Специалисты Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (ЦСБС СО РАН) и Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН (ИХКГ СО РАН) провели сравнительный анализ элементного состава двух сортов растения Hemerocallis hybrida, более известного как лилейник. С высокой точностью ученым впервые удалось определить содержание химических элементов в листьях и корневищах этого растения. Исследования проводились в Центре коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП «СЦСТИ») Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения (РФА СИ). Результаты опубликованы в журнале «Химия растительного сырья». 

«В более ранних работах, проведенных также совместно с коллегами из ИХКГ и ИЯФ СО РАН, методом РФА СИ мы изучали элементный состав в почвах и растениях Hemerocallis hybrida hort., произрастающих в Новосибирской области в местах с разным уровнем промышленно-транспортного загрязнения, – рассказывает старший научный сотрудник ЦСБС СО РАН, доктор биологических наук Людмила Седельникова. – Мы установили, что сорта Speak to me и Regal Air, использующиеся для озеленения города, накапливают в листьях и корневищах избыточную концентрацию основных элементов-загрязнителей, таких как свинец, никель, цинк, железо, титан и хром. Таким образом, они могут являться биоиндекаторами состояния экологической среды. Следующую нашу работу мы посвятили исследованию элементного состава этих же растений, но уже в условиях с благоприятной экологической ситуацией».

Целью последующих работ группы ученых стало сравнительное изучение методом РФА СИ содержания химических элементов в листьях и корневищах Hemerocallis hybrida у сортов Regal Air и Speak to me в условиях лесостепной зоны Новосибирской области, выращиваемых на коллекционном участке Лаборатории интродукции декоративных растений ЦСБС СО РАН. Данные о концентрации микро- и макроэлементов у лилейника гибридного были получены впервые.

«При облучении образца рентгеновским излучением возникает характеристическое флуоресцентное излучение атомов, которое регистрируется энергодисперсионной системой на основе полупроводникового детектора. Получаемый при этом спектр содержит пики, характеризующие наличие определенных элементов в образце, – рассказывает научный сотрудник ИХКГ СО РАН Ольга Чанкина. – Идентификация элементов производится путем сравнения энергии пиков в спектре с табличными значениями энергии характеристического рентгеновского излучения элементов, а величины этих пиков соответствуют концентрациям этих элементов».

СИ увеличивает возможности традиционного метода РФА (с использованием стандартных рентгеновских трубок). Интенсивность СИ позволяет сократить время проведения анализа, для эксперимента требуются образцы небольшой массы (0,1-3 мг). Чувствительность метода при этом достигает 10-9 –10-7 г/г, благодаря чему значительно снижается предел обнаружения.

«Экспериментальная станция «Локальный и сканирующий рентгенофлуоресцентный элементный анализ» ЦКП СЦСТИ, на которой проводились данные работы, постоянно загружена, – рассказывает младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Федор Дарьин. – Здесь проводится очень много биологических и экологических, геологических и археологических исследований, мы регулярно работаем с Ботаническим садом СО РАН. Метод РФА СИ обладает рядом преимуществ, которые и определяют повышенный на него спрос. Благодаря синхротронному излучению мы получаем панорамность и за один раз можем исследовать достаточно большое количество (до двадцати) микроэлементов. Еще одно важное преимущество – хорошая статистика. РФА с возбуждением синхротронным излучением позволяет исследовать содержание элементов с относительными концентрациями от единиц процентов до миллионных долей, то есть если даже какого-то элемента очень мало в образце, мы все равно сможем получить данные о его концентрации».

Использование метода РФА СИ позволило впервые определить количественное содержание 22 химических элементов (As, Br, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Nb, Ni, Pb, Rb, Sc, Se, Sr, Ti, Zn, Zr, V, Y, Ca, Fe, K) в вегетативных (листьях и корневищах) органах Hemerocallis hybrida. Концентрация всех элементов в листьях и корневищах растений Speak to me и Regal Air имела предельно-допустимое значение для растительного сырья, применяемого в лекарственных целях. Также анализ показал, что суммарное содержание микроэлементов в 1,5–3 раза выше в органах сорта Regal Air, таким образом была установлена сортоспецифичность количественного содержания химических элементов в вегетативных органах.

«В последнее время для исследования элементного состава в биологических объектах все чаще применяются современные методы, в том числе РФА СИ, – добавляет Людмила Седельникова. – Метод позволяет достоверно определять содержание элементов независимо от их соотношения в материале без необходимости предварительно озолять пробу, что дает более точные репрезентативные сведения. Наши данные и результаты исследований на других растениях в различных регионах страны свидетельствуют о том, что органы растений накапливают в избыточной концентрации различные элементы-загрязнители. Поэтому озеленение городов играет существенную роль в поддержании здоровья населения».

Людмила Седельникова добавила, что лилейники обладают спектром биологически активных (пектиновых, фенольных) и запасных веществ. «Их подземные и надземные органы используются в официальной и народной медицине. Полученные нами данные по предельно-допустимым концентрациям жизненно важных химических элементов у лилейников, произрастающих в чистой среде, возможно, заинтересуют специалистов в других областях науки (например, фамакологии)», – отметила Людмила Седельникова.

Московская школа управления СКОЛКОВО опубликовала многостраничный отчет «Глобальная климатическая угроза и экономика России: в поисках особого пути». Название говорит само за себя: несмотря на то, что человечество отвлеклось на пандемию и нефтяной кризис, глобальное потепление никуда не исчезло и остается источником непредвиденных обстоятельств для экономики нашей страны. Как выражаются авторы исследования, изменения климата могут породить целую стаю «черных лебедей» - как в экономике, так и в гуманитарной сфере. Отсюда вытекает высокая актуальность этой проблемы, которую необходимо тщательно исследовать, чтобы иметь объективные представления относительно складывающейся ситуации.

Наблюдаемый рост глобальной температуры, отмечается в отчете, является беспрецедентным по своим показателям за прошедшие полторы тысячи лет. За все это время человечество не сталкивалось с подобными изменениями. Авторы не сомневаются в том, что причины этих изменений напрямую связаны с эмиссией углекислого газа. Данный фактор уже оказывает существенное влияние на экономическую жизнь многих стран. Например, так называемый «углеродный след» становится важной характеристикой многих товаров и услуг. При этом у тех компаний, которые придерживаются экологических обязательств и принципов устойчивого развития, продажи растут гораздо быстрее, чем у их конкурентов. В настоящее время инвесторы по всему миру учитывают новые настроения и изменения государственной политики, направленной на снижение «углеродного следа». Поэтому в мире начинается постепенный отказ от финансирования секторов, связанных с ископаемым топливом. Дело уже доходит до того, что нефтегазовые и электроэнергетические компании принимаются за реструктуризацию своих активов в пользу низкоуглеродных проектов. Помимо этого, некоторые из них начали наращивать инвестиции в возобновляемую энергетику, а также в технологии по производству биотоплива и водорода.

К сожалению, нам такой разворот кажется далеким от российских реалий. Но это не так, полагают эксперты СКОЛКОВО. Новые тренды уже затронули и нашу страну.

Во-первых, проблема климатических изменений обозначила определенные приоритеты для формирования государственной политики. И это особо актуально для нас, поскольку Россия входит в «зону риска» перед лицом надвигающихся природных катастроф. Поэтому снижение эмиссии углекислого газа является для нас жизненно важной задачей. Во-вторых, европейские акционеры и инвесторы начинают оказывать влияние на российский корпоративный сектор.

Тем не менее, наша страна довольно медленно включается в общемировой «зеленый» тренд. Климатическое регулирование находится у нас на начальной стадии. Совсем недавно правительство утвердило стратегию низкоуглеродного развития, заявив о намерении сократить к 2050 году выбросы парниковых газов на 52% в сравнении с уровнем 1990 года. Эксперты СКОЛКОВО не считают такую задачу амбициозной на фоне стратегий западных стран, однако допускают, что цифры вполне могут быть пересмотрены.

Почему нам так важно уже сейчас радикально пересмотреть свои приоритеты в сфере экономической деятельности и более отчетливо обозначить курс на декарбонизацию? Ответ понятен: нынешняя климатическая повестка создает долгосрочную угрозу в отношении наших основных экспортных товаров – нефти, угля, природного газа, металла, продуктов лесной и химической промышленности. Если должным образом не среагировать на эту угрозу, то в перспективе мы обязательно столкнемся с серьезным ограничением роста нашей экономики.

В настоящее время наша реакция на проблему предполагает выбор между двумя крайними сценариями: либо придерживаться текущей политики, либо стремиться к «глобальному климатическому единству». По мнению экспертов, риски для экономики содержат оба сценария.

Так, текущая политика сама по себе усиливает негативное влияние на климат. В перспективе это может привести к труднопредсказуемым последствиям, для которых у нас в стране отсутствует надежная и комплексная оценка. Кроме того, как было сказано выше, нас может ожидать снижение спроса на наши экспортные товары и как следствие – падение ВВП. Когда произойдет наложение указанных рисков, мы столкнемся со снижением наших возможностей в плане адаптации к происходящим климатическим изменениям и ликвидации последствий крупных катастроф. Говоря по-простому, Россия окажется банально отстало страной, и – как это происходит со всеми отсталыми странами – любое стихийное бедствие будет сопровождаться большими экономическими потерями и людскими жертвами.

Второй сценарий может привести к удорожанию стоимости тепловой и электрической энергии, однако он имеет меньше тяжелых последствий, поскольку прямо ведет к диверсификации экономики, а значит – к экономическому росту. Поэтому, считают эксперты СКОЛКОВО, второй сценарий будет более разумным ответом на глобальную климатическую угрозу. Во всяком случае, он не ведет нас к экономическому краху. На этом основании делается утверждение, что намного лучше уже сейчас ориентироваться на создание низкоуглеродной экономики, чем погружаться в бесплодные споры по поводу причины климатических изменений (в чем, добавим от себя, сейчас как раз погрязли наши политики, включая депутатов ГД).

Эксперты обращают внимание на то, что если не изменить нашего отношения к проблеме, то движение по указанному пути окажется слишком медленным и очень болезненным. Времени же на перемены осталось очень мало.

В отчете представлен развернутый перечень научных доказательств в пользу глобального потепления и влияния антропогенного фактора.  В качестве подтверждения тезиса о том, что речь идет о вполне реальной климатической угрозе, приводятся факты относительно увеличения числа природных катастрофических событий в планетарном масштабе. Например, увеличивается количество наводнений, увеличивается гибель людей из-за волн жары, растет вынужденная миграция (только в 2018 году 2 миллиона человек были вынуждены покинуть свои жилища из-за увеличения природных катастроф). Страховые компании также фиксируют рост трагических случаев, вызванных природными катастрофами – примерно в 2,5 раза с начала 1980-х годов. Общий ущерб, нанесенный с того периода, уже превысил 5 триллионов долларов США, и величина этого ущерба растет из года в год.  

Таким образом, природа бросает человечеству вызов. В чем должен заключаться ответ на него? В отчете подробно описываются все международные шаги по предотвращению катастрофы, начиная с 1980-х годов, когда на проблему было обращено серьезное внимание. Парижское соглашение по климату стало последней самой значительной вехой на пути предотвращения катастрофы. Большую роль в осуществлении соответствующих мероприятий и перестройке экономики играют развитые страны, выступая для остальных стран в качестве примера в плане установления целевых показателей по абсолютному снижению парниковых выбросов. Особое значение имеет недавняя законодательная инициатива стран-участниц ЕС, известная как «зеленое соглашение», целью которого является достижения полной «климатической нейтральности» к 2050 году. Об аналогичных целях заявили также такие страны, как Великобритания, Новая Зеландия, Канада, Мексика, Аргентина и Норвегия. Тот же пример показывает и Япония, заявившая о своих планах стать в ближайшее время «климатически нейтральной» страной.

Принципиально важным моментом, отмечают авторы исследования, становится то, что борьба с глобальным потеплением серьезно влияет и на потребительское поведение жителей разных стран. Выражаясь по-современному, происходит изменение «культурных кодов». Результатом таких изменений является рост спроса на продукцию тех компаний, которые включаются в общий экологический тренд. Некоторые «экологически сознательные» потребители даже выражают свою готовность нести дополнительные расходы, ориентируясь на «устойчивые» бренды. Мало того, «сознательный» потребитель теперь требует раскрытия полной информации о происхождении того или иного товара. И число таких людей растет. Отсюда следует, что впереди нас ожидают определенные изменения на рынке товаров и услуг. И в выигрыше останутся как раз те компании, которые открыто ловят «ветер перемен».

В России, как мы сказали, осознание грядущих перемен происходит пока еще достаточно медленно. На официальном уровне тема климатических изменений не позиционируется в качестве самой приоритетной. Пока что тема экологии ограничивается вопросами загрязнения водоемов, вырубки лесов, ухудшением воздуха и так далее. Как показывают исследования, вопросы климатических изменений волнуют лишь 20% россиян. В данном случае состояние общественного сознания четко отражает настроения в высших эшелонах власти. Показательно, что в числе национальных целей и приоритетов деятельности правительства РФ до 2024 года борьба с глобальным потеплением не значится вообще.

Еще более красноречивым фактом является то, что Национальный проект «Экология» совершенно никак не коснулся темы сокращения выброса парниковых газов. Это происходит несмотря на то, что 47% антропогенных выбросов в нашей стране приходится на сектор электроэнергетики и теплоснабжения. Еще 43% выбросов добавляют транспорт и промышленные предприятия. Досадным обстоятельством является то, что вопрос борьбы с парниковыми газами находится исключительно в сфере компетенции федерального руководства, никак не распространяясь на уровень региональной власти и муниципалитетов. Что касается корпоративного сектора, то здесь тема борьбы с парниковыми газами актуальна только для компаний, работающих с иностранными инвесторами. Иными словами, «экологическую сознательность» нам пока что прививают исключительно извне.

Таким образом, российская экономика серьезно рискует, демонстрируя слишком медленное включение в «зеленые» тренды. Уже в ближайшей перспективе наши компании могут столкнуться с ситуацией, когда в развитых странах начнут скрупулезно учитывать их «углеродный след», что наверняка отразится как на сбыте продукции, так и на привлечении кредитных ресурсов или на работе с инвесторами. Похоже, это обстоятельство еще плохо учитывается представителями российской власти, включая и законодателей. Удивляться не приходится, если учесть тот факт, что среди советников Госдумы по вопросам экологии встречаются персонажи, открыто объявляющие глобальное потепление «мифом» и заговором темных сил.

Николай Нестеров

Резкое сокращение численности диких пчел давно уже вызывает серьезную тревогу у ученых всего мира. Думаю, не нужно объяснять, как это может отразиться на сельском хозяйстве. Пчелы – главные опылители многих культур. Соответственно, их исчезновение приведет к снижению урожайности. В масштабах планеты потери могут оказаться весьма чувствительными. Если учесть, что население Земли постоянно растет, то вопрос поддержания популяций пчел становится вопросом глобальной продовольственной безопасности.

Точная причина трагедии до сих пор еще не установлена. Здесь возможно влияние самых разных факторов. И все же на сегодняшний день самым убедительным объяснением является гипотеза о том, что массовая гибель пчел вызвана чрезмерным употреблением пестицидов. Иначе говоря, весомый вклад в уничтожение полезных насекомых-опылителей вносят сами же сельхозпроизводители.

К сожалению, эта проблема актуальна и для нашей страны, включая и Новосибирскую область. Здесь тоже далеко не всё благополучно. Год назад на одной из конференций, организованной Сибирским научно-исследовательским институтом растениеводства и селекции (СибНИИРС – филиал ФИЦ ИЦиГ СО РАН), было высказано предположение о том, что в гибели пчел в нашем регионе частично повинны производители рапса. Этой культурой у нас стали сильно «увлекаться» ввиду большого спроса на рапсовое масло в Китае. В итоге в НСО произошел настоящий «рапсовый бум». Региональные руководители, ответственные за сельское хозяйство, стали рапортовать о больших успехах. Однако неожиданно у этих успехов выявилась и темная сторона. В погоне за прибылью производители игнорировали некоторые элементарные правила агротехники, из-за чего растения стали сильно болеть. Положение, как часто происходит в таких случаях, стали исправлять посредством увеличения пестицидной нагрузки. Причем, ядохимикатами плантации опрыскивали прямо во время цветения! Цветы рапса, как известно, сильно привлекают пчел. Результат такого хозяйствования, как мы понимаем, вполне очевиден даже неспециалисту - для пчелиных популяций в нашем регионе «рапсовый бум» обернулся трагедией.

По-хорошему, за такие действия впору вводить уголовную ответственность. Но в России экологическое законодательство до сих остается на удивление «либеральным». Кроме того, эта проблема не исчерпывается безалаберной деятельностью крупных хозяйств. Свою лепту, вполне возможно, вносят и садоводы-любители. Почему я допускаю такую возможность? Дело в том, что мы несколько переоцениваем «экологическую сознательность» наших дачников: дескать, все они как один нацелены на органические методы земледелия. Но это не всегда так. В том меня убеждают сильные препараты для борьбы с вредителями, свободно продающиеся в обычных магазинах для садоводов и пользующиеся большим спросом. К ним, например, относятся инсектициды с широким спектром действия. Такой препарат, относящийся к высокому классу опасности, в неумелых руках (или в руках безответственного садовода) способен погубить не только тлю или листоверток, но также и пчел. Об этом, кстати, есть предупреждающая надпись на упаковке. Но разве этого достаточно? Обычно такие мощные химические средства борьбы применяются в профилактических целях еще до начала вегетации или же после листопада. Однако я своими глазами видел, как некоторые дачники остервенело опрыскивали плодовые деревья прямо по листу, надеясь тем самым истребить тлю. А в это время в округе жужжали пчелы…

Можно ли как-то исправить ситуацию? В данном случае я говорю о повышении «экологической сознательности» наших дачников, которая позволит, с одной стороны, не превращать сами дачные участки в «газовые камеры» для пчел. А с другой стороны, позволит усилиями тех же дачников компенсировать ущерб, наносимый пчелиным популяциям крупными сельхоз производителями. Да и вообще, нельзя ли сделать так, чтобы дачные участки стали благодатным пристанищем для полезных насекомых?

Интересно, что на американских сайтах, посвященных любительскому садоводству, ведется активная пропаганда «содружества» между человеком и пчелами. На мой взгляд, это очень важное направление просветительской деятельности, и нашим научным организациям также стоило бы включиться в этот процесс. Фактически, с массового движения среди садоводов-любителей по защите пчелиных популяций может, в конечном итоге, произойти и некоторый сдвиг в сознании сельхоз производителей. Но в любом случае тысячи дачников в состоянии компенсировать ущерб и хотя бы снизить скорость вымирания пчел. Иначе говоря, у нас появляется шанс обернуть губительный процесс вспять.

В принципе, ничего сложного от людей не требуется. Специалисты советуют внести некоторые «поправки» в садоводческую деятельность, учитывающие «жизненные интересы» наших жужжащих друзей. Так, рекомендуется на свободных участках высаживать такие растения, как эхинацея, лаванда, клевер, астра, котовник, подсолнух, примула, огуречник и другие. Список может оказаться весьма внушительным. По словам специалистов, перечисленные растения являются некими естественными и весьма щедрыми «кормушками» для пчел. Также рекомендуется устанавливать в саду неглубокие емкости с водой, помещая туда камни.

Как отмечают специалисты, увеличение разнообразия и сохранности источников нектара и пыльцы имеет целый спектр полезных действий для пчел: это снижает стресс, увеличивает продолжительность жизни, повышает реакцию иммунной системы и, конечно же, позволяет увеличить производство меда. Разумеется, садовод должен понимать значения такой заботы о пчелах для своего сада. Эти насекомые являются не только отличными опылителями, но также поддерживают биологический баланс и перерабатывают почвенные питательные вещества. Не меньшее значение имеют для сада и шмели. Причем, в роли опылителей они могут даже опередить медоносных пчел, поскольку способны проявлять активность в более прохладную погоду и при меньшей освещенности. Как и в случае с пчелами, вымирание коснулось и шмелей, главным образом в США. Причины пока еще точно не определены, хотя сама тенденция сильно настораживает научную общественность.

В целом указанные принципы органического садоводства, будучи распространенными среди обычных дачников, создают очень важный прецедент. Полагаю, будет еще лучше, если упомянутые «растительные кормушки» станут выполнять для садовода сразу несколько полезных функций. Например, можно составить большой список растений-сидератов, привлекающих пчел во время цветения. Иными словами, улучшая структуру почвы на своем участке, мы одновременно будем «подкармливать» пчел. С этой точки зрения вполне подойдут такие культуры, как гречиха, фацелия, люпин, донник, горчица и даже упомянутый рапс. Лично я с определенных пор поступаю именно так. Теперь каждое лето в различных уголках сада, где были высажены перечисленные культуры, начинается непрерывное и громкое жужжание. Полагаю, для садовода этот звук должен восприниматься как очень хороший знак. 

Думаю, что указанные действия в определенной мере содержать элемент биотехнии. В конце концов, если в наших заказниках уделяют внимание сохранению популяций копытных и певчих птиц, то на дачных участках вполне можно уделить такое же внимание пчелам. Кстати, для тех же птичек с давних пор принято изготовлять кормушки и скворечники. Это очень хорошая традиция, которую ничто не мешает распространить на пчел и шмелей.

Олег Носков

29 мая в Норильске из резервуара на территории ТЭЦ-3 выплеснулось около 21 тыс. т дизеля. Электростанция принадлежит Норильско-Таймырской энергетической компании (НТЭК), «дочке» «Норильского никеля». По данным Росприроднадзора, 6 тыс. тонн попало в грунт, еще 15 тыс. тонн — в воду. Нефтепродукты оказались в реках Амбарная и Далдыкан, а также почти во всех их притоках. Эти реки впадают в озеро Пясино, откуда, в свою очередь, вытекает река Пясина протяженностью 818 км, впадающая в Карское море. В итоге, президент РФ Владимир Путин объявил чрезвычайную ситуацию (ЧС) федерального масштаба.

Сегодня уже очевидно, что ликвидация последствий аварии потребует немалых усилий. Теме восстановления экосистемы полуострова Таймыр и минимизации ущерба была посвящена пресс-конференция, организованная ТАСС (Новосибирск). В качестве спикеров пригласили ученых - заведующего лабораторией водной экологии Института водных и экологических проблем СО РАН Владимира Кириллова (Барнаул) и научного сотрудника Института проблем нефти и газа СО РАН Ларису Ерофеевскую (Якутск).

Приглашенные эксперты предложили рассматривать ситуацию как комплекс задач, каждая из которых требует своей стратегии.

Первая составляющая – ущерб, нанесенный почве в условиях вечной мерзлоты, или, говоря научным языком, криолитозоне. Вечная мерзлота очень чувствительна к любому техногенному воздействию и восстанавливается десятилетиями. Если вовремя не очистить грунт от нефтепродуктов, то в течение десятилетий они будут вымываться подземными водами и окисляться в почве. А это в свою очередь будет приводить к гибели и без того скудной растительности, заболачиванию почвы и другим неприятным вещам.

В настоящее время активно идет техническая рекультивация: разлитый нефтепродукт собирается с почвы при помощи сорбентов. Но это только первый этап и таким образом можно собрать лишь незначительную части, остальное уже впитал грунт.

Впрочем, ситуацию нельзя назвать безвыходной, уже не первый десяток лет такие проблемы в мире решают с помощью биопрепаратов на основе микроорганизмов. В СССР первый такой препарат был создан еще в 1984 году, а в настоящее время на нашем рынке есть почти тридцать видов биопрепаратов, как отечественного, так и импортного производства.

– Но у всех у них есть один общий недостаток, они не подходят для условий вечной мерзлоты и большая часть микроорганизмов, попав в такую суровую среду, просто погибает, - отметила Лариса Ерофеевская.

Выход она с коллегами видит в использовании аборигенных микроорганизмов, которые давно адаптировались к условиям Заполярья. Более того, в Институте проблем нефти и газа имеется рабочая коллекция углеводородокисляющих микроорганизмов, на основе которых можно создать необходимые биопрепараты. И если их применять в строгом соответствии с инструкциями разработчика, срок восстановления почвы можно сократить с полувека до пяти лет. Что, согласитесь, в корне меняет ситуацию.

Вторая составляющая – это загрязнение рек (и как следствие – озера Пясино). В них, как говорилось, попало в два с лишним раза больше нефтепродуктов, чем разлилось по грунту. Причем, поскольку они тяжелее воды, то продукт загрязнения «размазался» по донным отложениям, что значительно затрудняет процесс его сбора (в отличие от нефтяных пятен на поверхности океана, которые возникают в случае аварий с танкерами).

Однако, по мнению Владимира Кириллова, на самом деле экосистема рек восстановится от ущерба гораздо быстрее. Во-первых, потому, что это не первый случай сброса загрязнений и их экосистема успела в определенном смысле приспособиться к ним. Возможна гибель части рыб, а водоросли, планктон и микроорганизмы за эти годы уже научились существовать в такой воде. И экосистема рек восстанавливается гораздо быстрее, чем в почве вечной мерзлоты. К тому же, в научных институтах Тюмени и Томска есть разработки аналогов биопрепаратов, ускоряющих процесс восстановления экосистем водоемов. А во-вторых, не стоит забывать, что объем разлитых нефтепродуктов – вещь относительная.

– Площадь озера Пясино, куда впадают зараженные реки, порядка 700 квадратных километров и оно в состоянии поглотить те 350 цистерн солярки, которые в итоге в него были слиты, - напомнил Владимир Кириллов.

И с сожалением отметил, что несмотря на то внимание, которое уделяется случившемуся, на самом деле для Сибири это техногенное ЧП рядового масштаба.

Десятилетия экономического освоения Севера – это не только трудовой подвиг и мега-стройки, это еще и многие квадратные километры отравленной почвы и загрязненных рек. И пусть ученый считает, что в данном случае ситуация не дошла до масштабов серьезной катастрофы (несмотря на такого рода заявления экологов и СМИ), в целом, весь район вокруг Норильска можно относить к зоне экологического бедствия.

– Здесь люди постоянно дышат воздухом с кратными превышениями ПДК по таким элементам, как сера, вода в той же реке Амбарной регулярно играет необычными красками, понятно, что они видят ситуацию иначе и их, что вполне оправданно, волнует, прежде всего, свое здоровье, а уже потом состояние почв вечной мерзлоты, - отметил он.

Для изменения ситуации (равно как и для снижения вероятности повторения таких ЧП) необходим тотальный экологический аудит полуострова. Причем, силами независимых от бизнеса сторонних структур. Ведь представители того же «Норильского никеля» крайне неохотно делятся информацией о загрязнениях окружающей среды, в результате работы предприятий этой структуры.

Наука со своей стороны готова предоставить свои знания и наработки для ускорения и оптимизации устранения последствий аварии. Соответствующие предложения уже переданы руководству комбината. Захотят те ими воспользоваться или вновь предпочтут решать проблему сами, «как умеют» - покажет время. В который раз мяч на половине поля бизнеса и остается лишь ждать, как менеджеры компании им распорядятся.

Сергей Исаев

Сотрудники Института химии твердого тела и механохимии СО РАН создали композит для кардиографических электродов на основе графита и наночастиц серебра. Он позволит существенно снизить стоимость электродов и получать при ЭКГ более точные данные. Результат опубликован в Materials Today Proceedings. 

«Когда нам делают электрокардиограмму, на нас налепляют специальные датчики — в виде одноразовых пластырей либо специальных присосок. Сокращения нашего сердца можно воспринимать как ток. Он сначала передается на кожу, и задача датчиков, которые являются электрохимическим элементом, — снять его и с минимальным количеством помех перенести в прибор. Соответственно, чем меньше будет шумов, тем достоверней окажется диагностика», — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории порошковых технологий ИХТТМ СО РАН Инна Александровна Мальбахова.

Сегодня чаще всего в датчиках для ЭКГ используется хлорсеребряный электрод. Он представляет собой серебряную пластинку, покрытую слоем хлорида серебра. Однако у такого электрода есть несколько существенных недостатков. Во-первых, на его изготовление тратится большое количество драгоценного металла: чтобы передать сигнал с минимальным количеством помех, слой серебра должен быть достаточно толстым. Во-вторых, материал имеет довольно высокое сопротивление, из-за чего возникает множество шумов. 

Ученые ИХТТМ предложили использовать в качестве носителя для наночастиц серебра графит, поскольку он обладает электронной проводимостью и биоинертностью, то есть организм не воспринимает его негативно. 

«Наша задача сделать так, чтобы адгезия (сцепление) серебра и графита была как можно лучше. Для этого последний требуется обработать с помощью сильных кислот. Затем мы отдельно синтезируем наночастицы серебра, добавляем их в порошок графита, всё это перемешиваем и высушиваем, — говорит исследовательница. — Следующим этапом наносим подготовленную смесь на графитовую бумагу, а после необходимо создать на поверхности полученного устройства слой хлорида серебра. Для этого мы осуществляем анодирование, то есть слегка окисляем верхнее серебро».

Для испытания устройства ученые провели модельные измерения на системе, максимально приближенной по своим параметрам к коже человека. «Эксперименты показали, что наш композит соответствует всем требованиям ГОСТа для ЭКГ. Его преимуществом является дешевизна: графит стоит в разы меньше, чем серебро, а последнего для такой технологии необходимо совсем немного. Также при использовании нашего композита сигнал получается намного четче, шумы его не заглушают. Высокоразвитая (шершавая) поверхность материала способна захватывать больший объем кожи, что позволяет минимизировать помехи», — сообщает Инна Мальбахова.
 
Работа сделана в сотрудничестве с лабораторией медицинского приборостроения Томского политехнического университета. По словам исследователей, говорить о внедрении разработки в медицину еще рано, полученный композит требует определенной эргономической доработки. В частности, необходимо выяснить, какое содержание серебра даст наилучшие результаты. Кроме того, продолжаются эксперименты по изучению других подложек, например на основе тройной системы: керамика — графит — серебро.
 
Диана Хомякова

В начале июня ректор НГУ Михаил Федорук провел первую (после относительно долгого перерыва) пресс-конференцию, на которой рассказал об итогах завершающегося учебного года для университета и о некоторых перспективах его развития в ближайшем будущем.

Первое, что отметил ректор, университету удалось сохранить высокие позиции в мировых и российских рейтингах, достигнутые за последние годы (как известно, НГУ активно участвует в программе вхождения в «топ-100» мировых университетов, инициированной президентом страны несколько лет назад).

Вот некоторые цифры, озвученные Михаилом Федоруком. За последние пять лет средний балл ЕГЭ у студентов, зачисленных на бюджетные места вырос с 79,2 до 87,8 (по этому показателю Новосибирский университет уверенно входит в тройку лучших вузов России). Всего в университете на конец прошлого года обучалось восемь с небольшим тысяч студентов, но в планах руководства в течение нескольких лет увеличить это число вдвое. Причем, за счет как российских студентов, так и иностранцев (сейчас их в НГУ больше 1000).

По количеству научных публикаций преподавателей, аспирантов и студентов НГУ уступает только Московскому государственному университету (как отметил Михаил Петрович, во многом это стало возможным благодаря тесному сотрудничеству с институтами СО РАН).

Идет стабильный рост позиций университета и в международных рейтингах. Например, в QS World University Rankings НГУ поднялся с 317-го места (в 2015 году) на 231-е в общем рейтинге, а в разделе «Физика и астрономия» уже входит в первую сотню позиций (выполнив по этому показателю поставленную программой «топ-100» задачу).

Впрочем, большая часть выступления Михаила Федорука была посвящена не перечислению уже сделанного, а перспективам на будущее. Перечислим несколько основных моментов.

В университете намерены развернуть мощную инженерную школу на базе бакалавриата. Это направление представлено в современной системе образования явно недостаточно, да и содержательной его части не помешала бы некоторая модернизация в соответствии с требованиями современной экономики. Именно такой подход намерено реализовать руководство НГУ, развивая у студентов параллельно инженерное и исследовательское мышление и мотивируя их на запуск собственных стартапов. Такие специалисты будут востребованы не только в структурах, подобных новосибирскому Академпарку, но и в научных институтах.

Если с инженерным направлением все более или менее уже определено и работа по реализации идет полным ходом, то в отношении СУНЦ НГУ, более известной как академгородовская физматшкола еще идут некоторые дискуссии. Бесспорно, что университет намерен сохранять и развивать уникальную школу, занимающую шестое место в рейтинге «200 лучших школ России» по версии RAEX. Обсуждаются, скорее, некоторые параметры этого развития. В частности, соотношение иногородних школьников и жителей Новосибирска. Федорук напомнил, что изначально подразумевалось, что в школе будут учиться только дети из других городов, но в последние годы доля юных новосибирцев среди учеников заметно выросла (в том числе, за счет тех, кто поступает после обучения в «губернаторских классах»). И есть мнение, что это снижает роль ФМШ как «образовательного лифта» для способных ребят из глубинки.

Пока в руководстве НГУ не пришли к единому мнению, как регулировать это соотношение. Но зато, благодаря полученному федеральному гранту, удалось снять другой барьер перед талантливыми детьми из небогатых семей: в 2019 – 2021 годах родителей учеников освободили от платы за интернатное содержание детей.

Далее Михаил Петрович кратко коснулся темы модернизации инфраструктуры университета – за последние годы удалось отремонтировать некоторые общежития, построенные еще в 60-х годах прошлого века, эта работа продолжается и в нынешнем году. Но недавно возникла еще более заманчивая идея. Один из выпускников НГУ, входящий в список «Форбс» Виктор Харитонин выразил намерение осуществить за счет своей компании (холдинга «Фармстандарт) реновацию университетского кампуса. В настоящее время заключен трехсторонний договор между бизнесменом, НГУ и консалтинговой компанией «КБ Стрелка», которая разработает долгосрочный мастер-план развития студенческого городка.

В завершение пресс-конференции Михаил Федорук ответил на вопросы журналистов, некоторые касались достаточно «болезненных» тем. Например, вероятность поглощения университетом некоторых научных институтов. По словам ректора, это возможно только по обоюдному согласию (причем, инициатива должна исходить от самих институтов) и в отношении небольших институтов, отнесенных к третьей категории. Их в Новосибирске немного и для некоторых - такое объединение станет лучшей возможностью продолжать работу по своему направлению, уверен он.

Не обошли и тему дистанционного образования. Университет достаточно быстро сумел перестроить свою работу в соответствии с требованиями режима социальной изоляции. Но, как отметил Федорук, несколько месяцев преподавания в таком формате показали, что пока онлайн-курсы не способны полноценно заменить учебный процесс, особенно в тех направлениях, где предусмотрен большой блок практической работы в лабораториях и экспедициях (физики, химики, биологи, геологи и проч.). «Я бы лично не хотел лечиться у врача, который все курсы прошел дистанционно», - подытожил Михаил Петрович. Поэтому в университете очень надеются, что им как можно быстрее удастся вернуться к нормальному ритму жизни. Впрочем, схожие настроения разделяет большая часть населения страны.

Сергей Исаев

Наверное, старики еще помнят те времена, когда в городах возле каждого многоэтажного дома находилась своя маленькая котельная (топочная). Теперь придомовые котельные кажутся нам признаком отсталости, поскольку мы привыкли к централизованной подаче тепла. Мало того, мы считаем такой способ теплоснабжения современным и прогрессивным, несмотря на его очевидные изъяны.

Главный изъян, конечно же, связан с большими теплопотерями. Иной раз они достигают тридцати процентов и выше. Трубы, естественно, периодически приходится менять, что обременяет местные бюджеты. В зимний период из-за аварий сотни и даже тысячи квартир могут на какое-то время вообще остаться без тепла. Другой изъян (не менее чувствительный) – это так называемые «недотопы» и «перетопы». Котельные не всегда могут оперативно среагировать на изменение наружных температур. И случается так, что при лютом морозе радиаторы «едва дышат», а при резком потеплении жарят на всю катушку. Недостатков у такой системы масса, и все они хорошо известны, чтобы останавливаться на них подробно.

Возникает вопрос: надо ли как-то развивать эту систему или же лучше ее чем-то заменить? Разумеется, единственной альтернативой является автономная система теплоснабжения. То есть старые добрые топочные возле каждого дома (или, на худой конец, одна котельная на один квартал). Возможно, кто-то считает, будто этот этап пройден нами безвозвратно, и автономное теплоснабжение – это какая-то архаика. Однако на самом деле прошлое опять возвращается в нашу жизнь, только уже на более высоком технологическом уровне.

Кстати, если брать опыт таких передовых стран, как США и Канада, то там обогрев высоток с помощью крышных газовых котельных – дело вполне обычное. Мало того, благодаря развитию техники, высотки могут одновременно снабжаться и теплом, и электричеством (в режиме когенерации). В свое время я уже писал о том, что американские производители создали целую линейку газовых мини-турбин разной мощности, с помощью которых можно без особых проблем автономно снабжать теплом и электричеством торговые центры, склады, небольшие предприятия и даже жилые дома. Мало того, вы вполне можете обойтись и без газопровода, поскольку такие мини-турбины рассчитаны (в том числе) и на использование сжиженного газа. Другое достоинство мини-турбин – способность нормально работать в большом диапазоне мощностей, без всякого риска «заглохнуть». То есть суточные скачки нагрузок не отразятся на такой системе фатально, как это происходит, например, в случае с более распространенными газопоршневыми машинами.

Как мы понимаем, автономные системы избавляют нас от зависимости от внешних сетей, от поставщиков коммунальных ресурсов, от энергетических монополистов, от всех перечисленных выше изъянов. Если такая техника и в самом деле окажется надежной и простой в управлении (как о том говорят производители), то ее бурное внедрение не заставит себя ждать. Впрочем, переход на автономные системы – всего лишь первый шаг к радикальному изменению уже привычного городского уклада. Следом должны последовать и другие шаги, прямо выводящие нас к Шестому технологическому укладу. И такие возможности уже обсуждаются нашими учеными.

Своими размышлениями на эту тему поделился сотрудник Института теплофизики СО РАН, руководитель проекта «Экодом» Игорь Огородников. Напомню, что в настоящее время ученый участвует в программе по защите Байкала от органических стоков. К сегодняшнему дню на острове Ольхон уже опробованы системы замкнутого цикла, эффективно утилизирующие органику, превращая ее в прекрасное сырье для получения биогумуса. По большому счету, на Ольхоне отработали технологию утилизации самых разных бытовых отходов. Органика, как я уже сказал, превращается в питательный субстрат для выращивания растений и восстановления почв. В то время как не разлагаемые фракции (пластик, металл, стекло) используются в качестве вторсырья для изготовления различных изделий. Например, из пластика с помощью экструдера изготавливаются сувениры для туристов. Похожим образом используется металл и стекло. Но больше всего, конечно, ученых занимает утилизации органики (куда входят как пищевые отходы, так и фекалии). Биогумуса, отмечает Игорь Огородников, получается так много, что его становится «просто некуда девать». В принципе, этим субстратом вполне можно торговать, поставляя его садоводам и тепличным хозяйствам.

По словам ученого, разработанная им система замкнутого цикла вполне применима и к многоэтажкам. Для начала мы устанавливаем упомянутую выше мини-турбину, которая будет вырабатывать тепло и электричество. Далее мы организуем систему утилизации органики, размещая необходимое оборудование где-нибудь в подвале. Фактически, сами жители будут разделять бытовой мусор, перерабатывая органику на месте, а все остальное (пластик, металл, стекло) отправляя на предприятия, занимающиеся переработкой вторичного сырья. В принципе, при желании вторичную переработку могут организовать и сами жители, создав (опять же на месте) какое-нибудь малое предприятие.

Что касается органики, то получаемый из нее биогумус разумнее всего направлять в придомовую теплицу. Такое сооружение организуется либо во дворе, либо на крыше дома, либо устраивается в виде пристройки с освещенной стороны. В теплице можно выращивать зелень и овощи для собственного потребления, или же использовать ее в коммерческих целях.  Например, выращивая на продажу цветы или рассаду (с продажей овощей слишком много сложностей чисто юридического плана).

Наконец, еще одна важная деталь: утепление балконов и использование их в качестве овощехранилищ в зимнее время. Как заметил по этому поводу Игорь Огородников: «Балконы у нас по нормальному не используются. Обычно там накапливается всякий хлам. Намного рациональнее использовать их как раз для хранения продуктов». Таким образом, утепленный балкон может спокойно стать альтернативой погребу. Такие технологии уже есть. Затраты здесь небольшие, как и эксплуатационные расходы. Если жители многоэтажек всерьез возьмутся за выращивание овощей, то подобная реконструкция балконных площадей окажется как нельзя кстати.

В целом, соединив все перечисленные компоненты, мы получаем образец не просто автономного энергоснабжения, но и автономной жизни. Такая многоэтажка не только независима от тепловых и электрических сетей, но вдобавок ко всему она не создает никаких проблем с коммунальными отходами. Последний момент принципиально важен. Коммунальные отходы уже стали бичом современности, и каждый город создает их в таком количестве, что ставит под угрозу нормальную жизнь самих горожан. Поэтому система замкнутого цикла актуальна не только для экологии Байкала, но и для сохранения (без всяких преувеличений) жизни самой цивилизации. Как считает Игорь Огородников, внедрение таких технологий и переустройство всего нашего жизненного уклада неизбежно, поскольку у цивилизации просто нет иного пути.

Конечно, нам понадобится в ближайшее время наглядный пример такой организации жизни. Для этих целей было бы очень хорошо выбрать какое-нибудь знаковое место, например, территорию Новосибирского Академгородка. Но, скорее всего, такой проект будет реализован в другом регионе. Как сказал Игорь Огородиков, этой технологией заинтересовалась одна томская компания, готовая применить указанную систему в многоквартирном доме. Подчеркиваю, эта система уже частично отработана на острове Ольхон. И дальше, будем надеяться, - начнет испытываться по всей Сибири.

Олег Носков

По мнению сотрудников Института проблем нефти и газа СО РАН (Якутск) почвы, поврежденные разливом дизельного топлива на ТЭЦ-3 в Норильске, необходимо очищать и восстанавливать с помощью микроорганизмов, собранных непосредственно с места разлива, наработанных в лаборатории и возвращенных обратно в грунт.

Мерзлотные экосистемы чувствительны к любому техногенному воздействию. Если вовремя не очистить их от нефтепродуктов, то последние окажут сильное негативное влияние на окружающую среду: в течение десятилетий они будут вымываться подземными водами и окисляться в почве.

«В условиях криолитозоны выжигать нефтепродукты, засыпать неочищенные земли песком или снимать верхний почвенный плодородный слой не желательно, — говорит научный сотрудник Института проблем нефти и газа СО РАН ФИЦ “Якутский научный центр СО РАН” кандидат биологических наук Лариса Анатольевна Ерофеевская. — Это объясняется тем, что на месте снятия почвенно-растительного покрова возможно образование термокарстовой оттайки с появлением воронок или провалов, что в свою очередь приведет к развитию термоэрозии и нанесет еще больший ущерб почвенной экосистеме. Просочившиеся в почву нефтепродукты будут трансформироваться, загрязнять соседние участки, из-за нарушения воздухообмена растительность и микрофлора погибнет. Поскольку дизельное топливо в разы токсичнее сырой нефти, его попадание в мерзлотную почву может привести к полной деградации земель и изменению биоценозов в водоемах».

Чтобы ликвидировать последствия загрязнения, для начала проводится техническая рекультивация. Разлитый нефтепродукт собирается с воды и почвы при помощи сорбентов. Однако часть его уже просочилась в грунт (по предположениям сибирских ученых, на глубину около10—20 сантиметров). Поэтому следующим этапом необходима доочистка с помощью биопрепаратов на основе микроорганизмов. Эта технология уже известна, существует немало промышленных соединений, работающих таким образом. Однако они не предназначены для условий вечной мерзлоты и не выдерживают низких температур, а также резких их перепадов.

«Здесь можно порекомендовать провести выделение и наработку аборигенной почвенной микрофлоры, способной к биодеградации нефтепродуктов в условиях пониженных положительных температур. Ее необходимо культивировать на почвенном субстрате, который отобран непосредственно с места, где был разлив», — говорит Лариса Ерофеевская.

ИПНГ СО РАН занимается разработкой способов очистки нефтезагрязненных почв в условиях вечной мерзлоты уже более 10 лет. В институте имеется рабочая коллекция углеводородокисляющих микроорганизмов, на основе которых здесь создают консорциумы-деструкторы нефти и нефтепродуктов и разрабатывают способы их применения для очистки мерзлотных почв от нефтезагрязнений. Эта технология уже опробована на многих предприятиях Республики Саха и других объектах Российской Федерации, расположенных в криолитозонах.

В коллекции микроорганизмов ИПНГ СО РАН имеются 24 штамма микроорганизмов, выделенных из вечной мерзлоты на территории Якутии, также есть штаммы, полученные из палеонтологических находок, в том числе из ископаемых образцов пещерных львов, мамонтов, носорога.

«На самом деле этот метод несложный. В арсенале любых компаний имеются микробиологи, такие исследования можно осуществлять в лабораториях Роспотребнадзора и других организаций. Проводится отбор проб, оттуда выделяются микроорганизмы, нарабатываются в лаборатории, а затем их можно мобилизовать и в концентрированном виде вносить в почвы. Местная микрофлора не будет долго адаптироваться, ведь ее вернули в те же почвы на ставший уже привычным продукт — в данном случае, дизельное топливо», — объясняет исследовательница.

Специалисты подчеркивают: для наиболее быстрого восстановления экосистемы важно нарабатывать не только те бактерии, которые питаются нефтепродуктами, но и всю непатогенную аборигенную микрофлору с загрязненного участка. «Нужны и углеводородокисляющие микроорганизмы, и азот-фиксирующие, и фосфат-мобилизирующие. По съемкам с территории аварии видно, что там всё перекопано, почвенный слой нарушен. И поэтому для данной территории лучше полностью мобилизовать всю почвенную микрофлору», — говорит Лариса Ерофеевская.

Ученые ИПНГ СО РАН готовы помочь в экологическом сопровождении восстановительных мероприятий на территории ТЭЦ-3 в Норильске, в том числе с применением разработанной технологии очистки мерзлотных почв от нефти и нефтепродуктов. «Для качественных исследований институт располагает необходимым геохимическим и микробиологическим оборудованием, в штате имеются сертифицированные специалисты в области рекультивации и санации нефтезагрязненных земель, эксперты по исследованию объектов почвенно-геологического происхождения», — рассказывает Лариса Ерофеевская.
 
Диана Хомякова

Начнем вот с чего: чем научное предвидение отличается от мечтаний фантастов? Казалось бы, ответ понятен – ученый строит свои представления о будущем, опираясь на точные знания, а потому его прогноз, по идее, должен быть более объективным, чем вольные фантазии художника. Однако вот что интересно: мы знаем случаи, когда вольные фантазии оказывались пророческими и, с другой стороны, есть немало примеров, когда «объективные» прогностические выкладки со стороны ученых и разных спецов совершенно никак не оправдались.

Вот несколько таких примеров. В 1823 году член Лондонского королевского общества, физик Дионисий Ларднер заявлял, что путешествие по рельсам с высокой скоростью невозможно, поскольку пассажиры не будут иметь возможности нормально дышать, а значит, рискуют умереть от удушья. Иначе говоря, современный железнодорожный транспорт воспринимался этим ученым как вздорная фантастическая выдумка.

В 1880 году президент Института технологии Стивенса Генри Мортон назвал «величайшим провалом» электрическую лампочку Эдисона. Понятно: для него образ будущего не включал в себя электрическое освещение домов и квартир.

Еще один прогноз от «серьезного» специалиста. В 1903 году президент Мичиганского сберегательного банка предостерегал от инвестиций в автомобильное предприятие Генри Форда. Основание было такое: автомобиль – всего лишь мимолетная причуда, неспособная-де конкурировать с лошадью. В самом начале 1920-х подобные советы от «серьезных» спецов давались и по поводу инвестиций в производство средств беспроводной связи. Дескать, у таких беспроводных штуковин не будет адресата.

Далее. В 1930-х годах американские физики всерьез заявляли, что ракета не в состоянии покинуть атмосферу Земли. Кстати, это происходило как раз в том время, когда в разных странах (включая и СССР) разные мечтатели как раз пытались создать такую ракету. «Серьезные» специалисты считали эти поиски романтическим вздором. Там же, в Америке, в середине 1940-х годов со стороны других «серьезных» спецов высказывались скептические суждения относительно телевидения. Мол, телевидение, - это ненадолго, поскольку людям очень быстро надоест «пялиться в ящик».

В конце 1950-х основатель компании Xerox был уверен, что для копировальных машин не найдется серьезного рынка сбыта, а значит, их производство неоправданно. В 1977 году основатель американской компьютерной компании Digital Equipment Corporation (DEC) Кен Олсон утверждал, что для человека нет никакого смысла иметь компьютер в собственном доме. Жизнь, как мы убедились, опровергла этот прогноз.

Как видим, даже вполне компетентные специалисты способны ткнуть пальцем в небо, объявляя фантазией то, что впоследствии, наоборот, оказывалось важным атрибутом новой эпохи. С другой стороны, некоторые прогнозы таких специалистов, основанные, казалось бы, на очень точных расчетах, спустя много лет обнаруживали свою надуманность. Будущее, как становилось ясно со временем, формировалось по иному сценарию.

Сказанное особенно верно в отношении популярных прогнозов полувековой давности о массовом производстве синтетической еды с применением углеводородного сырья. Мы бы не обратили на них внимания, если бы аналогичные прогнозы иной раз не всплывали и в наше время. Для определенной части специалистов технический прогресс почему-то до сих пор ассоциируется с полным отходом от натуральных продуктов и изделий. Казалось бы, за пятьдесят лет сама жизнь наглядно показала, что «синтетический» рацион вызывает у многих из нас негативную эмоциональную реакцию. Однако до сих пор нам пытаются внушить мысль, будто наша еда всё еще несет печать «отсталости». Дескать, дальнейшее развитие техники неминуемо произведет радикальные революционные преобразования и в этом деле. По идее, мы должны уже вовсю есть синтетические бургеры и сыры, и пить синтетическое молоко. Именно таким представлялось будущее нашим прогрессивным предшественникам. Мало того, они были уверены, что их прогнозы имеют серьезное научное обоснование.

Действительно, в 1960-е и 1970-е годы специалистам в области химии и микробиологии казалось, что решение проблемы голода для бурно растущего населения планеты лежит не через развитие сельского хозяйства, а через изменение подходов к производству самих продуктов питания. Логика была железной: если человеку для жизни необходимы какие-то определенные вещества, то почему их обязательно «извлекать» из растений и животных? Почему не заняться производством этих жизненно важных компонентов напрямую, а потом уже формировать из них что-то привлекательное с точки зрения кулинарии?

Подчеркнем, что эта была эпоха безграничной веры в науку и технику. И указанная логика вытекала из общего социального настроя. Разумеется, речь не шла о том, чтобы синтезировать еду из неорганических компонентов или без привлечения живых организмов. Речь шла о том, чтобы максимально рационализировать этот процесс, уподобив его химическому производству. В частности, советские ученые разрабатывали технологию производства пищевых полуфабрикатов путем микробиологического синтеза, где в качестве питательного субстрата использовались углеводороды. Продукты этого синтеза, указывалось в научных публикациях тех лет, отличаются на редкость высоким содержанием белка – до 70% на сухой вес. Высокая рентабельность такого производства – в сравнении с животноводством -  определялась тем, что микроорганизмы примерно в 10 – 100 тысяч раз быстрее синтезируют белок, чем животные. Для получения одного грамма белка здесь требовалось гораздо меньше средств, чем затрачивается в животноводстве на откорм и содержание скота. При этом микробиологический синтез менее трудоемок и не подвержен сезонным колебаниям.

Наиболее перспективным микроорганизмом признавались дрожжи. В 1952 году немецкий ученый Феликс Юст сделал важное открытие – дрожжи можно было выращивать на углеводородах парафинового ряда. Это открытие выводило человечество (как многим тогда казалось) на широкую дорогу массового производства дешевого белка, очень близкого по своим свойствам к животному протеину. Было рассчитано, что для покрытия белкового дефицита в глобальном масштабе потребуется всего лишь 2% от мировой добычи нефти. Для сравнения: один килограмм нефти на выходе давал также один килограмм белка, тогда как один килограмм сахара – в два раза меньше. При этом аминокислотный состав белков в обоих случаях оказывался практически идентичным.

В качестве питательной среды рассматривалась не только нефть, но также различные газы (метан, водород), парафины, отходы угольной, химической, деревообрабатывающей и пищевой промышленности, и даже… сточные воды! Интересно, что у дрожжей, выращенных на метане, было вдвое больше важнейших и дефицитных аминокислот, чем в мясе, рыбе, молоке и яйцах. Также утверждалось, что биологические испытания препаратов из дрожжей, выращенных на углеводородах, показали их совершенную безвредность для организма человека.

В общем, в 1970-е годы у наших ученых был целый ряд аргументов в пользу того, чтобы кормить людей дрожжевым белком – вместо того, чтобы выращивать домашних животных (возвращающих нам в виде мяса лишь 20% от потребленного ими белка). Понятно, что дрожжи рассматривались как сырье для дальнейшей переработки. Но важно то, что их откровенно прочили на роль некой инновационной альтернативы домашним коровам или свиньям. Этим путем – казалось тогда – шел весь цивилизованный мир. Причем, наша страна числилась в лидерах. В СССР была разработана оригинальная технология получения изолированного дрожжевого белка. Испытания препарата давали обнадеживающие результаты.

Следующим шагом было производство синтетического мяса на основе упомянутого дрожжевого изолята. Это уже был «вопрос техники». С помощью технологических линий по производству синтетических тканей из искусственного белка вытягивались длинные нити, а из них уже формировались структуры, имитирующие натуральное мясо, сыры или творог. Для придания вкуса, запаха и цвета использовались специальные формообразующие вещества. Вот вам и «еда будущего». Подчеркиваю, в 1970-е это направление воспринималось как мейнстрим, способный совершить революционный переворот в сфере производства продуктов питания. Причем, что самое важное – идея производства синтетической еды не вызывала отторжения. Поклонники технического прогресса воспринимали данный шаг как следствие неуклонного развития человеческой цивилизации.

А теперь перенесемся в наши дни. Представьте, какие чувства вызовет у современного потребителя сообщение о продуктах, полученных подобным образом. Реакция во многих случаях вполне предсказуема – скепсис или полное неприятие. Полагаю, нет лучшего способа дискредитировать тот или иной продукт, связав его с синтетикой. В прессе и в Интернете иногда гуляют страшные истории о том, как под видом натурального мяса потребителям тайно подсовывают искусственные подделки (якобы чаще всего их штампуют в Китае). Иначе говоря, современные потребительские ожидания никак не стыкуются с прогнозами прошлых десятилетий. Наоборот, сегодня набирает силу спрос на «натуральное». О чем это говорит? Скорее всего, о том, что логика исторического развития не укладывается в рамки возможностей науки и техники на том или ином этапе. И в этом случае все прогнозы методом экстраполяции не обязательно окажутся объективными. Надо понимать, что человек – это не просто биологический объект, потребности которого можно рассчитать так, как будто речь идет о машине. Есть еще принципиально важные культурные факторы, определяющие логику и направления прогресса.

Николай Нестеров

Научная группа Института физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина РАН (ИФВД РАН), Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН (ИГМ СО РАН), Новосибирского государственного университета (НГУ) совместно со специалистами Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) в работе, посвященной изучению состава железных метеоритов, впервые показала, что высокобарическая форма Fe2P-аллабогданит не является, как считалось ранее, индикатором высоких давлений. Полученные данные помогут специалистам более точно определять природу железных метеоритов. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports, входящем в Nature Publishing Group.

Работа ученых посвящена редким фосфидам железа и никеля, которые имеют важное значение для исследования железных метеоритов. Эти космические тела часто несут следы ударных воздействий в виде деформационных структур и ударно-расплавных жил, но при этом в их составе практически нет минералов высокого давления. Одним из возможных индикаторов высоких давлений специалисты до последнего времени считали высокобарическую форму Fe2P – аллабогданит, которую удавалось обнаружить экспериментально только при высоком давлении в 8 ГПа (примерно 79 000 атмосфер) и температуре 1400 °C. Фазой низкого давления считался Fe2P-барринджерит.

«Мы обратили внимание, что железные метеориты с аллабогданитом не имеют никаких признаков воздействия ударных давлений. Кроме того, имелась противоречивая информация по термодинамике фазового перехода барринджерит-аллабогданит – в одних теоретических работах при нормальных условиях стабильным был барринджерит, в других – аллабогданит, – рассказал заместитель директора по науке ИФВД РАН, доктор геолого-минералогических наук, профессор РАН Константин Литасов. – Сначала мы провели квантово-химические расчеты из первых принципов и получили данные, что при нормальных условиях (1 атмосфера и 25 °C) стабильным является аллабогданит, а при повышении температуры моделирования до 500 °C он переходит в барринджерит. Чтобы подтвердить возможную стабильность аллабогданита, получив результаты численных расчетов, мы провели серию простых, но трудоемких экспериментов при невысоких температурах (400-500 °C)».

Специалисты работали со смесью железа и фосфора; железа, никеля и фосфора; а также с синтетическими Fe2P и Ni2P фосфидами.

«Образцы запаивали в кварцевую ампулу и выдерживали при температурах 400-500 °C в печи 1-2 месяца. С синтетическими материалами ничего не происходило: фазового перехода от барринджерита к аллабогданиту не было, – пояснила ведущий научный сотрудник ИГМ СО РАН, старший преподаватель НГУ, доктор геолого-минералогических наук, профессор РАН Татьяна Беккер. – А вот в смесях из отдельных компонентов железа, никеля и фосфора нам удалось обнаружить начало реакции с образованием вокруг зерен железа каемок новой фазы».

Наличие аллабогданита в смесях с преобладанием железа и барринджерита только в смесях с высоким содержанием никеля показали рентгеноструктурные исследования и исследования методом дифракции отраженных электронов.

«Образцы смесей были исследованы на электронном микроскопе методом дифракции обратно рассеянных электронов в лаборатории синхротронного излучения ИЯФ СО РАН, – добавил старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Константин Купер. – Мы смотрели, в каких образцах и в каких пропорциях присутствуют аллабогданит и барринджерит и фиксировали их. Таким образом был проведен комплексный анализ, верифицировавший данные».

Главный результат работы – аллабогданит с составом как в метеоритах является фазой атмосферных, а не высоких давлений, как считалось ранее – подтвержден численными и физическими экспериментами. Эти данные помогут специалистам в дальнейшем изучении природы метеоритов.

«По своей природе железные метеориты являются фрагментами ядер планетезималей, небесных тел, образованных из примитивного вещества ранней Солнечной системы, – пояснил Константин Литасов. – Находки высокобарических минералов, таких как Fe2P – аллабогданит, в метеоритах без признаков ударного метаморфизма, могли бы являться доказательством кристаллизации в недрах планетезималей при высоких давлениях (выше 8 ГПа). Для сравнения – в центре Луны давление достигает 5 ГПа. То есть эти объекты должны были быть существенно больше Луны. В данной работе мы показали, что аллабогданит может быть фазой атмосферных давлений и не обязательно характеризует ядра крупных планетезималей».

Центр коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» ИЯФ СО РАН, на базе которого в том числе было проведено исследование, специализируется на фундаментальных и прикладных работах, связанных с использованием пучков синхротронного и терагерцового излучения, на разработке и создании экспериментальной аппаратуры и оборудования для таких работ, на разработке и создании специализированных источников синхротронного и терагерцового излучения. Ежегодно в Центре работают десятки российских и зарубежных организаций.