В свое время мы сделали несколько больших обзоров по вертикальным фермам, которые с определенных пор тесно ассоциируются с так называемым городским фермерством. Напомним, что тема городского фермерства стала набирать в нашей стране популярность примерно пять лет назад. Причем, Новосибирск оказался в числе тех городов, где осуществлялись весьма показательные эксперименты на этом поприще. Правда, в последнее время данная тема слегка отошла на второй план, а у общественности даже угас интерес к некоторым «шумным» стартапам, обещавшим небывалый прорыв в области выращивания продуктов питания.

Сегодня мы видим, что былого воодушевления уже нет. Не в последнюю очередь это связано с тем, что некоторые лидеры указанного направления переместили свою деятельность (по их сообщениям) за границу, видя там больше условий для развития этого «инновационного» бизнеса. Так или иначе, сложилось впечатление, что с вертикальными фермами возникла пауза, которую можно интерпретировать как угодно. Возможно, социально-экономическое значение городского фермерства с самого начала было несколько преувеличено. В этом плане нам не стоило бы впадать в преждевременную эйфорию, дабы не путать реальное положение дел с маркетинговыми уловками инициаторов подобных проектов, стремящихся на «хайпе» заманить инвесторов. Вероятность именно такого положения дел весьма высока, особенно в том случае, когда новоявленные дельцы, не имея серьезных научных обоснований по части применяемых технологий, с порога заявляют о небывалой коммерческой выгоде.

Тем не менее, судя по публикациям в зарубежных СМИ, городское фермерство пока что не собирается уходить в полное небытие. Эксперименты в этой области продолжаются, и не без успехов (опять же, если верить на слово их инициаторам).

В феврале этого года появилось сообщение о весьма удачно сингапурском эксперименте с вертикальными фермами.  Самым интригующим моментом стало то, что в таком сооружении, разместившемся в одном из жилых районов Сингапура, торжественно собрали первый урожай… риса. Специально подчеркиваем, что культивация овощей и зелени в подобных конструкциях во многом является уже банальной практикой. Другое дело -  зерновая культура! На этом пути в свое время споткнулись американские специалисты. Их опыты по выращиванию пшеницы в вертикальных фермах показали сумасшедшую себестоимость продукции, в силу чего батон хлеба из такой пшеницы оказывался на вес золота. В этом смысле любые эксперименты на указанном пути вызывают вполне закономерный интерес.

Если верить упомянутой публикации, сингапурский эксперимент наглядно продемонстрировал «совместимость» рисоводства с вертикальными фермами. Впрочем, необходимо сразу же сделать оговорку, что речь не идет о модной у нас и в США светокультуре, когда растения выращиваются в полностью изолированном пространстве с искусственным освещением. В Сингапуре, судя по всему, пошли более рациональным путем, используя свободные площади освещенных солнцем фасадов многоэтажных домов. Рисовая вертикальная ферма, о которой здесь сообщается, представляет собой вертикальный блок из шести уровней, закрепленных на торце бетонной многоэтажки. Как видно на фото, все ограждения прозрачны. Разумеется, подсветка присутствует, но все же о полной изоляции речь не идет. В каком-то смысле это есть некий «эконом-вариант», не требующий, к тому же, системы отопления (учитывая климатические условия Сингапура).

Иначе говоря, ключевым моментом в данной системе выращивания является использование свободных площадей на фасадах домов. К слову, этот вариант имеет давнюю историю, и такие технические решения применялись в европейских странах еще в 1960-х годах (о чем мы также писали). Правда, серьезного распространения тогдашние городские фермы не получили. Но в любом случае у нас есть все основания говорить о том, что нынешний сингапурский эксперимент представляет собой творческое развитие достаточно старых европейских наработок. И главной «фишкой» здесь является, опять же, обращение к принципиально важной для Юго-Восточной Азии зерновой культуре – рису (это примерно то же самое, как если бы европейцы экспериментировали с пшеницей). Он не является здесь основной культурой. Под рис занят только самый верхний ярус (на других уровнях выращиваются местные овощи). Тем не менее, именно эта культура приковывает к себе основное внимание наблюдателей, поскольку результаты такого эксперимента имеют принципиальное значение для густонаселенного азиатского Юго-Востока.

Вертикальная ферма управляется местной компанией Netatech, специализирующейся на технологии микрокапельного орошения и сбора дождевой воды (в целях экономии водных ресурсов). Как мы знаем, для выращивания риса воде придается особое значение. Эту проблему, если верить сообщению, компания Netatech успешно решила, используя свою технологию прецизионного капельного орошения. Если при традиционном выращивании в поле на один килограмм риса требуется 2500 литров воды, то в условиях искусственного выращивания, когда вода используется «точечно», достаточно всего 750 литров.

Что касается сроков выращивания, то для риса он укладывается в четыре месяца, тогда как для овощей – от двух до четырех недель. Разумеется, о коммерческой отдаче вертикального рисоводства пока что речь не идет. На текущем этапе мы имеем дело с чисто исследовательскими работами по данной культуре. Что касается овощей, то они отправляются на реализацию среди местных жителей. Как сказано в статье, данная вертикальная ферма производит примерно 165 кг овощей. Отмечается, что этого количества достаточно для снабжения около ста семей из четырех человек.

В целом эксперимент считается успешным. Власти Сингапура обращают внимание на то, что данный проект согласуется с целями национальной программы, согласно которой к 2030 году потребности в продуктах питания будут на 30% покрываться за счет выращивания на местах. Как сообщают представители правительства, успех вертикальной фермы уже вызвал немалый интерес со стороны жителей других жилых районов. Поэтому в настоящее время городской совет рассматривает вопрос о предоставлении свободных мест в остальных кварталах под выстраивание вертикальной фермерской инфраструктуры. Этот вопрос требует тщательной проработки, дабы не причинить какого-либо неудобства жителям домов.

Как бы мы ни оценивали практические результаты данного эксперимента, в нем в любом случае есть некое рациональное зерно. Возможно, пока что такие решения (несмотря на их длительную историю) выглядят еще сыроватыми. Тем не менее, стоит надеяться, что на этом пути нас ждут достаточно серьезные свершения мирового значения.

Николай Нестеров

Глобальное потепление отражается на состоянии водных ресурсов Сибири. Повышение температуры воздуха вызывает ежегодное протаивание многолетней мерзлоты, что способствует увеличению стока сибирских рек. Результаты исследования опубликованы в журнале Geography and Natural Resources.

Глобальное потепление сильнее проявляется в северных широтах нашей планеты. Эта проблема особенно актуальна для Сибири, так как большая часть этого региона находится в зоне вечной мерзлоты.

Исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» определили взаимосвязь между температурой воздуха и объемами речного стока. Они показали, что объем речного стока определяется не только количеством атмосферных осадков, но и температурой воздуха. Повышение температуры воздуха с одной стороны способствует оттаиванию мерзлых грунтов и повышению гидрологического режима северных рек, с другой — увеличению испарения в речном бассейне, что уменьшает поступление влаги в водоемы.

Ученые проанализировали динамику годового стока девяти рек, расположенных в лесотундре, северной и средней тайге, а также среднемесячные и среднегодовые температуры воздуха и количество осадки за 50 лет последних лет. В анализ были включены как малые, так и достаточно крупные реки, например, Подкаменная Тунгуска — один из основных притоков Енисея.

Результаты показали, что годовой и минимальный зимний сток имеют тенденцию к увеличению, несмотря на тренды снижения осадков. Данные по речному стоку и осадкам указывают на дополнительный источник влаги, поступающей в водоемы. С увеличением континентальности климата с юго-запада на северо-восток эта тенденция проявляется сильнее, что указывает на большую роль таяния многолетнемерзлых грунтов в увеличении стока в северных регионах.

«Мы пытались объяснить значительное увеличение воды в реках, зарегистрированное в последние десятилетия, которое не могло быть вызвано увеличением количества осадков в регионе. Среднегодовые приземные температуры воздуха в районе исследований начиная с середины прошлого века каждые 10 лет повышаются на 0,26-0,36°С. Это оказывает влияние на гидрологический режим рек. Увеличение годового стока с повышением температуры от июля к сентябрю косвенно свидетельствует о том, что на приток воды в эти реки влияет влага из периодически оттаивающих верхних горизонтов почвы. При этом весеннее уменьшение стока рек Гравийка, Турухан, Ерачимо и Подкаменная Тунгуска при повышении температуры мая может быть обусловлено более высоким испарением со снежной поверхности и отсутствием осадков в этот период. Это подтверждает, что динамика климатических условий меняет состояние водных ресурсов региона. Таяние вечной мерзлоты является дополнительным источником подземных и поверхностных вод, нарушающим установившийся гидрологический цикл в речных бассейнах и водно-солевой баланс в Северном Ледовитом океане, поскольку в него впадают практически все сибирские реки», — рассказала Тамара Буренина, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН.

Понедельник принес целый «букет» тревожных новостей с экономического фронта. Вот что они выльются для нас в ближайшем будущем, комментирует ведущий научный сотрудник Института экономики и организации промышленного производства СО РАН, профессор Владимир Клисторин.

– Владимир Ильич, сейчас много говорят про отключение России от межбанковской системы передачи информации и совершения платежей SWIFT. Это действительно, катастрофа для банковской системы или правильнее говорить – создаст неудобства?

– Мне кажется, что речь все же о неудобствах. Пока собираются отключать не все банки, а лишь часть. И, поскольку пугали этим очень долго, наши банки имели возможность подготовиться. Это означает, что для того чтобы проводить электронные сообщения через ту же систему SWIFT потребуются дополнительные затраты. А это не смертельно. Кроме того, есть зарубежные банки, не знаю, как насчет китайских или индийских, но наладить сотрудничество с казахскими или армянскими банками, например, нашим банкирам будет не сложно. Так что система обхода этих санкций выстроится достаточно быстро.

– Стоимость евро и доллара на нашем валютном рынке сегодня резко выросла. Хватит ли у правительства ресурсов для того, чтобы стабилизировать ситуацию, избежать совсем резкого обвала рубля?

– Для того, чтобы стабилизировать ситуацию на внутреннем рынке, в принципе, ресурсы пока есть. Вопрос в том, охватит ли паника рядовых граждан. Я не знаю точный размер рублевых депозитов населения, но, насколько я понимаю, их явно больше тридцати триллионов рублей. А ликвидная часть резерва уже переведенная в наличные доллары несопоставимо меньше. И если люди начнут, не взирая на курс, массово конвертировать свои сбережения в валюту, тогда ресурсов у государства, естественно, не хватит. Так что все будет зависеть от того, начнется ли паника по поводу падения курса рубля и насколько она будет массовой.

Курс рубля повлияет на инфляцию, с некоторым запозданием, конечно. Есть запасы, которые были куплены по старым ценам, а потом будут новые контракты и, соответственно, новые цены. Взлет инфляции будет, видимо, к середине весны. А успокоится этот процесс, если не будет других шоков, конечно, где-то через полгода.

– Центробанк сегодня принял решение повысить ставку до 20 процентов годовых. Как это отразится на экономической ситуации?

– Удар будет сильным. Вся наша торговля «сидит» на кредитах и это правильно, потому что она работает с оборота. И удорожание кредитов (а именно это означает решение о повышении ставки), конечно, скажется на состоянии отрасли. Схожая картина будет в строительной отрасли, потому что значительная часть квартир приобретается тоже через ипотечные кредиты. И согласится ли правительство Российской Федерации за счет бюджета компенсировать возросшую нагрузку по процентным ставкам – для меня большой вопрос. Скорее нет, чем да. Поэтому последствия для экономики от этого решения будут очень серьезными.

 Губернатор провёл оперативное совещание с членами Правительства Новосибирской области.

Открывая совещание, Андрей Травников объявил о новых кадровых назначениях в министерстве юстиции и миннауки и инновационной политики.

Так, сегодня, 28 февраля, приступает к исполнению новых обязанностей Татьяна Деркач – она освобождена от должности начальника департамента контроля документационного обеспечения и назначена на должность министра юстиции Новосибирской области.

«У Татьяны Николаевны большой опыт юридической, административной и организационной работы. Он очень пригодится ей на должности министра юстиции. Желаю Вам выстроить конструктивные отношения с большим и авторитетным юридическим сообществом нашего региона», – напутствовал нового главу юридического ведомства Андрей Травников.

На должность министра науки и инновационной политики назначен Вадим Васильев. «Ранее Вадим Витальевич исполнял обязанности заместителя министра – начальника управления промышленности и предпринимательства министерства промышленности, торговли и развития предпринимательства Новосибирской области. Для Вадима Витальевича это назначение – определённый вызов. Главной Вашей задачей, с учётом предыдущего опыта, будет выстраивание более плотных взаимоотношений между нашей наукой и нашей промышленностью, создание условий для более активного внедрения научных разработок и инноваций в нашу индустрию», – подчеркнул Губернатор.

Новые руководители министерств уже приступают к своим обязанностям.

Похоже, пример Западной Европы оказался «заразительным» для нашего руководства. В начале февраля этого года стало известно, что в Министерстве экономического развития подготовлен оперативный план реализации Стратегии социально-экономического развития с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года (принятой в конце октября прошлого года).  По сообщению российских СМИ, этот план разрабатывался совместно с бизнесом, РСПП, отраслевыми ведомствами, администрацией президента и другими заинтересованными органами. Сообщается, что правительство выбрало более амбициозные ориентиры, намереваясь достичь (по отраслям) более существенных «промежуточных» (к 2030 году) результатов по сокращению выбросов, нежели это было изначально предусмотрено Стратегией.

В Министерстве экономического развития пока еще неохотно комментируют новый документ. Совсем недавно, 11 февраля, под председательством первого вице-премьера Андрея Белоусова прошло совещание с представителями бизнеса, где как раз обсуждался упомянутый план. Согласно официальным сообщениям, в правительстве уверены, что предусмотренные меры по переходу на низкоуглеродное развитие (заложенные в отраслевых разделах), гарантируют экономический рост страны при одновременном сокращении выбросов парниковых газов. Представленный в ходе совещания оперативный план будет – по поручения Андрея Белоусова – доработан в течение двух недель. Также должны состояться дополнительные встречи с представителями предпринимательского сообщества. Кроме того (что принципиально важно), Минэкономразвития и Минфину уже предписано оценить объемы бюджетного и внебюджетного финансирования, необходимого для реализации Стратегии. После утверждения план будет синхронизирован с единым государственным планом по достижению национальных целей развития РФ до 2030 года.

Какие перемены нас ожидают в связи с принятием этих решений? Как заявил глава Минэкономразвития Максим Решетников, в указанный план заложены основные мероприятия по декарбонизации экономики. Соответственно, в плане определены главные приоритеты «зеленого» развития до 2030 года. Министр подтвердил, что новый документ содержит более амбициозные задачи, нежели те, что были прописаны в Стратегии. Основной вклад в сокращение выбросов должны дать мероприятия в энергетике и в лесном хозяйстве.

Вопрос об энергетике является для нас наиболее интригующим аспектом принятого плана. Судя по прошлым заявлениям Андрея Белоусова, в правительстве придают большое значение возобновляемым источникам энергии. Перевод экономики на ВИЭ рассматривается там как современный аналог промышленной революции XVIII – XIX веков. Считается, что начавшиеся в наше время перемены, связанные с энергетическим переходом, через 10 – 15 лет приведут к формированию принципиально новой экономической структуры. Такую уверенность выразил первый вице-премьер, ссылаясь на наглядный пример европейских стран, США и Китая. Судя по всему, его позицию целиком разделяет и глава Правительства РФ Михаил Мишустин.

Руководство страны намерено задействовать специальные меры, призванные стимулировать процессы декарбонизации. Насколько эти меры окажутся действенными и эффективными, пока говорить рано. Намного важнее оценить сами ориентиры развития. Для нас здесь показательно то, что озвученные тезисы подозрительно перекликаются с заявлениями бывшего главы Роснано (ныне – специального представителя Президента РФ по вопросам устойчивого развития) Анатолия Чубайса – главного на сегодняшний день популяризатора ВИЭ в России. О его взглядах на проблему энергетического перехода в свое время мы говорили подробно. Недавно господин Чубайс вновь напомнил о себе. Произошло это во время упомянутого правительственного совещания 11 февраля.

В российских СМИ широко разлетелось его предсказание о начале «совсем другой жизни» из-за углеродного налога. Плату за углерод он охарактеризовал как «мучительный вопрос» в текущей климатической повестке. Выход из трудной ситуации он видит в том, чтобы ввести плату за углеродные выбросы. Причем, чем скорее мы это сделаем, тем будет лучше для нас. По его убеждению, оперативность в таком вопросе выступает ключевым моментом. Господин Чубайс призывает не дожидаться окончания сахалинского эксперимента. Дескать, оценка конечных результатов согласуется со здравой логикой, однако ее нужно соотносить с факторами, от нас не зависящими. Один из таких факторов – трансграничный углеродный налог.  

Напомним, что Европейцы перенесли начало взимания углеродного налога с 2026-го на 2025 год. То есть времени осталось немного. По словам Чубайса, те суммы, которые мы не выплатим в российский бюджет, мы уплатим в бюджет ЕС. Поэтому уже в этом году необходимо принять принципиальное решение, а с 2023 года начать его реализацию. Отсюда следует, что государственный бюджет на 2024-2027 годы необходимо формировать уже с учетом «углеродных» выплат. Как утверждает Чубайс, это - та реальность, с которой придется считаться отечественному бизнесу, чтобы получить право на выбросы в условиях энергетического перехода.

Создается впечатление, что в интерпретации российских «эффективных менеджеров» суть декарбонизации раскрывается, главным образом, через торговлю углеродными квотами. При этом обратим внимание на то, что научные обоснования для осуществления такой практики никакой роли для них не играют (еще раз напомним об отношении господина Чубайса к сахалинскому эксперименту). Если оценить упомянутую Стратегию, то она также вызывает немало вопросов относительно научного обоснования тех цифр и целевых показателей, что в ней фигурируют. Мало того, приверженность наших правительственных чиновников «зеленой» повестке странным образом входит в диссонанс с теми тезисами, что были неоднократно озвучены главой государства Владимиром Путиным (о чем мы также писали).  

Создается впечатление, что в руководстве России нет четкой консолидированной позиции по вопросам стратегии экономического развития. Вместо этого мы имеем дело с различными лоббистскими группами, одни из которых играют на «зеленом» поле (Чубайс и иже с ним), другие – на «углеводородном» поле, третьи делают ставку на атомную энергетику. Пока еще энергетическая политика демонстрирует признаки сбалансированности. Но нет никаких гарантий, что однажды – под воздействием отечественных «зеленых» - не произойдет очень опасного перекоса.

В этой связи глубокое сожаление вызывает тот факт, что в борьбе указанных позиций почти никак не проявляет себя наше научное сообщество. Фактически, инициатива – как в плане идеологии, так и в плане выработки решений - сосредоточена в руках политиков. К чему это может привести на практике – наглядно показывает опыт тех же европейских стран, где политические решения по энергетическому переходу принимаются практически без оглядки на мнения технических специалистов. Не удивительно, что в прошедшем году в некоторых европейских странах (например, в Великобритании и в Германии) пришлось запускать угольные электростанции, чтобы избежать энергетического коллапса. Так, Германия, несмотря на свою фанатичную преданность «зеленой» энергетике, вынуждена была – ввиду резкого подорожания природного газа - увеличить использование угля на тепловых электростанциях. В некоторых странах повышается внимание к атомной энергетике. Причем, услуги для европейцев в реализации проектов по «мирному атому» начинают оказывать… китайские специалисты!

Мы приводим эти факты к тому, что в той же Европе намечаются серьезные пертурбации, в силу чего поспешная «перенастройка» всей нашей экономики под «климатические» требования ЕС – без серьезного научного обоснования – чревата для нашей энергосистемы столь же непредсказуемыми последствиями. Полагаем, что в сложившихся условиях со стороны российской науки должна последовать кропотливая и взвешенная оценка европейского опыта в сфере энергетического перехода. Эти оценки целесообразно адресовать правительственным инстанциям, а также осуществлять их популяризацию в СМИ.

Андрей Колосов

Аналитическая 3D-модель бронхиального дерева человека и алгоритм его поэтапного расчета, созданные сотрудниками Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, позволили выявить физические особенности использования термической гелий-кислородной смеси при дыхании больного COVID-19. Эти разработки уже помогают специалистам Научно-исследовательского института скорой помощи им. Н. В. Склифосовского. 

Как отмечает ведущий научный сотрудник ИТПМ СО РАН доктор физико-математических наук Алексей Елизарович Медведев, бронхи имеют сложную разветвленную структуру и именно поэтому построение полной модели бронхов и расчет течения воздуха в легких — это очень непростая задача. Тем не менее в институте разработали аналитические формулы, которые описывают структурную единицу легких — бронх. Из множества таких единиц по общей методике строится полное бронхиальное дерево — дыхательная система человека.

Другой результат ученых ИТПМ СО РАН — методика поэтапного расчета течения воздуха в легких. Она основана на использовании аналитической 3D-модели бронхиального дерева и состоит в поочередном вычислении процессов, происходящих в отдельных бронхах. Внутри каждого элемента анализа определяется скорость движения и давление воздуха (кислорода, гелий-кислородной смеси и так далее). Затем результаты объединяются. По словам аспирантки ИТПМ СО РАН Полины Садуллоевны Голышевой, такой способ математически обоснован. Более того, он позволяет проводить расчеты в десятки раз быстрее, чем раньше, и при этом рассматривать все части легких, вплоть до альвеол.

В Научно-исследовательском институте скорой помощи им. Н. В. Склифосовского стали применять способ лечения больных COVID-19 при помощи термической гелий-кислородной смеси. Статистическим методом удалось выяснить, что включение ингаляций в стандартную терапию пациентов с КТ-признаками пневмонии I и II степени тяжести приводит к снижению уровней вирусной нагрузки и маркеров воспаления, а также к повышению эффективности лечения. «В Сибирское отделение РАН поступило обращение одного из ведущих пульмонологов, академика Александра Григорьевича Чучалина, с просьбой о помощи в дальнейшей разработке способа использования термогелиокса для борьбы с коронавирусом. К этому времени у нас уже был готовый инструментарий для проведения расчетов», — отмечает Алексей Елизарович. Исследуя движение аэрозолей или лекарства, ученые могут увидеть, какое количество вводимого вещества попало в тот или иной отдел легких, а также определить оптимальный уровень его температуры.

В ходе реализации проекта сотрудники ИТПМ СО РАН провели моделирование частичного поражения легких и сравнили дыхание обычным воздухом и термической гелий-кислородной смесью при температуре 75 ℃. Расчеты показали, что перепад давления при вдохе термогелиокса на 15 % меньше, чем при вдохе воздуха. Поэтому больному требуется потратить на 15 % меньше сил. Это очень важно с учетом того, что, к примеру, при 50 % поражении легких человеку в три раза тяжелее дышать, чем в обычных условиях. Помимо этого, на основе методики поэтапного расчета бронхиального дерева учеными была разработана модель тепло- и массообмена при терапии изучаемым веществом. Гелий в два раза превосходит обычный воздух по показателю теплоемкости и обладает в 4,5 раза лучшей теплопроводностью. В связи с этим при дыхании нагретой гелий-кислородной смесью не наблюдается ожога бронхов. Исследователи показали, что падение ее температуры происходит значительно быстрее, чем температуры воздуха. 

По словам Алексея Елизаровича, несмотря на то, что сейчас применение разработок ИТПМ СО РАН сосредоточено в сфере поиска методов лечения COVID-19, существует множество других задач, решению которых должна поспособствовать созданная в институте модель. Например, она окажется полезной при изучении способов борьбы с астмой, туберкулезом и любыми другими заболеваниями дыхательной системы. Еще одна важная область — загрязнение воздуха. Совершая тысячи вдохов и выдохов в день, многие даже не догадываются о существовании ультрадисперсных частиц, проникающих в легкие. Используя аналитическую модель бронхиального дерева и алгоритм его поэтапного расчета, можно определять их влияние на здоровье человека.

Дмитрий Медведев, студент отделения журналистики Гуманитарного института НГУ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Николай Нестеров

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

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

От глубокого упадка — к интенсивному развитию

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

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

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

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

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

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

Семена каких культур готовят

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

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

По всем правилам селекции

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

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

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

Местные аграрии оценили качество семян

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

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

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

Подготовка к посевной идет полным ходом

А сейчас готовятся к весенней посевной кампании. Ремонтируют технику.

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

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

До начала посевной надо успеть все семена подготовить.

Анна Зубарева, фото автора

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сергей Исаев

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

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

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

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

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

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

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

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