Учеными НГУ запатентована композиция для нанесения фотоактивного покрытия на поверхность пористых и непористых материалов. Она позволяет удалять химические вещества, в том числе, различные биомакромолекулы в составе ДНК, РНК и других НК-содержащих биологических объектов, например, вирусов, обеспечивая тем самым перманентное снижение уровня загрязненности в помещениях различного назначения (биотехнологические лаборатории, производственные помещения и др.). Об этом сообщили в пресс-службе НГУ.

"Наш состав оптимально использовать для обработки больших по площади поверхностей: стен, пола, предметов мебели, главное, чтобы они были освещены, при этом, неважно - солнечный это свет или искусственное освещение - композиция с равной эффективностью будет осуществлять обеззараживание поверхности", - рассказал директор Института химических технологий (ИНХИТ) НГУ, доктор химических наук Денис Козлов.

Испытания показали высокий уровень обеззараживающих свойств покрытия и возможность его использования на протяжении длительного времени. А невысокая себестоимость его производства открывает достаточно широкие перспективы его применения - от лабораторий и медицинских учреждений до обработки учебных заведений и других объектов общественного пользования.

Исследования проводились в рамках программы "Приоритет-2030" и при активном содействиипромышленного партнера - новосибирской компании "Биолабмикс", работающей на биотехнологическом рынке с 2010 года и выпускающей реагенты для исследовательских работ. Сейчас совместно с ними идет разработка технологических регламентов на изготовление первых партий композиции для нанесения покрытия. Параллельно рассматриваются и другие возможные совместные проекты университета и компании.

Важным условием для расширения исследовательской программы, включая совместные проекты с индустриальными партнерами, станет переезд лабораторий ИНХИТНГУ в научно-исследовательский корпус нового кампуса мирового уровня НГУ, который строится в рамках национального проекта "Наука и университеты", отметил Денис Козлов.

В преддверии очередного климатического саммита COP-28 в Дубае должностные лица ООН стали выражать свою обеспокоенность тем, что многие страны начинают отказываться от выполнения своих обязательств по климату. Об этом, в частности, высказалась заместительница генерального секретаря Амина Мохаммед. Она напомнила, что два предыдущих саммита подтвердили согласие государств бороться за ограничение выбросов, чтобы не выйти за рамки тех параметров роста глобальной температуры, которые были прописаны в Парижском соглашении. Консенсус по данному вопросу долгое время не подвергался сомнению. Однако после известных событий на Украине начались разброд и шатания. Ранее объявленные климатические цели начали размываться, и в норму стали входить компромиссные решения по ископаемому топливу.

Больше всего должностных лиц ООН смущает тот факт, что вчерашние лидеры «зеленой революции» (из числа развитых стран) заняли двусмысленную позицию: поддерживая климатическую политику на словах, они «тихой сапой» продвигают прямо противоположные решения. Если год назад это можно было списать на чрезвычайные обстоятельства (резкий рост цен на энергоносители), то в настоящее время, когда ситуация на энергетическом рынке стабилизировалась, повышенное внимание к ископаемому топливу уже начинает восприниматься как саботаж. С одной стороны, такие страны, как Россия, Китай и Индия совершенно открыто заявляют о планах по дальнейшему использованию ископаемого топлива. Так, российская концепция развития ТЭК предполагает освоение новых нефтегазовых месторождений и дальнейшую газификацию поселений. И надо сказать, что глава нашего государства никогда не высказывался прямо в поддержку «зеленого курса». Скорее, наоборот. В этом случае слова вполне совпадают с делами. То же самое касается и наших геополитических союзников. Китай продолжает открыто инвестировать в тепловые электростанции и добычу угля. Угольная тема не снимается и в Индии. По крайней мере, глава индийского правительства недавно заявил прямо: уголь жгли, и будем жечь дальше.

В принципе, со странами так называемого «Глобального Юга» (куда вписали и Россию) как будто всё понятно. Их отклонение от «зеленого курса» удивления не вызывает. Но как объяснить, что в числе злостных «саботажников» оказались те страны, чьи лидеры зарекомендовали себя как идейные приверженцы климатической политики?

Так, Джо Байден (о чем мы писали ранее) не так давно оценил реализацию «зеленого» энергоперехода в два триллиона долларов. Борьба за «чистую» энергию была чуть ли не главным пунктом стратегии развития от демократической администрации.  Дело доходило до того, что американского президента обвиняли в попытках вытолкнуть нефтегазовую отрасль на задний план – в угоду ветрякам и солнечным электростанциям. Если брать риторику Байдена и его соратников, то вся она пронизана заботой о климате. И вот совсем недавно появились сообщения о том, что действующая администрация – при всех своих реверансах по адресу «чистой» энергии – намерена увеличить добычу углеводородов. Согласно опубликованному пятилетнему плану, администрация намерена продать три морских месторождения, которые могут эксплуатироваться в течение последующих десятилетий. К неудовольствию защитников климата и экологов, США не намерены отказываться от роли ведущей «нефтегазовой» державы, каковой они стала относительно недавно. В настоящее время эта страна играет очень важную роль в росте мировой добычи нефти и газа. И при сохранении текущих тенденций до 2050 года на ее долю будет приходиться до одной трети добываемых в мире углеводородов. Как отмечают эксперты, даже если бы администрация Байдена не предприняла указанных продаж, то и в этом случае добыча нефти в США могла бы достичь очень высокого уровня. По некоторым оценкам, в следующем году она составит порядка 13 млн баррелей в день. Считается, что этого достаточно для того, чтобы сохранить лидерские позиции среди производителей сырой нефти. Отсюда и вытекает возмущение экологов, считающих планы по бурению новых скважин очередной уступкой нефтегазовым гигантам, получающим баснословные прибыли за счет «здоровья и жизней» будущих поколений.

Больше всего экологов возмущает тот факт, что прибрежные зоны до сих пор собираются использовать для нефтедобывающих платформ - вместо того, чтобы разместить там морские ветряки (как это имеет место на европейской части в Северном море). Об этом говорится открыто. В сознании климатических борцов ветряк стал «зеленой» альтернативой нефтяной вышке. Но похоже на то, что пока эти борцы не очень интересуются тем, насколько меняется сама ситуация с ветряками.

Как мы уже писали ранее, в Европе (прежде всего – в Великобритании) стал неожиданно иссякать интерес к ветроэнергетике. Можно сколько угодно говорить о «предательстве» со стороны политиков, якобы переключивших внимание на ископаемое топливо. Тем не менее, реальные проблемы в секторе «чистой» энергии, о которых предупреждали уже давно, перечеркивают радужные мечты недавних лет, когда масштабное строительство ветропарков воспринималось как вхождение в прекрасное будущее. Однако с каждым разом обнаруживаются объективные трудности, не замечать которые становится уже невозможно.

Наглядный пример – ситуация с датской энергетической компанией Эрстед, когда-то активно занимавшейся разработкой нефтегазовых проектов, а в недавнее время переключившейся на проекты в области офшорной ветроэнергетики. Как пишет агентство Bloomberg, этим летом руководство компании подняло тревогу из-за возможного обесценивания своего портфеля в США на сумму в 2,3 миллиарда долларов и падения стоимости своих акций на 46% в этом году. В публикации указывается, что компания до конца года должна принять непростое решение и по своему британскому проекту. Всё это происходит в условиях остановки развития ветроэнергетической отрасли из-за растущих затрат. 

Отметим, что Эрстед – один из крупнейших игроков на рынке возобновляемой энергетики. И, по мнению экспертов, те проблемы, с которыми сталкивается эта компания, есть и у других игроков. Для защитников климата это очень плохой сигнал, поскольку речь идет о проблемах целого направления, принципиально важного для снижения парниковых выбросов. Дополнительным аргументом в пользу сказанного являются проблемы у китайских производителей ветряных турбин, столкнувшихся с серьезным падением прибыли в третьем квартале этого года. Параллельно о серьезных проблемах по проектам в области офшорной ветроэнергетики заявила норвежская компания Equinor (также один из крупнейших игроков на рынке «чистой» энергии). Наконец, проблемы с текущим состоянием морских ветряков обнаружились у немецкой компании Siemens Energy.

Как указывает Bloomberg, названные компании, находящиеся на переднем крае «зеленой революции», за последние год-полтора неожиданно столкнулись с ростом затрат почти на 40 процентов! По этой причине, кстати, был отложен один крупный ветроэнергетический проект в Великобритании, поскольку компания, выигравшая конкурс, сочла его недостаточно прибыльным. Теперь энергетические компании, участвующие в таких проектах, хором заговорили о необходимости повышения налоговых льгот ввиду роста затрат.

Таким образом, даже у сторонников климатической политики начинает расти понимание того, что объекты «чистой» энергетики весьма капиталоемкие и трудоемкие, а потому «зеленая революция» совсем не обещает дешевого электричества, о чем мечталось еще лет пять назад.

И в качестве «вишенки на торте». Как теперь выясняется, ветряки способствуют загрязнению природы не хуже нефтяных платформ. Дело в том, что по мере их эксплуатации происходит износ деталей гидроагрегатов, из-за чего наружу начинает вытекать машинное масло, причем – в приличных количествах. В итоге происходит загрязнение почв (если турбина расположена на суше) или морской воды (если речь идет о морских турбинах). Так, в Шотландии из семи десятков неисправных ветряков вытекло более четырех тысяч литров (!) машинного масла и растеклось по сельской местности. А теперь вообразите огромный ветропарк и подумайте, сколько нефтепродуктов выйдет наружу (а турбины, о чем мы когда-то писали, требуют постоянного заполнения смазкой). Что касается износа деталей, то это – просто неизбежность, которую отменить невозможно.

Так или иначе, но перечисленные факты – это уже первый серьезный «звоночек». Поэтому нельзя исключать того, что тихий «саботаж» климатической повестки со стороны западных руководителей –  вполне осознанный шаг, продиктованный реальным анализом сложившейся ситуации.

Андрей Колосов

4 ноября, в День народного единства, на территории ВДНХ открылась Международная выставка-форум «Россия».

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации представляет в павильоне №57 интерактивную экспозицию «Десятилетие науки и технологий». Ее главная цель — рассказать гостям о достижениях и перспективах отечественной науки и вовлечь молодое поколение в сферу исследований и разработок. Информационным партнером проекта выступает АНО «Национальные приоритеты» — оператор Десятилетия науки и технологий.

Интерактивная экспозиция «Десятилетие науки и технологий» будет открыта на протяжении всего времени работы Международной выставки-форума «Россия» — до апреля 2024 года.

«Запуск Международной выставки-форума «Россия» на ВДНХ — одно из самых долгожданных событий 2023 года. По задумке организаторов, это грандиозное мероприятие должно стать для посетителей увлекательным путешествием по всей нашей большой стране — от Калининграда до Камчатки. При посещении интерактивной экспозиции «Десятилетие науки и технологий» гости не только познакомятся с ключевыми достижениями отечественной науки и перспективами ее развития, но и сами станут частью научного мира, найдя в нем свой уникальный путь. Экспозиция включает в себя 14 тематических залов, отражающих главные приоритеты научно-технологического развития России и основные вызовы, стоящие сегодня перед научным сообществом», — отметил Министр науки и высшего образования Российской Федерации Валерий Фальков.

Посетители экспозиции смогут построить свою индивидуальную траекторию развития научной карьеры. Для этого в начале путешествия каждый гость получит интеллектуальный трекер (браслет), который будет фиксировать интерес к экспонатам и элементам экспозиции. При этом в каждом выставочном зале посетитель сможет проверить свои знания. В конце пути система задаст несколько уточняющих вопросов, проанализирует полученную информацию и сформирует персональные рекомендации по возможному пути в мире науки.

«Очень важно, что отдельный блок Международной выставки-форума «Россия» посвящён науке. Уверен, что благодаря насыщенной экспозиционной и деловой программе выставки с достижениями наших учёных познакомится широкая аудитория, в том числе подрастающее поколение, которому предстоит дальше развивать российскую науку, укреплять интеллектуальную мощь нашей страны. И конечно, в преддверии 300-летия Российской академии наук посетителям выставки расскажут и о славных традициях отечественной науки, которые помогают нашим исследователям достигать высоких результатов», — поделился президент Российской академии наук, академик РАН Геннадий Красников.

В интерактивной экспозиции «Десятилетие науки и технологий» Международной выставки-форума «Россия» в павильоне №57 «Россия – моя история» примут участие ведущие российские вузы и научные институты, а также технологические компании. Так, ученые Университета науки и технологий МИСИС представят тканевой пистолет, который поможет останавливать кровотечение и запускать регенеративные процессы при повреждениях легкой и средней степени тяжести.

Частная космическая компания SR Space представит в ходе интерактивной экспозиции макет российской орбитальной ракеты Cosmos, макет спутника связи SR NET и два дрона — «Стерх» и «Скворец». Кроме того, посетители в виртуальном формате смогут увидеть сервисы и услуги компании, которые работают на основе космических данных.

«Россия была и остается великой научной державой. Уверен, что экспозиция, которая открывается сейчас на ВДНХ, станет этому еще одним подтверждением. Важно, чтобы посетители узнали и об истории отечественной науки, и о ее настоящем: открытиях и достижениях, прорывных разработках и амбициозных проектах. Россия по-прежнему играет огромную роль в глобальной науке. При этом сегодня наша страна сама определяет приоритеты своего научно-технологического развития, в том числе в целях национальной безопасности. Мы имеем все возможности для достижения своих целей – будь то развитие проектов мегасайенс, формирование нового природопобного технологического уклада или обеспечение технологического суверенитета в конкретных, прикладных областях. Надеюсь, что экспозицию увидят посетители самых разных возрастов, и кого-то из молодых она вдохновит выбрать для себя увлекательный путь в науку», — отметил Президент Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук.

Подробнее о Международной выставке-форуме «Россия» можно узнать на официальном сайте.

Ученые лаборатории оптики и динамики биологических систем Физического факультета Новосибирского государственного университета исследуют процесс активации тромбоцитов, воздействуя на эти клетки крови лазерным импульсом. Это позволит им наблюдать за «поведением» тромбоцитов в контакте с несколькими веществами-активаторами в режиме реального времени. Исследование поддержано грантом РНФ № 23-75-10049 и ведется в рамках проекта «Исследование активации тромбоцитов под воздействием комбинированных стимулов с помощью оптически-опосредованного высвобождения лигандов».

Тромбоциты — самые маленькие клетки крови, которые обеспечивают защиту организма от кровотечений, а также реагируют на повреждение сосудов. Оно вызывает образование веществ, которые переводят тромбоциты в активную форму. Тромбоциты резко изменяют свою форму и обретают способность «склеиваться» друг с другом и со стенкой сосуда, создавая тромб, который способствует остановке кровотечения. При повышенном уровне содержания в крови тромбоциты закупоривают сосуды и препятствуют кровообращению, что может привести к опасным последствиям. При низком уровне имеется риск внутренних кровоизлияний.

– При некоторых заболеваниях тромбоциты активируются и образуют первичный агрегат даже без повреждения сосуда. Это приводит к тромбозам, инфарктам, инсультам и закупорке сосудов. Тромбоциты – клетки очень чувствительные, и могут перейти в активное состояние при попадании в кровоток даже небольшого количества определенных веществ. Потом активированные тромбоциты начинают слипаться друг с другом, образуя агрегаты. А это уже опасное состояние, которое может привести к фатальным для пациента последствиям. Мы, как физики, хотим изучить процесс активации тромбоцитов, посмотреть, как они реагируют на внешнее воздействие и обрести понимание этого процесса за счет разработанных нами уникальных экспериментальных методик. В нашей методике тромбоцит активируется с помощью лазерного импульса. Это позволяет точечно воздействовать на конкретную клетку и увидеть, как она активируется, в реальном времени. Зачастую в лабораторных условиях активацию тромбоцитов вызывают добавлением вещества, которое перемешивается с ними, в таком случае исследователь может невольно упустить момент ее возникновения. Ведь активация - очень быстрый процесс, она происходит за доли секунды. При использовании нашего метода к тромбоцитам добавляется то же вещество, но в неактивной форме - модифицированное специальной защитной группой. Будучи неактивным, оно перемешивается с тромбоцитами, но при этом клетки остаются в нормальном состоянии. Затем с помощью короткой лазерной вспышки мы переводим в активную форму это вещество, которое затем присоединяется к рецептору тромбоцита и запускает каскад активации. И весь этот процесс мы можем наблюдать от начала до конца, — рассказал заведующий лабораторией Александр Москаленский.

В организме человека активация тромбоцитов происходит в ответ на стимулы, возникающие при повреждении сосудистой стенки. Это инициирует дальнейшие реакции, способствующие остановке кровопотери. Активация не должна происходить в нормальных сосудах, поскольку это привело бы к нарушениям кровотока уже внутри организма. Необходимость быстрой реакции в экстренном случае заставляет тромбоциты всё время находиться в состоянии «боевой готовности». Активация тромбоцитов регулируется различными факторами через несколько видов рецепторов.

Однако, как отметил Александр Москаленский, в большинстве современных работ изучается сигнальный каскад для какого-то одного фактора без учета других, тогда как исследование совместного действия различных стимулов является важным следующим шагом для понимания механизмов и закономерностей активации тромбоцитов в организме. В частности, важнейшая система ингибирования в интактных сосудах опосредована оксидом азота (NO), но создать такую систему in vitro крайне сложно в силу того, что молекула NO является короткоживущей, а в сосудах она постоянно продуцируется эндотелиальными клетками.

– Обычно активацию тромбоцитов в лабораториях изучают под воздействием какого-либо одного активатора. Например, АДФ и адреналина. В данном проекте мы будем использовать метод оптически индуцированного высвобождения лигандов (химических соединений, которые образуют комплекс с той или иной биомолекулой и производит, вследствие такого связывания, те или иные биохимические, физиологические или фармакологические эффекты) для исследования взаимного влияния сигнальных путей активации/ингибирования тромбоцитов. Этот подход имеет целый ряд преимуществ, так как агонисты, которые действуют на тромбоциты и приводят к активации, высвобождаются оптическим импульсом с полным контролем концентрации, времени и места в образце. Ранее мы уже использовали этот метод для активации тромбоцитов с помощью фотолабильных аналогов АДФ и адреналина. В данном проекте мы реализуем систему активации несколькими лигандами в разных комбинациях, причем, концентрация каждого из них будет контролироваться независимо с помощью света определенного спектра. С помощью описанной мультиспектральной системы активации мы также сможем контролировать время начала действия одного стимула относительно другого. Предварительные данные показывают, что это может быть не менее важно, чем концентрация веществ, – объяснил руководитель лаборатории.  

Проект рассчитан на три года, к его реализации приступили несколько месяцев назад. Исследователи планируют использовать уже накопленный опыт предыдущих исследований. Они намерены отработать метод оптического высвобождения лигандов для независимого контроля концентрации АДФ, адреналина и оксида азота (NO) в образце. Такая мультиспектральная система позволит проводить принципиально новые эксперименты, причем не только для тромбоцитов.

С помощью разработанного метода ученые хотят получить экспериментальные данные по динамике кальциевой сигнализации в одиночных тромбоцитах в ответ на действие комбинированных стимулов: АДФ + адреналин, АДФ + NO. Александр Москаленский подчеркнул, что такие измерения ранее в мире не проводились. Известны исследования взаимного влияния АДФ и NO, но концентрация последнего не контролировалась, а концентрация кальция измерялась лишь в суспензии, а не в одиночных тромбоцитах. Система, разработанная учеными НГУ, позволит исправить эти недостатки.

Впервые будут проведены исследования влияния относительного времени высвобождения молекул на синергизм/антагонизм.

– Такие исследования возможны только с помощью разработанного нами метода. Уже сейчас имеющаяся в нашем распоряжении электронная система позволяет достичь разрешения по времени в несколько миллисекунд, и этот параметр может быть при необходимости улучшен. С другой стороны, такие измерения позволят изучить динамические характеристики сигнальных путей тромбоцита и определить важные для моделирования параметры.

Мы надеемся, что полученные данные в будущем позволят более рационально контролировать работу тромбоцитарного звена гемостаза в клинической практике и для профилактики заболеваний, – сказал Александр Москаленский.

Научно-популярные лекции прошли в середине ноября для учеников профильных химико-биологических классов Образовательного центра «Горностай» и СОШ №2 «Спектр» города Бердска.

Младший научный сотрудник НИИКЭЛ Виктор Сергеевич Овчинников рассказал ученикам ОЦ «Горностай» об основных параметрах общего анализа крови и их значении для диагностики различных заболеваний. Ученый перечислил основные виды клеток крови, их функции и особенности, а затем объяснил, на какие заболевания могут указывать их изменения. Более подробно Виктор Сергеевич рассказал о железодефицитной анемии – заболевании, которое развивается при недостатке железа в организме.

Школьники увидели на большом экране, как выглядит окрашенная для исследования и неокрашенная капля крови под микроскопом. Вместе с ученым школьники смогли рассмотреть в окрашенном препарате крови эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Во время и после лекции ученому задали много вопросов, на которые он с удовольствием ответил.

Руководитель лаборатории экспериментальной и клинической фармакологии. К. б. н. Наталья Анатольевна Бондаренко в лекции на тему «Стволовые клетки и регенеративная медицина» поделилась данными об актуальных медицинских исследованиях, которые проводят на базе лаборатории клеточных технологий НИИКЭЛ.

Наталья Анатольевна рассказала школьникам Бердска и Академгородка о то, что такое стволовые клетки, какие их виды существуют и зачем они нужны человеку. Говоря о применении стволовых клеток в медицине, Наталья Анатольевна рассказала об использовании стволовых клеток костного мозга для восстановления миокарда сердца у человека (совместный проект НИИКЭЛ и НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина). Также ученый привела пример разработки клеточной технологии для заживления кожных ран при сахарном диабете и рассказала об экспериментальной терапии модифицированными мезенхимальными стволовыми клетками при ишемии нижних конечностей.

Тема лекции вызвала интерес и у школьников, и у учителей. Слушателей лекции интересовало будущее медицины и роль в нем терапии с помощью стволовых клеток.

Всероссийский фестиваль «Наука 0+» проходит с сентября по декабрь 2023 года в разных регионах России. На нем представлены разнообразные направления, определяющие развитие нашей страны и мира в целом.

Глобальное загрязнение почв тяжелыми металлами — серьезная проблема для мирового сельского хозяйства. При этом одним из наиболее токсичных металлов является кадмий, который попадает в пищевые цепи и способен вызывать у человека канцерогенные и хронические заболевания. Кроме того, избыточная концентрация кадмия в почве подавляет рост и развитие растений.

Ученые Томского государственного университета нашли способ эффективно защитить сельскохозяйственные культуры от накопления тяжелых металлов.

— Интенсивные источники загрязнения окружающей среды кадмием — это металлургия и гальванотехника, а также сжигание твердого и жидкого топлива, — рассказала научный сотрудник кафедры физиологии растений, биотехнологий и биоинформатики Биологического института ТГУ Елена Данилова. — Принятые в настоящее время технологии снижения воздействия тяжелых металлов на растения могут оказывать негативное влияние на окружающую среду. Эффективной и безопасной технологией повышения устойчивости растений является применение соединений гормональной природы, к которым относится фитомелатонин.

По словам ученой, мелатонин выполняет множество функций в растениях, например, регулирует рост листьев, побегов и корней, цветение, созревание плодов и семян. Однако самая важная его биологическая функция — способность снижать окислительный стресс благодаря антиоксидантным свойствам, что является важным фактором повышения устойчивости растений при действии стрессоров разной природы.

Применение мелатонина понижает накопление ионов металлов в разных частях представителей флоры.
В лаборатории биохимии и молекулярной биологии БИ ТГУ изучили влияние кратковременной обработки растений ячменя и картофеля мелатонином. Выяснили, что это сокращает количество активного вещества, так как не требуется его постоянное внесение в почву или гидропонные установки.

— Такой способ повышения урожайности растений более экономичен и эффективен, — заверила Елена Данилова. — Обработка корней раствором мелатонина в низкой концентрации снижает токсическое действие кадмия и полиметаллического стресса на растения ячменя. Вещество усиливает рост корней, увеличивает интенсивность фотосинтеза и снижает накопление ионов тяжелых металлов в злаковых растениях.

Физиологи растений ТГУ также показали эффективность применения мелатонина на картофеле в условиях хлоридного засоления. Прикорневая обработка растений мелатонином в течение суток повышала количество столонов картофеля, что потенцировало образование клубней.

Пресс-служба ТГУ

Может ли генетика посодействовать борьбе с глобальным потеплением? Звучит странно, но как оказалось, может. Точнее так: ученым-генетикам поставили задачу, и они с ней справились. По крайней мере, добились некоторых результатов, которые на данный момент можно считать положительными.

Об этих результатах сообщили в августе. Оказывается, канадские фермеры теперь делают ставку на такие вариации пород крупного рогатого скота, в отрыжке которых содержится наименьшее количество метана. Напомним еще раз о том, о чем мы писали неоднократно: коров официально – на уровне ООН – объявили загрязнителями атмосферы, поскольку они вносят весомый вклад (до 15%) в выбросы парниковых газов и тем самым содействуют росту глобальной температуры. Разумеется, тотальное закрытие молочных ферм – шаг чересчур радикальный, и не каждое правительство на него решится. Поэтому был озвучен некий компромиссный вариант решения проблемы – разведение «экологически чистых» коров, чье воздействие на климат было бы менее разрушительным.

Судя по приведенному сообщению, первыми в мире указанную задачу решили канадские специалисты. Так, компания Semex уже поставляет сперму быков, чье потомство обладает указанными характеристиками. То есть теперь действительно появилась возможность разведения «низкометановых» коров, на которых, по идее, должен возникнуть мировой спрос. Если брать Канаду, то сегодня примерно 2% парниковых выбросов в этой стране приходится как раз на молочный скот. Однако, по расчетам канадских специалистов, благодаря «низкометановым» породам парниковые выбросы молочной промышленности Канады к 2050 году могут сократиться на 30 процентов.  

Сейчас не будем рассуждать, много это или мало. Важно, что получен обнадеживающий результат. Чтобы его добиться, ученым из Университета Гвельфа и Университета Альберты пришлось собрать данные о выбросах метана голштинско-фризской породой крупного рогатого скота почти с шести тысяч канадских молочных ферм, охватив примерно 60% существующего на сегодняшний день поголовья (всего в Канаде зарегистрировано 700 тысяч молочных коров). Затем эти данные сравнивались с генетическими данными этих животных, а также с качественными характеристиками молока. Работа велась в течение семи лет в рамках проекта с характерным названием «Устойчивый молочный геном». Ученым необходимо было выбрать генетический признак низкого выброса метана и зафиксировать его в последующих поколениях.

Исследование показало, что выбросы метана канадскими молочными коровами находятся в довольно широком диапазоне – от 250 до 750 граммов в день. Но благодаря процессу строгого генетического отбора специалистам компании Semex удалось создать банк спермы «низкометановых» особей.

Теперь такая сперма уже поставляется как минимум в 80 стран. Первыми в этом списке значатся Великобритания, США и Словакия. Пока что, отмечают сами фермеры, мы получили легкую победу, поскольку генетический отбор позволил сохранить все остальные качества исходной породы, включая и качество молока. Как бы то ни было, у определенной части ученых есть уверенность в том, что найденный путь будет иметь положительное значение в плане сокращения глобальных выбросов. Считается, что теперь заводчики смогут правильно предсказать, какие коровы произведут «низкометановое» потомство. При этом такой отбор якобы никак не снизит ни количество молока, ни его качество. На сегодняшний день в той же Канаде при выборе крупного рогатого скота учитывается 67 характеристик, включающих количество молока, содержание белка, жира, плодовитость коров, продолжительность жизни, здоровье и т.д. На основе таких признаков определяется общий рейтинг животного. Теперь, в свете глобальной климатической повестки, сюда добавляется еще один признак – количество отрыгиваемого метана. Разумеется, ученые находятся только в начале пути, и еще предстоит ответить на целый ряд вопросов. Однако они не сомневаются в правильности выбранного направления.

Впрочем, исследователи не скрывают того факта, что генетика определяет здесь пока что не всё. Сейчас они начинают думать о том, как объединить питание и генетику, поскольку диета также влияет на образование метана. Его количество часто зависит от качества кормов. Корова, потребляющая сухую, некачественную траву, имеет в своем желудке микробов, сильно отличающихся от тех, которые поселяются в коровах, потребляющих высококачественные корма. По предварительным оценкам, с помощью генетики можно контролировать только 30% разновидностей (вариаций). Остальные 70% зависят от влияния внешних факторов. Поэтому в дальнейшем будет изучено взаимодействие между генетикой и питанием коров.

Напомним, что коровы обладают четырехкамерным желудком, большая часть которого приходится на так называемый рубец. Именно здесь происходит переваривание грубой пищи, непригодной для других животных (например, свиней). Справиться с ней коровам позволяет целая армия микроорганизмов, расщепляющих целлюлозу с помощью особых ферментов. Как раз в ходе сложных биохимических процессов и появляется метан, совершенно беззвучно отрыгиваемый изо рта наружу (примерно 95%).

Канадские исследователи уверены в том, что выделенный ими признак не коррелирует напрямую с другими признаками. Тем не менее, они считают, что он станет теперь важным фактором дальнейшего отбора с целью улучшения пород в «низкометановом» направлении. В каждом новом поколении животных, считают ученые, эта способность к пониженному выделению метана будет возрастать. Таким путем якобы будут создаваться «более эффективные» (more efficient) коровы. Ведь у подобных особей больше съеденной пищи пойдет на производство молока, и меньше – на метановую отрыжку. Как заявляют сами исследователи, предложенный ими способ отбора станет беспроигрышным вариантом во всех отношениях – и в отношении производительности, и в отношении экологии.

Однако их оптимизм разделяют не все. Так, представитель финской молочной компании Valio предупредил, что разведение «низкометанового» крупного рогатого скота угрожает проблемами с пищеварением животных. В отношении генетического отбора также есть вопросы. Поскольку метан вырабатывается микробами, а не самими коровами, мы вправе поставить под сомнение наличие генетической обусловленности. Возможно, не существует никакого гена, ответственного за выработку парниковых газов. Иными словами, могут оказаться неверными фундаментальные предпосылки исследования.

Отметим, что на данный момент канадское правительство никак не стимулирует работу по выведению «низкометановых» пород. Поэтому пока что данная работа держится на личной инициативе - при поддержке, как видим, частной компании, прямо связанной с объединением канадских фермеров. Смеем предположить, что такими наработками владельцы молочных ферм Канады намереваются упредить радикальные шаги со стороны правительства, показав более «здоровый» альтернативный вариант решения проблемы парниковых выбросов. К этому их вполне могут подталкивать примеры других стран.

Так, в Новой Зеландии с 2025 года животноводы будут облагаться «метановым налогом». Считается, что сельское хозяйство этой страны дает половину парниковых выбросов, где главную роль играют, конечно же, коровы (напомним, что Новую Зеландию называют «Молочной Саудовской Аравией»). Причем, именно Новая Зеландия – впервые в мире – предложила ввести налог на метановые выбросы от сельскохозяйственных животных. Некоторым фермерам, безусловно, придется сократить свое поголовье. При этом в правительстве допускают, что к 2030 году доходы от КРС и овцеводства упадут на 20 процентов, что сделает некоторые фермы нежизнеспособными.

В Ирландии намерены предпринять куда более решительные шаги в борьбе с коровами. Еще в июне прошлого года (о чем мы писали) правительство этой страны приняло решение о сокращении своего молочного поголовья на 10% в течение трех лет. Это затронет как минимум 65 тысяч голов. Ирландские фермеры уже начали протестовать по этому поводу, хотя результаты протеста совсем не ясны.

И вот на этом фоне канадские ученые рапортую об альтернативном подходе к сокращению «коровьего» метана. Вместо того, чтобы пускать скотину под нож, предложено сделать ставку на «правильных» коров. Насколько этот подход оправдается с научной точки зрения, пока говорить рано. Но его социально-экономические предпосылки способны найти у нас понимание уже сейчас. 

Николай Нестеров

Ученые получили данные о генетической структуре популяций лиственницы сибирской Урала и Сибири и обнаружили генетические механизмы, помогающие лиственнице адаптироваться к условиям окружающей среды. Полученные данные могут помочь сохранению популяций растений при изменении климата. Результаты исследования опубликованы в журнале Contemporary Problems of Ecology.

Лиственница сибирская (Larix sibirica Ledeb.) — одна из ключевых пород сибирских бореальных лесов, чья древесина по своим показателям превосходит многие другие хвойные породы. Она обладает высокой экологической и экономической значимостью. Большой интерес вызывает широкий ареал распространения лиственницы сибирской, который включает как тундровые зоны на севере, так и лесные и лесостепные зоны Алтая и Саян на юге. Лиственница также рассматривается в качестве одной из наиболее перспективных пород для искусственного лесовосстановления и лесоразведения. Однако генетическое изучение этого вида затруднено огромным размером генома: генетический код образуют около 12 миллиардов нуклеотидных пар — это в четыре раза больше, чем у человека. Последнее время, благодаря развитию высокопроизводительных методов секвенирования, такие исследования стали доступны и позволяют анализировать большой набор генов и их взаимодействие.

Специалисты из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» совместно с коллегами из Сибирского федерального университета и Института экологии растений и животных УрО РАН (Екатеринбург) изучили генетическую структуру популяций лиственницы сибирской, растущей на разных географических широтах с контрастными климатическими условиями. Исследователи определили генетические маркеры адаптации лиственницы к условиям окружающей среды.

Работа проводилась с использованием данных о климате, таких как среднегодовая температура, влажность, скорость ветра и освещенность. Эти показатели очень отличаются в разных областях ареала лиственницы: ближе к северным границам значительно уменьшается длина теплого сезона и светового дня, а на юге существует дефицит влаги и нередки засухи. Был проведен поиск генов, участвующих в локальной адаптации — развитии тех приспособлений, которые помогают дереву выжить в самых сложных природных и климатических условиях. 

Для этого, используя ранее полученный красноярскими учеными геном лиственницы сибирской в качестве основы, были частично секвенированы 125 деревьев лиственницы из Сибири и Урала. Сравнив деревья, растущие в разных широтах на западных и восточных территориях, исследователям удалось найти несколько вариаций в геноме, которые с высокой долей вероятности объясняют, как лиственница адаптировалась к разным условиям обитания.

Ученые обнаружили двадцать одну генетическую вариацию, которые могут быть связаны с устойчивостью к стрессам и приспособляемостью к определенным условиям окружающей среды. Большинство из них находится в митохондриальном геноме. Именно митохондриальные гены играют решающую роль в локальной адаптации растений к различным условиям окружающей среды. Генетический анализ также показал, что анализируемые популяции лиственницы сибирской с западной территории более разнообразны, чем с восточной. Для западной популяции также более выражена связь генетических различий между популяциями лиственницы с расстоянием между местами их произрастания и климатическими условиями в этих местах.

«Мы обнаружили девять однонуклеотидных полиморфизмов, которые находятся под действием отбора, их встречаемость в популяции распределена не нейтрально. Кроме того, было выявлено 12 потенциально адаптивных полиморфизмов, связанных с изменчивостью факторов окружающей среды. Использование геномных данных позволяет получить более точную картину генетической структуры популяций лиственницы сибирской и выявить новые генетические маркеры для изучения адаптаций этого вида к изменяющимся условиям. Эта информация полезна для разработки стратегий сохранения и восстановления популяций растений в условиях изменения климата и антропогенного воздействия», — рассказала младший научный сотрудник лаборатории геномных исследований и биотехнологии ФИЦ КНЦ СО РАН Серафима Валерьевна Новикова. 

Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН

Мы уже неоднократно поднимали тему российской энергетической политики. Главный вопрос, актуальность которого не снимается по сегодняшний день: должна ли Россия встраиваться в западную «зеленую» стратегию, реализуя свой энергопереход по тем же лекалам, либо у нас есть какой-то альтернативный вариант развития? Долгое время мы не могли получить внятного ответа на этот вопрос. Так, если судить по прошлым выступлениям нашего Главы государства, он не особо приветствует европейское увлечение возобновляемыми источниками энергии. В то же время бывший спецпредставитель Президента по устойчивому развитию Анатолий Чубайс открыто настраивал представителей российского бизнеса на «зеленый» энергопереход в его чисто европейской интерпретации. Выступая на разных мероприятиях, он уверенно заявлял о том, что в ближайшее время мировую промышленность ждут радикальные трансформации, где ключевую роль будут играть ВИЭ, «зеленый» водород, углеродное регулирование и тому подобное. Этой же теме, напомним, был целиком посвящен «Технопром-2021».

После известных событий господин Чубайс спешно покинул страну, однако неопределенности меньше не стало. Как мы уже отмечали в других публикациях, прошедший в августе «Технопром-2023» показал, что представители крупных российских компаний по-прежнему живут в ожидании тех трансформаций, о которых предупреждал тот же Чубайс и о чем продолжают вещать европейские борцы с глобальным потеплением. Вроде бы, у нас недавно провозгласили курс на технологический суверенитет, на выстраивание собственной стратегии развития, но российские промышленники до сих пор сверяют свои планы с цитатами экспертов МЭА и представителей Европейской комиссии.

Некоторые российские эксперты объясняют эту двусмысленность тем, что в верхних эшелонах власти пока еще «не созрели» до полного принятия западного «зеленого курса». Мол, им мешает инерция советских времен, когда в энергетике целиком полагались на углеводороды и мирный атом. Следуя их логике, из года в год «прогресс» будет одерживать верх, и потому высшее руководство РФ начнет всё сильнее и сильнее склоняться к тому курсу, который восторжествовал на Западе. Именно по этой причине мы уделили внимание выступлению Президента РФ Владимира Путина на очередной «Энергетической неделе», чтобы понять, как выстраиваются наши приоритеты в энергетике на текущий момент времени. Есть ли там какие-либо признаки того, что руководство страны начинает «созревать» в направлении реализации «зеленой» климатической повестки (как ее трактовал Чубайс)?

Забегая вперед скажем, что выступление Главы государства не содержало даже малейших «зеленых» аллюзий, которые могли бы показать дрейф в сторону климатической политики западного образца. Традиционные энергоресурсы по-прежнему стоят в центре внимания руководства страны, и никаких намеков на декарбонизацию, на отказ от ископаемого топлива не прозвучало вообще. Скорее, наоборот. И это – принципиально.

По словам Президента, российский ТЭК переживает «глубинные изменения», которые затрагивают все направления его работы – добычу и переработку энергоресурсов, сервис и логистику, а также взаимодействие с зарубежными партнерами. В какую сторону направлены эти изменения? Президент остановился на четырех ключевых элементах указанной трансформации, которые, на его взгляд, носят фундаментальный характер и являются частью «суверенной, долгосрочной стратегии нашей страны».

Наш базовый приоритет, подчеркнул Владимир Путин, - это обеспечение национального рынка достаточным количеством топливных ресурсов. Здесь хорошим примером такой работы является отечественная газовая отрасль. С 2021 года в Росси стартовала программа газификации, направленная на то, чтобы природный газ дошел до каждого дома – в тех поселках и городах, рядом с которыми проложены магистральные газопроводы. Уже по итогам первых лет работы программы появилась техническая возможность подключить к газу миллионы домохозяйств. На данный момент уже подключено 375 тысяч. Причем, программа будет работать бессрочно, напомнил Владимир Путин. Недавно ее распространили на ряд социальных объектов – больницы, поликлиники, школы. Кроме того, будут работать меры льготной финансовой поддержки малоимущих домовладельцев с целью подключения их к газу.

Параллельно государство вкладывает средства в развитие самой газотранспортной системы с целью повысить доступность природного газа для предприятий, компаний и поселков. В частности, это позволит провести газ во многие регионы Сибири и Дальнего Востока (где до сегодняшнего дня уровень газификации крайне низок по сравнению с регионами европейской части страны).

Думаю, уже этого достаточно для того, чтобы понять принципиальное отличие нашей стратегии в области энергетики от европейского «зеленого курса». Достаточно сравнить приоритеты, озвученные Владимиром Путиным, с тем, что происходит, например, в Германии, чтобы отчетливо увидеть разницу. Напомним, что нынешнее руководство этой страны прилагает все усилия к тому, чтобы сократить потребление природного газа. Дело уже дошло до того, что под запрет собираются поставить газовые котлы в частных домах (о чем мы уже писали подробно). Российское руководство, как видим, намерено двигаться в прямо противоположную сторону, создавая всё больше и больше потребителей природного газа, да еще выделяя для этого бюджетные деньги. Невольно вспоминается поговорка: что немцу хорошо, то русскому – смерть (и наоборот).

Еще одна составляющая нашего суверенитета – это глубокая переработка углеводородов, использующая оборудование отечественного производство. Как утверждает Президент, мы уже далеко продвинулись в этой сфере. «Свертываются и реализуются масштабные проекты нефте- и газо-химии с государственной поддержкой. Так, уже запущен нефтехимический комбинат в Тобольске, наращивает мощность Амурский газоперерабатывающий завод. Строится комплекс по производству СПГ и переработке газа в Усть-Луге. Очень важно продолжить поддержку подобных проектов», - сказал Владимир Путин.

В общем, руководство страны совершенно не строит каких-либо планов по отказу от ископаемого топлива или хотя бы по планомерному его сокращению.  В докладе Президента об этом нет ни слова! Нет даже намека на такую возможность! Наоборот, вопреки тому, о чем постоянно заявляют в руководящих кабинетах ЕС, российский лидер намеренно акцентирует внимание на значении ископаемого топлива для нашей экономики. Как и в старые добрые времена, Президент считает необходимым освоение новых нефтегазовых месторождений, в том числе трудно извлекаемых запасов углеводородов на севере страны. В этом контексте тема декарбонизации и защиты климата не прозвучала вообще. Полагаем, что это был весьма отчетливый сигнал как в адрес отечественной, так и в адрес зарубежной аудитории.

Не меньшее внимание, судя по докладу, руководство страны уделяет «мирному атому», в том числе – созданию реакторов малой мощности (о чем мы писали подробно). Уголь также не сбрасывается со счетов. Что касается «чистой» энергии, то здесь на первое место поставлена гидроэнергетика. И что особенно отрадно: Президент обошел вниманием так называемую водородную энергетику, ничего не сказал о скором наступлении «водородной эры», о необходимости наращивания производства «зеленого» водорода - то есть всего того, на чем помешались руководители некоторых европейских стран.

К сожалению, в докладе не была затронута тема освоения такого источника энергии, как тепло глубинных пород, чем уже активно занимается наш главный конкурент в лице США, где правительство вовлекает в такие проекты нефтегазовые компании (о чем мы также писали). Возможно, в этом есть недоработка со стороны наших ученых, которым необходимо более активно продвигать и популяризировать данную тему. Но в любом случае, у нас есть уверенность в том, что российское руководство далеко от принятия тех нелепых решений в сфере энергетики, которые сегодня не самым лучшим образом отражаются на экономике европейских стран.

Андрей Колосов

Новые квантовые эффекты в транспорте электронов обнаружили ученые Института физики полупроводников. Исследование проводилось в рамках проекта «стомиллионника» — «Квантовые структуры для посткремниевой электроники», поддержанного Минобрнауки России

Ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН обнаружили новые квантовые явления в транспорте электронов. Эффекты связаны с наблюдением и исследованием мезоскопических флуктуаций проводимости в двумерном полуметалле. Работа выполнялась в рамках крупного научного проекта «Квантовые структуры для посткремниевой электроники», результаты опубликованы в журнале Nanomaterials.

О научном достижении рассказал на Школе молодых ученых «Оптика и фотоэлектрика квантовых систем» один из авторов работы, заведующий лабораторией физики низкоразмерных электронных систем ИФП СО РАН член-корреспондент РАН Дмитрий Харитонович Квон. Школа прошла ИФП СО РАН при поддержке Российского научного фонда (проект № 23-72-30003).

Мезоскопические системы – промежуточные между микро- и макроскопическими системами. Свойства мезоскопических систем зависят от размеров, входящих в них элементов. Макроскопическими системами считаются те, у которых свойства не меняются при увеличении их размеров. В микроскопических системах размеры элементов сравнимы с размерами атомов.

«Наше наблюдение важно с точки зрения поиска новых квантовых эффектов, и оно свидетельствует о неизвестном до нашего эксперимента проявлении квантово-механических свойств электронов в твердом теле. Ранее мезоскопические флуктуации проводимости наблюдались только в образцах субмикронных размеров. Мы же обнаружили их в большом (макроскопическом) образце, размером более 100 микрон, причем только в двумерном полуметалле. В обычном металле явление отсутствует.

Почему так происходит? Мы предложили качественную интерпретацию: концентрация проводящих дырок в образце во много десятков раз больше концентрации электронов. В такой системе из-за сильного беспорядка появляются области, где электронов нет и области, где они существуют. Соответственно, возникает сетка электронных каналов в матрице проводящих дырок. Каналы усиливают явление квантовой интерференции и появление флуктуаций определяется уже не размерами системы, а характерным периодом сетки», — пояснил член-корреспондент РАН заведующий лабораторией физики низкоразмерных электронных систем ИФП СО РАН Дмитрий Харитонович Квон.

Пресс-служба ИФП СО РАН