Биотехнологии в Югре

​​Геномный центр в Сургуте станет базой для развития Югры в сфере генетических исследований. Об этом 2 апреля заявила губернатор региона Наталья Комарова. Выполнению этой глобальной задачи поспособствует соглашение между окружным правительством и федеральным исследовательским Институтом цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

 Соответствующее соглашение стороны подпишут в этом году, оно будет действовать на протяжении пяти лет. 

«В числе направлений совместной работы – разработка, реализация научно-исследовательских и образовательных программ, включая подготовку, повышение квалификации и стажировку кадров в области молекулярной биологии, генетики, клеточной биологии», – пояснила Наталья Комарова. 

Как ранее сообщало СургутИнформ-ТВ, идею появления центра высоких биомедицинских технологий поддержал Владимир Путин во время онлайн-встречи с Натальей Комаровой. Планируется, что геномный центр станет частью НТЦ. Его построят в пойме реки Обь, на участке неподалеку от Ледового дворца спорта. По задумке властей сургутский наукоград построят и оборудуют до 2030 года. В одном только геномном центре будет работать порядка 200 специалистов.​

Связь онкологии и лимфологии

26-27 марта 2021 года в Новосибирске проходила XIV международная научно-практическая конференция «Лимфология: от фундаментальных исследований к медицинским технологиям», основным организатором которой является НИИ клинической и экспериментальной лимфологии (НИИКЭЛ - филиал ИЦиГ СО РАН). Уже второй раз конференция проходит без академика Юрия Ивановича Бородина – основателя института и Сибирской лимфологической школы – и посвящена его памяти.

Конференция проходила в онлайн-формате, который, начиная с прошлого года, становится все более популярным в научной среде. И дело здесь уже не только в ограничениях, связанных с мировой пандемией. Современные информационные технологии позволяют обеспечить полноценное участие в таких мероприятиях ученым, которые по разным причинам не смогли приехать на основную площадку конференции. Это, в свою очередь, дает возможность значительно расширять круг участников конференции. Как отмечают организаторы, всего в конференции приняло участие почти шестьсот человек, включая докладчиков и слушателей из стран ближнего и дальнего зарубежья.

– Активное развитие иммунологии, генетики и клеточной биологии указывают на актуальность мультидисциплинарного научного направления «лимфология», которое в НИИКЭЛ и в Новосибирском государственном медицинском университете более шестидесяти лет развивали академик Юрий Иванович Бородин и его научная школа, - подчеркнул руководитель НИИКЭЛ, д.м.н. Андрей Летягин.

Программа конференции включала более пятидесяти устных докладов и постерную онлайн-секцию. Для удобства участников доклады были разделены на несколько тематических секций, поскольку лимфатическая система вовлекается практически во все известные патологические процессы и в саногенез всех известных заболеваний.

– Большой интерес вызвала секция, посвященная связи онкологии и лимфологии, сегодня это направление медицины бурно развивается, постоянно появляются новые технологии, препараты, подходы к терапии, которые требуют детального обсуждения, - рассказал ответственный секретарь программного комитета конференции, д.м.н. Вадим Нимаев.

Как известно, одним из путей распространения метастазов опухоли является лимфатическая система, и очень важно определить их наличие в сторожевых лимфоузлах (первыми сдерживающими дальнейшее распространение злокачественных клеток) для профилактики осложнений, связанных с удалением всех регионарных лимфоузлов. Различные методы детекции сторожевых лимфатических узлов и связанные с этим темы обсуждали участники секции. Особенности ультраструктурных изменений лимфатической системы при онкологических заболеваниях, неблагоприятных внешних воздействиях и других состояниях обсуждались на заседании секции «Морфология» совместно с Новосибирским отделением научного медицинского общества анатомов, гистологов и эмбриологов и кафедрой анатомии человека им. академика Ю.И.Бородина НГМУ.

Впрочем, вопросами, связанными с лечением онкологических заболеваний, программа конференции не исчерпывалась. Отдельные секции были посвящены новациям в области диагностики заболеваний лимфатической системы, современным подходам к лечению заболеваний в офтальмологии, нейрохирургии, применению лимфотропной терапии. Особое внимание было уделено необходимости междисциплинарного и персонализированного лечения лимфедемы и сложных лимфатических аномалий, таргетной терапии которых был посвящен доклад доктора Фридриха Каппа из университета Фрайбурга.

Подводя итог конференции, Вадим Нимаев отметил высокий уровень представленных докладов и их значение для научного, медицинского и пациентского сообщества России:

– Слушатели конференции, в большинстве своем – врачи различных специальностей и, что отрадно, студенты медицинских вузов, то есть люди, кто непосредственно занимается или будет заниматься медицинской практикой. И важно, чтобы в своей работе они опирались на самые передовые достижения медицинской науки, которые представляются на нашей конференции и аналогичных мероприятиях.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Воздух сибирских городов

Профильный научный совет Сибирского отделения РАН готов выступить интегратором работ по экологической инвентаризации Востока России и предлагать инновационные технологии.

На полигоне химических отходов «Красный Бор» в Ленинградской области вице-премьер Виктория Валериевна Абрамченко огласила намерения федерального правительства в сфере экологии: «Мы… начинаем эту работу — запускаем инвентаризацию на суше и на море для того, чтобы запустить дальше уборку всей страны». В субрегиональном масштабе первая задача была решена Большой Норильской экспедицией СО РАН и «Норникеля», по результатам которой готовится комплексная программа экологических мероприятий в Норильском промышленном районе и на Таймыре. Опыт организации полевых и лабораторных работ с участием более 200 человек из 14 исследовательских институтов привел к созданию в Сибирском отделении новых структур: прикладного Научно-исследовательского центра «Экология» и координационно-методического Научного совета по проблемам экологии Сибири и Восточной Арктики (НС ПЭСВА), состоящего из ведущих экспертов.

Ключевой темой заседания Президиума СО РАН 25 марта стало начало работы секций НС ПЭСВА. Состоялось обсуждение научных докладов, подготовленных на основе как собственных исследований институтов под научно-методическим руководством СО РАН, так и материалов из сторонних источников (Росстат, Росгидромет, Росприроднадзор и так далее). В ходе дискуссии были подняты проблемы полноты и точности исходных данных различного происхождения, а также их совместимости в условиях разнообразия  методической и приборной базы.

Поэтому после дополнительных консультаций часть материалов заседания, посвященных экологической обстановке в Сибири, была временно удалена с видеоканала (YouTube) СО РАН на период верификации и уточнения ряда сведений, которые в исходном виде не могут распространяться от лица академического сообщества. «Что касается вопросов экологии, надо давать всю правду. Если высвечивать один фрагмент, то получается совсем другое восприятие. Ничего мы не засекретили. Мы решили в сыром виде не публиковать некоторые выступления, потому что они должны быть с комментариями», — сказал в интервью ТАСС председатель СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон, добавив, что в Сибирском отделении рассчитывают обнародовать ряд материалов до конца апреля.

Одновременно с этим Сибирское отделение планирует во втором квартале 2021 года выход в свет первого выпуска информационно-справочного  издания «Наука и технологии». Этот выпуск будет посвящен применимым научным результатам и технологическим разработкам в сфере экологии и, помимо печатной версии, размещен в свободном доступе на портале СО РАН. «Общественные связи Сибирского отделения РАН традиционно строятся на принципах открытости и достоверности, и крайне редкие временные ограничения доступа к информации связаны исключительно с принятыми в научной среде требованиями к ее качеству», — подчеркнул для «Науки в Сибири» Валентин Пармон.

 

Мамонт готов вернуться на планету

Институт палеобиологии (Якутский научный центр) сообщает о серьезных подвижках в вопросе возможного возрождения сибирского мамонта.

Как известно, мамонты занимают особое место в современной масс-культуре Якутии. Культура трансформируется, адаптируется к окружающей среде, появляются различные неомифологии, авторские концепции, неведомые ранее обрядовые действия и даже – новые символические образы и мифологические герои. Само понятие «холод» всё больше начинает восприниматься в положительном ключе (как неотъемлемый фирменный знак Якутии). Среди самых популярных ныне мифологических героев – хранитель вечной мерзлоты Чысхаан, а также мамонт и бык, ранее обладавшие отрицательным мифологическим значением, но ставшие сейчас символами полюса холода и одними из наиболее раскрученных брендов Якутии.

Однако, в случае с мамонтами, речь идет не только о мифологемах и сувенирной продукции. Развитие генетических технологий породило целый ряд проектов восстановления этого волосатого гиганта, еще несколько тысяч лет назад бродившего по северной части нашего континента. Оптимизм внушает и то, что с момента его вымирания (по палеонтологическим меркам) прошло не так много времени, находки последних лет доказывают, что мамонты еще существовали, когда в Египте начиналось строительство пирамид.

А это значит, что в мерзлоте могут быть найдены туши ископаемых животных, чья ДНК достаточно хорошо сохранилась для клонирования. И главное, найти такую тушу. Дальше – дело техники. Из яйцеклетки азиатского слона (из ныне живущих хоботных это наиболее близкий родственник шерстистого мамонта) изымается родное ядро и заменяется на ядро из клетки мамонта. Затем яйцеклетку током или химически стимулируют делиться и «подсаживают» в матку суррогатной самки азиатского слона, у которой через два 22 месяца рождается мамонтёнок.

Молодой мамонт оказался погребенным в торфяннике, который сыграл роль консерванта, затем этот слой почвы покрылся льдом и в этом природном «холодильнике» туша относительно хорошо сохранилась до наших дней Такие разговоры идут не первое десятилетие. Но до сих пор они так и оставались разговорами, поскольку туши в необходимой степени сохранности обнаружить не удавалось.

Ситуация стала меняться с таянием вечной мерзлоты в ходе глобального потепления. Останки мамонтов стали находить все чаще, и, в соответствии с законами диалектики, количество переросло-таки в качество. Прошлой осенью одна из немногочисленных экспедиций, которые удалось провести Институту палеобиологии в условиях всеобщего карантина, привезла редкую находку. Молодой мамонт оказался погребенным в торфяннике, который сыграл роль консерванта, затем этот слой почвы покрылся льдом и в этом природном «холодильнике» туша относительно хорошо сохранилась до наших дней.

Ткани животного передали генетикам.

Поначалу казалось, что и эта попытка будет неудачной, выделенная ДНК имела слишком сильные повреждения. Но затем международному коллективу ученых (генетики ИЦиГ СО РАН, ИОГ РАН и центра «Биополис» из Сингапура) удалось, с помощью технологий, основанных на CRISPR/Cas9, восстановить ДНК до нужной степени сохранности. Для этого они использовали как фрагменты ДНК, которые удавалось извлечь из более ранних находок мамонтов (их число, напомним, возросло, что дало ученым достаточно фрагментов генетического материала), так и генетический материал упомянутого азиатского слона. Итоги этой работы описаны в журнале Journal of Systematic Palaeontology.

В результате, сегодня ученые располагают генетическим материалом, который позволяет запустить процедуру клонирования. Для ее проведения будут привлечены сотрудники Рослинского института (Эдинбург), где в 1996 году был осуществлен успешный эксперимент клонирования овцы. Согласно планам ученых, клонирование мамонта должно быть осуществлено уже до конца этого года.

Эти результаты вызвали некоторый резонанс не только в научном мире. Как сообщает пресс-служба Института палеогенетики, к ним уже обращались представителя ряда международных фондов, выражавших готовность к совместным проектам по воссозданию популяции мамонта. Но, подчеркивают ученые, этот вопрос находится вне их компетенции и, видимо, будет решаться политиками совместно с крупным бизнесом.

Готовиться ли к потопу?

Европейский университет в Санкт-Петербурге проводит целый цикл семинаров, посвященных проблеме изменения климата и оценке возможных рисков. В начале марта этого года состоялось выступление директора Института водных проблем РАН Александра Гельфана, который с профессиональных позиций подробно изложил тему одну из самых интригующих тем, связанных с глобальным потеплением: угрожают ли нам масштабные наводнения? Как мы знаем, во многих отечественных и зарубежных СМИ на этот счет разносятся шокирующие «прогнозы», способные вывести неосведомленного обывателя из эмоционального равновесия. Как правило, подобные алармистские предупреждения преподносятся от имени науки. В результате чего у многих из нас создается устойчивое убеждение, будто источником страшилок выступают исключительно ученые.

Но так ли всё однозначно выглядит в научном мире? Александр Гельфан сразу пояснил, что он не принадлежит ни к лагерю алармистов, ни к лагерю климатических скептиков. В то же время он не занимает некой нейтральной позиции. По его словам, в чем-то он соглашается с алармистами, в чем-то – со скептиками. То есть проблема климатических угроз требует детального разбора каждой проблемы. Но сделать это могут только специалисты.

В данном случае разбор посвящен проблемам водной безопасности. Это понятие, пояснил Александр Гельфан, обозначает самые разные стороны жизненных реалий. Наибольшую актуальность, пояснил ученый, имеет для нас проблема дефицита водных ресурсов (включая и качество воды), а также проблема паводков и наводнений. Данные угрозы как раз и были в центре внимания ученого.

Проблема нехватки воды обусловлена, прежде всего, опережающим ростом ее потребления, главным образом это связано с интенсификацией современного сельского хозяйства Начнем с дефицита воды. Здесь важно учитывать, что проблема эта запросто может обостриться без всяких климатических изменений. По словам Александра Гельфана, водопотребление в мире стремительно растет, опережая темпы роста населения планеты. Так, если население Земли за последнюю сотню лет выросло примерно в пять раз, то водопотребление выросло почти на порядок. Поэтому, отметил ученый, проблема нехватки воды обусловлена, прежде всего, опережающим ростом ее потребления. Главным образом это связано с интенсификацией современного сельского хозяйства. Например, на производство одного килограмма пшеницы уходит тонна воды, на производство одного килограмма курятины уходит почти четыре тонны, а на производство килограмма говядины – шестнадцать тонн! Отсюда следует, что дефицит водных ресурсов обусловлен, в первую очередь, экономически. Климатические изменения, со своей стороны, способны усугубить сложившуюся ситуацию, нежели стать ее основной причиной.

Важно учесть, подчеркивает Александр Гельфан, что Россия в этом плане ничем не отличается от остальных стран мира. Если азиатские территории страны, где наименьшая плотность населения, обеспечены водой достаточно, то в европейской части (особенно на юге), где плотность населения выше и хозяйственная деятельность протекает более активно, в отдельные сезоны уже сейчас наблюдается серьезный дефицит воды. Прежде всего, это касается бассейнов таких рек, как Дон, Кубань, Урал и Терек. В некоторых районах водные ресурсы вовлечены в жизнь населения на все сто процентов. Иначе говоря, именно экономические (а не физические) факторы делают ситуацию в отдельных регионах критической. Изменение климата, как мы сказали, больнее всего ударит именно по таким местам.

Больше всего нас волнует, конечно же, проблема наводнений. Для нашей страны в зону риска, как правило, попадают приморские территории на Дальнем Востоке, регионы Северного Кавказа, бассейн Кубани, средняя Обь, Забайкалье и т.д. Надо учитывать, напомнил Александр Гельфан, что в мире из всех стихийных бедствий именно наводнения стоят на первом месте – как по повторяемости, так и по наносимому ущербу (включая сюда и человеческие жертвы). От наводнений ежегодно страдает более 2,5 миллиардов жителей Земли. На них приходится как минимум половина от всех случаев разрушительных природных бедствий. Если же брать материальный ущерб, то на наводнения приходится больше половины (57%). И Россия в этом смысле также ничем не отличается от остального мира. По количеству опасных явлений на долю наводнений у нас приходится 32%, по количеству пострадавших – 48%, по экономическому ущербу – почти 40 процентов. То есть наводнения «обгоняют» в этом случае пожары.

Существует ли связь между наводнениями и усилением парникового эффекта, вызванного повышенной эмиссией углекислого газа? Теоретически, такая связь имеется, поскольку повышение температуры ведет к повышению влагосодержания атмосферы вследствие более сильного испарения с поверхности морей и океанов. Соответственно, должно увеличиваться и среднее (в глобальном масштабе) количество осадков. Кстати, согласно исследованиям наших ученых, наводнение в Крымске в 2012 году было напрямую связано с повышенным разогревом поверхности Черного моря. Как объяснил Александр Гельфан, этот разогрев стал причиной увеличения конвективных процессов (вертикального переноса влаги), что в результате привело к аномально интенсивному выпадению осадков.

В этой связи ученый попытался разрушить один популярный «миф», согласно которому глобальное потепление ведет к иссушению засушливых территорий и, аналогично, к еще большему увлажнению влажных территорий. Однако современные исследования показывают, что всё происходит гораздо сложнее. Количество территорий, где данное правило подтверждается, составляет лишь пятую часть от общего числа всех исследуемых регионов планеты. В большинстве регионов мы находим самые разные сочетания условий, далеких от указанной парадигмы, и примерно для третьей части всё происходит прямо наоборот.

Показательно то, что за долгие годы наблюдений (как минимум с 1945 года) ученые не зафиксировали на глобальном уровне какого-либо серьезного изменения возобновляемых водных ресурсов (то есть речных стоков). Зато, если мы рассмотрим ситуацию детально, то мы заметим, что в некоторых частях планеты (например, север Евразии или север США и Канады) речной сток за последние десятки лет увеличился. Где-то, наоборот, он уменьшается. Также обнаружено, уточняет Александр Гельфан, что на эти изменения повлияли, в том числе, и антропогенные факторы. Тем не менее, в большинстве регионов мира, подчеркнул ученый, каких-либо серьезных изменений относительно водных ресурсов не происходит. Если же брать нашу страну, то у нас есть регионы, где эти изменения довольно существенные. В первую очередь это касается сезонного стока рек, где отмечается заметный «сдвиг» в сторону зимы. То есть сток перераспределяется с половодья, которое раньше приходилось на весенне-летний период, ближе к зимнему периоду.

В то же время ученый обращает внимание на рост в мире частоты экстремальных осадков, который подтверждается как данными наблюдений, так и расчетными моделями общей циркуляции атмосферы. Этот факт, утверждает Александр Гельфан, сегодня не ставится под сомнение. Однако, несмотря на возросшую повторяемость и интенсивность экстремальных осадков, они почему-то никак не повлияли на пропорциональное увеличение частоты повторяемости и увеличение масштаба наводнений. Ущербы от наводнений, конечно, растут, отмечает ученый. Но это связано, главным образом, с социально-экономическими факторами. Если же говорить о связи наводнений с ростом интенсивности осадков, то, по мнению Александра Гельфана, эта связь совсем неочевидна. Если соотносить графики количества осадков с графиками паводков, то нельзя не заметить, что в этом случае отклика на осадки практически не возникает.

Почему так происходит? «Для гидрологов, - утверждает Александр Гельфан, - этот вопрос тривиальный, хотя для климатологов подобный вывод может стать новостью». Дело в том, что данная связь, по словам ученого, затушевывается огромным количеством факторов, самым главным из которых является уровень предшествующего увлажнения речного бассейна.  Так, даже если очень интенсивные осадки выпадают на достаточно иссушенную почву, то они не вызывают какого-то заметного паводка. Применительно к территории США только треть экстремальных осадков вызывает столь же экстремальные паводки. Согласно некоторым европейским исследованиям, в речной сток попадает порядка 17% выпавших осадков. Остальное «всасывает» почва.

Какие же изменения, в таком случае, нас поджидают в недалеком будущем? Гидрологи в целом соглашаются с климатологами относительно того, что в планетарном масштабе глобальное потепление ведет к увеличению водных ресурсов. То же самое касается и нашей страны, где такое увеличение (согласно нескольким сценариям развития событий) может оказаться весьма существенным.

Что касается наводнений, то рост интенсивности экстремальных осадков в конечном итоге приведет к увеличению частоты экстремальных событий, уточняет Александр Гельфанд. Скажем, крупные наводнения, случавшиеся раз в сто лет, будут повторяться раз в пятьдесят лет. Однако это касается далеко не всех регионов. Например, на большей территории Европы частота наводнений будет уменьшаться. На больше части России (прежде всего сюда входит Сибирь и Дальний Восток), частота, наоборот, будет расти. Столь же тревожно выглядит ситуация для Китая, Японии, Индии, Юго-Восточной Азии, Центральной Африки и Южной Америки. Особую обеспокоенность вызывают северные «кромки» нашей страны (восточнее устья Оби), которым климатологи прочат непростое будущее.

В целом, как мы видим, прогнозируемая картина мало походит на те апокалиптические сценарии, которые распространяются в нынешних СМИ. В то же время, особо подчеркивает Александр Гельфанд, недостаток эмпирических подтверждений для редких опасных явлений еще не означает отсутствия серьезных угроз в будущем. Исследования такого рода имеют относительно короткую историю. Поэтому еще не совсем понятно, какие «сюрпризы» нам однажды преподнесет природа. Однако в любом случае социальная роль науки от этого только возрастает.

Олег Носков

Какова химия - такая и жизнь

От 80 до100 процентов катализаторов, полимеров, субстанций для производства лекарств, реактивы для исследований и многое другое мы закупаем за границей. Ведущие страны вкладывают в химический комплекс сотни миллиардов долларов, Россия только 54 миллиарда. Об этом "РГ" беседует с академиком - секретарем Отделения химии и наук о материалах РАН Михаилом Егоровым.

– В 60-е годы знаменитый лозунг Ленина "коммунизм есть советская власть плюс электрификация всей страны" был дополнен химизацией. И тогда химия стала наше все. А сегодня на первое место вышли "цифра", генетика, искусственный интеллект, персонифицированная медицина и другие фавориты. Словом, времена химии в прошлом... 

Михаил Егоров: – Могу напомнить цитату министра Л.А. Костандова "какова химия - такова и жизнь". Именно он предложил и реализовал программу химизации СССР, тогда было построено более 400 заводов. Мы ни от кого не зависели. Химия как локомотив увлекла за собой смежников. Ведь одно рабочее место здесь создает 8 в других областях экономики.
А сегодня ситуация кардинально иная. Например, от 80 до100 процентов катализаторов, которые используются почти во всех химических производствах, большая часть полимеров, фармацевтические субстанции, реактивы для научных исследований и многое другое мы закупаем за границей. Этот список нашей зависимости можно долго продолжать, легче сказать, что мы не закупаем. А ведь это вопрос национальной безопасности.

– Сегодня многие специалисты, говоря о ситуации в своей сфере, ссылаются на национальную безопасность. Звучит почти как мантра. Но деньги нужны всем. Государство должно выбирать, определиться с приоритетами. И в Стратегии научно-технологического развития страны они названы, в частности цифровизация, охрана окружающей среды, энергоэффективность и энергосбережение, науки о жизни, новые материалы, персонифицированная медицина. Но вот химии нет.

Михаил Егоров: Давайте внимательно присмотримся к этим приоритетам. Что такое цифровизация? Это прежде всего компьютеры, различные датчики, сенсоры, а значит микроэлектроника. Может, вы удивитесь, но она почти на 100 процентов зависит от химии. Например, промышленность полупроводниковых материалов для микросхем напрямую зависит от современных технологий получения высокочистых веществ. В стране острейшая проблема с отечественными компонентами для микроэлектроники, от чего страдают практически все отрасли - от приборостроения до авиационной и космической техники. О создании собственной микроэлектроники мирового уровня говорят много лет, но дальше дело не идет. Считали, что купим, но теперь ясно, что не получится. Придется делать самим, но это невозможно без химии высоких технологий.

Еще один приоритет - переход к экологически чистой ресурсосберегающей энергетике. А это новые виды топлива и, если речь идет о водородной энергетике, - то и безопасные методы его хранения, создание новых источников, в том числе топливных элементов, это новые методы очистки дымовых газов, максимальное уменьшение эмиссии углекислого газа и т. д. Что касается экологической безопасности, защиты окружающей среды, то здесь роль химии просто очевидна. Ведь сами химические производства, прежде всего старые, являются одним из главных загрязнителей. Поэтому мир переходит на "зеленую химию", строятся заводы на новых технологиях, использующих принцип замкнутого цикла, которые вообще не дают вредных отходов. А можно ли себе представить без химии получение новых материалов, включая "умные" и "иерархические", материалы для нанотехнологий, создание новых лекарств, реагенты для исследований области биологии и генетики?

– Кстати, на встречах молодых ученых с президентом страны на его вопрос, какие у вас проблемы, они больше всего говорили как раз о реагентах, которые приходится закупать за границей. А исследования в области биологии и генетики являются важнейшими для реализации многих приоритетов.

Михаил Егоров: Совершенно верно. Поэтому академия считает, что нам будет трудно достичь намеченных целей, если химия, пользуясь вашей терминологией, останется в тени.

Производство химической промышленности по странам, Инфографика "РГ"  – То есть химия это сквозная или системообразующая отрасль всей экономики. Говоря образно, она как кровеносная система пронизывает весь организм экономики. Когда-то наша химическая промышленность была среди мировых лидеров, а что сейчас?

Михаил Егоров: Приведу лишь несколько цифр. Абсолютным лидером в химической промышленности сегодня является Китай. Объем производства химической продукции в Китае в 2018 г. составил 1198 млрд долларов. Аналогичный показатель в США - 530 млрд долларов, Бельгии и Испании - 65 млрд, в России - 54 млрд. При этом Китай с 2008 года увеличил инвестиции в химию почти в 3 раза, а США в 2 раза. Доля химического комплекса в ВВП России составляет 1,1%, а к 2030 году планируется ее рост до 2 процентов. В Китае эта доля уже сейчас составляет 8,9%, в Японии - 8,2%, в Германии - 6,9%, в США - 6,1%.

– Если учесть, что химия является сквозной отраслью, то эти сухие цифры, возможно, объясняют нашу зависимость от импорта не только в ней, но и во многих сферах экономики?

Михаил Егоров: Потому мы и утверждаем, что ситуация перезрела. Нужна программа развития химии и всего химического комплекса. Новая программа химизации. Она должна стать приоритетом, тогда сможем стимулировать развитие и других отраслей, как это было во времена СССР. Пока еще есть возможность все поправить, но тянуть дальше нельзя. Об этом мы готовим обращение в разные инстанции, и прежде всего - в Совет безопасности.

– Вообще ситуация довольно парадоксальная. Наша химическая наука, несмотря на все кризисы и реформы, остается одной из лучших в мире, входит в пятерку ведущих, а химическая промышленность в глубоком арьергарде. Говорят, что на науку у нашего бизнеса нет спроса, но не да такой же степени. За границей фирмы гоняются за инновациями, а у нас даже разработки мирового уровня никого не интересуют. Это наш особый путь?

Михаил Егоров: Химия требует очень больших вложений. Понятно, что бизнес не хочет рисковать, вкладывать деньги в "колбу", ему нужны отработанные технологии. Чем когда-то занимались прикладные институты, которые доводили до "пилотов" практически важные, инновационные результаты, полученные в академических институтах и вузах. Прикладную науку разрушили, поэтому все разработки так и остаются в "колбах". Вот и весь парадокс.

– Что же делать? Возрождать прикладные институты? Но это огромные затраты и многие годы. Заставить РАН заниматься технологиями? Кстати, лет 15 назад предлагали вокруг институтов РАН создать инновационный пояс, но затея, к сожалению, ничем не закончилась.

Михаил Егоров: Это практически нереально. Конечно, в РАН есть несколько крупных институтов с современной производственной базой, но подавляющему большинству "пилоты" не под силу. Такие современные производства на колене никто не сделает.

– Президент РАН Александр Сергеев на заседании президиума РАН заявил, что бизнес живет по своим законам. Его нельзя заставить внедрять отечественные разработки, тем более что наука не может ему предъявить обкатанные технологии. Значит выход единственный - покупать?   

Михаил Егоров: Начинать надо с полной инвентаризации того, что происходит в отрасли, куда прежде всего надо направить средства, где провалы, которые мешают ее развитию. Например, крайне сложная, местами критическая ситуация сложилась в области малотоннажной химии. Здесь мы почти полностью зависим от импорта. Если нам отрежут продукты малотоннажки, остановятся многие производства.

Вы спрашиваете, что делать? Закупать или делать самим? Сегодня выбор нам диктует сама жизнь, нынешние реалии. В нескольких крупных фирмах уже появились свои исследовательские центры, но это капля в море. Чтобы кардинально изменить ситуацию, нужна национальная программа развития химической отрасли. Учитывая нашу специфику с прикладными институтами, надо создавать кластеры науки и бизнеса с активным участием государства. Без этого вряд ли что-то получится, так как химия требует очень больших вложений. Кроме того, обязательно в этой программе должны участвовать вузы. Ведь у нас почти исчезли институты, которые готовили химиков-технологов. Сейчас все стали университетами с многопрофильным образованием, где подготовке высококлассных инженеров, мягко говоря, уделяется мало внимания. Большая проблема - подготовка рабочих высшей квалификации для химической промышленности, которых раньше обучали в специализированных учреждениях среднего образования. Сейчас это во многом утеряно. И здесь для решения создавшейся проблемы тоже крайне важна роль государства.​  

Автор: Юрий Медведев.

Морозоустойчивые буренки

Новое совместное исследование Института Цитологии и Генетики СО РАН и Королевского Ветеринарного Колледжа (Лондон, Великобритания) посвящено генетике адаптации к экстремальным холодным температурам, позволившим самой северной популяции крупного рогатого скота – якутской корове выживать в суровых условиях обитания в Сибири (Якутия). Эта работа, опубликованная в журнале Molecular Biology and Evolution, проливает свет на то, как сельскохозяйственные и дикие животные эволюционируют схожим образом, чтобы адаптироваться к экстремальным условиям окружающей среды.

Якутский скот, полная история происхождения которого до сих пор неизвестна, обитает в северных широтах, в том числе и за Полярным кругом. Он способен переносить температуры окружающей среды ниже -70С. Результаты исследования показывают, что якутский скот имеет уникальный генофонд и не скрещивался с другими популяциями крупного рогатого скота, яков, бизонов и других близких видов.

Якутский скот, полная история происхождения которого до сих пор неизвестна, обитает в северных широтах, в том числе и за Полярным кругом Исследование показало, что якутский скот отделился от общего предка европейских пород крупного рогатого скота примерно 5000 лет назад. Это позволило исследователям заключить, что адаптация к обитанию в экстремально холодных условиях Крайнего Севера сформировалась за счет собственного генофонда якутского скота. Тем не менее, было обнаружено, что в геноме якутского скота присутствует большое количество генетических вариантов, которые есть и в геномах пород из Африки и Азии, но отсутствуют у европейских пород крупного рогатого скота.  

Исследование под руководством профессора Дениса Ларкина из Королевского Ветеринарного Колледжа также показало, что эти генетические варианты скорее всего представляют собой предковые варианты генов, которые были утеряны у европейских пород из-за селекции человеком, направленной на интенсивное производство молока и мяса. Однако сохранение именно этих вариантов позволило якутскому скоту адаптироваться к изменяющимся условиям среды и экстремальному холоду. Это открытие также подразумевает, что эти же генетические варианты могли помочь породам в Азии и Африке адаптироваться и к экстремально жарким условиям обитания.

В дополнение к общей генетике с азиатскими и африканскими породами одно эволюционное событие оказалось уникальным только для якутского скота – присутствие у каждого животного кодирующей нуклеотидной замены, которая оказала большой эффект на свойства соответствующего белка. Эта замена отсутствовала у других пород крупного рогатого скота.  Зато точно такая же мутация, вероятно, позволила ряду других видов млекопитающих приобрести способность к гибернации, впадать в оцепенение на холоде, быть холодостойкими и/или глубоко-ныряющими.

Сама по себе конвергентная (независимая) эволюция в одной и той же нуклеотидной позиции гена – чрезвычайно редкое явление и до этого исследования была описана только для разных групп животных. Например, у летучих мышей и дельфинов сформировалась одинаковая замена в гене, связанном с со способностью к эхолокации. Как подчеркнул Денис Ларкин:

 – Прорывное значение этой работы в том, что теперь мы знаем – конвергентная эволюция на нуклеотидном уровне происходит и у пород животных, созданных человеком. Это означает, что индивидуальные породы могут приобретать новые свойства не характерные для их вида в целом.

С учетом большого количества погодных аномалий в связи с изменением климата, это исследование является важным шагом на пути смягчения влияния экстремальных температур на сельское хозяйство. Как отметил участник исследования, ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН к.б.н. Николай Юдин:

– В России огромные территории имеют низкую среднегодовую температуру. Производство мяса и молока в таких условиях требует выведения местных холодоустойчивых пород. Открытая нами мутация в гене NRAP позволяет сделать первые практические шаги в этом направлении.

Интересно, что исследования на человеке и мышах показывают вовлеченность мутаций в гене NRAP в ряд кардиомиопатий, заболеваний при которых меняется способность сердца перекачивать кровь. Денис Ларкин и младший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН к.б.н. Андрей Юрченко выдвинули гипотезу, что схожий механизм помогает сердцу холодостойких и глубоко-ныряющих видов животных, позволяя им продолжать эффективно перекачивать кровь и во время холода и на глубине.

Фото и иллюстрация - Anu Osva

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Поймать разряд

В рамках реализации проекта по формированию фундаментальных основ, методов и технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории (проекта «Цифровой Байкал») ученые Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) установят три грозопеленгатора.

Как рассказал заведующий геофизической обсерваторией института Андрей Владимирович Татарников, приборы установят в Республике Бурятия — в селе Торы, городе Северобайкальске и недалеко от города Улан-Удэ. Грозопеленгаторы произведут, установят и протестируют в этом году. Макет входного регистрационного устройства для фиксации электромагнитных сигналов грозовых разрядов уже разработан.  

«Установка этих приборов важна и для проведения научных исследований, и для мониторинга и предупреждения опасных явлений, связанных с разрядами атмосферного электричества и интенсивными осадками в районах с недостаточным количеством метеорологических станций, — отметил Андрей Татарников. — Развитие сети грозопеленгаторов является перспективным средством для мониторинга Байкальской природной территории. Особый интерес такая сеть будет представлять для предупреждения возникновения опасных явлений — лесных пожаров, повреждений энергетической и транспортной инфраструктуры».  

Сейчас в институте разрабатывается и готовится к тестированию система мониторинга лесных пожаров, которая включает и методы выделения пожаров по термическим точкам. Система, которая использует спутниковые данные, позволит прогнозировать направление распространения лесных пожаров. Кроме того, ученые отрабатывают методику определения гарей, возникших после лесных пожаров с использованием данных высокого разрешения.  

Одна из задач, над решением которой работают ученые ИСЗФ СО РАН в рамках «Цифрового Байкала», — адаптация методов наблюдения и оценка инфраструктурных возможностей для создания системы мониторинга экстремальных явлений (например, аэрозольных выбросов и гроз).

  «В рамках этой задачи мы уже разработали методику идентификации звезд по данным широкоугольных мультиспектральных наземных оптических систем, которая позволит оценивать прозрачность атмосферы в темное время суток. Следующий этап — создание методики выделения маски облачности в темное время суток», — прокомментировал Андрей Татарников.    Пресс-служба ИСЗФ СО РАН

Декарбонизация - не для всех

Страны Евросоюза не изменяют своим планам по переходу на возобновляемые источники энергии и отказу от ископаемого топлива. Прошедший год снова показал уверенное движение Европы по пути  декарбонизации энергосистемы, о чем, например, сообщается в одном из итоговых отчетов. Несмотря на то, что из-за пандемии в странах ЕС несколько снизилось энергопотребление, это никак не сказалось на вводе новых мощностей солнечной и ветровой электроэнергии. По итогам прошедшего года за счет возобновляемых источников (солнца и ветра) было произведено около двадцати процентов электроэнергии – почти на два процента больше, чем в 2019 году. Как отмечают аналитики, «чистая» генерация в Европе уже второй год обгоняет генерацию на ископаемом топливе.

Обращает на себя внимание уверенность аналитиков в том, что здесь мы имеем дело с устойчивой тенденцией. Так, угольная энергетика в странах ЕС стремительно теряет свои позиции еще с 2015 года. За указанный период доля «самого грязного» топлива в выработке электроэнергии снизилась примерно на 20 процентов. Доля природного газа также сокращается, хотя и не такими темпами. Не лучшим образом складывается и судьба атомной энергетики, доля которой в Европе также сокращается.

В общем, у аналитиков есть все основания заявлять о том, что будущее – за «чистой» энергией солнца и ветра. Во всяком случае, на такую мысль наводит опыт европейских стран, до сих пор играющих роль локомотивов научно-технического прогресса. По давно сложившейся привычке образы будущего мы связываем как раз с Европой. И если в Европе решили полностью отказаться от ископаемого топлива, то данный отказ мы распространяем на все человечество, полагаю, что иного пути развития у нас нет. Поэтому не приходится удивляться, что идеологию «зеленой» революции распространяют и на страны третьего мира, для которых та же Европа непременно должна стать примером для подражания. Однако в состоянии ли третьи страны в точности копировать опыт современной Европы, планомерно отказываясь от ископаемого топлива и в большей степени полагаясь на возобновляемые источники? В конце концов, не так уж мало государств третьего мира включилось в борьбу с глобальным потеплением, что автоматически налагает на них обязательства по снижению выбросов парниковых газов.

Как выясняется, вопрос этот не такой уж простой. Мы понимаем, что глупо не видеть разницы между Европой и Африкой, но в то же время мы несколько переоцениваем значимость «зеленых» стратегий в деле экономического развития, полагая их универсальными и применимыми ко всем странам одновременно и в одинаковой мере. Увы, то, что нам кажется приемлемым для Европы, может оказаться почти недостижимым для той же Африки. Подобные вопросы необходимо рассматривать исключительно в контексте совокупных социально-экономических и политических условий, сложившихся в конкретной стране или даже на целом континенте.

Важно понимать, что Европа является для других стран не только моральным авторитетом в плане борьбы с глобальным потеплением. Развитые страны демонстрируют всему остальному миру высокий уровень материального благополучия, и вряд ли европейцы готовы посягнут на само стремление жителей третьих стран к таким же высоким экономическим показателям. Третий мир пытается сегодня наращивать темпы экономического развития, чтобы обеспечить своим гражданам возможность жить «по-европейски». И вот здесь возникает серьезное противоречие между стремлением международного сообщества спасти планету от климатических угроз и одновременно повысить уровень потребления (а значит, и уровень производства) в Третьем мире. Если бы народы Африки оставались в каменном веке, то европейцы могли бы сколько угодно играться в возобновляемую энергетику, не обращая внимания на беднейшую часть человечества. Но преодоление бедности – также одна из важнейших глобальных задач. Поэтому перед миром встает весьма непростая дилемма: или спасти планету от парниковых газов, или «благословить» бурный промышленный рост в странах Третьего мира? Как примирить и то, и другое?

Напомним, что третьи страны находятся сегодня в той же ситуации, в которой сами европейцы находились примерно сотню лет назад. И в ту эпоху, когда речь шла о росте благосостояния самих европейцев, они без всякого стеснения, на всю катушку сжигали ископаемое топливо, обеспечивая себе промышленный подъем. Теперь же, находясь на плато, поднакопив изрядный слой «жира», они переходят к переустройству своей энергосистемы на «зеленый» лад, движимые (что очень важно) не столько экономическими мотивами, сколько мотивами идеологическими. Почему же теперь третьим странам не дозволительно делать то, что когда-то было дозволено европейцам? То есть сжигать в котлах тепловых электростанций уголь и газ, не переживая о климатических последствиях.

Как мы понимаем, если третьи страны в точности воспроизведут былой европейский опыт по части форсированной индустриализации, то о снижении эмиссии углекислого газа говорить будет совершенно бессмысленно. В этом случае все международные соглашения по климату окажутся ни к чему не обязывающими «бумажками». Способны ли, в таком случае, «зеленые» технологии исправить ситуацию и снять указанное противоречие? Некоторые западные эксперты, полностью разделяющие «зеленую» климатическую повестку, до сих пор выражают уверенность, будто третьи страны в состоянии обеспечить свой экономический рост за счет перехода на возобновляемые источники, то есть, двигаясь в фарватере современной климатической повестки и беря в этом плане пример с нынешних европейских стран. Однако насколько эффективны возобновляемые источники энергии (имеем в виду солнце и ветер), когда речь идет об ускоренном  наращивании темпов промышленного производства?

Как сообщает ScienceNews, недавно группа исследователей из Оксфордского университета провела соответствующее исследование для африканских стран. Ученые попытались выявить, насколько здесь будет востребована возобновляемая энергетика на период до 2030 года. Дело в том, что за десять лет энергетические мощности на Черном континенте должны вырасти двукратно, что определяется государственными планами промышленного развития. Ученые собрали данные по трем тысячам проектов в сфере энергетики, которые были реализованы с начала нынешнего столетия в 54-х странах Африки. Сюда входили как удачные проекты, так и неудачные. Одни из них касались возобновляемых источников энергии, другие – традиционного топлива. Во внимание принимался достаточно большой массив данных, включая технические характеристики энергетических объектов, их место в общей системе энергоснабжения, эффективность работы, экономические показатели и так далее.

Для обработки данных был разработан специальный машинный алгоритм, позволявший выявить, какие именно параметры обеспечили успех предприятия. Опираясь на полученные результаты, ученые попытались аналогичным путем выявить шансы на успех новых проектов в энергической сфере, число которых достигает уже двух с половиной тысяч (на ближайшее десятилетие).

Что получилось в «сухом остатке»? Главный вывод: до 2030 года ископаемое топливо сохранит в экономике африканских стран лидирующие позиции. Примерно две трети (более 60%) выработки электроэнергии придется на газ и уголь. На долю солнца и ветра выпадет не более десяти процентов (хотя установленная мощность может составить примерно 17%, но фактическая выработка окажется ниже). Как утверждают исследователи, небольшие солнечные и ветряные электростанции окажутся более успешными, чем крупные проекты. В целом для успеха крупных проектов понадобится либо участие международных финансовых организаций, либо прямая поддержка со стороны государственных органов. В любом случае проекты, связанные с использованием ископаемого топлива, имеют намного больше шансов на успех, чем проекты, связанные с использованием возобновляемых источников, считают исследователи.

В общем, на ближайшее десятилетие африканским странам совсем не с руки целенаправленно отказываться от ввода новых тепловых электростанций, работающих на газе и угле. Несмотря на то, что в Африке нет дефицита в солнечной энергии, фотовольтаика всё еще не в состоянии успешно конкурировать с ископаемым топливом. И это несмотря на то, что за последние годы «зеленые» технологии сильно упали в цене.

Таким образом, надежды да на то, что падение цен на фотоэлектрические системы позволит третьим странам отдавать им предпочтение перед ТЭС, пока что не оправдались. По сути это означает, что бурное индустриальное развитие третьих стран (исходя из приведенного примера с Африкой) так или иначе будет сопровождаться увеличением эмиссии углекислого газа. Да, доля ВИЭ будет расти, но совсем не настолько, чтобы качественно изменить ситуацию. Главными «застрельщиками» и проводниками декарбонизации в любом случае останутся европейские страны. Скажется ли такое рвение европейцев на росте глобальной температуры, сказать не беремся. Хотя очевидно одно: шагать с ними нога в ногу у всего остального мира вряд ли получится. Причем, совсем не из-за отсутствия «экологической сознательности», а по вполне объективным причинам.

Андрей Колосов

100 миллионов лет назад

Инженер лаборатории палеонтологии и стратиграфии мезозоя и кайнозоя ИНГГ СО РАН Егор Константинович Метелкин изучает коллекции раковин устриц из нижнемеловых отложений Средней Азии. Исследование позволит уточнить видовой состав, систематику и распространение этой группы двустворчатых моллюсков в раннемеловых акваториях Евразии, а также оценить их значение для стратиграфии региона.

Как отмечает Егор Метелкин, в эволюции меловых устриц хорошо выделяются три этапа: берриас-барремский (от 145 млн до 125 млн лет назад), охарактеризованный малым таксономическим разнообразием устриц; апт-альбский (от 125 млн до 100 млн лет назад), который является переходным; и позднемеловой этап (от 100 до 66 млн лет назад) – для него характерно наибольшее разнообразие ископаемых устриц.

– Апт-альбский этап является наименее изученным и представляет для нас наибольший интерес, – говорит Егор Метелкин. – Коллега из ВСЕГЕИ Т. Н. Богданова передала нам несколько собранных в разные годы коллекций очень хорошей сохранности – это раковины ископаемых устриц из меловых отложений Узбекистана, Туркменистана, Крыма и Мангышлака (Казахстан). В дальнейшем эти двустворки могут быть использованы для изучения палеотемператур с помощью изотопно-геохимических методов.

Пока что в ИНГГ СО РАН провели ревизию видового состава рода Amphidonte Fisсher de Waldheim и определили его стратиграфическое распространение в апте-альбе юго-западных отрогов Гиссарского хребта (Узбекистан). В будущем Егор Метелкин намерен и дальше изучать эту тему – Институт уже отметил его научные успехи именной стипендией имени чл.-корр. АН СССР В.Н. Сакса.

Ранее ученые ИНГГ СО РАН сравнили видовой состав апт-альбских устриц Гиссара с одновозрастными комплексами ископаемых Кавказа, Северной и Юго-Восточной Африки, Северной Америки и Мангышлака (Казахстан). Исследование показало, что моллюски, найденные в Узбекистане, характеризуются большим разнообразием по сравнению с находками из других регионов, а также многочисленными эндемичными видами.

Например, род Costagyra появляется в Гиссаре раньше, чем где бы то ни было, и представлен большим видовым разнообразием. Ученые полагают, что это может свидетельствовать в пользу его зарождения в данном регионе. Раньше, чем в других местах, в Гиссаре появляется и род Nicaisolopha.

Текст под редакцией Павла Красина

Фото: Е.К. Метелкин, ИНГГ СО РАН

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS