Надежный, экологически чистый и мощный источник энергии – одна из главных потребностей человечества сегодня. В числе наиболее перспективных кандидатов на решение этой задачи рассматривают термоядерный синтез.

Сами по себе термоядерные реакции науке известны давно, они протекают в ядре Солнца, обеспечивая его энергией. Но возможно ли воспроизвести такую реакцию на Земле. Первым шагом стало изобретение токомаков (тороидальных камер, внутри которых газ превращается в плазму) советскими учеными в середине прошлого века. Но поскольку даже в токомаках невозможно воссоздать давление как в солнечных недрах, его недостаток для запуска реакции термоядерного синтеза надо компенсировать температурой. В экспериментальной установке, над созданием которой сейчас работают ученые всей планеты предполагается нагревать газ до 150 млн градусов. А удерживать плазму в центре камеры – с помощью самых мощных сверхпроводящих магнитов.

Вообще в описании характеристик этой установки слово «самый» встречается очень часто. Международный экспериментальный термоядерный реактор (ITER) называют самым дорогим и сложно организованным инженерным проектом в истории человечества. Работы по его строительству начались в Кадараш (Франция) в январе 2007 года. Первоначально планировалось закончить работу по созданию реактора в 2016 году. Но в процессе реализации проекта встал ряд серьезных технических трудностей и новых для науки задач, в результате чего сроки сдачи объекта неоднократно сдвигались. В настоящее время запуск установки ожидается в 2025 году. Активными участниками проекта являются российские ученые. Они рассказали о своей работе и о том, как обстоят дела на ITER в настоящее время в ходе специального телемоста, организованного Информационным центром атомной энергетики.

– Проект уже перешел в стадию сооружения самой установки, так, в этом году мы начинаем монтаж вакуумной камеры, - рассказал директор Российского агентства ИТЭР, д.ф.-м.н. Анатолий Красильников. – Одновременно идет монтаж сверхпроводящей магнитной системы.

Модуль вакуумной камеры собирался в Корее, но есть в нем и российский вклад: часть элементов делали наши специалисты.

Переход от проектирования к собственно сооружению реактора стал для ITER своего рода «точкой невозврата» (руководство проекта заявило, что работа по получению первой плазмы в реакторе выполнена на 70 %), теперь очень важно, чтобы никто из участников процесса не отставал от графика, ведь в такого рода проектах зачет идет «по последнему».

В своем выступлении Анатолий Красильников напомнил, что проект является экспериментальным и получение электроэнергии не является главной задачей установки. Цель ученых показать, что можно получить в десять раз больше энергии из плазмы, чем затрачено на ее создание и поддержание (что и делает установку термоядерного синтеза экономически рентабельной). Напомним, сейчас мировой рекорд соотношения затраченной и полученной энергии для токомаков – о,67, то есть почти в двадцать раз меньше.

Вклад нашей страны в ITER – двадцать пять систем и узлов будущей установки, над которыми работают специалисты десятков организаций по всей стране. Активным участником проекта является Институт прикладной физики РАН (г. Нижний Новгород). О вкладе нижегородцев рассказал директор института, д. ф.-м. н., член-корреспондент РАН Григорий Денисов:

– В начале лета этого года мы провели успешные испытания очередного элемента установки – гиротроного комплекса, причем это уже четвертый комплекс, который мы сделали в рамках ITER. Гиротрон – это прибор, генерирующий электромагнитные волны очень высокой частоты и с малой диной волны. Эти волны участвуют в процессе разогрева плазмы в токомаке до необходимой температуры.

Всего на установке будет 24 комплекса, восемь из которых – российского производства, первая пара российских гиротронных комплексов совместно с оборудованием по управлению должна быть поставлена на монтажную площадку в середине следующего года.

Надо отметить, что у сотрудников Института прикладной физики накоплен немалый опыт в создании таких комплексов. Половина современных установок типа токамак и стелларатор ведущих термоядерных лабораторий мира оснащены нижегородскими гиротронами. В свою очередь, работа над комплексами для ITER заметно пополнила портфель технологических решений и ноу-хау, которые в будущем позволят ИПФ РАН сохранить свои лидерские позиции в этом направлении.

Тему участия российских ученых в международном проекте продолжил научный руководитель Отделения физики плазмы, атомной физики и астрофизики Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе (г. Санкт-Петербург), д. ф.-м. н., профессор Михаил Петров:

– Силами нашего института готовятся три системы диагностики плазмы в реакторе, в частности, для защиты его от аварий, что очень важно. Как и нижегородцы, мы имели хороший задел, почему нам и поручили изготовление этих систем.

Всего в установке будет задействовано порядка сорока диагностических систем, но наиболее важных – десять. И системы ученых Санкт-Петербурга входят как раз в эту первую десятку, чем их разработчики заслуженно гордятся. Чтобы они соответствовали параметрам реактора ITER (аналогов которому в мире нет), пришлось разрабатывать диагностические системы нового поколения, которые могут работать в условиях чудовищных температур, сильного радиационного фона и рассеянного магнитного поля в сто тысяч раз превышающего по мощности естественное магнитное поле нашей планеты.

В своем выступлении Михаил Петрович коснулся пути, который прошла отечественная наука в области термоядерной физики:

– Я пришел работать в институт в 1959 году, и сразу попал в группу, которая делала анализатор для легендарной установки «Альфа», построенной не менее легендарным академиком Игорем Васильевичем Курчатовым. С тех пор я так и работал в этой области. И сейчас, через шестьдесят лет, мы ставим анализатор на ITER. Это, наверное, венец моей карьеры. Хотя, конечно, хочется дожить до 2035 года, когда установка должна будет начать давать энергию, приехать на эту церемонию и нажать какую-нибудь кнопочку.

Говоря о российском вкладе в ITER, нельзя обойти вниманием новосибирский Институт ядерной физики им. Будкера. О его вкладе в этот проект мы уже неоднократно рассказывали. Именно там, в частности, диагностические системы из Физтеха вместе с рядом других приборов объединяют в т.н. порт-плаги – модули систем диагностики, каждый из которых весит десятки тонн. Порт-плаги, которые будут установлены по всему периметру установки, с одной стороны будут защищать оборудование от потока нейтронов, образующегося в результате термоядерной реакции, а с другой - снижать радиационный фон в зонах, требующих доступа ученых.

На телемосте новосибирских ядерщиков представлял советник дирекции ИЯФ СО РАН, д.ф.-м.н. Александр Бурдаков:

– Главная сложность в этой работе в том, что мы первыми идем по этому пути, в мире нет аналогов установки ITER и, соответственно, порт-плаг тоже является первым опытом интеграции многих портов в единую систему. Мы их не собираем по чьим-то чертежам, а проектируем сами. Сложность задачи видна уже из названия: «порт» - это отверстие, через которое диагностическая система заглядывает в плазму, а «плаг» - затычка, мешающая плазме вырваться из камеры.

Иначе говоря, ученым надо в рамках одной системы обеспечить два противоположных процесса – доступ в камеру и защиту ее целостности. Всего в ИЯФ будет создано четыре порт-плага, каждый со своими уникальными особенностями и параметрами. Первый должен быть установлен на месте к моменту получения первой плазмы, то есть, до 2025 года. Сроки сжатые (учитывая, что часть оборудования для порт-плага еще само находится в стадии разработки), но новосибирцы уверены в своих силах. В конце концов, в ИЯФ СО РАН накоплен большой опыт участия в масштабных международных проектах.

Участники телемоста давали разные ответы на вопрос, чем стал для них ITER. Но общим является то, что проект – это не просто установка класса «мега-сайнз». Это по-настоящему большая идея, объединившая лучших специалистов в этой области по всему миру. И не удивительно, что уже сейчас, когда установка не проработала еще ни одного дня, она уже внесла огромный вклад в виде изобретений, новых технологий и т.п. в развитие атомной энергетики и физику элементарных частиц. Так что вопрос о том, окупятся ли затраты на строительство термоядерного реактора в Кадараше, можно считать закрытым.

Сергей Исаев

Российские ученые разработали систему, позволяющую определить профпригодность студента и выпускника вуза по цифровому следу. Метод основывается на анализе дипломов и курсовых, проектных заданий, исследовании учебных и рабочих программ. В будущем цифровой след планируют расширить, добавив информацию из соцсетей. Полученные данные сравниваются с запросами работодателей на сайтах для поиска работы. Технологию уже испытали на будущих программистах. По результатам исследования оказалось, что 69% студентов имеют лишь общее представление о предстоящей работе.

На очереди — соцсети

В Тюменском государственном университете (ТюмГУ), который входит в федеральный проект повышения конкурентоспособности ведущих российских вузов «5-100», разработали метод определения профпригодности студента по его цифровому следу. Авторов поддержал Российский фонд фундаментальных исследований.
Суть ноу-хау заключается в следующем: цифровой след извлекается из текстов курсовых, дипломных и других квалификационных работ, с тематических сайтов, а также из специальных программ, применяемых в процессе обучения студентов. Полученные данные сравниваются с описанием вакансий, которые публикуют компании. Таким образом можно увидеть, насколько выпускники подходят под требования потенциального работодателя.

— Цифровой след можно расширять. Включать в него информацию об интересах студентов в социальных сетях. Указывать, в каких группах они состоят. Как они реагируют на современные тенденции и новости. Собрав большой объем данных по студентам, мы можем в том числе менять образовательные программы, — рассказала член команды разработчиков, и.о. директора Института математики и компьютерных наук ТюмГУ Марина Воробьева.

Метод уже опробовали на местных студентах-программистах. Оказалось, что 69% из них имеют представление о будущей работе, 19% имеют опыт и только 12% уверенно владеют необходимой базой знаний и умений. По словам разработчиков, следующим этапом станет расширение проекта — использование его на других направлениях и в других учебных заведениях.

Довесок к резюме

Сбор цифрового следа может происходить на протяжении всего обучения студента, отметила младший научный сотрудник Института прикладной математики и телекоммуникаций РУДН Екатерина Лисовская.

— Цифровой след представляет собой набор данных о результатах деятельности студента за всё время обучения. Такими материалами можно считать презентации, аудио- и видеозаписи докладов, курсовые и выпускные работы, научные статьи, — добавила она.

Метод, разработанный в ТюмГУ, она назвала интересным. По мнению эксперта, он также поможет студенту понять, куда двигаться дальше исходя из сформированных компетенций, а университету — модернизировать содержание образовательных программ.

Цифровой след из информационной системы вуза может оказаться полезен как дополнительная информация к резюме, но только с согласия самого студента, подчеркнул директор Физтех-школы прикладной математики и информатики МФТИ Андрей Райгородский. При этом программные решения, которые позволяют собирать такие данные, уже существуют (как часть более сложных и объемных систем) — например, 1С:Университет, добавил он.

– Данные о вакансиях не дают полного представления о структуре рынка труда, они характеризуют только существующий на текущий момент дефицит кадров, — отметил руководитель направления в Центре прикладного анализа больших данных ТГУ Артем Фещенко.

Результаты проекта могут послужить для создания рекомендательного сервиса — в помощь выпускникам при поиске вакансий, релевантных содержанию дипломных работ. И наоборот, работодатель может подбирать кандидатов не только на основании резюме, предположил он.

Прямого совпадения данных о студентах с требованиями работодателей быть не может, полагает доцент Института интеллектуальных кибернетических систем Дмитрий Демидов. Обучение в вузах не предполагает детального знакомства со всеми профильными программами. А работодатели ищут специалистов с конкретными навыками. Нельзя отбраковывать студента только потому, что он не знает какую-то программу или технологию.

Студенту выгодно искать работу в организации, где найдется применение цифровому следу, который он генерирует, уверен магистрант направления математического обеспечения и администрирования ИС ТюмГу Михаил Карпов.

Цифровой след также поможет самому студенту оценить уровень своих знаний и навыков в различных областях обучения, добавил магистрант университета Давид Шенгелия. И понять, насколько он прогрессирует в процессе обучения как лично, так и относительно своей группы.

Начало - здесь

– Артем Валерьевич, как Вы можете охарактеризовать свой опыт взаимодействия с животноводческими и энергетическими компаниями? Насколько они отзывчивы на такие инновации?

– Как я уже говорил, с одной стороны, мы уже достаточно давно работаем на этом рынке, а с другой -  мы пришли на него в тот момент, когда он даже еще не был готов к активному формированию. Это позволило накопить огромный опыт, вникнуть в суть существующих проблем животноводческих предприятий, понять структуру формирования себестоимости продукции и затрат на её производство, разработать собственную линейку биогазовых реакторов малого объема. Еще несколько лет назад спрос на такие технологии был значительно ниже, чем сейчас. За эти годы мы поучаствовали в проектировании двух крупных объектов – комплекса управления отходами на основе биогазовой станции для ЗАО «Племзавод «Ирмень» и для ООО «Племзавод Николаевский», подписали соглашения о намерениях с несколькими предприятиями из Монголии, Казахстана, Узбекистана. Опыт этой работы вылился в понимание необходимости проектирования биогазовых установок с малым объемом реактора. Этот процесс завершился в 2019 году успешной сертификацией линейки биогазовых установок с объемом реактора от 0,5 кубических метров до 100 кубических метров. Сегодня мы открыты к сотрудничеству с предприятиями, имеющими относительно небольшое количество отходов, заинтересованными во внедрении биогазовых установок для собственных нужд. Это способствует снижению рисков штрафных санкций за нарушение природоохранного законодательства, а также организации собственного производства удобрений, газомоторного топлива, тепловой и электрической энергии из отходов.

– Насколько российское законодательство содействует подобным инициативам? Надо ли здесь что-то менять, на Ваш взгляд?

– Вы знаете, сложно ответить на этот вопрос однозначно. С одной стороны, законодательство быстро меняется в лучшую сторону – на федеральном уровне приняты решения о национальных программах в области экологии, сельского хозяйства, стимулировании развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и т.д. То есть сегодня в России на законодательном уровне закреплены некоторые меры, направленные на развитие, в том числе, биогазовых технологий. Но, зачастую, на региональном уровне далеко не во всех регионах приняты соответствующие подзаконные акты. Лидером по внедрению биогазовых технологий на сегодня является Белгородская область. Активно включаются такие регионы, как Краснодарский край, Ставропольский край, Калужская, Московская, Ленинградская области.

Конечно, существует необходимость и дальше заниматься совершенствованием законодательства, как на федеральном, так и на региональном и муниципальном уровнях. Есть проблемы с трактовкой тех или иных норм существующего законодательства, разграничения ответственности, правоприменительной практики.

Например, одни и те же отходы могут подпадать под действие природоохранного, потребительского и санитарно – эпидемиологического законодательства. То есть, нет ясности, какой федеральный орган контролирует его исполнение. Ну, и нормы ответственности тоже в такой ситуации не понятны. Это приводит к возможности манипулировать законодательством, к возможности ухода от ответственности за нарушение норм и правил обращения с отходами, и как следствие – к медленному и сложному внедрению таких технологий.

Бывают ситуации, и довольно часто, когда ответственный производитель продукции не в состоянии адекватно оценить необходимые состав, стоимость и порядок проведения мероприятий в области соблюдения законодательства при обращении с отходами, так как нормы права запутанны и противоречивы.  

Всё, о чём я сказал, в основном относится к запретительным или ограничительным мерам в области обращения с отходами. Но есть и другая, не менее важная и также нуждающаяся в редакции, область права. Нам очень не хватает не только запретительных и ограничительных мер. Нам остро не хватает МЕР СТИМУЛИРУЮЩИХ, причем - на всех уровнях законодательной власти (хоть это больше относится к региональному законодательству, конечно). По-прежнему недоступны программы государственного со-финансирования, льготного кредитования, субсидирования в сфере внедрения технологий бережного отношения к природным ресурсам, переработки опасных отходов производства и потребления. Необходимо также проводить мониторинг потенциала использования таких отходов во всех регионах. Некоторые регионы, конечно, это сделали, но их немного, так как средства на эту работу, как правило, не согласовываются. В целом, над законодательством в этой области предстоит ещё много работать. Необходимо вовлекать в эту работу как законодателей, так и представителей экспертных сообществ, бизнеса, высшей школы, науки, представителей исполнительной власти регионального и федерального уровней.   

– Может ли биогаз составить конкуренцию природному газу, по крайней мере – в малой энергетике?

– Вы знаете, я бы не стал говорить о конкуренции, несмотря на то, что потенциал выработки биогаза только из отходов АПК в России составляет не менее 70 млрд. кубометров в год. Это – огромная цифра, и она может увеличиться на порядок, если учесть другие виды органических отходов. Почему я не стал бы говорить о конкуренции с природным газом? Наверное, здесь более уместен термин «дополнение». Есть ниши применения, где биогаз значительно выгоднее во всех отношениях, а есть те, где внедрение биогазовых технологий нецелесообразно и неразумно. Производство и использование биогаза из органических отходов позволяет достичь «отрицательного» углеродного следа, так как конверсия углерода в этом случае происходит по «короткому циклу», в отличие от использования ископаемых видов топлива, где углерод «копился миллионы лет».  В этом отношении, биогаз, и биометан – вне конкуренции даже в глобальном смысле. Также такие технологии могут быть гораздо эффективнее использования природного газа там, где строительство газотранспортной, газораспределительной инфраструктуры нецелесообразно по разным причинам – малонаселенный район, удаленная местность, небольшая потребность в топливе, недостаточные перспективы развития, труднодоступная местность и т.д. Например, представляете, сколько должно пройти времени, чтобы метановая заправка появилась «в каждой деревне, где есть немного отходов»? Примеров можно привести очень много, где биогаз – эффективен, а где – нецелесообразен. Хотя, некоторые страны, например, Швеция и Германия, разрабатывают целые программы по переходу на биометан. В любом случае, мы готовы проводить энергетический аудит  и консультировать по вопросам целесообразности применения биогазовых технологий в каждом конкретном случае.    

– Есть ли у вашей компании какие-то технические решения для частных подворий, для владельцев индивидуальных домов? Вообще, ориентируетесь ли Вы в своей коммерческой деятельности на «физиков», то есть физических лиц?

– Да, собственно, наш заказчик – это небольшое предприятие, ферма, тепличное хозяйство, магазин, КФХ, управляющая компания небольшого коттеджного посёлка, удаленное поселение, сеть кафе, столовая, ресторан, ритейлер, небольшое предприятие по производству масла, пива и т.п. Мы готовы предложить оборудование для переработки органических отходов в объеме от 10 л до 7000 л в сутки. Увеличение количества отходов, с которыми может работать наше оборудование, возможно путём масштабирования установки (монтаж дополнительных модулей биореакторов).

– Что Вы можете сказать о взаимодействии с научными организациями? Есть какие-то примеры?

– Офис нашей компании находится на территории СФАНЦА РАН, поэтому можно сказать, что мы «немного встроены» в научную среду. Некоторые даже нас называют «учёными», хоть это и не так, конечно. С научными институтами мы взаимодействуем в самых разных форматах – от объединений типа «кластер» (АгроНОЦ, Сибирский Наукополис, Биофарм), куда мы входим как компания, до различных семинаров, конференций, круглых столов, экспертных советов. Наша наука имеет огромное количество наработок, которые можно и нужно «упаковывать» и выводить на рынок. Мы, как компания, очень рады возможности поучаствовать в этом процессе, так как мы работаем на рынке и видим, какие технологии или их части могут быть востребованы. Мы с огромным удовольствием готовы работать с любыми научными организациями. Сегодня наиболее часто мы контактируем с такими научными организациями, как ФИЦ ИЦиГ СО РАН, институтами СФНЦА РАН, Томским НИИ экологических и климатических систем. Мы работаем также с вузами – НГАУ, НГТУ, АлтГТУ  и другими. Ещё раз повторюсь, но сделаю это с удовольствием – мы заинтересованы в работе с научными и учебными организациями! Будем рады совместной работе!

Беседовал Олег Носков

Российские ученые получили первых трансгенных мышей, восприимчивых к COVID-19.

«У нас родились первые мышата, в геноме которых есть человеческий ген, который отвечает за вход вируса в клетки. Такие мышата станут основателями линии мышей, которые будут восприимчивы к COVID-19», – рассказал заведующий лабораторией генетики развития Института цитологии и генетики СО РАН Нариман Баттулин.

По словам ученого, таких мышей можно будет использовать для тестирования вакцин, препаратов против коронавируса и самое главное исследовать то, как вирус проникает в клетки и оказывает свое негативное действие на организм человека. 

Мыши по всем критериям подходят для научных экспериментов: небольшие размеры, высокая плодовитость, короткий период беременности. Генетическое сходство с человеком около 95%.

«Это такой инструмент, которого пока в руках исследователей, по крайней мере российских, нет. Мы планируем передавать животных в научные организации для исследований. Они еще маленькие и им физически надо два месяца, чтобы размножится» – добавил Нариман Баттулин.

В мировых лабораториях США, европейский странах, в Китае такие мыши тоже есть, но даже если бы они были предоставлены России, то случилось бы это не раньше декабря. 

Первое потомство планируется передать для исследований в новосибирский центр «Вектор», Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН, где недавно создали антитела инактивирующие вирус, и другие научные организации уже в сентябре.

– Артем Валерьевич, известно, что вопросы получения биогаза из отходов животноводства обсуждались еще в советские годы.  Я, например, прекрасно помню большую статью на эту тему в журнале «Химия и жизнь», которая была опубликована где-то в середине 1980-х.  Как получилось, что биогазовые установки стали внедряться спустя столько лет, в рыночную эпоху?

– Вы знаете, на самом деле биогазовая технология, действительно, не нова. Одно из её неофициальных названий - «китайская яма», что свидетельствует о солидном возрасте этого технологического процесса. В СССР технология анаэробного сбраживания (биогазовая) активно начала развиваться в середине восьмидесятых годов прошлого века, стали внедряться биогазовые станции в различные предприятия сельского хозяйства, кстати, задолго до того, как внедрением таких технологий занялись в странах ЕС. Сегодня, лидером по количеству действующих биогазовых установок в ЕС, несомненно, является Германия. В этой стране работает больше 10 тысяч биогазовых установок большого объема. Для примера, в России, на сегодняшний день, установок, сопоставимых по техническим характеристикам, работает не больше десяти.

Наверное, невозможно однозначно ответить на Ваш вопрос о том, почему именно сейчас наблюдается рост интереса к подобным проектам и технологиям. Я думаю, что на этот процесс повлияло много факторов, как политических, так и социально-экономических. Мы занимаемся биогазовой тематикой с 2013 года, то есть семь лет. За это время динамика развития интереса к биогазу в России очень изменилась, появились компании, работающие в этой области, начал формироваться рынок применения продуктов анаэробной переработки отходов. В настоящее время в обществе сформировался устойчивый запрос на экологизацию любого производства. Особенно это касается сельскохозяйственного производства, пищевой, перерабатывающей промышленности. Все большее количество людей хотят знать наверняка, что продукция, которую они покупают, является экологически безопасной и обладает отличными потребительскими качествами. Экология – это глобальный восходящий тренд, объединяющий людей во всем мире.

Что касается биогазовой технологии: почему именно она становится все более востребованной, как она вписывается в современную парадигму безотходного производства, снижения негативной антропогенной нагрузки на окружающую среду, рациональному использованию ресурсов и экологически безопасного уклада жизни? Ответ на этот вопрос достаточно прост. Вероятно, этот ответ и будет отражать реальные причины устойчивого увеличения спроса на такие технологии. Я попытаюсь ответить.

Итак, одним из самых опасных видов отходов являются органические отходы. Это очень широкий спектр – навоз, помет, навозная жижа, отходы кормов, ил очистных сооружений, просроченные и утратившие потребительские свойства продукты питания, отходы молочного, мясного, масляного, спиртового, сахарного, рыбного производств, отходы кухонь комбинатов общественного питания, ресторанов, кафе, столовых, испорченные фрукты, овощи, пищевые отходы, органическая часть ТКО (в среднем, это около 30% в морфологической структуре мусора) и многое другое. Такие отходы в не переработанном виде наносят огромный ущерб экологии, ухудшают санитарно-эпидемиологическую обстановку и снижают уровень жизни людей, особенно в крупных городах, где сосредоточено очень много производств, имеющих такие отходы. Все мы знаем, чем «пахнет Новосибирск» сегодня. Для иллюстрации, как это работает, приведу самый простой пример.

Возьмем среднестатистическое предприятие животноводства. Навоз, или навозная жижа является «самым основным продуктом», и это становится проблемой. В чистом виде такой навоз невозможно использовать никак, он является опасным отходом. Его помещают в лагуны или навозохранилища, где он должен «вылежаться» в течение нескольких лет, пока не превратится в органическое удобрение довольно сомнительного качества. В течение этого времени такие отходы источают острый неприятный запах, отравляют атмосферный воздух, выделяют огромное количество парниковых газов (метан, закись азота), привлекают насекомых и птиц, которые являются переносчиками до 250 инвазивных заболеваний и являются прекрасной средой для размножения патогенных микроорганизмов, гельминтов, паразитов, способствуют микробиологическому загрязнению поверхностных грунтовых вод, подземных водоемов, рек и водных объектов. При внесении в почву в качестве удобрений, свежий навоз, содержащий живые семена растений, приводит к появлению огромного количества сорняков, что ведет к необходимости дополнительной обработки пестицидами полей. Этот замкнутый круг приводит к увеличению необходимости применения антибиотиков, снижению качества продукции животноводства. В конечном итоге, нерациональное и халатное отношение к таким отходам способно значительно ухудшить санитарно-эпидемиологическую обстановку вблизи расположения такого предприятия, а также привести к снижению качества продукции и увеличению себестоимости её производства.

Существует множество технологий экологически безопасной обработки таких отходов, однако именно биогазовая технология является самой интересной. Она имеет ряд преимуществ по сравнению с остальными. Переработка в биогазовой установке происходит без доступа кислорода, в герметичном реакторе, соответственно, без запаха. В результате переработки органические отходы становятся ценнейшей органо-биологической комплексной подкормкой для всех видов растений, которая не содержит патогенной микрофлоры, живых семян сорняков, яиц гельминтов, паразитов, насекомых, имеет V класс опасности (неопасное вещество) и готова к применению. Причем важно, что процесс длится не годы, а всего несколько дней. В результате применения таких удобрений происходит восстановление гумуса и природного плодородия сельскохозяйственных земель, снижение затрат на выращивание растений и производство сельхозпродукции.

Также в процессе анаэробного сбраживания образуется горючий газ, который - после несложной очистки от углекислоты - становится аналогичным по составу и свойствам природному газу, и может быть использован в качестве топлива для котельных, бойлерных установок, генераторных установок для производства тепловой и электрической энергии, в качестве газомоторного топлива для техники, работающей на метане.

Таким образом, важное отличие биогазовой технологии от остальных технологий переработки органических отходов является способность генерировать энергию, а не потреблять её. Технология работы биогазового комплекса не зависит от времени года, времени суток или погодных условий. В результате значительно снижается эмиссия парниковых газов в атмосферу - за счет вовлечения углерода в так называемые «короткие циклы» обращения. В этом случае органические отходы становятся отличным возобновляемым ресурсом для производства «зелёной» энергии и продуктов с добавленной стоимостью. Это позволяет снизить затраты на производство продукции, увеличить её качество и снизить негативную нагрузку на окружающую среду. Наверное, все эти факторы, взятые в комплексе, и побуждают интерес к подобным технологиям.

– Какова сейчас динамика данного процесса? Насколько успешно развиваются эти технологии в нашей стране на текущем этапе?

– Выше я частично уже ответил на этот вопрос. Как я уже сказал, интерес к подобным технологиям и решениям в наше время растёт. И этот процесс имеет очень большие перспективы, так как применение биогазовых технологий для экологически безопасной переработки органических отходов позволяет эффективно решать целый комплекс задач и проблем, которые существуют сегодня. В России сегодня активно формируется рынок биогазовых установок и продуктов переработки отходов на их основе. Быстрее растёт рынок небольших биогазовых станций, которые могут быть эффективными в условиях небольшого количества образующихся отходов, например, небольшие фермы, крестьянско-фермерские хозяйства, тепличные комплексы, предприятия продуктового ритейла, небольшие частные производства. Спрос рождает предложение, и сегодня мы наблюдаем увеличение конкуренции на этом рынке среди российских производителей такого оборудования. У нас в стране уже можно встретить даже биогазовые заправочные пункты, которые заправляют технику газом, полученным из отходов.

– Если сравнивать Россию с другими странами, то как можно охарактеризовать нашу ситуацию?

– Россия богата своими землями и имеет огромный потенциал развития. То же касается и технологий экологически безопасной переработки отходов, в том числе и биогаза. Как я уже говорил, в нашей стране сегодня только начинается развитие отрасли ответственного отношения к отходам производства и потребления, ликвидации накопленного экологического ущерба. Я уверен, пройдёт не так много времени, и мы увидим, что подобные технологии станут «стандартом де-факто». Поэтому, сегодняшнюю ситуацию я оцениваю, как благоприятную для развития биогазовой индустрии в России. К примеру, в той же Германии рынок биогаза уже хорошо развит, государство перестало стимулировать его развитие, конкуренция на рынке огромная, отходы, в прямом смысле, очень дорогие. У нас пока конкуренция не такая большая в этом сегменте, спрос растёт, отходы - бесплатны. Кроме того, активно растет спрос на органические удобрения, развиваются технологии органического земледелия, существует запрос на снижение себестоимости и повышении качества сельскохозяйственной продукции, тенденция к увеличению экспорта качественных продуктов питания и сельхоз продукции из России.

В то же самое время, одним из драйверов развития таких технологий является динамично развивающийся в России рынок газомоторного топлива. В этот процесс вовлечены крупнейшие компании нашей страны и зарубежья. Газпром, например, развивает сеть метановых заправок по всей стране, производители тракторов, грузовых и легковых автомобилей, спецтехники, автобусов и т.п. предлагают сегодня потребителю решения, работающие на метане. Несомненно, этот вид топлива гораздо безопаснее и экологичнее, чем бензин, дизельное топливо или пропан-бутановая смесь. Обширное применение небольших собственных биогазовых станций позволит их владельцам пользоваться техникой, работающей на метане, уже сейчас, не дожидаясь достаточного уровня распространения заправочной инфраструктуры. Все это дает повод для оптимистичной оценки перспективности внедрения биогазовых проектов в России. В-первую очередь, конечно, это касается небольших биогазовых станций.

– Насколько интересно российскому бизнесу участвовать в таких проектах? В чем тут выгода?

– В принципе, я достаточно подробно постарался об этом рассказать выше. Но, дополню. Биогазовые станции выгодны, потому что позволяют снизить риски производства сельхоз продукции, продуктов питания и т.д. в части нарушений существующего природоохранного законодательства; улучшить качество продукции; снизить себестоимость её производства за счёт экономии топливных и энергетических затрат, экономии на закупке пестицидов, гербицидов, агрохимикатов и удобрений; увеличить рынок сбыта продукции за счет увеличения её качества, снижения транспортных расходов от применения газомоторного топлива, а также увеличения числа лояльных покупателей за счёт использования восходящего глобального тренда на экологию и бережное отношение к природным ресурсам.

Беседовал Олег Носков

Окончание следует

Группа российских ученых, в состав которой вошли специалисты Сибирского федерального университета (СФУ, Красноярск), изобрела биосорбент из рисовой шелухи, позволяющий определять и выделять редкоземельные металлы в угольной золе и вулканических отложениях. Об этом сообщили в пресс-службе университета.    К редкоземельным металлам относятся 17 химических элементов со схожими свойствами, среди которых - скандий, церий, тулий, гадолиний и др. Они используются при создании электроники, лазеров, супермагнитов, сверхпроводников, а также востребованы в металлургии и медицине. Трудность их добычи в промышленных масштабах заключается в том, что в природе они встречаются в рассеянном виде и в форме оксидов. Авторы работы создали модифицированный сорбент, способный концентрировать ценные металлы и отделять их от сопутствующих компонентов перед оценкой их концентрации в золе или вулканических отложениях.  

"Ученые предлагают определять редкоземельные металлы в "незрелых углях" лигнитах, превращенных в золу, или в вулканических отложениях при помощи инновационных сорбентов, в том числе изготовленных на основе биокремнезема (диоксид кремния - минеральный порошок из тонко измельченных частиц) из рисовой шелухи. "Рисовый" материал не уступает по свойствам обычному оксиду кремния, а его производство решает проблему избытков отходов пищевой промышленности азиатских держав. Методика уже прошла апробацию при анализе лигнитовых месторождений Красноярского края и вулканических отложений Сахалинской области", - сказали в вузе.

  Сорбент можно применять в лабораториях на любом производстве, оснащенном приборами для масс-спектрометрического или атомно-эмиссионного анализа, также пояснили ТАСС в пресс-службе СФУ.   Результаты исследования опубликованы в журналах Analytical Methods и Separation Science and Technology.

Я уже неоднократно указывал в своих публикациях на неприглядную картину нашего малоэтажного строительства: разбросанные по территории застройки помпезные особняки, так и не доведенные до ума за многие годы. Ранее я уже приводил объяснение по поводу причин этого несуразного индивидуального долгостроя. По словам новосибирских экспертов, работающих над проектом «Экодом», из-за непонимания реальных расходов граждане зачастую берутся за реализацию проектов, стоимость которых на практике многократно превышает реальные материальные возможности застройщиков. Иначе говоря, человек решил, что уложится в пять миллионов, тогда как на самом деле ему придется выложить в три-четыре раза больше.

Я не буду сейчас сосредотачиваться на технологических аспектах проблемы. Да, у нас привычно используют традиционные материалы и технологии, уподобляя собственное жилище средневековой крепости. Однако преодоление технологической безграмотности - не такая уж непреодолимая задача. В конце концов, рынок внесет сюда свои коррективы, и при наличии грамотного предложения автоматически последует спрос на более современные технологии.

Корень проблемы в другом. Откуда – чисто психологически – вытекают запросы наших людей на большой метраж, на помпезность, на «барский» стиль своих домов? Пятьдесят лет назад в этом еще не было ничего удивительного: представления о комфорте у большинства людей формировались под влиянием «аристократических» традиций позапрошлого века, и эта инерция растянулась на сотню лет, пережив даже советский «отказ от прошлого».

Метраж, как привило, изначально подчеркивал статус владельца. Он же диктовал и соответствующую архитектурную стилистику: вычурные фасады, дорогие материалы и отделку, а также характерные элементы благоустройства, включая стриженую зеленую лужайку перед крыльцом. Сегодня этот «барский» стиль в пародийной форме пытаются воспроизвести тысячи домовладельцев, с маниакальным упорством выстраивая свои двух-трехэтажные коттеджи, зачастую – не в самых подходящих для этого местах. Нередко такие помпезные сооружения вырастают на территории садовых обществ, откровенно нарушая официально утвержденные правила.

Именно в этом - маниакальном - стремлении использовать собственное жилище для демонстрации статуса и «успеха» я усматриваю ключевую проблему нашего малоэтажного строительства. Фактически, данное направление зашло в тупик. Причин тут много, но, подчеркиваю, главная из них – это неадекватные эпохе людские запросы, порождающие нежизнеспособные начинания, как бы претендующие на массовость. Последний момент очень важен.  Одно дело, когда в стране большие особняки выпадают на долю 10 – 15% граждан – как раз из числа тех, кому это подходит по статусу (а значит, и вполне по карману). Другое дело, когда у нас решили сделать малоэтажное жилье МАССОВЫМ, но массы вознамерились осуществить свой переход «на землю» с барским размахом, ориентируясь не на современный опыт развитых стран (где малоэтажка и в самом деле стала массовой), а на ценности и запросы позапрошлого века. Именно в этом случае нас автоматически поджидает упомянутый тупик.

Здесь как раз и лежит ответ на вопрос: почему у нас с малоэтажкой не получилось так, как получилось в США и в Канаде? Удивляться не приходится, достаточно лишь вспомнить, что самое ходовое малоэтажное жилье в упомянутых странах мало чем напоминает наши «барские» коттеджи – ни по стилю, ни по метражу, ни по техническому оснащению, ни по теплотехническим характеристикам. Скажем, сборный канадский дом, элементы которого собираются прямо на конвейере, - это, прежде всего, ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ жилище, обладающее высоким уровнем теплозащиты и оснащенное суперсовременным оборудованием. Создание такого жилища соответствует духу нынешней эпохи с ее установкой на сбережение ресурсов. Да, такое жилье имеет право быть массовым. И оно становится массовым не только потому, что его удается возводить очень быстро, но и потому, что оно отражает именно современные ценности, далекие от барского куража.

А теперь представьте, какой результат мы получим, если 80% россиян однажды переселятся в свои морально устаревшие двух-трехэтажные коттеджи, одновременно подключив их к газу. Как бы это отразилось на потреблении ресурсов? Ответ, думаю, понятен. В этом как раз и выражается нежизнеспособность нашего малоэтажного направления, которое является откровенно архаичным и не вписывается даже в пятый технологический уклад. То есть демонстрация статусов уводит нас от того магистрального направления, по которому движется мир, и заводит прямиком в прошлое. Что уж тогда говорить о будущем, о переходе к новому укладу?

Что касается домов будущего, то в скором времени их будет представлять экологическое домостроение, уже сейчас демонстрирующее впечатляющие и жизнеспособные образцы.

Показательно, что у нас в стране понятие «экологически дом» (или просто Экодом) имеет разночтения даже в среде профессиональных архитекторов. Величайшим курьезом является то, что нередко Экодом умудряются ассоциировать с барским шиком, приписывая ему немыслимый метраж жилых площадей, дополненных зимними садами. То есть нам опять предлагают какой-то откровенно энерго затратный вариант, нарушающий базовые принципы экологического домостроения как такового.

Да, теплица является принципиально важным элементом Экодома, но она существует не как дополнительное отапливаемое помещение, призванное скрасить жизнь домовладельцу. В Экодоме теплица вписана в общую систему жизнеобеспечения, выполняя сразу несколько функций. С одной стороны, она участвует в формировании комфортного микроклимата, когда происходит естественная циркуляция воздушных потоков. Так, в летнее время нагретый в теплице воздух прогоняется через ряд тепловых аккумуляторов, благодаря чему происходит накопление тепла для зимнего периода. Зимой теплица выступает в роли теплового барьера между жилыми помещениями и наружным воздухом. Растения, к тому же, являются источником кислорода. Но и главное: в теплице происходит утилизация органики, которая выступает в роли натурального удобрения для овощей и зелени. Овощи и зелень, в свою очередь, рассматриваются в качестве дополнительного пищевого ресурса – экологически чистого и здорового.

Утилизация органики является, пожалуй, главным достоинством Экодома, в котором в обязательном порядке организуется замкнутый цикл. Именно этот показатель отличает экологическое жилье от того, что к нему не относится по определению. Поэтому первая задача, которую решает проектировщик такого жилья: как превратить органику в компост и биогумус? Если органический мусор предлагается вывозить на свалку, то ни о каком доме будущего здесь нет и речи. То есть мы говорим об организации жизни по-новому, когда отходы жизнедеятельности, считающиеся проклятием наших дней, становятся важным компонентом для обеспечения жизненного цикла. Как заметил по этому поводу сотрудник Института теплофизики СО РАН, руководитель проекта «Экодом» Игорь Огородников, переход на замкнутый цикл жизнеобеспечения – это пут развития современной цивилизации, который неизбежно скажется и на характере малоэтажного строительства, и на облике самих домов.

По большому счету, большой метраж уже не будет играть прежней роли, поскольку спрос на Экодома начнет формироваться со стороны людей, в определенной мере обладающих соответствующим «экологическим мышлением». Для них не существует задачи продемонстрировать свой статус, поразить соседей «крутизной» размаха, отделать десять ненужных комнат и отапливать их в течение всей зимы. Все это соответствует психологии уходящего поколения, ментально застрявшего в прошлом.

Для носителей ценностей нового уклада приоритеты выстраиваются по-иному. Барский шик-блеск в их глазах не будет иметь никакой ценности. В перечне запросов со стороны этих людей на первом месте окажется необходимость жить в гармонии с природой, дышать чистым воздухом, пить чистую воду и есть здоровую еду, частично выращенную на собственных грядках (и даже прямо на подоконнике). Соответственно, дорогой двухэтажный особняк, поглощающий неимоверное количество ресурсов, никогда не станет для них предметом зависти. Скорее, подобные сооружения в их глазах будут выглядеть как памятник человеческому безумию.

Необходимо заметить, что в рамках проекта по спасению Байкала от органических стоков (о чем мы сообщали неоднократно) уже отработана система переработки органики, нацеленная на использование в проектах Экодомов. Отрадно, что наши специалисты предложили техническое решение проблемы через обращение к передовым тенденциям. Фактически, у нас уже есть своя школа, и в недалеком будущем наша страна (при соответствующей поддержке) в состоянии шагнуть в новый уклад. Причем, Игорь Огородников полагает, что данную систему можно применить и к многоэтажным домам. В настоящее время уже обсуждается соответствующий проект, который может реализоваться на территории Томской области. Забегать вперед пока не будем. Главное, что процесс идет.

Олег Носков

Специалисты тщательно изучили антитела, которые вырабатываются при попадании вируса в организм человека, и научились разбирать их, говоря не медицинским языком, «на запчасти». И теперь на основании этих знаний полезные белки можно будет воспроизводить в нужном количестве.

Создать антитела, нейтрализующие коронавирус нового типа, впервые в России удалось здесь, в новосибирском Институте молекулярной и клеточной биологии в лаборатории иммуногенетики.

Антитела – это белки, которые вырабатывает наш организм в ответ на попадание любой инфекции, а затем они эту инфекцию блокируют. Для каждого вредоносного микроорганизма, бактерии, грибка или вируса, они свои. COVID-19 – не исключение. И чтобы эффективнее с ним бороться, новосибирские ученые выделили антитела из крови людей, которые недавно переболели коронавирусом.

– Мы решили взять кровь у переболевших доноров, причем которые переболели очень тяжело, и у которых в крови огромное количество антител. Соответственно, плазма от таких людей является лечебной. И ее используют в терапевтических целях в борьбе с коронавирусом, – говорит Сергей Кулемзин, старший научный сотрудник лаборатории иммуногенетики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН.​ 

Плазму крови переболевших коронавирусом по примеру китайских коллег практически сразу начали использовать для лечения COVID-пациентов. Донорские пункты снабжают плазмой с антителами инфекционные больницы. Однако плазма — это не медицинский препарат. Специалисты оценивают ее эффективность по-разному. Не известна концентрация антител в ней. Поэтому ученые из Новосибирска и провели их, так называемый, точечный отбор.

– Если у донора это целый спектр разных антител, какие-то нужные, какие-то не нужные, какие-то нейтрализуют коронавирус, а какие-то помогают проникнуть, бывают ведь и вредные антитела, то мы взяли только одно антитело, которое правильное, которое нейтрализует коронавирус. Мы можем делать не подобное, а именно такое антитело, зная его последовательность, его конструкцию. Можем нарабатывать его в любых количествах, – продолжает Сергей Кулемзин, старший научный сотрудник лаборатории иммуногенетики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН.

Такие размноженные антитела можно ввести в организм человека. Например, в целях профилактики заболеваний людям, входящих в группу риска, пенсионерам или медикам, контактирующим с инфицированными. А можно уже болеющим.

– Когда ничего не может человеку помочь, он в реанимации, на ИВЛ или просто в тяжелом состоянии, мы можем ввести ему антитела в кровь или в дыхательные пути, и такой человек выздоровеет, или ему станет значительно лучше, – рассказывает Сергей Гусельников, старший научный сотрудник лаборатории иммуногенетики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН  

– Еще предстоит разобраться с тем, какие из этих антител будут наиболее оптимальными. Нужно будет произвести эксперименты с клеточными культурами и с животными инфицированными. То есть работа сейчас на стадии выполнения научного исследования. Но можно быть совершенно уверенными в том, что вот результаты эти достоверны на сегодняшний день. Они многообещающие. Я думаю, что можно надеяться на успех, – комментирует Валентин Власов, научный руководитель Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН.

Борьба с коронавирусом в России идет по разным направлениям. Особое внимание уделяется разработки вакцины. Уже есть первые результаты. Это наработки военных специалистов и ученых исследовательского центра Гамалеи.

При этом новосибирская разработка – это не альтернатива вакцине, подчеркивают ученые, это скорее медицинская инновация. Применять на людях начнут лишь после того, как пройдут испытания на животных. Биологи надеются, что это не займет много времени, потому что препарат нужен уже сегодня.

Артур Коньков

– Петр Константинович, у нас в Новосибирске разгорается скандал вокруг свинокомплекса «Кудряшовский», с которым горожане связывают ухудшение экологической обстановки и появление неприятных запахов. Возможно, предприятие нарушает какие-то технологические регламенты по утилизации отходов, однако мы понимаем, что проблема здесь гораздо глубже. Как Вы считаете, соответствуют ли такие крупные животноводческие комплексы принципам устойчивого развития? Насколько они вписываются в прогрессивный, «зеленый» технологический уклад, к которому сегодня стремятся все развитые страны?

– Давайте сразу, как говорят, отделим «мух от котлет». Современное высокопродуктивное животноводство – это уже не про «телят» и «поросят». Это - практически индустрия, бизнес. Продуктивный, высокотехнологичный и абсолютно негуманный. К животным, в данном случае, отношение, как к продуктивным единицам. Все меряется «привесами», «надоями», «выбытием», «замещением», «стельностью» и т.д. Ни в какой «зеленый» уклад это не вписывается от слова «никак», но и не об этом речь. Задача данных производств – обеспечивать население и перерабатывающую промышленность мясом, как продуктом потребления и сырьем для переработки. Продукт должен соответствовать параметрам качества, быть конкурентоспособным по цене и т.д. Соответственно, к данным производствам есть требования по стандартам охраны окружающей среды, допустимым выбросам и прочее. Все производители сталкиваются с данной проблемой, причем независимо от индустрии. И есть дилемма: что дешевле – произвести инвестиции в технологии, сокращающие выбросы до допустимых (по законодательству) уровней или заплатить штраф? Предприниматель, по определению, должен выбирать оптимальный для своего бизнеса вариант. Что он и делает. Остальные вопросы - к законодателям и контролирующим органам.

– Насколько мне известно, на Западе – в рамках «зеленого» тренда – разворачивается кампания против интенсивного животноводства. Как Вы считаете, затронет ли данная тенденция нашу страну?

– Данная тенденция затронет все страны, всё человечество. Проблема же, на самом деле, гораздо шире. Просто до относительно недавнего (по историческим меркам) времени человечество жило в условиях постоянно растущей численности населения. Особенно остро вопрос встал в индустриальную эпоху. Это растущее население было необходимо кормить, а самое простое решение заключалось в постоянной интенсификации агропромышленного комплекса. Сейчас мы находимся в стадии завершающегося (в глобальном масштабе) очередного демографического перехода. Население мира стабилизируется. Проблема «прокормить» глобально решена. Остро возникает вопрос о «качестве» жизни в целом, и питания, в частности.

– На Ваш взгляд, нужно ли искать более экологичные альтернативы интенсивному животноводству, или же намного целесообразнее направить силы на изменение нашего рациона, сделав сильный акцент на растительных продуктах питания?

– Акцент на растительных продуктах питания – это и есть альтернатива интенсивному животноводству. У нас часто выдергивают какую-то одну проблему из контекста и не рассматривают всю проблему в комплексе. Существует, как минимум, несколько фундаментальных причин для снижения роли интенсивного животноводства в обеспечении человечества продуктами питания в будущем. Назову лишь несколько. Первая относится к морально-этическим. Ни для кого не секрет, что содержание животных в условиях высокопродуктивного промышленного производства мяса и молока абсолютно негуманно. Кстати, замечу, что среди новых поправок в конституцию есть одна, нацеленная на исключение негуманного обращения с братьями нашими меньшими. И это - глобальный тренд. Вторая проблема – это выбросы. Те самые, которые вы уже упоминали на локальном примере, но не только. Метан, выделяемый крупным рогатым скотом, признан одним из наиболее эффективных парниковых газов, эффект от которого на порядки выше, чем от СО2 (при сравнимых объемах эмиссии, естественно). Третье. Нынешняя пандемия, в очередной раз, напомнила нам, что вирусы, циркулирующие в животном мире, периодически выходят в человеческую популяцию, иногда с катастрофическими последствиями. Собственно, мы это знаем, но иногда забываем. Та самая «испанка» - это птичий грипп. Скученное содержание животных – идеальная потенциальная среда для циркуляции заразы. Постоянно слышим истории, что где-то в Англии и где-то еще вводятся карантинные мероприятия и осуществляется массовый забой животных. Ну, и на верное, самое главное, что касается нас в первую очередь: диета современного человека совершенно нездорова. Глобальная «эпидемия» диабета 2-го типа, особенно в развитых странах, где нет никаких дефицитов продуктов питания, наглядное тому подтверждение. Увеличение доли растительной пищи в структуре питания – это и глобальный тренд на более здоровый образ жизни.

– Можно ли за счет растительного сырья дать полноценную – в кулинарном смысле – замену традиционным продуктам животноводства? Я говорю сейчас как о молочных, так и мясных продуктах. Что здесь предлагает биологическая наука? Есть ли уже сейчас какие-то серьезные примеры на этот счет?

– Конечно есть. На самом деле, развитие биологических наук (в широком смысле) в последние десятилетия привело к очень серьезному пониманию обменных процессов в организме и влиянию диеты на эти процессы. Технологии глубокой переработки сырья выходят на невиданный ранее уровень. Внедряются так называемые «природоподобные» технологии. Что это значит? Что мы можем «подсмотреть» у природы определенные вещи, а потом, используя эти знания, внедрить их в практическое производство. Например, ферменты – это природные биологические катализаторы. Процесс пищеварения у животных и человека осуществляется с помощью ферментов. При этом, уже сейчас, ферменты используют в огромном количестве, в том числе, многотоннажных, производств. В наше время мы уже вполне сознательно можем разложить рационы на питательные элементы, а потом собрать - как конструктор «лего» - необходимый продукт. Здесь появляется еще одно измерение. Вы, наверное, слышали такой термин, как «персонализированное питание»? Это когда на основе генетических маркеров каждому конкретному человеку подбирается индивидуальный рацион, позволяющий снизить риск развития хронического заболевания, если к нему есть генетическая предрасположенность. Такой подход возможен, только если в нашем распоряжении есть выделенные компоненты для подобного конструктора, и растительное сырье – идеальный источник таких компонентов.

– Есть ли у ИЦиГ СО РАН какие-либо наработки в указанном направлении?

– Да, конечно. Мы же занимаемся и генетикой растений, и генетикой микроорганизмов, и изучением метаболических путей (путей трансформации) соединений в живых клетках и организме целиком. Так же мы работаем вместе с индустриальными партнерами по данной тематике. Я бы сейчас не хотел называть конкретные продукты и в интересах кого мы этим занимаемся, все-таки элемент коммерческой тайны в подобных работах присутствует.

Беседовал Олег Носков

История мультиконференции «Биоинформатика и системная биология» (BGRS\SB) началась в 1998 году. В стране разгорался очередной финансовый кризис, ученые массово искали работу за границей, научные институты сдавали свои площади в аренду. И в это же время Институт цитологии и генетики организовал и провел первую международную конференцию «Bioinformatics of Genome Regulation and Structure» («Биоинформатика геномной регуляции и структуры»). Ее организаторы верили, что любые тяжелые периоды для науки когда-нибудь заканчиваются и надо думать о будущем. И связывали большие надежды с развитием биоинформатики.

Их расчет оправдался: «геномная революция» (когда ученые научились секвенировать гены и стали работать с большими массивами информации, т.н. big data) дала мощный импульс развитию этой молодой научной дисциплины. С годами стала расти поддержка науки со стороны государства. Эти позитивные тенденции отразились и на BGRS\SB, ее программа и география участников значительно расширились, что позволяет ей сегодня с полным правом называться мультиконференцией.

Наступил 2020 год, охваченные пандемией COVID-19 страны спешно закрывали границы и ограничивали въезд иностранным гражданам. Это неизбежно сказалось и на международном научном сотрудничестве – почти все конференции, симпозиумы и другие подобные мероприятия, запланированные на весну и лето, отменялись или переносились на неопределенный срок. Встал вопрос и о судьбе XII Международной мультиконференции «Биоинформатика и системная биология» (BGRS/SB-2020). Выход был найден – мероприятие решили провести в онлайн-режиме.

Директор ФИЦ ИЦиГ СО РАН, член-корр. РАН Алексей Кочетов:

– Когда мы принимали решение все-таки провести BGRS/SB-2020 в назначенные сроки, мы исходили из двух соображений. Во-первых, для нас это было определенным вызовом: за прошедшие десятилетия конференция стала важной частью научной жизни ИЦиГ, мы проводили ее даже во времена хронического недофинансирования науки и не были готовы так просто отказаться от нее. С другой стороны, переход к работе в онлайн-режиме становится общемировым трендом на протяжении последних лет, пандемия просто ускорила этот процесс. Ученые тоже не смогут остаться вне его рамок. И мы увидели хорошую возможность поэкспериментировать с новым форматом работы, посмотреть, насколько это возможно, заменить реальное общение виртуальным.

На первый взгляд может показаться, что подготовка онлайн-конференции намного проще, чем традиционной: отпадает необходимость поиска больших аудиторий, управления потоками людей в них, отсутствуют проблемы размещения гостей конференции, организации их питания, культурно-досуговая часть.

Но вместо этих, уже привычных для организаторов задач, встало немало новых, для которых нужно искать свои оптимальные решения. Конференция, чья программа состоит из десятка секций и симпозиумов – на порядок сложнее рядового вебинара, который можно провести по Скайпу. С технической стороны, самым сложным было – выбрать платформу и инструменты для проведения трансляций. При всем изобилии решений на рынке, опыта использования для такого масштабного мероприятия на таких платформах не было, и гарантировать результат было архисложно. В итоге, было протестировано (на собраниях групп, вебинарах и публичных лекциях) более 13 платформ ВКС различных производителей, пока не сформировался оптимальный с точки зрения оргкомитета набор инструментов.

Техническими вопросами круг задач, конечно, не исчерпывался. Как отмечают сами организаторы, сложно было сформулировать само понимание, как реализовать в новом формате стандартно высокий уровень проведения конференции, который совершенствовался много лет.

Председатель конференции BGRS/SB-2020, академик РАН Николай Колчанов:

– Было разработано два формата конференции. Некоторые очень важные и достойные лекции, которые читали самые крупные специалисты, мы давали слушать всем. На эти лекции собиралось по нескольку тысяч слушателей. Одновременно была реализована схема параллельного проведения тематических симпозиумов и секций. Были созданы виртуальные конференц-залы, каждый со своей научной программой.  В результате, мы одновременно – параллельно - проводили сразу несколько симпозиумов или секций. Одни завершались, начинались другие. И любой участник мог свободно перейти из одного виртуального зала в другой. В формате очной конференции это сделать сложнее, т.к. не удобно заходить в аудиторию во время доклада. А тут можно было параллельно следить за основным докладом и смотреть другие секции.

Новый формат работы конференции с первых часов показал ее важную особенность с точки зрения организации. На очной конференции основной организационный процесс проходит до ее начала, а дальше всё уже идет своим чередом, участники приехали, разместились, прошли регистрацию, разошлись по аудиториям делать и слушать доклады. В онлайн-формате мероприятия самой конференции – не менее сложный этап для организаторов, каждая минута эфира - это результат отлаженной работы целой команды, постоянное появление нестандартных задач, для которых пока нет заранее проработанных и готовых решений. А в случае с BGRS/SB-2020 – речь шла не об одном, а о четырех параллельно идущих потоках трансляций.

И все же, «первый блин» не вышел «комом», в этой оценке сходятся как организаторы, так и участники (в итоге, в работе конференции приняло участие более 700 ученых из 28 стран).

Сопредседатель секции «Системная вычислительная биология» BGRS/SB-2020, ведущий научный сотрудник отделения «Курчатовский геномный центр ИЦиГ СО РАН», к.б.н. Сергей Лашин:

– Пандемия сильно ограничила возможности научной коммуникации, насколько я знаю, в этом году пока состоялось только две крупных международных конференции, где рассматривались вопросы системной биологии, одна из них – наша. И поскольку, долгое время не было уверенности, что ее удастся провести в срок, часть возможных участников заранее отказались от участия, не желая рисковать своими планами. Но, несмотря на это, нам удалось не просто провести секцию, но и обеспечить достаточно представительный состав ее участников. Конечно, многие сетовали, что им не хватает привычного для таких мероприятий неформального общения с другими участниками вне рамок официальных мероприятий. Но отмечали и плюсы, которые дают современные технологии коммуникации. Например, общение в чате позволяло задать больше вопросов докладчику и продолжать обсуждение каких-то деталей параллельно с другим докладом, никому не мешая. Это действительно удобная функция, которую стоит использовать и когда обстановка позволит проводить конференции в более привычном оффлайн-формате.

Спикер секции «Микробиом человека: оркестр, который лучше слушать» BGRS/SB-2020, руководитель департамента биомаркеров и биосенсоров Центра исследований и разработок «Филип Моррис Интернэшнл» (г. Невшатель, Швейцария), доктор Николай Иванов:

– Как участникам и партнерам для нас было очень важным поддержать трансформацию формата BGRS/SB-2020 в условиях пандемии и внести свой содержательный вклад в научную повестку конференции, которая является одной из самых авторитетных и интересных международных площадок, развивающих очень важное для нас междисциплинарное направление науки – системную биологию. ФМИ ведет серьезную научную работу по разработке и совершенствованию инновационных бездымных продуктов с пониженным риском, и в своих исследованиях применяет принципы системной биологии и токсикологии. Мы надеемся, что возможность поделиться с международным научным сообществом результатами своих исследований на площадке BGRS/SB-2020, усилит научный интерес к системной токсикологии, достижения которой несомненно будут иметь важные благоприятные последствия для общественного здравоохранения во всем мире.

Как это обычно бывает, по итогам конференции, обозначился и ряд «подводных камней», которые необходимо учитывать при проведении подобного рода мероприятий. Например, крайне важно подобрать удобное время в программе для докладчиков из разных частей нашей планеты. Причем, чем шире «география» участников, тем сложнее становится эта задача. Другая сложная задача – организация постерной части мероприятия. На очной конференции всё просто, выделяется время в программе, на специальной площадке размещают много стендов. Участники секции могут рассказать о своей работе, посмотреть другие, задать вопросы, получить тут же ответы. В онлайн-формате эту ситуацию не воспроизвести. Решением стало создание на сайте раздела, где разместили все постеры, сами тексты тезисов, а также попросили участников сделать к постеру небольшую презентацию или записать видеоролик. Сам раздел снабдили функцией комментирования, функциями поиска по авторам, ключевым словам, сортировки по самым популярным и комментируемым тезисам. То, что этот подход сработал, подтвердила активность участников: было прислано много презентаций, а за дни конференции раздел сайта с постерами набрал более 3000 просмотров и 220 комментариев.

Да, конечно, никакие технические и организационные решения не смогли восполнить живое общение между учеными, которое является важнейшей составляющей традиционной научной конференции. Но в ИЦИГ считают, что полученный в ходе проведения BGRS/SB-2020, опыт пригодится в любом случае. Даже, если в последующие годы международная обстановка будет более благоприятной для очных контактов между учеными, тренд на развитие дистанционной работы и виртуальных коммуникаций никуда не денется. Поэтому актуальной становится гибридная форма проведения научных конференций, программа которых включает как оффлайн-мероприятия, так и применение онлайн-технологий. Второе позволит значительно расширить аудиторию слушателей, привлечь дополнительных докладчиков из числа тех, кто по каким-то причинам не смог приехать на место проведения конференции, создать дополнительные возможности для обсуждения вопросов программы (в специальных чатах и т.п.). Мир стремительно меняется и вполне естественно, что научное сообщество адаптируется к этим изменениям, превращая их из помех в новые возможности.

Георгий Батухтин