев лиственницы Гмелина и соседних деревьев того же вида с усохшими верхушками крон, которые растут в одном древостое в бассейне реки Нижняя Тунгуска. Выяснилось, что годичные кольца у здоровых деревьев на всех уровнях высоты ствола заметно шире, чем у поврежденных деревьев. С 1980-х годов, то есть с начала интенсивного потепления климата и возрастания засушливости в исследуемом районе, в верхней части стволов деревьев под усохшей верхушкой заметно изменились размеры клеток, через которые вода и растворенные вещества транспортируются от корней к кроне. Толщина их стенок уменьшилась примерно в два раза по сравнению со здоровыми деревьями. Существенно уменьшился также и размер клеточных просветов, что снизило их способность пропускать воду и питательные вещества.

«Наши данные свидетельствует о ярко выраженной реакции деревьев на влияние климатических факторов. В целом поврежденные деревья более чувствительны к погодным условиям, чем здоровые. Отмеченные особенности могут быть обусловлены недостаточным водоснабжением верхних частей стволов деревьев. Это приводит к замедленному радиальному росту и слабой интенсивности деления клеток весной. В результате образуются относительно узкие годичные кольца, состоящие из небольшого числа клеток со сниженной способностью транспортировать воду. Это усугубляет дефицит влаги, поступающей к кроне, и приводит к усыханию дерева», — объяснил Дмитрий Машуков, младший научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН.

Исследование проводилось при поддержке проектов Российского фонда фундаментальных исследований, Российского научного фонда и Гранта Правительства Российской Федерации.

Сибирское отделение Российской академии наук и «Норникель» на совместной пресс-конференции 11 февраля анонсировали расширение сотрудничества в сфере экологии. Многие исследования будут проводится впервые.

Двумя годами ранее РАН и «Норникель» уже проводили Большую норильскую экспедицию – крупнейшее в постсоветской истории комплексное исследование биосферы Таймыра с целью оценить масштабы изменений за последние годы и выработать рекомендации по наилучшим природосберегающим решениям для деятельности в регионе. Новые проект продолжит исследования в этой области на еще более масштабном уровне. «Мы значительно расширили территорию, которая будет обследована – это Норильский промышленный регион, Кольский полуостров, районы Забайкальского края и участок Северного морского пути от Мурманска до Диксона», – рассказал в ходе пресс-конференции на площадке ТАСС вице-президент ПАО «ГМК «Норильский никель» Станислав Селезнев.

Главная задача проекта – изучение состояния биоразнообразия.

«Биоразнообразие лежит в основе экологии, чем оно выше, тем стабильнее экосистема. Мы проведем базовые исследования в этой области, с целью не только дать объективную оценку текущей ситуации, но и выявить критерии воздействия на экосистему, индикаторы ее состояния и в итоге – разработать набор рекомендаций для разрабатываемой совместно с «Норникелем» программы по сохранению биоразнообразия», – пояснил руководитель проекта, директор Института систематики и экологии животных СО РАН Виктор Глупов.

Он также отметил, что важно разделить антропогенное воздействие и природные особенности этих территорий: предприятия располагаются в районах месторождений, одним из свойств которых является повышенный уровень содержания тяжелых металлов в окружающей среде, и это обстоятельство тоже надо учитывать.

На протяжении зимнего (март-апрель) и летнего сезонов 2022 года в указанных регионах будут работать более десятка экспедиционных отрядов, укомплектованных самыми разными специалистами – зоологами, ботаниками, гидрологами, почвоведами и т.д. Такой комплексный подход ранее  не применялся на территориях восточнее Урала, и по итогам проекта ученые ожидают большое количество интересных открытий, как научных, так и прикладного характера.

Ученые планируют создать на самом большом острове Байкала Ольхон карбоновый полигон для исследования парниковых газов и вызываемых ими экологических проблем. Об этом в среду сообщил журналистам директор Сибирского института физиологии и биохимии растений (СИФИБР, Иркутск) Сибирского отделения РАН Виктор Воронин.

"В этом году будет подана заявка [в Минобрнауки РФ]. Вполне возможно, что в этом году она будет одобрена. Есть большой шанс, что к концу года мы можем выйти на проектирование. Мое предложение - Ольхон взять как модельную территорию [для создания полигона]", - сказал Воронин.

Директор Иркутского филиала Сибирского отделения РАН Игорь Бычков уточнил, что Ольхон - подходящее место для размещения карбонового полигона, в частности, благодаря разнообразию лесов, а лес - главный поглотитель СО2 и производитель кислорода.

Первый в РФ карбоновый полигон был открыт в Калужской области в сентябре 2020 года. Сейчас создается сеть полигонов по стране для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса. В число пилотных регионов вошли Чеченская Республика, Краснодарский край, Калининградская, Новосибирская, Сахалинская, Свердловская и Тюменская области. Ученые в Иркутске считают, что такой объект должен быть и на Байкале.

"Минобрнауки создает ряд карбоновых полигонов по стране. Цель их следующая: отработать единую методику учета СО2 и состыковать ее с мировыми практиками, чтобы считали все одинаково. <…> Иркутской области необходимо сработать на упреждение, заложить свой полигон. Потому что разные территории, разные водные акватории поглощают все по-разному, и то, что измерено в Калужской области, совсем не актуально для Сибири. Надо иметь опорные точки по всей территории страны и затем сводить всю информацию воедино", - считает Воронин.

Он пояснил, что на создание карбоновых полигонов выделяется федеральное финансирование, однако в проект также необходимо привлечь частные инвестиции. "Я думаю, у нас можно найти этот бизнес, заинтересованность должна быть взаимная, потому что у предпринимателей возникает финансовый интерес. В ближайшие годы все предприятия должны показывать углеродную нейтральность своей продукции. Если не будут показывать, то будут платить крупный штраф", - отметил ученый.

Проблема леса

Одна из экологических проблем, которая может быть изучена на карбоновом полигоне в Иркутской области, связана с тем, что леса в последние годы стали меньше поглощать СО2 и больше - кислорода. Это явление ученые из Сибири впервые заметили в 2003 году.

Как рассказал Воронин, проблема связана с изменениями климата - зимы в Сибири стали теплее, часто наблюдаются зимние оттепели, летние температуры тоже выросли. Но несмотря на это, леса Байкала пока способны производить кислород в большом количестве.

"Мы завершили расчеты, сколько СО2 поглощают наши леса, включая Бурятию и Иркутскую область, то есть большую часть Байкальской природной территории, и сколько они выделяют кислорода. Мы серьезные доноры в этом смысле, так как поставляем очень большое количество кислорода. Есть даже такие расчеты: чтобы выдышать весь кислород, произведенный за один год, жителям Иркутской области надо 100 лет. Такое количество кислорода продуцируют наши леса", - сказал Воронин.

Карбоновые полигоны - территории, на которых с участием университетов и научных организаций проводятся исследования климатически активных газов. Они включают разработку и адаптацию технологий измерения надземной и подземной фитомассы, агрохимические исследования почв, измерение эмиссии и поглощения парниковых газов экосистемами, активное использование технологий дистанционного зондирования с помощью космических и беспилотных платформ, разработку и адаптацию математических моделей по расчету углеродного баланса экосистем на эталонных участках.