В год десятилетия образования ФИЦ ИЦИГ СО РАН мы продолжаем публиковать материалы, посвященные наиболее значимым научным результатам, полученные сотрудниками научных институтов, вошедших в состав центра, а также важные вехи истории этих научных учреждений.

Сегодня мы предлагаем вспомнить про относительно недавнее исследование, отмеченное в 2020 году премией президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых. Ее лауреатами тогда стали три старших научных сотрудника ИЦиГ СО РАН – Евгения Долгова, Екатерина Поттер и Анастасия Проскурина. Молодыми учеными под руководством д.б.н. Сергея Богачева созданы и апробированы две уникальные технологии лечения опухолей различной этиологии, основанные на ранее неизвестных принципах.

Основной идеей обоих подходов является хронометрирование применения стандартных химиотерапевтических препаратов и препаратов на основе дцДНК, ориентированное на определенные клеточные популяции, включая стволовые клетки различного генеза, и протекающие в них биологические процессы.

Первая технология представляет собой применение инновационного препарата «Панаген» на основе фрагментированной ДНК в курсах химиотерапии. Ученые успешно провели доклинические исследования, I и II фазы клинических исследований препарата «Панаген» при лечении рака молочной железы. Наблюдение за принимавшими его пациентками показало не только положительные результаты терапии, но и значительное снижение количества пациентов с рецидивами на протяжении пяти лет после нее.

«Панаген» представляет собой таблетки, покрытые кишечнорастворимой оболочкой, которые применяются вместе с химиотерапией. Одно из действий препарата – это как раз защита клеток крови и стимуляция их к размножению. В итоге сама химиотерапия переносится больными намного легче.

Но еще более важным, на взгляд создателей, является второе действие препарата "Панаген" – это создание в организме собственной системы борьбы с опухолью. В норме иммунная система организма не распознает опухоль, из-за чего та размножается. Так вот, «Панаген» активирует в кишечнике клетки иммунной системы, а именно дендритные клетки, и они становятся способными после химиотерапии захватывать остатки опухолевых клеток, циркулирующих в крови. В результате взаимодействия с дендритными клетками появляются Т-лимфоциты, способные бороться с этими антигенами, воспринимая опухоль как чужеродного агента. Сам организм начинает бороться с опухолью.

Эти подходы получили дальнейшее развитие при разработке второй технологии, названной «Каранахан» («убивающий причину», санскрит). Она представляет собой уникальный метод подбора режима инъекций цитостатика, блокирующего деление клеток, и препарата на основе ДНК индивидуально для каждой опухоли. В результате совместного действия двух активных субстанций происходит уничтожение опухолевых клеток, включая стволовые опухолевые клетки.

«Мы обнаружили, а затем экспериментально подтвердили, что уникальным свойством стволовых клеток различного генеза, включая стволовые инициирующие раковые клетки,(СИРК) является способность захватывать экстраклеточные фрагменты дцДНК естественными природным механизмом. Дальнейшие исследования показали, что, если дать СИРК возможность захватить такие фрагменты через определенный временной промежуток после воздействия цитостатиком циклофосфаном (химиотерапия), то клетка не может завершить процесс восстановления после воздействия ХТ и погибает. Отсюда и второе название нашей технологии: «3+1» (первые три дозы препарата, введенного в опухоль, убивают основную массу стволовых раковых клеток включая и часть СИРК, и синхронизирует оставшиеся СИРК в чувствительной для такой терапии фазе клеточного цикла. Четвертая инъекция, привязанная к времени синхронизации уничтожает оставшиеся СИРК. Лишенная туморогенного начала остаточная опухоль окончательно разрушается иммунной системой)», - более подробно рассказал о том, как действует эта технология руководитель лаборатории индуцированных клеточных процессов, д.б.н. Сергей Богачев.

Технология была успешно апробирована на экспериментальных опухолях мыши и человека. Она может быть, как самостоятельным вариантом лечения, так и своеобразной платформой для более эффективного использования любых противоопухолевых средств и технологий. Можно ожидать, что использование химиотерапии во временном режиме, определенном по технологии «Каранахан», заметно повысит шансы на благополучное выздоровление и полноценную жизнь пациента после курса лечения. По крайней мере, лабораторные эксперименты, проведенные учеными на протяжении ряда лет, говорят именно об этом.

Тестирование сети сейсмических станций для бесперебойного мониторинга и анализа вибрационной обстановки началось на площадке ЦКП «СКИФ». Сейсмометры будут непрерывно передавать данные в систему, которая при помощи разработанных программных алгоритмов сможет анализировать вибрационный фон, фиксировать микросейсмические колебания и оповещать пользователей о возникающих возмущениях. Специально обученная нейронная сеть будет распознавать источник шума и заносить в каталог точное время его возникновения и координаты.

От всех мировых источников синхротронного излучения «СКИФ» отличает рекордно низкий эмиттанс (фазовый объем источника), от которого непосредственно зависит основной параметр установки – ее яркость. Частицы в пучке электронов сконцентрированы настолько, что даже мельчайшие возмущения почвы будут заметно влиять на его размер и стабильность, а следовательно, и на яркость излучения. От вибрационной стабильности установки напрямую зависит качество экспериментов, которые будут проводиться на исследовательских станциях.

Сейсмические изыскания, проведенные геофизиками, показали, что основными источниками вибрационных шумов на территории СКИФа являются проходящие в радиусе нескольких километров большегрузные автомобили, железнодорожные составы и работающие промышленные предприятия. Кроме того, вызывать возмущения могут и внутренние источники, в частности функционирование оборудования комплекса – систем питания, вентиляции и кондиционирования, насосов, трансформаторов и так далее. При превышении допустимого уровня вибрационного шума система мониторинга будет оповещать пользователей, а система обратной связи оперативно скорректирует положение пучка электронов, купируя негативное влияние сейсмической обстановки на эффективность работы источника СИ.

«Все данные об уровне шумов и их источниках будут занесены в каталог сейсмических событий с указанием точного времени. Это принципиально важно для пользователей – исследователей, которые проводят эксперименты на станциях. Ведь даже если система обратной связи оперативно не купирует негативный эффект от сейсмических шумов, ученые смогут сопоставить данные своих экспериментов с каталогом и, при необходимости, отбраковать данные, полученные в негативный период», - рассказывает заведующий отделом ускорительных систем ЦКП «СКИФ», старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН к. ф.-м. н. Григорий Баранов.

Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука (ИНГГ) СО РАН разработали и совместно с индустриальным партнером изготовили первые сейсмические датчики, которые будут адаптироваться непосредственно под задачи ускорительного комплекса и под разработанное программное обеспечение. Сотрудники Передовой инженерной школы Новосибирского государственного университета (ПИШ НГУ) разработали алгоритмы мониторинга и нейронную сеть для анализа данных, сейчас идет работа по созданию графического интерфейса программы.

«Принцип работы программного комплекса таков - раз в заданный интервал времени выдается кадр со специальной картой распределения уровня шумов. Каждый следующий кадр автоматически сравнивается с предыдущим. Если картина распределения шумов меняется, будет устанавливаться источник этого сигнала. На начальном этапе оператор в ручном режиме «покажет» нейросети возможные источники шумов, после чего искусственный интеллект будет самостоятельно вносить данные в каталог событий в абсолютных временах», - рассказал старший научный сотрудник ПИШ НГУ «Когнитивная инженерия», научный сотрудник ИНГГ СО РАН Петр Дергач.

Сеть сейсмических регистраторов и сейсмометров будет установлена в зданиях ускорительного комплекса. Сейчас основная задача ученых – обеспечить точную синхронизацию по времени всех датчиков. Традиционно синхронизацию сейсмодатчиков обеспечивает сигнал GPS, однако осуществить связь со спутником в здании инжектора и накопителя не будет возможности из-за отсутствия сигнала. Исследователи планируют подключить датчики к генератору тактовой частоты, который обеспечивает работу всего оборудования ускорительного комплекса. Преимуществом такого подхода является предельная точность синхронизации, во много раз прививающая точность сигнала GPS.

Фото Анны Плис

Случилось то, чего многие из нас ожидали: президент Дональд Трамп, вступив в должность, тут же начал выводить США из Парижского соглашения, параллельно подписав меморандум о приостановке строительства морских ветряных электростанций (включая выдачу разрешений на реализацию крупных проектов по возобновляемой энергетике). Произошло это буквально через несколько часов после инаугурации.

Разумеется, данный шаг не стал сенсацией, поскольку Трамп позиционирует себя в роли климатического скептика и открытого противника «зеленого» энергоперехода. Напомним, что из Парижского соглашения он выходил во время своей первой каденции. Что касается ветряков, то еще до выборов он сравнивал их с бельмом на глазу. Принятое им решение распространяется как на морские, так и на наземные ветряки. Спонтанным оно, разумеется, не было, поскольку в своих интервью Трамп откровенно демонстрировал скептическое отношение к возобновляемой энергетике, заявляя о том, что ветряные электростанции не в состоянии расширяться без государственных субсидий. Возобновляемая энергетика, считает он, - слишком дорога и неэффективна, чтобы связывать с ней развитие экономики и удовлетворение растущего спроса на электроэнергию.

По мнению нового президента, Америка весьма богата нефтью и газом, и именно эти ресурсы необходимо использовать для развития энергетической отрасли. Поэтому новая администрация не собирается заниматься ветряными электростанциями, которые-де вредят морским животным, убивают птиц и уродуют ландшафты. Согласно упомянутому выше меморандуму, приостановка строительства ветряков диктуется не только необходимостью создания «надежных» источников энергии (каковыми в глазах нового руководства ветряки не являются), но также соображениями экологии. Речь в последнем случае идет о защите морской флоры и фауны, чтобы Соединенные Штаты смогли сохранить устойчивую рыбную промышленность для будущих поколений.  При этом, что самое характерное, указанные требования не распространяются на добычу нефти и газа!

В общем, приоритеты новой команды выстроены недвусмысленно и предельно откровенно (чего, к сожалению, нельзя сказать о российском руководстве, до сих пор сохраняющем двусмысленность в отношении «зеленого» энергоперехода). Иными словами, Трамп и его соратники прямо пошли против течения, вызвав шквал негативных комментариев в леволиберальных СМИ. Полагаем, преуменьшать последствия такого шага не стоит, поскольку он явно ломает общий сценарий глобального энергетического перехода, на который возлагали надежды борцы с глобальным потеплением.

Обратим здесь внимание на один принципиально важный момент. Дело в том, что ключевым условием построения «низкоуглеродной» экономики была вовлеченность частного капитала в соответствующие «зеленые» проекты. В каком-то смысле именно крупный капитал должен был стать драйвером перемен. Как раз по этому пункту намечалось разногласие между «прогрессивными» капиталистами и «реакционными» капиталистами, чьи состояния росли на ископаемом топливе (прямо или опосредованно). Были даже попытки (о чем мы писали) втянуть крупные нефтедобывающие компании в реализацию «зеленых» проектов и вообще кардинально переформатировать крупный нефтяной бизнес, сделав его «энергетическим» в обобщенном смысле (по сути, диверсифицировав источники дохода, включая строительство СЭС, ветряных электростанций, а также бурение скважин для извлечения глубинного тепла).

Напомним, что на климатическом саммите в Глазго COP-26 был создан «капиталистический» альянс по борьбе с климатическими изменениями – Glasgow Financial Alliance for Net Zero (GFANZ). Данную организацию собирались использовать для привлечения огромных частных капиталов на реализацию целей Парижского соглашения по климату. Речь шла о триллионных суммах. И поначалу всё складывалось хорошо, что давало повод для оптимизма. Некоторые чиновники даже заявляли о том, что создание упомянутой организации является настоящим прорывом в деле финансирования борьбы с глобальным потеплением.

Однако второй приход Трампа сразу же поломал игру. Представители крупного капитала начали стремительно подстраиваться под позицию нового президента – «бурить, детка, бурить!». GFANZ тут же «скорректировал» свои требования, отказавшись от безусловной поддержки Парижского соглашения. Кроме того, некоторые крупные компании уже начали покидать ряды членов альянса.  То есть после триумфального возвращения Трампа крупный капитал уже не видит для себя острой необходимости рядиться в «зеленые» одежды. И это обстоятельство вызывает сильную тревогу у искренних боров с глобальным потеплением. Если крупный капитал отринет «зеленый курс», то кто будет лоббировать соответствующие программы и проекты, связанные с возобновляемой энергетикой? Вот что по-настоящему волнует эко-активистов, не так давно провозгласивших войну нефтяному бизнесу.

В этой связи необходимо отметить еще один принципиально важный момент, почему-то упускаемый из виду как противниками, так и сторонниками нового американского президента. Критикуя Трампа, борцы за климат изображают дело так, будто проблема с реализацией «зеленых проектов» теперь целиком вытекает из прихоти новой администрации. Дескать, «зеленую революцию» загубили в колыбели мракобесные реакционеры, повинуясь своей злой воле. На самом же деле это далеко не так. Как мы уже неоднократно писали, проблемы «зеленого» энергоперехода имеют совершенно объективные (можно сказать – физические) причины, которые борцы с глобальным потеплением до сих пор отказываются признавать. Трамп, по сути, фиксирует документами реальное положение дел, когда останавливает строительство тех же ветряков.

Здесь мы сталкиваемся с интересным феноменом, который можно назвать «парадоксом Трампа». Для этого оглянемся на несколько лет назад. Как ни странно, но бурная реализация крупных проектов в области ВИЭ началась в США как раз при Трампе. Рекордным в этом отношении стал 2018 год, когда беспрецедентно большое количество частных компаний приняло участие в аукционных торгах по строительству офшорных ветряных турбин у берегов Массачусетса. Несмотря на высокие ставки, интерес к таким проектам оказался огромным. Наблюдатели потирали руки от восторга, предвкушая бурное развитие в США морской ветроэнергетики. По словам одного из них, беспрецедентный интерес к торгам говорит-де от том, что офшорная ветроэнергетика не только пришла в Америку, но и готова к росту. Эксперты ожидали всплеск в течение десятилетия, прогнозируя достижение 10 000 Мвт к 2030 году. Некоторые заявляли о том, будто успех 2018 года говорит о том (внимание!), что эта цель будет очень легко достигнута и даже превзойдена.

И самое показательное для нашей темы: тогдашняя администрация Трампа ничуть не препятствовала этому ажиотажу вокруг морских ветряков и с легкостью предоставляла участки для новых проектов! То есть в те годы, когда продажи морских участков делались по одному свистку, судьба китов и птиц президента не волновала. Что изменилось с тех пор?

Вопреки прогнозам экспертов, развитие морских ветряков в США быстро пошло на спад. Это случилось уже при Байдене. Десятилетнего бурного роста не случилось. В 2023 году вышли публикации, где прямо говорилось о том, что морскую ветроэнергетику в США охватил кризис. А в конце прошлого года начались панические заявления насчет того, что для ветроэнергетики настают мрачные времена из-за повышения издержек и замедления спроса. Дескать, экономика данной отрасли потеряла смысл . По признанию экспертов, установка в море огромных ветряных турбин является очень сложной задачей, из-за чего реализация таких проектов обходится необычайно дорого. По этой причине в США из-за роста затрат было ОТМЕНЕНО несколько таких проектов! Аналогичная картина наблюдалась и в Европе. Например, в Дании, где не так давно ветряные электростанции росли, как грибы после дождя, в декабре прошлого года провалился крупнейший аукцион по продаже участков для морских ветряков.

Получается, что Трамп, образно говоря, своим указом просто задокументировал преждевременную «смерть пациента». То есть незадолго до его «волевого решения» частный капитал успел убедиться в том, что участие в подобных проектах не сулит выгоды. В этой связи у нас возникает резонное подозрение, что крупные компании уже успели наиграться в «зеленую революцию» и теперь находятся в состоянии переосмысления своих бизнес-стратегий.  И Трамп, скорее всего, выполняет здесь символическую роль. Конечно, возможны и иные причины такого резкого отказа от реализации климатической политики, но в любом случае очевидно то, что все проблемы «зеленого» энергоперехода вытекают из объективных обстоятельств.

Андрей Колосов

Красноярские ученые разработали конструкцию миниатюрного проточного чипа с ДНК-аптамерами для выявления опухолевых клеток в крови. Устройство может стать важным инструментом для ранней диагностики различных видов рака. Результаты исследования опубликованы в Журнале Сибирского федерального университета.

Один из способов быстрого обнаружения онкологических заболеваний — создание биосенсоров для ранней диагностики путем выявления циркулирующих опухолевых клеток, которые распространяются по организму через кровь и лимфу и являются важным компонентом метастатического процесса, поскольку могут давать начало новым метастазам.

Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого разработали микрофлюидный чип на основе аптамеров, который в перспективе может использоваться для обнаружения циркулирующих опухолевых клеток. Это изобретение может упростить и улучшить раннюю диагностику рака.

Микрофлюидные чипы традиционно используются для сортировки и отбора здоровых клеток при ЭКО. Однако ученые из Красноярска решили применить этот подход для выявления опухолевых клеток в кровотоке. Специалисты разработали чип из двух пластин термопластика полиметилметакрилата. Этот материал обладает прозрачностью, биосовместимостью и простотой модификации, а также хорошо изучен для возможности массового производства. В устройстве находится реакционная камера в виде змеевидного канала шириной 1,5 миллиметра и длиной около 18 миллиметров. Внутри камеры закреплены аптамеры — небольшие одноцепочечные молекулы ДНК или РНК, или, как их часто называют, «синтетические антитела». Чип работает следующим образом: опухолевые клетки попадают в реакционную камеру, где они взаимодействуют с аптамерами и «садятся» на стенки камеры.

Работа чипа была протестирована на модельной культуре клеток рака молочной железы. Опухолевые клетки начинали стабильно прикрепляться к поверхности, покрытой аптамерами при скорости потока менее 2 микролитров в минуту. Они удерживались достаточно прочно и не отрывались от поверхности канала даже при повышении скорости потока до 200 микролитров в минуту. Исследователи считают, что в случае дальнейшего развития устройство может стать важным инструментом для ранней диагностики онкологических заболеваний.

«К плюсам оптических аптасенсоров относится упрощенная технология производства и низкая стоимость. В перспективе надо уменьшить высоту канала для увеличения вероятности контакта клеток с поверхностью чипа, разработать метод оценки эффективности связывания раковых клеток и провести эксперименты на образцах крови онкологических пациентов для выявления в них циркулирующих опухолевых клеток. Эти работы планируем проводить в том числе в сотрудничестве с нашими коллегами из Международного исследовательского института интеллектуальных материалов Южного федерального университета. Разработанная оптическая тест-система на основе аптамеров может быть использована для диагностики различных видов опухолей, не ограничиваясь раком молочной железы. В перспективе возможно создание системы с несколькими зонами, в которых будут размещены аптамеры для разных видов рака. Таким образом, будет достигнута дифференцированная диагностика опухолевых заболеваний», — рассказал научный сотрудник лаборатории цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН Кирилл Андреевич Лукьяненко.

Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН

Как мы уже сообщали ранее, новая команда недавно избранного американского президента намерена серьезно потеснить Россию на глобальном рынке углеводородов. Данная стратегия, открыто проговариваемая победителем предвыборной гонки, как будто намеренно перечеркивает набравший силу «зеленый» тренд и отбрасывает нас лет на 30-40 назад - в эпоху безраздельного господства «черного золота». «Бурить, бурить и еще раз бурить!» - уже становится девизом формирующейся сейчас американской администрации.

В общем, нашей стране брошен вызов, и у нас есть опасения, что ответ на него окажется зеркальным. То есть российское руководство будет реализовывать свои стратегии под тем же девизом - бурить, бурить и еще раз бурить! Во всяком случае, планы по увеличению добычи природного газа озвучиваются у нас с высоких трибун. Кроме того, среди ученых (в том числе - известных геологов из новосибирского Академгородка) не первый год звучат призывы вложить миллиарды в освоение северных нефтегазовых месторождений, в том числе – в разработку соответствующих технологий. Идя таким путем, наша страна создаст дополнительную базу для укрепления себя в статусе «энергетической державы».

Кому-то сохранение «углеводородного» курса может показаться вполне оправданной стратегией. Однако бурение скважин не ограничивается только лишь поиском нефти и газа. По словам тех же ученых из Академгородка, сибирские недра хранят в себе гигантское количество энергии глубинных сухих пород, и эту энергию можно использовать напрямую, для чего также понадобится бурить скважины. Как говорил об этом главный научный сотрудник Института теплофизики СО РАН Михаил Низовцев, выступая на научно-производственном форуме «Золотая долина-2024», Западная Сибирь является самым богатым регионом России по запасам геотермальной энергии. Если же говорить о России в целом, то у нас запасы геотермального тепла потенциально превышают в 8 – 12 раз энергетический потенциал всех наших запасов углеводородного топлива! По мнению специалистов, в случае развития этих геотермальных ресурсов произошло бы радикальное изменение энергетического баланса страны. Изменение в лучшую сторону, конечно же.

К сожалению, пока руководство страны не уделяет должного внимания данному ресурсу, продолжая по инерции уповать на углеводородное топливо. В то же время наш главный геополитический соперник в лице США, несмотря на нынешнее «отклонение» в сторону нефти и газа, намерен к 2050 году реализовать амбициозные планы по освоению глубинного тепла (о чем мы уже неоднократно писали). У нас таких планов пока еще нет, хотя в свое время наши ученые были пионерами в деле освоения тепла земных недр. Причем, серьезное участие в развитии данного направления принимал Институт теплофизики СО РАН.

Так, в 1967 году был впервые в мире реализован бинарный цикл на фреоне для выработки электроэнергии из геотермального источника на Паратунской ГеоЭС. Был впервые исследован ряд теплофизических свойств перспективных рабочих тел для термодинамических циклов применительно к геотермальной энергетике. Также учеными ИТ СО РАН, совместно с коллегами из Санкт-Петербургского горного университета, были развиты основы петротермальной энергетики, то есть теоретические основы для использования тепла сухих глубинных пород.

И вот здесь мы подходим к очень важному моменту, поскольку широкое использование глубинного тепла способно произвести настоящую революцию в энергетике. Причем, именно Западная Сибирь вполне пригодна для того, чтобы показать наглядный пример использования упомянутого энергетического ресурса. И для этого, как мы сказали выше, также необходимо бурить скважины, и бурить их достаточно глубоко. А вот по этой части у нас обнаружилось серьезное отставание от наших американских конкурентов.

Сегодня об этом отставании нельзя не говорить без чувства сожаления. Дело в том, что когда-то в Советском Союзе уделяли серьезное внимание технологиям сверхглубокого бурения. Интересно, что в 1960 году на Международной конференции в Хельсинки советские геологи предложили программу комплексного изучения глубинных слоев земной коры. В результате появился проект, получивший название «Проект верхней мантии». Он предполагал геологические, геофизические, геохимические и другие исследования, а также (что очень важно для нашей темы) непосредственное проникновение буровыми скважинами в глубинные слои земной коры.

С одной стороны, исследование носило фундаментальный, сугубо академический характер. Например, ученых интересовали такие вопросы: из чего состоит мантия, как происходил процесс формирования рудных полезных ископаемых, что представляет вещество так называемого базальтового слоя? На тот момент всё это оставалось загадкой для науки. И была уверенность, что сверхглубокое бурение поможет найти на нее ответы. Помимо этого, сверхглубокое бурение помогало понять, как исторически складывалась земная кора, а это, в свою очередь, помогало разобраться в процессах, происходящих в глубинах Земли.

Буря скважины на большую глубину, ученые не только извлекали оттуда столбик породы. Вместе с буром в скважину опускались различные геофизические приборы. Например, электронные термометры. Правда, не все приборы были способны работать на большой глубине в условиях высоких температур. Поэтому в 1960-е годы началась разработка специальной аппаратуры как раз для сверхглубокого бурения.

Отметим, что в 1960-е годы ученые пытались выяснить, откуда берется тепло в недрах земли, каков его источник? На этот счет существовали различные гипотезы. Например, считалось, что тепло вызвано радиоактивным распадом внутри Земли таких элементов, как уран, торий и калий.  Сверхглубокое бурение должно было дать точный ответ на вопрос, как распространяются источники тепла в верхних слоях пород. Это имело, как мы понимаем, практическое значение, поскольку позволяло определять те места на планете, что возможно эффективное использование геотермальных ресурсов.

В общем, сверхглубокое бурение обещало прорывы не только в геологической теории, но и сулило важные подвижки в практическом плане, прежде всего -  в сфере энергетики. И здесь принципиально важно то, что благодаря комплексному исследованию земной коры стимулировалось развитие самих технологий бурения. У нас в стране этим занимался, например, Московский геологоразведочный институт. В конце 1960-х годов ученые уже начали создавать средства для достижения слоев на глубине порядка 12 – 15 километров. На этот счет выдвигались различные идеи и рационализаторские предложения. Проводимые работы убеждали, что на глубину 7 – 8 километров скважину можно пройти уже существовавшими методами, а вот для дальнейшего углубления, для «похода» на 15 километров, нужна уже специальная установка, способная сократить время спускоподъемных работ. Обычные трубы, даже если они были сделаны из самой лучшей стали, здесь не годились. Исследования показали, что для сверхглубокого бурения лучше всего использовать титан. Титановая бурильная колонна, согласно расчетам, позволяла проникнуть даже на глубину 18 километров. Проблема была только в том, что титан, в отличие от стали, слишком дорог. Одна тонна труб из титана по тем временам (конец 1960-х) стоила 25 тысяч рублей. А на одну колонну потребовалось бы две сотни тонн!

И, тем не менее, серьезное значение таких работ для научно-технического прогресса не подвергалось сомнению. Очевидно, это хорошо осознавали и в руководстве страны. Поэтому в конце 1960-х годов на географической карте уже отмечались те места, где пройдут первые сверхглубокие скважины. Проникновение в недра Земли по накалу страстей не уступало полетам в космическое пространство. То есть техника устремлялась как далеко вверх от Земли, так и далеко вглубь. И то, и другое напоминало картины, до той поры представленные только на страницах научно-фантастических романов. Прикосновение к мантии, наверное, по значимости было не менее волнительным достижением, чем высадка на поверхности Луны. И здесь мы, подобно тому, как это происходило с космосом, почти на равных соревновались с американцами.

 Однако теперь наше отставание очевидно. Американцы уже создают экспериментальные электростанции, работающие на тепле глубинных пород. У нас же об этом говорят только ученые. Что самое интересное: весь мир сегодня сосредоточился на энергетическом переходе, используя низкоуглеродные и возобновляемые источники энергии, прежде всего – солнце и ветер. Здесь уже некоторые страны успели перегнуть палку. В то же время использование глубинного тепла, по словам ученых ИТ СО РАН, вполне вписывается в стандарты EGS как один из видов «зеленой» энергетики, лишенной, при этом, изъянов прерывистых возобновляемых источников.

Иными словами, свою приверженность к «зеленому курсу» Россия вполне могла бы демонстрировать через реализацию проектов суперсовременных геотермальных электростанций. И в этом плане территория Западной Сибири, как мы сказали выше, является весьма подходящим местом для такой демонстрации. Как скоро «созреют» для решения такой задачи наши политики и инвесторы, время покажет.

Андрей Колосов

Так называемый «парад планет», то есть выстраивание планет в одну воображаемую линию по одну сторону от Солнца, можно будет наблюдать с января по март 2025 года. В январе будут видны шесть планет Солнечной системы — Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, причем четыре из них — невооруженным глазом. В конце февраля к ним присоединится Меркурий, таким образом можно будет наблюдать уже семь планет. Такое «выстраивание», включающее шесть-семь планет, случается очень редко.

Что такое «парад планет»

Так называется на обывательском языке астрономическое явление, когда планеты Солнечной системы выстраиваются в одну линию по одну сторону от Солнца. Это визуальный эффект, наблюдаемый с Земли.

— Есть астрономические явления, которые называются «соединение планет», когда планеты выстраиваются в одну линию при наблюдении Земли, то есть это не физическое сближение, а по лучу зрения. «Парад планет» — это ситуация, когда планеты при наблюдении с Земли оказываются в каком-то определённом секторе, участке неба и их можно одновременно видеть в течение одного вечера и ночи, — пояснил Егор Коняев, инженер Учебного астрофизического автоматизированного комплекса Физического факультета НГУ.

Выстраиваются в одну линию — это условный термин.

— Планеты в одну линию и так всегда выстроены — это линия эклиптики, плоскость Солнечной системы. Это очень наглядно показано на фото нашего сотрудника Александра Зайцева от 8 апреля 2024 при наблюдении Полного Солнечного затмения: планеты «выстроены по эклиптике. Названия планет мы отметили. Только 8 апреля одна из планет еще «не докатилась» по своей орбите к той части эклиптики, где планеты находятся сейчас, в январе 2025 года, — добавила Альфия Нестеренко, заведующая Учебным астрофизическим автоматизированным комплексом Физического факультета НГУ.

— Таким образом, мы в любой момент можем сказать, что планеты выстроены примерно в одну линию. Когда планеты вдоль линии эклиптики собираются в ограниченном участке неба и мы можем за один вечер сразу наблюдать много планет, тогда мы говорим о выстраивании планет или на обывательском языке — параде планет, — рассказал Егор.

Какие есть особенности наблюдаемых планет?

Планеты отличаются от звезд тем, что они не подвержены при наблюдении невооружённым глазом влиянию колебаниям атмосферы.

— Если звезды колышутся, переливаются, то на планеты, из-за их более близкого расположения от Земли и большего размера, меньшее влияние оказывает атмосфера, поэтому они выглядят более яркими. Во-вторых, можете обратить внимание на цвет. Если вы сравните цвет у Юпитера и Марса, то даже невооружённым глазом увидите, что у Марса желтовато-красный оттенок. При наблюдении с Земли не видно дисков планет, они выглядят как яркие звездочки, — прокомментировал Егор.

Когда и как можно наблюдать?

Выстраивание или «парад» из четырех «участвующих» планет можно наблюдать один-два раза в год. Это достаточно продолжительный период, он не привязан к конкретной дате. Поскольку сейчас большее число планет «участвует» в этом «параде», можно говорить о редком явлении.

Текущий «парад планет» можно будет наблюдать с середины января до середины марта. Наиболее удачные даты — 21 января, когда шесть планет Солнечной системы — Юпитер, Марс, Сатурн, Венера, Уран и Нептун, выстроятся в одну воображаемую линию, причем первые четыре видны невооруженным глазом, Уран и Нептун можно будет наблюдать только через бинокль с многократным увеличением или телескоп; и 28 февраля, когда после захода Солнца на небе выстроятся сразу семь планет, пять из них будут видны невооруженным глазом.

Лучшее время для наблюдения — сразу же после захода Солнца, для Новосибирска это примерно 20-21 часов, и до примерно 6 часов, когда горизонт начинает светлеть. Смотреть нужно на северо-восток. Поскольку планеты достаточно яркие, их можно хорошо видеть и в условиях города.

— Засвеченное небо в данном случае является преимуществом, когда мы можем видеть только эти яркие объекты. Если мы находимся за 100 километров от Новосибирска, мы увидим и Млечный путь, и звезды, что затруднит нам наблюдение «выстраивания» именно этих планет. В Новосибирске же все замечательно видно, — добавила Альфия Нестеренко.

— Чтобы наблюдать парад планет, пригодится любой оптический прибор — бинокль, монокуляр, телескоп или даже камера с длиннофокусным телеобъективом. Необходимо также обратить внимание на кратность. Если кратность бинокля 10, то он уже позволит рассмотреть кольца Сатурна либо диск Юпитера со спутниками. Если вы ведете наблюдение не через телескоп, а через бинокль, очень важно найти надёжную опору под руки, чтобы уменьшить тряску, — пояснил Егор.  

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Исследование, проводимое в НИИ терапии и профилактической медицины, поддержано грантом Российского научного фонда.

Ученые НИИ терапии и профилактической медицины (НИИТПМ – филиал ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН) изучают молекулярно-генетические закономерности развития осложнений в отдаленном периоде после перенесённой инфекции COVID-19. Этот проект вошел в число победителей конкурса Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» и был поддержан грантом.

Проект направлен на поиск молекулярно-генетических маркеров развития, наиболее влияющих на трудоспособность и активность населения, эндокринного и сердечно-сосудистого фенотипов постковидного синдрома.

Согласно данным ВОЗ, большинство пациентов, переболевших COVID-19, полностью выздоравливают, однако у 30-70% пациентов появлялись среднесрочные и долгосрочные последствия. В 2020 году была представлена классификация Национального института здоровья Великобритании, которая включала определение постковидного синдрома, характеристики которого представлены длительностью более 12 недель, рецидивирующим характером, полиорганностью и полисистемностью процесса. Однако, в настоящее время нет единого мнения о причинах его развития.

Ранее на базе НИИТПМ в 2020 году было проведено одномоментное обсервационное исследование, включавшее 270 человек (из них 48,1% мужчин) в возрасте 18–84 лет (средний возраст 53,2±13,2 года), являющихся реконвалесцентами COVID-19.

«По данным, полученным в ходе этого исследования, оказалось, что постковидным синдромом страдают как мужчины, так и женщины. Кроме того, нами были сформулированы степени тяжести постковидных проявлений, включающие наличием у пациента хотя бы одного признака развития хронического заболевания. Интересно, что мужчины, особенно имеющие ожирение, имеют более тяжелые последствия COVID-19», – рассказала заведующая молодежной лабораторией генетических и средовых детерминант жизненного цикла человека, к.м.н. Алёна Афанасьева.

В результате, учеными НИИТПМ был получен способ прогнозирования риска развития постковидного синдрома у мужчин, включающий определение у пациента рутинных индексов (LAP, HOMA), наличие артериальной гипертензии, нарушения функции левого желудочка и возраста. В настоящее время идет оформление патента на него.

Однако, по итогам того исследования, ряд вопросов остаются без ответа. Почему у кого – то развивается постковидный синдром, а у кого – то нет? У кого-то проявления носят тяжелых характер, например, развитие сахарного диабета 2 типа, бронхиальной астмы, тяжелой сердечной недостаточности, а кто-то отделывается легким снижение внимания и астеническим синдромом?

«Наличие этих вопросов говорит о важности проведения дальнейших исследований постковидного синдрома, необходимо лучше понять его механизмы развития и найти эффективные методы лечения и реабилитации пациентов. Изучение генетических механизмов, лежащих в основе постковидного синдрома, в свою очередь, поможет разработать персонализированные подходы к лечению и реабилитации пациентов после перенесенного заболевания. Достижение целей нашего проекта позволит, в итоге, повысить точность прогнозов, снизить риск развития осложнений и улучшить качество жизни пациентов», — отметила Алена Афанасьева.

По-прежнему остается открытым вопрос о том, чтобы отделить проблемы, вызванные COVID-19 от тех, что возникли под влиянием других факторов. В своем исследовании ученые НИИТПМ постарались максимально минимизировать попадание в анализ людей у которых развитие сердечно-сосудистых и эндокринных заболеваний связано с ранее имеющимися факторами риска. Для этого, во время прохождения обследования, пациенты были проконсультированы целым рядом узких специалистов терапевтического профиля. При опросе особое внимание уделялось состоянию и заболеваниям пациентов до заболевания COVID-19.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Согласно опубликованному на официальном ресурсе правовых актов документу, правительство определило, что теперь Российская академия наук (РАН) будет предлагать кандидатов для включения в состав Высшей аттестационной комиссии (ВАК), которая занимается вопросами присвоения научных степеней доктора и кандидата наук.

В текущей редакции положения о ВАК сказано, что члены комиссии назначаются Министерством науки и высшего образования РФ на основе предложений коллегиального органа, созданного самим ведомством.

Новая версия данного положения гласит: «Состав комиссии формируется Министерством науки и высшего образования Российской Федерации из числа докторов наук, специалистов в области науки, техники, образования и культуры по представлению Российской академии наук».

Также ВАК получит полномочия рассматривать «предложения по вопросам развития системы государственной научной аттестации» и вносить их в Минобрнауки.

Примерно лет восемь назад мы посвятили одну публикацию так называемой «литий-ионной революции». Речь шла о том фуроре, который произвело появление литий-ионных аккумуляторов, заложивших технологическую основу для масштабной электрификации автомобильного транспорта. Тема, ставшая необычайно популярной на Западе, перекинулась и в нашу страну, включая город Новосибирск, где стали озвучивать планы по замене обычных автобусов троллейбусами с автономным ходом (две таких машины даже выпустили на линию). Вдобавок ко всему возле Новосибирска - с подачи тогдашнего главы «Роснано» господина Чубайса - возникло предприятие по выпуску литий-ионных аккумуляторов, что стало дополнительным стимулом для составления планов по электрификации городского транспорта.

К настоящему времени страсти по электромобилям в нашей стране поутихли, особенно после отъезда господина Чубайса заграницу. Однако в ряде западных стран, как мы знаем, приняты «зеленые» государственные программы о полном запрете автомобилей с ДВС и переходе на электромобили. И в этой связи, как всегда, в общественном сознании возникает искаженное восприятие подобных «инновационных» тенденций. Так, создается впечатление, будто тема электрификации автомобильного транспорта целиком вытекает из климатической повестки. И будто бы литий-ионные аккумуляторы изобретались под реализацию соответствующих программ. Мало того, кто-то считает, что электромобиль является исключительно современным изобретением, закономерно идущим на смену своему предшественнику с ДВС.

На самом же деле, в чем мы неоднократно убеждались, все «современное» зародилось давным-давно и кажется нам таковым (то есть «современным») из-за плохого знания истории науки и техники. В наши дни — это может показаться странным, но как раз электромобиль был реальным предшественником автомобиля с ДВС, а не наоборот. В Европе электромобили начали колесить уже в конце XIX столетия. В Германии, например, электромобилями оснащались почтовые экипажи. Здесь же существовали вместительные варианты электромобилей на 12 человек. В Детройте (США) электромобили производились серийно даже после того, как в стране произошло массовое освоение их бензиновых конкурентов.

Мы сейчас говорим именно о конкуренции, поскольку и те, и другие, обладали определенным преимуществом, и в начале прошлого века еще было не совсем понятно, какой вариант одержит убедительную победу. Ошеломляющий успех автомобилей с ДВС принято связывать с именем Генриха Форда, создавшего конвейерное производство недорогих бензиновых авто и, по сути, превратившего автомобиль в массовое средство передвижения.

На этот счет существует такая легенда. Первоначально Форд работал инженером в компании Томаса Эдисона – одного из создателей первых электромобилей. Якобы он предложил своему боссу чертеж такого авто с бензиновым двигателем (что было еще весьма необычно по тем временам). По непонятной причине Эдисон высоко оценил задумку и предложил своему сотруднику дерзать. Дескать, если получится, то это будет реальный прорыв. Форд дерзнул и добился невероятных успехов (что, наверное, было совсем не в интересах Эдисона, занятого электромобилями и аккумуляторами). Но, так или иначе, тема ДВС оказалась в явном выигрыше, хотя не давала абсолютного превосходства. У электромобиля были свои неоспоримые преимущества, и потому еще в начале прошлого столетия была уверенность в том, что рано или поздно электромобили возьмут реванш. Именно так – реванш!

Вначале поговорим о преимуществах, чтобы понять, почему тему электромобилей все-таки не сдали в утиль окончательно, когда весь мир массово перешел на ДВС. Одно из главных достоинств электрической тяги – ее простота, точность и надежность в регулировании мощности. Вес ходовых электродвигателей меньше веса бензинового мотора с механической трансмиссией. Так, при малых скоростях ДВС на один килограмм веса развивает примерно 30 Вт, в то время как электродвигатель – более 700 Вт! Учтем также и экологические преимущества – отсутствие выхлопа и бесшумность.

Перечисленные качества настолько привлекательны, что не позволяли отбросить тему электромобиля как «пережиток прошлого» (или как пройденный этап технического прогресса). Вера в реванш была напрямую связана с верой в прогресс аккумуляторов и иных источников электрической энергии, несовершенство которых как раз и тормозило развитие данного направления. Для инженеров это был основной камень преткновения. Существовавшие на тот момент аккумуляторы не позволяли достичь достаточной мощности для быстрого разгона и движения по трассе с приемлемой скоростью. Для увеличения мощности приходилось увеличивать количество аккумуляторных блоков, что в конечном итоге привело бы к тому, что электромобиль превратился бы в платформу для перевозки аккумуляторов.

Согласно расчетам, проведенным в конце 1960-х годов, если бы появились аккумуляторы, способные развить 200 Вт*час на один кг веса, то в этом случае электромобиль уверенно победил бы своего собрата с ДВС. Но до последнего времени реалии были иные. Например, знакомый всем свинцовый аккумулятор имеет удельную энергоемкость около 20 Вт*час /кг. Немного лучше были никель-кадмиевые щелочные аккумуляторы. Их удельная энергоемкость составляла 35 – 40 Вт*час/кг.

Тем не менее, прогресс в этом деле просматривался. К концу 1960-х появились серебряно-цинковые аккумуляторы, имевшие удельную энергоемкость 60 Вт*час/кг. В то время они считались самыми современными и были очень дорогими. Однако и их параметры были втрое ниже того, что требовалось для успешной конкуренции с ДВС. Тем не менее, к началу 1970-х годов в кругах технических специалистов уже начались разговоры об электромобильном реванше. В принципе, даже при использовании имевшихся в то время накопителях электрической энергии для электромобилей открывались определенные ниши, где они были вполне конкурентными с ДВС. Например, городской транспорт, не требующий высоких скоростей (при высоких скоростях разрядка аккумулятора происходит быстрее, в итоге общий пробег между зарядками сокращается). Никель-кадмиевые и серебряно-цинковые аккумуляторы в нормальных условиях позволяли обеспечить пробег до 160 километров. И такие варианты использования были реализованы на практике. Надо сказать, что к началу 1970-х годов мировой парк электромобилей составлял порядка 40 тысяч единиц. Для специалистов того времени это был «первый шаг» (как им казалось) на пути создания «полноценного» электромобиля, ничем не уступающего бензиновому автомобилю.

Кстати, в конце 1950-х годов большие надежды возлагались на топливные элементы. Правда, они не оправдались из-за дороговизны последних. Поэтому внимание опять переключилось на усовершенствование аккумуляторной техники. Существенным прорывом считалось создание так называемых воздушно-металлических аккумуляторов. Их удельная энергоемкость в лабораторных условиях достигала 110 Вт*час/кг, что обещало увеличение пробега между зарядками до 250 километров. Электромобильный реванш считался не за горами, и была уверенность, что примерно к середине 1980-х годов электромобили начнут производиться миллионами штук.

В этом контексте появление современных литий-ионных аккумуляторов, действительно, знаменует революционный прорыв, поскольку их удельная энергоемкость находится в границах 150-250 Вт*час/кг.  Как видим, давняя мечта сбылась. Отсюда и вытекает сегодняшний бум на электромобили, который сам по себе никак не связан с климатической повесткой и прочими экологическими проектами. Этот электромобильный реванш, как мы показали, предвкушали еще с довоенных времен. Правда, пока у нас нет уверенности, что торжество электрической тяги обозначилось явно и бесповоротно. И попытка включения электрификации автомобильного парка в контекст климатической политики по существу ничего не решит, поскольку политики не в состоянии изменить законы физики. Поэтому точка в затянувшейся конкуренции еще не поставлена, хотя прогресс налицо.

Николай Нестеров

Лаборатория ядерной и инновационной медицины Физического факультета Новосибирского государственного университета получила новое оборудование для цифровизации морфологических исследований и полной автоматизации технологии подготовки тканевых препаратов.

Лаборатория была образована в 2017 году для решения задач в области бор-нейтронозахватной терапии (совместно с Институтом ядерной физики СО РАН). «Через некоторое время, по мере получения первых результатов, тематика работы лаборатории расширилась и это нашло отражение в современном названии лаборатории», - рассказал ее руководитель, доцент Владимир Каныгин. 

Вскоре исследователи столкнулись с проблемой отсутствия нужных моделей для доклинических испытаний технологий и препаратов в области БНЗТ – шаг от грызунов до крупных млекопитающих казался непреодолимым. Решение было найдено благодаря сотрудничеству с ветеринарными клиниками, именно их пациенты стали участниками исследований, проводимых сотрудниками лаборатории.

В результате, за последние несколько лет было подвергнуто воздействию около сотни животных в стенах ядерного реактора Томского политехнического университета (ТПУ) и более 20 — в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН. А закупленный в прошлом году томограф для работы с такими животными, который еще более расширил собственные возможности ученых.

«Еще одним серьезным вызовом в нашей работе стало отсутствие адекватной верификации спонтанных образований у животных (прежде всего – гистологической) в нашем регионе. В Москве и Санкт-Петербурге метод развит и широко используется, однако восточнее Урала ситуация печальная. А объективная и своевременная морфологическая диагностика является, собственно говоря, основой всего остального. Ни томографические описания, ни какие-либо доклинические исследования в сфере терапии онкологических и нейродегенеративных заболеваний неосуществимы без четкой, своевременной и надежной гистологической верификации материалов биопсии или хирургически удаленного образования. В этой связи возможности закупленного недавно университетом уникального диагностического оборудования, составившего вторую аппаратную линию ЛЯИМ, трудно переоценить», – отметил Владимир Каныгин.

Закупленная линейка приборов предназначена для анализа гистологических препаратов, с помощью которых оценивается эффективность любого терапевтического воздействия, безопасность препарата или физического метода для здоровой или патологически измененной ткани, а также устанавливаются сами диагнозы по образцам, взятым в результате биопсии или операции.

«Эта приборная база позволит существенно повысить скорость работы исследователя, значительно расширит его возможности. Если на прежнем оборудовании на проведение гистологического исследования среза уходило более суток, то здесь речь идет о считанных часах. А когда речь идет о диагностике заболеваний, вопрос времени играет существенную роль. Кроме того, цифровизация процесса предоставляет возможности консультативного общения со специалистами из других городов и научных организаций», – подчеркнула руководитель лаборатории молекулярных механизмов патологических процессов Федерального исследовательского Центра фундаментальной и трансляционной медицины (ФИЦ ФТМ), д.б.н. Елена Колдышева. 

Также в лабораторию поступила синтетическая аппаратная серия, которая применяется в конструировании новых форм химических соединений, позволяя существенно повысить эффективность применяемых препаратов, решать вопрос адресности доставки активных комплексов в составе липосом, создавать наночастицы.

Все это очень важно при исследованиях в области т.н. бинарных технологий, к которым относится БНЗТ и гипертермия, составляющие основу тематики работы лаборатории. «Бинарные технологии основаны на том, что сначала клетки опухоли насыщаются каким-то действующим веществом, которое в нужный момент активизируется неким способом (излучением, изменением температуры и т.п.), уничтожая раковые клетки», - пояснил Владимир Каныгин.

Эти технологии известны уже несколько десятилетий, но внедрению их в широкую практику мешало отсутствие соответствующего оборудования и линейки препаратов, позволявших строго локализовать воздействие терапии, избегая тем самым тяжелых побочных эффектов для организма пациента. В настоящий момент медицинские возможности и приборная база значительно изменились и позволяют осуществлять терапевтическое термальное воздействие, основанное на иных физических принципах.

И сейчас решающая роль переходит к применяемому терапевтическому препарату, его химическим свойствам, возможностям селективного накопления в пораженной ткани, что и определяет в итоге эффективность лечения. Ответом на существующий запрос в появлении препаратов нового поколения для бинарных технологий стало расширение исследовательской тематики лаборатории. А новое оборудование позволит значительно оптимизировать эту работу.

Сегодня существует большое количество синтезированных соединений с заданными свойствами, однако далеко не каждое из них может быть даже потенциальным кандидатом доклинического этапа испытаний, не говоря уже об использовании в стационарной практике. Ситуация с бинарными методами еще сложнее, поскольку там необходимо оценить эффективность и безопасность как самого препарата, так и аппаратной станции, причем и в изолированном режиме работы, и в режиме синергии, составляющей суть этих методик.

«Препараты-кандидаты для нейтронзахватной терапии должны обладать высокой биодоступностью, низким токсическим эффектом, высокой способностью к эмуляции в тех областях, которые являются для нас областями интереса, и, обладая перечисленными свойствами, должны достаточно легко выводиться из живого организма после эксперимента. Потенциально к таким препаратам научное сообщество относит наночастицы. У нас есть ряд законченных исследований в данном направлении, а также ряд проектов, которые находятся в стадии реализации», - рассказала старший научный сотрудник, кандидат химических наук Альфия Цыганкова.

В целом, подчеркивают ученые, новейшая научная аппаратура, приобретенная НГУ в рамках программы «Приоритет-2030», открывает перед учеными принципиально новые возможности исследований в ряде социально значимых нозологий, таких как нейродегенеративные заболевания и онкологические процессы, позволяя значительно сократить путь от лабораторных этапов до клинического использования инновационных способов ранней диагностики и терапии.

Сергей Исаев