Общаясь с пожилыми дачниками, я нередко прихожу к изумлению, от некоторых фактов. Представьте себе, что люди, с ранних лет, занимавшихся земледельческим трудом, абсолютно не интересуются тем, как соотносится их участок со сторонами света, в какую сторону он имеет уклон и так далее. Такое ощущение, будто им без разницы, где юг, а где север. Они механически переносят приемы агротехники на любую плоскость, не сообразуясь ни с условиями освещенности, ни с направлением господствующих ветров. В принципе, они в том не виноваты – просто их этому нигде не учили. Во многом мы имеем дело со старательными людьми, но они следуют примеру, уходящему к временам их прабабушек. С детства их приучали к трудолюбию, но совсем не мотивировали к тому, чтобы наблюдать, размышлять и анализировать. Поэтому, оглядывая свой участок, бывалый дачник в первую очередь осознает примерное количество физического труда, которое ему придется затратить на перекопку земли и на прополку. Он знает одно: чем больше площадь участка, тем дольше придется «вкалывать». Ибо любое поле для него неизменно превращается в  арену боевых действий. Перекопка земли – это как рытье окопов, борьба с сорняками и вредителями – отражение вражеской атаки. И наш дачник не усматривает такому земледелию никаких альтернатив. Но альтернатива на самом деле есть.

Сегодня в некоторых странах (например, в США) пытаются на практике применить принципы пермакультурного дизайна к небольшим любительским участкам. Это как раз то, что подойдет и нашим дачникам.

Подчеркиваю, пермакультура – это не догма, а совокупность принципиальных подходов к организации сельского хозяйства. Вы в состоянии заимствовать самые важные принципы, главное значение которых в том, что они значительно снизят накал вашей битвы за урожай. Вы сможете организовать свою деятельность так, что вам понадобится гораздо меньше рыть окопов и не так часто отражать вражеские атаки. Возможно, вам даже вообще не придется воевать с природой, но это никак не отразится на величине урожая.

Земельный участок, организованный на принципах пермакультуры, - это симбиотическая и самоподдерживающаяся система. Как я уже говорил выше, здесь все начинается с тщательного планирования (работа головой). Само же планирования начинается с оценки ваших ресурсов. В первую очередь специалисты рекомендуют рассмотреть вопрос с водой. Речь сейчас идет не об источниках (с ними и так все ясно). Необходимо отметить все места, где образуются стоки во время дождя и паводка. Это позволит вам рациональнее использовать водные ресурсы. Во-первых, вы сможете набирать дождевую воду, стекающую с крыш и других поверхностей, в отдельные емкости. Далее, вода, растекающаяся во время дождя по участку, должна направляться туда, где в ней есть наибольшая необходимость (соответственно, отводиться от тех мест, где такой необходимости в воде нет).

Вам может показаться, будто я говорю о какой-то банальности. Но дело в том, что пренебрежение таким простыми вещами может создать кучу неприятностей. И я знаю массу примеров, когда небрежное отношение к дождевым стокам приводит к регулярному уничтожению части урожая либо из-за ухудшения фитосанитарных условий (когда становится слишком влажно), либо из-за банального затопления грядок. Причем, у некоторых дачников так происходит регулярно, но владелец участка только разводит руками: «Ну а что поделать – стихия!». Если же участок изначально планируется с «поправкой» на дождевые стоки, то буйство стихии можно свести к минимуму. И, наоборот, в случае засухи вы можете сгладить эту проблему, концентрированно направляя воду туда, где она больше всего нужна (например, при выращивании овощей).

Следующий шаг – обратить внимание на солнце. То есть определиться, как солнечные лучи проходят через ваш участок, где восход, где закат, где север, где юг. Это совсем не мелочь. Понятно, что располагать растения нужно так, чтобы светолюбивые культуры не оказывались в тени высоких деревьев или кустарников. Также желательно (для умеренных широт), чтобы с северной стороны была защита от холодного ветра. Есть и более тонкие нюансы. Допустим, некоторые ягодные кустарники, склонные к грибковым заболеваниям (смородина, крыжовник) желательно размещать таким образом, чтобы они ловили солнечные лучи сразу после восхода. Это нужно для того, чтобы с листьев быстро испарялась роса. Если же вы разместили эти растения так, что они до полудня или до обеда находятся в тени, то сразу же возрастает риск заболеваний. И вообще, восточная сторона с точки зрения инсоляции считается для садовода более «ценной», чем западная. Поэтому, если приходится выбирать между востоком и западом, то предпочтения стоит отдать востоку. Некоторые растения (например, виноград) вообще испытывают стресс, если до полудня находятся в затенении.

С другой стороны, избыток солнца тоже не всегда идет на пользу растениям, и это нужно учитывать при планировке участка. Возьмем жимолость. Специалисты уверяют, что она намного лучше плодоносит как раз при легком затенении. Солнцепек ей вообще противопоказан. Другой нюанс, касающийся овощных культур. Как отмечают специалисты, даже таким светолюбивым культурам, как перцы и помидоры, не помешает легкое затенение после полудня. «Загорать» с утра до вечера под палящим солнцем им не так уж полезно.

Понятно, что для планировки участка необходимо хотя бы немного разбираться в физиологии растений (то есть опять у нас происходит работа головой). Соответственно, растения на участке нужно размещать таким образом, чтобы «солнечный» ресурс распределялся между ними в зависимости от потребности для каждой культуры. Причем, сильно затененные места совсем не нужно рассматривать как бесплодные. Ведь есть еще такие ценные с точки зрения продовольственной безопасности культуры, как грибы. Грибы, к тому же, нуждаются в высокой влажности. Отсюда следует, что затененные сырые участки, которым наши дачники обычно не уделяют никакого внимания, могут использоваться с пользой и по максимуму.

Любительское грибоводство у нас пока еще не особо популярно (хотя процесс пошел). Однако специалисты по пермакультуре настоятельно рекомендуют садоводам заниматься выращиванием грибов, дабы максимально использовать потенциал участка. Такой признанный авторитет в области пермакультурного дизайна, как австрийский фермер Зепп Хольцер, даже посвятил грибоводству отдельную главу в одной из своих книг, дав пошаговую инструкцию для начинающих.

Таким образом, даже указанных параметров (вода и солнце) вполне достаточно для выстраивания грамотной планировки участка. Подчеркиваю, здесь необходимо будет хорошо разбираться в тех культурах, которые вы намерены выращивать. Знать их потребности в воде, в свете, в тепле. Знать и силу их роста (особенно если речь идет о деревьях и кустарниках), и сроки созревания плодов. Подчеркиваю – это есть начальный этап. И начинается он, условно говоря, с теории. К сожалению, сплошь и рядом можно наблюдать, как наши дачники размещают некоторые (новые для них) растения «методом тыка». Кому-то, скажем, захотелось иметь на участке вишню, сливу или грушу. Он покупает непонятно где саженец и «втыкает» его на участке непонятно куда. Вот такой подход к садоводству однозначно стоит рассматривать как устаревший. Садовод будущего, конечно же, - человек просвещенный и хорошо осведомленный относительно того, чем он намерен заниматься. И в его распоряжении – такой мощный источник информации, как Интернет.

По большому счету это означает, что пермокультурный дизайн – дело увлеченных людей. А любое увлечение начинается с конкретных знаний. И только получив эти знания, вы в состоянии организовать свой участок на указанных принципах. Обратите внимание и на то, что пермакультура в обязательном порядке предполагает БИОРАЗНООБРАЗИЕ. Вы никогда не раскроете по максимуму потенциал вашего участка, если посвятите его одной культуре – картошке, помидорам или яблоням. Только сочетание РАЗНЫХ  КУЛЬТУР дают вам возможность эффективной организации, где каждому растению будет отведена своя – максимально комфортная – ниша. Кроме того, растениям в этой экосистеме определяются определенные функции (или сразу несколько функций). В итоге вы получаете не только «мирное сосуществование» разных растений, но и взаимовыгодное сосуществование. В создании такой системы, безусловно, уже есть элемент творчества (пока мы еще не упоминаем животных, хотя в пермакультуре им также отводится важная роль).

Впрочем, главная фишка пермакультурного дизайна имеет отношение как раз к тому, чем сильнее всего озабочены наши дачники – плодородию почв и их грамотному содержанию.

Окончание следует

Олег Носков

Возможно, это Общее собрание РАН потом кто-то назовет историческим. Во всяком случае на нем прозвучали предложения, которые, по мнению академиков, должны кардинально изменить ситуацию не только в науке, но во всей российской экономике. Сделать ее наконец наукоемкой. Что особенно важно сейчас, когда из-за пандемии мир оказался в серьезном кризисе. 

- Мы хотим обратиться в Госсовет и Совет Безопасности с предложением разработать документ "Основы государств политики развития науки и технологий и формирования инновационной системы до 2035 года", - сказал глава РАН Александр Сергеев. - Опыт показывает, что можно писать стратегии и принимать законы, но они не работают до тех пор, пока руководство страны не определит приоритеты научно-технической политики, ее основы. У нас таких основ сегодня нет. Мы с этим столкнулись, когда вместе с минобрнауки разрабатывали варианты нового закона о научной деятельности на 25 лет вперед. Для создания такого документа нужно видеть ориентиры, понимать, будет ли наука основной движущей силой экономики или по-прежнему в приоритете останется сырьевой комплекс. Нам сегодня надо понять, нужна ли нам фундаментальная наука? Если да, то в каком объеме? 0,17 процента ВВП как сейчас или 0,4 процента как в ведущих странах? Словом, хотелось бы иметь четкие политические ориентиры.

Александр Сергеев считает, что необходимо принять поправку в закон и наделить РАН статусом государственной академии, внеся изменения в Гражданский кодекс. Получив при этом право разрабатывать и вносить в правительство проекты законов и правовых актов. Также необходимо разрешить РАН в таком статусе от имени правительства вместе с органами государственный власти и госкорпорациями выступать в качестве соучредителей научных организаций.

- Для совершенствования госуправления сферой науки и техники надо создать в структуре госвласти под руководством заместителя председателя правительства надведомственный орган, отвечающий за реализацию единой госполитики развития науки и технологий и формирования национальной инновационной системы, - сказал Сергеев. - Дело в том, что сегодня минобрнауки, академия, минпросвещения находятся в "кусте", который курирует один профильный вице-премьер, а научно-техническую сферу другой. Чтобы научные результаты перевести в инновации, в продукт, нужна связка. По нашему мнению, в правительстве должна быть надведомственная структура, которая займется этими вопросами. Пока не сделаем, так и будем говорить, что вроде идеи есть, но они до реализации не доходят.

Кроме того, президент РАН предлагает разработать механизм стимулирования производителей участвовать в разработке отечественных новых технологий, определить долю российской наукоемкой продукции на мировом рынке как главный показатель научно-технологического развития страны. А также пересмотреть систему оценки научных организаций, в том числе отказаться от наукометрических данных как главного показателя эффективности.

Звероферма ФИЦ ИЦиГ СО РАН построена по стандартным нормативам, которые были разработаны для разведения пушных животных на мех.

«Так как мы все-таки разводим лис для изучения, нам нужно, чтобы у них было хорошее психоэмоциональное и физическое состояние. Для этого необходимо обеспечить лисе возможность бегать, прыгать, копать, играть, реализовывать свой потенциал, — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории эволюционной генетики ФИЦ ИЦиГ СО РАН Дарья Владимировна Шепелева. — Сложность заключается в том, что держать лис просто в вольере, учитывая масштабы нашей фермы и количество животных, тяжело. Звероферма нацелена на эффективное и недорогое содержание. Идея же новых клеток в том, чтобы совместить клеточное содержание с вольерным для комфорта животных».

В прошлом году были изготовлены две новых клетки, и в них успели пожить лисы. Планировалось к сезону размножения поставить девять клеток (по три для ручных, агрессивных и неселекционированных), но вмешалась пандемия. «Сейчас сооружаются еще семь клеток. Они все немного отличаются. При изготовлении учитываются пожелания работников, которые ухаживают и следят за лисицами, и наши, потому что нам надо проводить с лисами определенные манипуляции. Допустим, желательно, чтобы в процессе поимки их как можно меньше трогали руками. Если мы сравниваем агрессивную и ручную особь и нам нужно взять кровь, то для первой поимка будет бо́льшим стрессом. В новой клетке это учтено: чтобы удобно было ловить лису, в кормушку кладется корм, животное заходит из вольера в маленький отсек, а затем выход фиксируется», — поясняет Дарья Шепелева.

По словам исследовательницы, лисы, которые содержались и вырастали в таких апартаментах, выглядели существенно здоровее в физическом плане. В вольере есть полочки, по которым лисы могут лазить, домик, чтобы прятаться, и песочница с опилками или песком, чтобы копать. «Сейчас мы поставим несколько пробных вольеров и посмотрим, как животные будут в них существовать, проверим снеговую нагрузку на вольер. Изучив, как они эксплуатируются, мы планируем оборудовать новыми жилищами всю ферму. Места хватит. Сейчас тесный домик каждой лисицы занимает ровно три метра (он включает клетку, где сидит лиса, клетку, куда отсаживают лисят и гнездовой домик). Фактически на новую клетку уходят те же три погонных метра, только площадь расширяется в объеме: добавляется этот вольер три на два метра. Лиса с потомством не сидит в крошечной клеточке, а двигается», — говорит Дарья Владимировна. 

Таких клеток нужно изготовить порядка двух тысяч — столько же, сколько на ферме живет лисиц. «При масштабировании материалы выходят на очень большую сумму. Эксперимент требует абсолютно одинаковых условий содержания всех типов животных. Тот же контакт с человеком, то же кормление — никто специально не гладит одних и не злит других», — отмечает исследовательница.

К сожалению, согласно законодательству, те тесные клетки, в которых содержатся лисы сейчас, соответствуют всем требованиям. «Мы обратились в Министерство природопользования РФ и получили официальный ответ. Лисицы, которые разводятся в звероводческих хозяйствах, и наши лисицы относятся к ним в том числе, не имеют статуса диких животных. Они считаются сельскохозяйственными», — отмечает старший научный сотрудник лаборатории эволюционной генетики ФИЦ ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Анастасия Владимировна Харламова.

В проект реконструкции входят не только вольеры, но и изменение всей инфраструктуры. При его разработке ученые консультировались со специалистами Московского зоопарка, посещали современные зверохозяйства. Планируется отремонтировать крыши шедов (длинных рядов, в которых располагаются клетки), обеспечить кормокухни современным оборудованием, установить систему автоматического поения, чтобы у животных всегда в свободном доступе была вода. На всё это потребуется несколько сотен миллионов рублей. В прошлом году проект модернизации фермы был передан в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, поручение о выделении средств подписано президентом РФ, но средства пока что не были выделены.
 
 Фото Юлии Поздняковой

Я нисколько не преувеличу, если скажу, что лучшее место для самоизоляции горожан в условиях пандемии – это дачный участок. Здесь мы получаем и социальную дистанцию, и свежий воздух. Но главное – мы получаем весомую материальную компенсацию в виде продовольственных запасов, полученных благодаря собственному труду. Понимаю, что коронавирусная инфекция – не самый лучший стимул для развития любительского садоводства. Но, как ни странно, она подталкивает нас к переосмыслению существующей системы ценностей. И похоже на то, что сейчас это происходит не только у нас, но и во многих странах.

Еще раз повторю то, о чем я уже высказывался неоднократно. С тех пор, как мы вступили в рыночную эпоху, некоторые прогрессисты стали нам усиленно внушать идеалы потребительского общества. Причем, упирая на то, будто эти идеалы отражают некую вершину прогресса, и отказаться от них – значит повернуть вспять и чуть ли не впасть в средневековье. В указанном контексте тот же дачный или приусадебный участок рассматривается ими как место для отдыха или иного приятного времяпровождения. Тут вам и площадка для барбекю, и беседка, и бассейн, и газон. Нас уверяют в том, что так происходит во всем «цивилизованном мире», где в сельском хозяйстве занято всего пять процентов населения, а остальные граждане всю еду покупают в супермаркетах. Якобы в развитых странах – вроде США – никому не приходит в голову самостоятельно обеспечивать себя продуктами питания. А потому, дескать, наши дачники, гнущие спины над своими грядками, просто отстали от жизни.

Как мы уже неоднократно писали, простые американцы тоже любят копошиться на грядках, а в последние годы в этой стране бурно растет интерес к любительскому садоводству. Примеров тому – масса. Достаточно «прогуляться» по американским специализированным сайтам, чтобы убедиться в том, что в этой стране, имеющей развитую рыночную экономику, любительское садоводство нисколько не ассоциируется с отсталостью и средневековьем. Мало того, сейчас оно вливается в набирающий силу экологический тренд. Поэтому я не спешил бы всё списывать на какое-то временное поветрие. Похоже на то, что подобные увлечения четко встраиваются в глобальный контекст перехода современной цивилизации к постиндустриальному обществу, о чем еще 40 лет назад писал Элвин Тоффлер в своей «Третьей волне».

Таким образом, у нас нет никаких оснований воспринимать любительское садоводство как пережиток прошлого. Пережитком, в нашем случае, является не само это увлечение как таковое, а откровенно УСТАРЕВШИЕ ПОДХОДЫ к агротехнике и крайне НЕЕФФЕКТИВНЫЕ ФОРМЫ организации приусадебного хозяйства. Иными словами, нашим дачникам есть куда стремиться. То есть переход в будущее связан отнюдь не с отказом владельцев участков от земледельческих практик, а с переходом НА НОВЫЙ УРОВЕНЬ организации своего маленького домашнего сельхозпроизводства. Если хотите, в этом и будет заключаться прогресс. Скажу больше – в контексте прогресса всей цивилизации начнет неизбежно прогрессировать и любительское садоводство, в ряде случаев эволюционируя до вполне самоокупаемых хозяйств.

Говоря начистоту, некоторые из нас с содроганием вспоминают опыт советских времен, когда в целях продовольственной безопасности горожанам приходилось вкалывать на картофельных плантациях. Однако «средневековье» выражалось тут не в том, что жители индустриальных центров вынуждены были копаться в земле, а в откровенно доиндустриальных методах обработки этой самой земли. То есть горожане эпизодически уподоблялись средневековым земледельцам, орудуя примитивными инструментами на том же, примерно, уровне. Пожалуй, именно поэтому любительское садоводство и огородничество так стойко ассоциируется в наши дни с отсталостью. Но эта отсталость, еще раз повторю, напрямую связана с архаичными методиками земледелия, перешедшими к нам почти без изменений от наших прабабушек. Индустриальный век внес сюда свои коррективы, снабдив современного садовода минеральными удобрениями и пестицидами, не затронув при этом устоявшихся подходов к обработке земли. Именно эти подходы и являются в наше время самым настоящим пережитком прошлого – но отнюдь не сам земледельческий труд.

Отметим, что современного горожанина больше всего отпугивают непомерные трудозатраты, выпадающие на долю садовода-огородника. Тот, кто всерьез взялся за это дело, вынужден постоянно перелопачивать свой участок, вскапывать и перекапывать землю под грядки, весь сезон бороться с сорняками, орудуя тяпкой и голыми руками. Вдобавок ко всему ему предстоит непримиримая борьба с болезнями и вредителями. Любой старательный дачник пребывает в уверенности, что ведение своего маленького хозяйства – это непрерывная череда монотонных операций, сопряженных с серьезными физическими усилиями. Здесь как будто бы совсем не до творчества. Хочешь получить нормальный урожай – готовься к тому, чтобы «вкалывать». Этой максимы придерживаются многие садоводы-любители. Именно она и отпугивает от таких занятий представителей молодого поколения. В самом деле, не проще ли купить ту же картошку в супермаркете, чем время от времени уподобляться индейцу доколумбовой Америки?

Ясно, что подобные морально устаревшие методы вряд ли соответствуют прогрессивному развитию. И по данному пункту наши апологеты «цивилизованного» бытия совершенно правы. Но они глубоко заблуждаются, когда считают, будто выращивание еды – удел исключительно профессионалов, причем, владеющих крупными земельными активами. На самом же деле любительский земельный участок вполне может стать для нас местом творческих поисков, щедро вознаграждая при этом здоровым урожаем. Если мы откажемся от архаичных подходов к возделыванию земли и примем новую парадигму, то любительское садоводство способно стать привлекательным и для молодого поколения. Интересно, что даже в хипстерской среде иной раз принято умиляться различным земледельческим инновациям. А уж если нашу страну всерьез затронет экологический мейнстрим, то у нас есть все шансы получить настоящий садоводческий бум. Но это, подчеркиваю, будет уже садоводство нового тысячелетия, не совсем похожее на то, чем по сию пору заняты пожилые дачники. В новом садоводстве начнут работать не только руками, но еще и головой. Возможно, головой работать придется даже более интенсивно. Но в том-то и заключаются все преимущества этого нового направления.

Я говорю сейчас о распространении принципов пермакультурного дизайна среди наших дачников. Напомню, что эти принципы были разработаны еще в 1980-х годах. У истоков пермакультуры стоят австралийцы Билл Моллисон и Дэвид Холмгрен. По сути, они выступили против монокультурно ориентированного сельского хозяйства, ставшего порождением индустриальной эпохи. По их убеждению, основанное на индустриальных принципах земледелие и животноводство необратимо ведет нас в тупик, ибо следствием такой хозяйственной деятельности является истощение почв, вывод из оборота миллионов гектаров земли, а также растрата ценных и практически невосполнимых ресурсов (прежде всего речь шла о пресной воде). Для создания устойчивого сельского хозяйства как раз необходимо придерживаться экологических принципов, когда любой обрабатываемый участок формируется не как производственная площадка, из которой надо «выжать» урожай по максимуму, а как отдельная экосистема.

На мой взгляд, важное преимущество пермакультуры заключается в том, что ее принципы применимы как к крупному фермерскому хозяйству, так и к маленькому дачному участку. К сожалению, у нас уже появились догматики, которые позиционируют пермакультурный дизайн как набор каких-то готовых рецептов. Мол, в обязательном порядке надо на участке организовать то-то и то-то. Именно из-за таких догматиков здравые вещи грозят превратиться в рутину. Однако стоит обратиться к первоисточникам, как становится понятным, что пермакультура – это отнюдь не догма, а мировоззрение, определяющее творческое отношение к организации сельского хозяйства. Здесь всё зависит от ваших желаний и объективных условий. Я бы даже сказал, что пермакультура – это форма осмысления сельскохозяйственной деятельности. Собственно, здесь все как раз и начинается с осмысления. И прежде чем взять в руки лопату или какой-либо другой инструмент, вам придется основательно поразмыслить над своими планами. Именно так – с интенсивной работы головой – начинается садоводство по-новому. Бывалых пожилых дачников вы уже вряд ли вдохновите этим направлением, поскольку они так свыклись со старыми подходами, что уже морально не готовы что-то переосмысливать. Однако для начинающих садоводов пермакультура может стать настоящим кладезем мудрости. Как только они усвоят ее основные принципы, они будут смотреть на свой участок совсем другими глазами. И первое, что они для себя откроют –  это скрытый потенциал участка, о котором многие садоводы, действующие по старинке, даже не догадываются. Вдруг неожиданно выяснится, что ваша небольшая площадка способна дать вам как минимум в три раза больше, чем казалось вначале. При этом вам совсем не придется в три раза больше «вкалывать». Чудеса? Ничуть…

Как ни странно, пермакультура опирается на понимание некоторых совершенно элементарных вещей, которые почему-то напрочь игнорируются теми, кто привык самоотверженно работать тяпкой и лопатой, полагая, будто иного пути к хорошему результату просто не существует. Но это иллюзия. Иной путь существует.

Олег Носков

Продолжение  следует

В рамках последнего заседания Межведомственной рабочей группы по коронавирусной инфекции при Сибирском отделении Российской академии наук в качестве одного из перспективных способов профилактики и лечения COVID-19 была отобрана методика фотодинамической инактивации (ФДИ) вирусов и бактерий. 

По ряду причин ФДИ представляет собой потенциально перспективное и недорогое дополнение к существующим методам противовирусной и антибактериальной терапии. Исследованиями в данной области в Новосибирске занимаются давно, в настоящее время накоплен существенный практический задел в области ФДТ и ФДИ. С докладом по теме «Актиковидная ФДТ-методика — фотодинамическая профилактика и терапия коронавирусной инфекции COVID-19» выступил заведующий лабораторией биомедицинского применения квантовых устройств и систем Междисциплинарного квантового центра Новосибирского государственного университета, член Коллегии национальных экспертов стран СНГ по лазерам и лазерным технологиям доктор медицинских наук, профессор Сергей Данилович Никонов. По его мнению, основные черты текущей пандемии коронавируса SarS-CoV2, такие как высокая контагиозность и скорость распространения инфекции, отсутствие этиотропного лечения, а также исходы в тяжелую двустороннюю пневмонию с развитием ОРДС и сепсиса, обуславливают актуальность разработки противовирусного лечения, способного профилактировать инфекцию и предотвратить на амбулаторном этапе развитие тяжелых вирусных пневмоний.

Суть способа инактивации заключается в использовании синглетного кислорода (токсичные радикалы кислорода), реагирующего на введение в организм препарата-фотосенсибилизатора, «подсвечивающего» молекулы вируса и пораженные им клетки. Короткоживущие активные формы кислорода вызывают необратимое повреждение таких вирусных мишеней, как липиды и белки оболочки, капсидные и основные белки, а также нуклеиновая кислота. Вирус утрачивает болезнетворность из-за блокирования репликации вследствие повреждения ДНК и РНК. Устойчивости вирусов к ФДТ при этом не возникает. Атака радикалами кислорода происходит под воздействием определенного спектра светового излучения, достижимого при использовании лазерных источников световой энергии, а также светодиодных излучателей. Предварительные испытания метод ФДИ уже прошел в Германии на базе одной из университетских клиник, продемонстрировав высокую неспецифическую эффективность в качестве профилактики и лечения как коронавирусной инфекции, так и осложненных пневмоний с присоединенной бактериальной инфекцией, показав хорошие результаты в достижении минимальных показателей по потребности среди тестируемой группы больных в аппаратах ИВЛ, осложнениях после перенесенного заболевания SarS-CoV2 и общей смертности. Инактивация вирусов достижима при микромолярных концентрациях фотосенсибилизаторов и при соблюдении плотности дозы световой энергии. 

Существующее клиническое применение противовирусной ФДТ пока ограничено лечением  папилломатоза гортани, остроконечных кондилом и подошвенных бородавок, ВПЧ-ассоциированных дисплазий шейки матки и немногочисленными случаями лечения вирусных осложнений у больных СПИДом. В настоящее время в РФ зарегистрированы и внедрены медицинские технологии бактерицидной лазерной ФДТ раневых инфекций, бактериальных инфекций пародонта и верхних дыхательных путей, вульгарных угрей, вирусной инактивации донорской плазмы.

«Совместные исследования ФИЦ ФТМ и НГУ по фиксации результатов антимикробной и противовирусной ФДТ на примере коронавирусной инфекции штамма SarS-CoV2 могут помочь в формировании нового метода массового лечения широкого спектра заболеваний органов дыхания в будущем, после подтвержденной эффективности против разных возбудителей. Энергия светодиодов способна проникать через грудную стенку и возбуждать антимикробные, противовирусные и противовоспалительные реакции в легком, а доставка фотосенсибилизатора в нижние дыхательные пути возможна путем ингаляции через небулайзер с предактивацией лазерным излучением», — прокомментировал руководитель МРГ при СО РАН по COVID-19, директор ФИЦ ФТМ академик Михаил Иванович Воевода.

Институт цитологии и генетики СО РАН совместно с Новосибирским государственным университетом выступили организаторами Института генетических технологий НГУ (далее – ИГТ НГУ).  Предполагается, что задачами нового института станут подготовка кадров высшей квалификации по направлению «геномные исследования и генетические технологии», а также реализация совместных научно-исследовательских проектов. Предполагается, что работать институт начнет уже этой осенью.

Представляя новый проект, ректор НГУ, академик РАН Михаил Федорук подчеркнул:

– ИГТ создается для обеспечения развития НГУ как ведущего университета в области фундаментальных геномных исследований и генетических технологий, в том числе в рамках системы центров мирового уровня по геномным исследованиям Национального проекта «Наука».

Решению этой задачи способствует интеграция с ФИЦ ИЦиГ СО РАН, являющимся участником консорциума центра мирового уровня «Курчатовский геномный центр». Обучение в ИГТ НГУ будет проходить с использованием новейшего лабораторного оборудования и передовых генетических технологий, благодаря включению научной инфраструктуры ИЦиГ и вовлечения сотрудников ФИЦ в учебный процесс.

– Для того, чтобы новые технологии развивались опережающими темпами, необходимо чтобы над ними работали молодые ученые, обладающие необходимыми компетенциями, мощным творческим потенциалом и амбициями, - отметила заместитель директора ФИЦ ИЦиГ СО РАН по организационной и образовательной деятельности Анна Трубачева.

В числе направлений исследовательской работы, которая будет интегрирована с учебным процессом - высокопроизводительная гликомика, 3D-геномика индивидуальных клеток, изучение генома опухолевых клеток, генетика дорсалгии и др.

Современные исследования все чаще проходят на стыке нескольких научных дисциплин, поэтому в работу ИГТ будут вовлечены не только генетики, но и математики, медики, химики, ИТ-специалисты и другие ученые Академгородка.

– По сути, мы выходим на новый формат высшего образования, когда классические факультеты НГУ с фундаментальной научной базой привлекаются для решения реальных задач современной генетики с использованием новых технологий и лабораторного оборудования научных центров, - подчеркнула Анна Трубачева.

Как это обычно бывает, новый формат ставит совершенно новые вопросы, обсуждению которых будет посвящена отдельная секция на XII международной мультиконференции «Биоинформатика и системная биология» (BGRS/SB-2020), которая пройдет с 6 по 10 июля 2020 года в Новосибирске (в формате видеоконференции). Участники секции рассчитывают обсудить с российскими и зарубежными коллегами перспективы образовательных и научных проектов ИГТ НГУ и привлечь к сотрудничеству в их рамках ведущих мировых ученых, которые традиционно принимают участие в работе мультиконференции.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

В мире, по разным данным, от десяти до шестнадцати миллионов человек страдают болезнью Паркинсона, и ВОЗ прогнозирует, что к середине века этот показатель как минимум удвоится. Патология развивается незаметно долгие годы, затем быстро прогрессирует, сокращая продолжительность жизни. Этот недуг неизлечим, поэтому крайне важно диагностировать его как можно раньше.

Нейроны и дофамин

В среднем мозге есть группа нейронов, богатых темным пигментом нейромеланином, — черная субстанция. Их отростки достигают других отделов мозга, в первую очередь стриатума (полосатого тела). Здесь они выделяют дофамин — сигнальную молекулу, регулирующую работу мышц. Если его синтез и обмен в норме, мышцы своевременно сокращаются и расслабляются, нет — их тонус повышен.

Гибель нейронов в черной субстанции ведет к постоянной нехватке дофамина и, как следствие, тяжелому нарушению двигательной функции — болезни Паркинсона. Ее симптомы — проблемы с координацией, скованность движений, замедленность, сутулость, тремор конечностей.

Заболевание быстро прогрессирует, лечению не поддается, заместительная терапия лишь временно улучшает состояние. Человек постепенно превращается в инвалида, его ждет преждевременная смерть. Болезнью Паркинсона страдали многие известные люди — в том числе американский боксер Мухаммед Али, советский актер Михаил Ульянов, папа римский Иоанн Павел II. Недавно об этом диагнозе сообщил британский рок-певец Оззи Осборн.

Сложности ранней диагностики

Некоторые признаки болезни Паркинсона проявляются за несколько лет до явного нарушения движений. Пропадает обоняние, в фазе быстрого сна человек сбрасывает предметы с тумбочки, задевает спящего рядом, может свалиться с верхней полки в поезде. Каждый из этих симптомов характерен для множества патологий, но в совокупности они указывают на скрытое течение болезни Паркинсона (домоторную фазу).

Уточнение диагноза занимает несколько месяцев или даже лет. В спорных случаях прибегают к позитронно-эмиссионной (ПЭТ) или однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ).

"Вводим в организм радиоизотопные препараты, они включаются в метаболизм нейронов, синтезирующих дофамин. Сканируем мозг и смотрим, как идет синтез. Эти методы позволяют поставить диагноз за несколько лет до двигательных нарушений", — рассказывает профессор, член-корреспондент РАН Сергей Иллариошкин, руководитель отдела исследований мозга Научного центра неврологии.

Правда, сделать ПЭТ и ОФЭКТ удается очень редко: эти процедуры главным образом предназначены для онкологии. Более доступны транскраниальная сонография (УЗИ головного мозга) и МРТ на аппаратах с высокой интенсивностью магнитного поля, тоже фиксирующие признаки деградации черной субстанции. Однако у всей нынешней диагностики болезни Паркинсона общая проблема — она эффективна только в сочетании с клиническими симптомами.

Как любая нейродегенеративная патология, связанная с гибелью определенной группы нейронов, болезнь Паркинсона очень коварна. Все начинается в относительно молодом возрасте и медленно развивается долгие годы, не давая о себе знать. Виной тому — исключительная пластичность мозга. Чтобы компенсировать потерю нервных клеток, оставшиеся работают активнее — больше генерируют дофамина, нейроны-мишени становятся чувствительнее к нему, и только когда все возможности исчерпаны, нервная система выходит из строя с очевидными симптомами.

"Клиника возникает после гибели 50-55% клеток в черной субстанции. Лечить уже поздно. Поэтому и превентивная терапия, такая как антиоксиданты и прочее, неэффективна. Ее надо применять, пока погибло не больше 15-20% нейронов. Но как распознать патологию на этой стадии? Отсюда идея биомаркеров — веществ в организме, указывающих на патогенный процесс или предрасположенность к нему задолго до клинических симптомов", — объясняет профессор.

РНК как биомаркеры

"Одна из серьезных проблем любой нейродегенеративной патологии в том, что для исследования доступна, по сути, только кровь пациентов. Конечно, много работ с мозгом умерших, но искать там маркеры ранней стадии заболевания не очень правильно после многих лет болезни, ее активного лечения, на фоне других частых, характерных для пожилого возраста заболеваний — сердечно-сосудистых, рака", — говорит доктор биологических наук Петр Сломинский, заведующий лабораторией молекулярной генетики наследственных болезней в Институте молекулярной генетики РАН.

Его группа ищет в крови пациентов молекулы — предвестники болезни Паркинсона: микро-РНК, мРНК.

"Гибель нейронов в черной субстанции сопровождают выраженные изменения в экспрессии генов, и мы предполагаем, что то же самое происходит в клетках крови. Гипотеза основана на том, что в лимфоцитах периферической крови экспрессируется ряд генов, связанных с обменом дофамина", — уточняет ученый.

Расчет на то, что гематоэнцефалический барьер — условная граница, запрещающая обмен веществами между мозгом и остальным организмом, — не такой уж непроницаемый и деградация черной субстанции как-то отзовется в периферической крови. Задача — определить группу генов, которые по-разному действуют у больных и здоровых, сравнив их транскриптом — всей совокупностью РНК клеток.

"Для такого исследования особенно подходят образцы крови людей на самой начальной стадии заболевания — до лечения, возможно, влияющего на экспрессию генов. Поэтому пробы берут у пациентов с диагнозом "предполагаемая болезнь Паркинсона" и, через несколько месяцев, — у тех, кому диагноз подтвердили", — продолжает он.

Чтобы создать полноценную панель биомаркеров, нужно много образцов. Идеально было бы наблюдать большую группу людей, регулярно тестировать, выявлять группы риска и потом сравнивать с теми, у кого диагностируют болезнь, а это один процент среди лиц старше 60 лет, независимо от места проживания, этнического происхождения. Поэтому исследование должно быть длительным — необходимо следить за состоянием человека как минимум несколько лет.

Проблема еще и в том, что анализы микро-РНК и мРНК пока неудобны для профилактического скрининга в клинических лабораториях. Требуется ПЦР, а это время, достаточно дорогое оборудование, трудоемкие процедуры. Надежда на то, что когда специфичные для болезни Паркинсона молекулы найдут, появятся и доступные методы их исследования — с учетом того, какой мощный рывок происходит сейчас по экспресс-тестам РНК-содержащих вирусов.

Хор генетических мутаций

В мозге много белка альфа-синуклеина, который участвует в обмене сигналами между нервными клетками, но все его функции не до конца понятны. В здоровых нейронах этот белок, отработав, разрушается, при патологии же накапливается, его длинные нити — фибриллы слипаются в конгломераты (тельца Леви) и становятся токсичными. Мутация в гене альфа-синуклеина приводит к одной из наследственных форм болезни Паркинсона.

Примерно в одном случае из десяти у этой патологии генетические причины. Чаще всего это мутации в генах LRRK2 или PARK8, кодирующих соответственно белки дардарин и паркин. Они вовлечены в многие биохимические процессы в разных типах клеток, но почему-то сбой в них оборачивается образованием телец Леви и гибелью в первую очередь дофаминергических нейронов в черной субстанции.

"Очевидно, белок альфа-синуклеин важен для патологии, но в нем ли первопричина? Есть заболевания, когда он тоже откладывается, например слабоумие с тельцами Леви, — вступает в разговор доктор биологических наук Мария Шадрина, коллега и соавтор Сломинского. — Тут немало параллелей с болезнью Альцгеймера, которая встречается несколько чаще, чем Паркинсона. Там также гибнут нейроны определенного типа, холинергические в гиппокампе, а в мозге накапливается белок бета-амилоид. И эта болезнь скрытно развивается много лет, прежде чем у человека ослабеют память и другие когнитивные функции".

В гипотезах, объясняющих возникновение обеих болезней, недостатка нет. Это и нейровоспаление, запускаемое перенесенной в молодости вирусной инфекцией, и нейротоксины в окружающей среде, например гербициды, и модный сейчас микробиом кишечника, который подозревают в порче альфа-синуклеина.

Проверить все это в эксперименте не так-то просто. Грызуны — излюбленные лабораторные модели биологов — не болеют Паркинсоном.

"Чтобы имитировать болезнь, мыши вводят токсин и уже через шесть часов наблюдают гибель нейронов в черной субстанции, резкое снижение дофамина. У человека эта стадия длится десятки лет. С другой стороны, на грызунах можно промоделировать наследственные формы заболевания, введя в геном мутации", — поясняет Сломинский.

Эксперимент с близнецами

Сейчас ученым представился уникальный шанс — среди пациентов на Дальнем Востоке нашли троих с монозиготными близнецами, не болеющими болезнью Паркинсона.

"Они росли вместе, живут в одном регионе, работа не связана с токсинами. ДНК идентичные, так что если и есть генетическая предрасположенность, то на нее наложились другие факторы", — говорит Мария Шадрина.

Задача — проанализировать транскриптом близнецов, найти гены, которые экспрессируются у них по-разному, установить регулирующие их микро-РНК и связать с болезнью Паркинсона. Однако вопрос о первопричинах патологии остается открытым.

"Одно из объяснений — митохондриальный геном, который передается от матери. У близнецов он разный. Митохондрии размножаются в клетке простым делением и быстро мутируют. Как раз изменение в энергетике клетки, за которую отвечают митохондрии, — один из признаков болезни Паркинсона, — приводит пример Сергей Иллариошкин. Он не исключает и того, что у второго близнеца болезнь проявится позднее. — Мы можем проверить его на ПЭТ, сделать ЭЭГ-видеополисомнографию, чтобы посмотреть реакции в фазе быстрого сна, оценить структуру нигросомы (скопления дофаминовых нейронов) по данным 3-Тесла МРТ в новом режиме. Не исключено, что болезнь уже развивается. Такие примеры есть".

Как растят нейроны

Плюрипотентные стволовые клетки также позволяет исследовать болезнь Паркинсона. Фактически это зародыши, способные превратиться в любой вид зрелых клеток, в том числе нейроны.
Раньше стволовые клетки брали из абортивного материала, плаценты. Теперь, благодаря открытию японского ученого Синьи Яманаки, их можно получить из ткани взрослого человека. Надо немного похимичить в лаборатории, чтобы искусственно состарить, и пожалуйста — зрелые нейроны в чашке Петри. Других вариантов взять их у живого пациента нет.

"Мы создали первую в России коллекцию клеточных линий от пятидесяти пациентов с болезнью Паркинсона. От трех уже есть индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Имеются и трансгенные нейроны, в ДНК которых с помощью системы CRISPR-Cas9 вставили биосенсоры. Они подсвечивают разные процессы на клеточном уровне, например накопление активных форм кислорода", — рассказывает Сергей Медведев из лаборатории эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО РАН.

Вместе с коллегами из Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова и Международного томографического центра СО РАН они на таких искусственных нейронах черной субстанции испытают потенциальные лекарства, замедляющие их гибель, ищут генетические факторы болезни и биомаркеры.

Нагрузочный тест

"Еще ни одного человека не вылечили от болезни Паркинсона. Мы не можем остановить гибель нейронов, потому что не знаем причины. А их может быть огромное количество. Стратегия борьбы направлена на раннюю диагностику и превентивную нейропротекторную терапию, чтобы максимально замедлить процесс. Идеально, если порог гибели нейронов, при котором проявляются клинические симптомы, — это потеря 70-80 процентов дофамина, наступит в возрасте 120-150 лет. Человек будет болеть, но качество жизни останется приемлемым", — рассуждает академик Михаил Угрюмов, заведующий лабораторией нервных и нейроэндокринных регуляций Института биологии развития имени Н. К. Кольцова РАН.

В его лаборатории получают мышей с самой ранней стадией болезни Паркинсона. Затем в их крови ищут совпадения с потенциальными биомаркерами, обнаруженными в крови пациентов с подтвержденным диагнозом.

"Известны десятки биомаркеров и ни одного специфичного, поскольку находим их и при других заболеваниях. В любом случае нужно использовать набор маркеров, но даже по ним диагноз все равно не будет окончательным", — отмечает исследователь.

Он предлагает создать нагрузочный тест для выявления болезни. В психиатрии и неврологии этот подход не используют, а в других областях медицины — вполне. Например, есть тест толерантности к глюкозе при диагностике сахарного диабета.

Ученые уже подобрали вещество, которое блокирует синтез дофамина в мозге и дозу, временно усиливающую симптомы при патологии, без побочных эффектов. Эксперименты на мышах прошли успешно, теперь вместе коллегами из Тайваня исследователи готовят испытания на приматах.

"Есть основания считать, что эта диагностика будет специфична", — подчеркивает академик.

Неудача клеточных технологий

В отличие от клеток кожи или крови, нейроны в головном мозге не возобновляются. Они образуются у эмбриона в возрасте от восьми до 15 недель. По мере старения организма гибнут: в среднем каждые десять лет мозг лишается четырех процентов нервных клеток.

При нейродегенеративном заболевании, по неизвестным пока причинам, скорость гибели нейронов увеличивается в разы. И хотя в гиппокампе и стриатуме есть стволовые клетки-предшественники, доказать, что они замещают погибшие, не удалось.

В начале 1990-х с развитием клеточных технологий возникла идея пересаживать пациентам донорские здоровые нейроны.

"Шведский профессор Андрес Бьорклунд провел эксперименты на мышах, у которых нейротоксинами вызывали болезнь Паркинсона. Однако пересаженные от здорового животного нейроны погибали. Тогда он пересадил больным грызунам нейроны от эмбриона, и у них восстановилось поведение. Это был триумф", — вспоминает Михаил Угрюмов.

На этой волне Бьорклунд запустил в ЕС программу клинических испытаний клеточных технологий для лечения болезни Паркинсона. В ней участвовали шесть стран. Угрюмов руководил научной группой из России. Всего у нас выполнили 13 операций по пересадке нейронов.

"Брали абортивный материал, вырезали ту область мозга, где должны были сформироваться дофаминергические нейроны, делали суспензию и вводили пациенту туда, где был дефицит дофамина. Операция нетравматичная, под местной анестезией. За десять лет во всех европейских странах — участницах консорциума собрали большой материл. Состояние пациентов улучшалось, но через полгода болезнь возвращалась", — говорит ученый.

В США получили те же результаты. Усовершенствование клеточных технологий ситуацию не изменило.

"Везде применяют одну методологию: испытывают терапию на грызунах, потом на людях. Картина общая: стопроцентный успех на животных, никакого стойкого эффекта на людях", — резюмирует академик.

Мозг человека слишком сложно устроен, полагает он. Нейроны нельзя пересадить в черную субстанцию, где для них подходящая окружающая среда, потому что во взрослом мозге они не смогут прорасти в другой отдел. Поэтому их имплантируют сразу туда, где требуется дофамин, — в стриатум.

Мозг мыши залит разными сигнальными веществами, все нейроны работают в этом коктейле. У человека нейроны специализированы, у них свои сигнальные вещества, причем доставка их должна быть направленной.

Нейрон управляется не по всей поверхности, а в точках — синаптических контактах. И каждый связан с десятью-пятнадцатью тысячами других строго определенных нейронов. Все это должна заново сформировать клетка, которую пересадили. В ближайшие лет пятьдесят, по мнению Михаила Угрюмова, эта задача, скорее всего, неразрешима.

Иллюстрации РИА "Новости"

Мы уже неоднократно сообщали о важном научном эксперименте в сфере биотехники, который уже не первый год осуществляется на территории заказника «Кирзинский». Собственно, все начиналось как раз с поддержки популяции косуль и других копытных. Первые результаты оказались весьма обнадеживающими: зиму животные перенесли очень даже неплохо. Последовательно внимание перемещалось и на другие виды животных, в том числе – и на певчих птиц. Минувшая зима стала своего рода экзаменом на проверку эффективности применяемой технологии. Ведь даже старожилы не припомнят у нас таких гигантских сугробов. Для косуль эта зима могла стать трагической, ибо найти корм под столь огромным слоем снега в диких условиях фактические не реально. По идее, массовая гибель напрашивалась сама собой. Но, судя по этому репортажу, технология не подкачала – «экзамен» сдан на хорошую оценку.

На территории Западной Сибири за период последнего десятилетия наблюдается активное формирование нового климатического цикла, который проявляется в обильном выпадении снега в зимнее время. Наглядным подтверждением тому явилась прошедшая зима. Так, на территории заказника «Кирзинский» в текущий зимний период вертикаль снежного покрова превысила ВСЕ АНОМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ и достигла уровня от двух до двух с половиной метров!

Данное обстоятельство является смертельной угрозой для сибирской косули (Capreolus pygargus), которая полностью лишена возможности добывать подснежные корма. В этих критических условиях вынужденного голода и высокоснежной среды, которая, к тому же, блокирует возможность перемещения косули, животные быстро слабеют, наступает крайняя степень их истощения – кахексия, которая нередко вызывает массовую гибель этого биологического вида в природе. Так, по данным Западно-Сибирского отделения ВНИИОЗа им. Б.Житкова, падеж косули от голода на территории Новосибирской области за минувшую зиму составил более 7,5 тысяч особей.

С учетом этих негативных тенденций в Кирзинском заказнике еще в 2010 году была разработана собственная концепция биотехнических мероприятий, которая уже на протяжении многих лет эффективно защищает популяцию сибирской косули от массовой гибели.

Квинтэссенцией новых подходов являлся отказ от применения устаревших фрагментарных приемов биотехнии в зимней поддержке животных. Ставка была сделана на создание крупных кормовых территорий для всех представителей диких парнокопытных: лось, кабан, косуля, которые имели бы возможность на протяжении всего зимнего цикла получать кормовые ресурсы в полном объеме.

Основополагающим вектором в реализации этой идеи явился метод восстановления земель сельскохозяйственного назначения через технологии рекультивации. Для решения этой масштабной задачи в заказнике было сформировано первое в заповедной системе России аграрно-биотехническое подразделение. Министерство природных ресурсов и экологии РФ выделило необходимые финансовые ресурсы для приобретения тракторной техники и комбинированных сельхозагрегатов. В кратчайшие сроки в заказнике были рекультивированы и введены в биотехнический оборот более 700 гектар пахотных земель, на которых была произведена разбивка кормовых полей площадью от 20-30-ти до 50-70-ти гектаров.

«Следует отметить немаловажный и интересный факт, что весь аграрный цикл работ, все сельхозоперации выполняли инспекторы заказника, имеющие опыт работы в сельском хозяйстве», - проинформировал заместитель директора заповедника «Саяно-Шушенский» по охране территории заказника «Кирзинский», кандидат биологических наук Вячеслав Ермолик.

Для зимней подкормки был произведен подбор кормовых культур и растений по принципу их наибольшей доступности в условиях аномального снежного покрова и с учетом особенностей физиологии пищеварения сибирской косули. Исследовались критерии неприхотливости и засухоустойчивости биотехнических растений, а также высокая питательная ценность с учетом физиологических особенностей рубцового пищеварения жвачных. Отобранные кормовые продукты обладали сбалансированным набором витаминов, микроэлементов и биологически активных веществ, необходимых для косули. В результате проведенных исследований был составлен оптимальный биотехнический перечень кормовых культур и растений, в который вошли подсолнечник, овес, горох и люцерна.

В данном реестре особо следует выделить подсолнечник. Высота данного растения составляет 120 см и выше, что является ценным биотехническим параметром этой культуры, так как её верхняя кормовая часть в виде корзинки с семенами практически всегда находится поверх снегового покрова, оставаясь абсолютно доступной для зимнего питания сибирской косули.

«Многолетние опыты биотехнии на территории заказника эмпирически подтвердили научный постулат, что наиболее эффективной и доступной биотехнической культурой для сибирской косули в период аномального снежного покрова является подсолнечник. Поля с подсолнечником стали эффективной кормовой основой процесса зимнего питания для крупных группировок косули, зимующих на территории заказника», - резюмировал Вячеслав Ермолик.

Научно обоснованная интегрированная система биотехнических приемов работает стабильно, эффективно и обеспечивает надежную кормовую защиту для всех популяций диких копытных. Новые технологии биотехнии ликвидировали проблему зимнего голода и снивелировали угрозу массовой гибели косули на территории заказника «Кирзинский».

По материалам Пресс-службы заповедника «Саяно-Шушенский»

Фото: В. Ермолика, М. Вершинина, из архива заказника

​Кандидат биологических наук, сотрудник факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ им. М. В. Ломоносова и Института биоорганической химии РАН Артур Залевский в интервью Indicator.Ru рассказал о «синусоидах» в карьере биолога, о проклятии «тыжбиоинформатика» и о невзятых рубежах научпопа в России. 

— Биоинформатика — междисциплинарная область, которая требует разбираться и в программировании, и в биологии. Кто и как в нее приходит и каким был ваш опыт? 

— Я попал в биоинформатику совершенно случайно. В школе мне хотелось заниматься созданием каких-нибудь киборгов, вживляемых имплантов, например чипов, которые можно будет один раз вставить в голову и уже не запоминать правила русского языка, а сразу писать без ошибок. Конечно, к этому меня подталкивала любимая научная фантастика. И в какой-то момент я узнал, что в МГУ есть факультет биоинженерии и биоинформатики. Советоваться на эту тему мне было не с кем, и я решил, что буду учиться там. Но когда я поступил, выяснилось, что в реальности биоинженерия сегодня — это в основном генетические манипуляции в лучшем случае на уровне достаточно простых организмов, таких как кишечная палочка или дрожжи. Я был, конечно, немного разочарован: шел в одно место, оказался в другом. Но мне в целом здесь понравилось. 

В России под биоинформатикой понимают достаточно узкую область, связанную в первую очередь с обработкой геномных данных, и изучение структур биологических молекул. Но в мире к ней относят и огромное количество других областей, связанных с обработкой любых биологических данных с использованием информационных технологий. Потому в биоинформатику сегодня приходят физики, математики, химики, люди из смежных областей биологии, программисты в широком смысле слова. При этом профессиональные знания именно в области биологии для биоинформатики очень важны: если вы не понимаете, какую биологическую задачу решаете, какие данные и почему анализируете, то на выходе получите бессмысленный мусор. 

— Но ведь среди биоинформатиков существует разделение, когда одни больше занимаются созданием методов анализа данных, а другие применяют эти разработки к излюбленной биологической проблеме? 

— Безусловно. На любой конференции доклад может вас зацепить либо биологической проблемой, изучение которой вам интересно, например старением; либо биологическим объектом, с которым вы тоже работаете, допустим мышами или нематодами C. elegans; либо по методам, при помощи которых этот объект и проблема изучаются. И разные группы действуют по-разному. Одни смогли поставить свою уникальную биологическую модель, лучше всех научились разводить каких-то животных и всевозможные методы «натравливают» на них. Например, у нас на факультете есть колония голых землекопов. А есть группы вроде нас, скорее с методологическими компетенциями. Мы умеем моделировать биологические молекулы при помощи разного набора методов на масштабах от химических реакций до сборки наноконтейнеров при помощи технологий ДНК-оригами. И к нам приходят люди с совершенно разными биологическими объектами и задачами, которым нужен конкретный метод. Но часто в одной и той же группе совмещаются оба направления. То есть у вас есть некая магистральная тема или задача, а вокруг нее вы нарабатываете методы. 

— А что вело вашу работу с момента, как вы вступили в эту научную область, — разработка методов или интерес к одной биологической проблеме? 

— Сложный для меня вопрос. Моя «детская травма», студенческая и диссертационная, связана с тромбином. Это ключевой белок в каскаде свертывания крови, в принципе, один из самых изученных белков в мире. Но, на удивление, с ним до сих пор связано несколько загадок. Я занимаюсь одной из таких проблем: почему-то тромбин по-разному ведет себя в зависимости от присутствия иона натрия. Казалось бы, натрий всегда есть в нашей крови, но все равно поведение тромбина меняется. Уже лет десять я бьюсь над этим. Мы применяли к тромбину самые разные методы, в том числе свои новые технологии. Например, разработали пайплайн для моделирования химических реакций; в нем используются, конечно, и инструменты других групп, но мы их скомпоновали со своими и теперь применяем этот же пайплайн к другим объектам. Например, к ферментам, которые должны препятствовать отравлению боевыми химическими отравляющими веществами. Тромбин я на какое-то время бросал, занимался другими задачами, потому что уже невозможно работать с ним, когда так долго не получается результат. Мне удалось разработать метод, который позволяет нам изучать взаимодействие комбинаторных пептидных библиотек (пептиды — это короткие белки, состоящие из трех-четырех аминокислот) с разными биологическими молекулами. И оказалось, что этот метод я могу снова применить к тромбину, получить новые знания, новые гипотезы, которые, судя по всему, оправдываются. Мне кажется, многие движутся по такой же синусоиде: у вас есть объект, вокруг которого вы бьетесь, рано или поздно вы отвлекаетесь от него, работаете над новыми идеями, создаете новые методы и возвращаетесь к нему с ними — а вдруг он сдастся на этот раз? 

— Возвращаясь к биоинформатике как области: встречается мнение, что в России она развивается неплохо в том числе потому, что на нее не требуется столько средств, как на содержание экспериментальных животных и остальные составляющие мокрых лабораторий. Верно ли это, или биоинформатика тоже достаточно дорогая область? 

— Могу ошибиться в цитате, но, кажется, однажды Михаил Гельфанд и Константин Северинов даже призывали (наполовину в шутку, конечно) отказаться от финансирования мокрой науки в Российской Федерации — с учетом того, сколько к нам идут реагенты, проще все деньги вложить в биоинформатику и стать лидерами в ней. Сложно комментировать это, потому что я не знаю точной стоимости мокрых лабораторий. В целом, конечно, компьютеры дешевле. Но есть обратная сторона, которую, к сожалению, многие выступающие с позиций «дешевой биоинформатики» не учитывают. Биоинформатика — это не просто «поставьте компьютер и считайте». Построить нормальный вычислительный кластер, инфраструктуру, пригодную для биоинформатики, — отдельная сложная задача. И его поддержка тоже стоит денег: это и ремонт, и оплата сотрудников, причем такие специалисты стоят дороже, чем в обычной техподдержке. И иногда компьютеры внезапно ломаются, большие компьютеры ломаются сильно, могут простаивать неделями и месяцами. В это время простаивает вся группа ученых, но им нужно по-прежнему платить. А чтобы работа останавливалась меньше, нужно больше денег вкладывать в резервирование, в квалифицированных специалистов… Как правило, в рассуждениях о «дешевой биоинформатике» люди не учитывают реальную стоимость вычислительной инфраструктуры, на которой можно делать исследования мирового уровня. Но самое важное даже не это. Биоинформатики, как ни крутите, должны оперировать какими-то данными. Конечно, сегодня есть открытые базы биологических данных, но на них уже «пасутся» люди со всего мира, включая огромное количество биоинформатиков из Индии и Китая. Поэтому только на собственных данных можно сделать качественную науку, которая пойдет в топовые журналы. А чтобы их получить, нужны или хорошо настроенные коллаборации за рубежом, или собственные экспериментальные лаборатории. 

— А как у вас построен процесс получения собственных данных? С кем из экспериментаторов вы сотрудничаете? 

— Расскажу о нашей группе вычислительной биологии факультета биоинженерии и биоинформатики. У нас максимально тесная коллаборация с несколькими лабораториями в Институте биоорганической химии академиков Шемякина и Овчинникова РАН, в частности с группами Ивана Смирнова и Александра Габибовича Габибова. С ними мы разрабатываем антидоты к химическому оружию, изучаем механизмы антибиотикоустойчивости и ее преодоления. У них огромные компетенции по высокопроизводительным мокрым методам, что позволяет накапливать большое количество данных. Вместе мы публикуем высококлассные статьи, а в перспективе, надеюсь, получатся и реальные продукты для фармрынка. Плюс у нас есть коллаборации с Сеченовским университетом, в частности с Институтом молекулярной медицины. Там мы тоже моделируем для коллег молекулы, а они проверяют их экспериментально. И, конечно же, у нас много коллабораций внутри МГУ. Например, я участвую в проектах группы Марины Борисовны Готтих, которая занимается изучением вируса иммунодефицита человека. Для успешного встраивания в геном вирус использует некоторые наши собственные клеточные механизмы, и сейчас мы работаем над тем, как ему можно в этом помешать. И еще у нас есть ряд прикладных проектов. Например, для одного небольшого фармстартапа мы тоже придумываем молекулы, которые, в идеале, помогут бороться с тревожностью и депрессией. Так что нам повезло сформировать свою сеть контактов с сильными группами внутри России, а через них у нас есть связи с более крупными международными коллаборациями. Например, один наш давний коллега работает в Университете Экс-Марсель, и с ним мы делаем несколько проектов по изучению взаимодействия цинка с различными белками и агрегатами, что важно и при некоторых нейродегенеративных заболеваниях. 

— Быстро ли эволюционирует биоинформатика? Вы назвали очень много тем и направлений. Характерно ли для вашей области усиление специализации ученых? 

— Я действительно участвую в очень разных проектах, например однажды на летней практике на Беломорской биологической станции МГУ мы со студентами открыли новый вид арктической медузы. В авторах статьи об этом — все студенты, которые участвовали в этой группе. Есть проекты, связанные с изучением лекарств, есть проекты по изучению метаболических сетей, в которых разные вещества внутри нашего организма синтезируются и исчезают. Я этим занимаюсь ровно потому, что мне безумно интересно разобраться, как там все работает. И это, конечно, действует против меня. Если бы я концентрировался на одних задачах, я бы, наверное, гораздо раньше их закончил, достиг успеха и более продуктивно двигался бы к следующим. Практика показывает, что, если вы не распыляетесь, вы скорее будете достигать каких-то высот, получать новые биологические знания. Но все равно многие мои знакомые биоинформатики — мастера на все руки. Мне кажется, причина в том, что нас просто очень мало. Несмотря на то что сейчас со всех сторон, казалось бы, говорят про биоинформатику, даже «Роснефть» этим занимается, специалистов все равно не хватает. И меня и моих коллег готовы приглашать куда угодно: «Посчитайте нам это, посчитайте то, вы же можете, вы же биоинформатики». И неважно, что вы занимаетесь совершенно другой областью. «Тыжбиоинформатик» — такая же формула, как «тыжпрограммист, поэтому почини мой принтер». Я надеюсь, что с помощью в том числе нашего факультета, наших выпускников, такого отвлечения будет все меньше.​ 

— Как на вашу научную работу повлияла пандемия? 

— На меня лично — максимально катастрофически. Опять же из логики «тыжпрограммист» в марте на меня возложили обязанности заместителя декана по дистанционному обучению нашего факультета. Мы быстро развернули онлайн-платформу, на которой проходят занятия, и дополнительные сервисы, осуществляем поддержку преподавателей и студентов, стараемся максимально сгладить этот процесс и обеспечить их всем необходимым. Конечно, это отнимает много времени, и я сейчас фактически по науке не успеваю ничего. Это очень обидно, и я с нетерпением жду момента, когда хотя бы сессия кончится, и я смогу вернуться к анализу данных. Я и сейчас хотя бы вечерами стараюсь хоть чуть-чуть помочь коллегам. В целом работа экспериментаторов была остановлена, и это большая проблема для наших проектов. Как я уже говорил, наша группа всегда старается работать с коллегами-экспериментаторами, потому что любое наше предсказание нужно валидировать экспериментально, иначе это просто компьютерные игры. Либо мы должны опираться на максимально разумные биологические данные: чем больше на входе дополнительной биологической информации, которую мы можем в качестве внешних ограничений наложить на нашу задачу, тем качественнее результат, тем точнее он описывает реальность. Учитывая, что получение этих дополнительных биологических данных остановилось, как и экспериментальная проверка наших гипотез, мы тоже немного сейчас зависли. Мы потратили это время на расчет новых данных, и как только все восстановится, мы сразу же выдадим коллегам пачки новых гипотез. Плюс занимались улучшением наших инструментов. И все-таки, как у любой нормальной группы, у нас накоплено большое количество данных, которые мы потихоньку оформляем в манускрипты. За это время мы отправили в журналы уже две или три статьи. 

— Вы активно занимались популяризацией до пандемии и продолжаете сейчас выступать в онлайн-формате. Изменилось ли отношение аудитории к науке во время пандемии? 

— Я себя предпочитаю называть скорее научным коммуникатором, чем популяризатором, потому что научная коммуникация — это более широкое понятие, которое включает в том числе общение с коллегами из разных областей. Но популяризация в смысле общения с широкой публикой — тоже часть моей роли как научного коммуникатора. Обычно я рассказываю в первую очередь про свои работы и редко про мою область в целом. И мне на самом деле сложно сказать, изменилось ли отношение, потому что я исходно работаю в основном с теми аудиториями, которым уже интересна наука. Некоторые называют это «проповеди обращенным». В отличие от коллег, от того же Александра Панчина, мне не интересно воевать с любителями мифов, хватает и другой головной боли. За время пандемии аудитория, конечно, немного изменилась из-за перехода в онлайн, и это замечательно. На разных мероприятиях, которые я сейчас посещаю как лектор и как гость, я вижу большое количество людей из регионов. Как правило, в регионах очень мало качественных научпоп-активностей — «Курилка Гутенберга», ФАНК, Geek Picnic и все, пожалуй. И доступ в реальном времени, а не в записи, к мероприятиям, к реальному общению — положительная черта карантина. Хотя, конечно, общаться онлайн с аудиторией — далеко не то же самое, что вести разговор вживую. 

— Если развенчивать мифы не слишком интересно, в чем ваша основная мотивация заниматься популяризацией? 

— Для меня это выполнение того, что можно назвать социальным контрактом или общественным договором. Я как исследователь работаю в государственном учреждении, даже в нескольких, и большая часть моих исследований финансируется за счет государственного финансирования — это либо прямые бюджетные деньги, либо гранты государственных научных фондов. В реальности это деньги налогоплательщиков. Соответственно, я чувствую ответственность за эти средства и считаю, что взамен должен широкой аудитории рассказывать, куда они идут. Это нигде не прописано, в очень редких грантах есть условие рассказывать о том, что в проекте делается. Но только в Российском научном фонде я вижу, что действительно идет работа по продвижению этих результатов, и это, конечно, заслуга замечательной пресс-службы фонда — Марии Михалевой, Юлии Шуляк и их коллег. Так что, с одной стороны, это такая внутренняя обязанность, но параллельно мне просто нравится рассказывать про свою науку. Я трачу большую часть жизни на свою работу, и мне интересно делиться этим, когда людям нравится узнавать что-то новое, когда я вижу радость в глазах слушателей от того, что им о чем-то интересном рассказали. И конечно, как фанат своего факультета, я считаю популяризацию одним из инструментов привлечения абитуриентов к нам. 

— Как вы считаете, работает ли популяризация в этом качестве, как прямой инструмент привлечения? Можно ли ставить глобальную задачу популяризации так: насыщение общества научно-популярной информацией, восстановление престижа профессии ученого и как следствие — привлечение студентов на научно-технические направления? 

— Можно или нет, уже не играет особой роли, потому что именно так ставят перед собой цели многие коллеги, особенно организаторы фестивалей. В установочных документах они так и прописывают: «наша цель — повысить престиж и технических, и научных специальностей, привлечь новых абитуриентов» и т. д. Относительно того, работает это или нет, попробую начать издалека. Я считаю, что до насыщения информацией о науке еще как до Пекина пешком просто потому, что огромное количество людей в регионах банально пока не охвачены этой коммуникацией. И в Москве аудитория у научно-популярных мероприятий на самом деле тоже не такая уж большая. Да, когда ты находишься, назовем это так, в «тусовке», складывается ощущение, что каждый день где-то идут три-четыре параллельные лекции, и приходится все время выбирать, куда сходить, где каких друзей послушать. Но на самом деле огромная часть аудитории еще просто не охвачена, и не потому, что люди этого не хотят. Моя личная практика показывает, что им всегда интересно. Сейчас из-за самоизоляции я много езжу в такси, и когда уезжаю с работы, водители всегда спрашивают: «Из университета?», об этом мы начинаем разговаривать, и ни разу еще не было кого-то, кому было бы не интересно узнать про науку. Так что желание есть, но против людей играет отсутствие свободного времени. У многих семей выживание сейчас, к сожалению, стоит на первом месте, и у людей просто нет, скажем, пространства свободы в голове на досуг. Онлайн частично эту проблему снимает. Например, одно время с коллегами из компании Future Biotech мы делали трансляции на игровые сервисы, такие, как Twitch. Люди туда приходят посмотреть стримы геймеров, и видят рядом какую-то лекцию, заходят посмотреть, что такое странное происходит, и действительно интересуются. Даже таким случайно заскочившим школьникам это интересно, и мне кажется, это все тоже работает на их привлечение. Думаю, это гигантский канал и для привлечения абитуриентов, и для повышения популярности профессии, который мы пока не используем. И это наша гигантская проблема, потому что в России люди в целом не очень понимают, что такое наука, чем ученые вообще занимаются. Что ходить далеко — я сам, как человек из маленького индустриального города, до поступления в университет вообще не знал, как работает академическая наука, зачем ученым стажировки, что такое публикации. А импакт-факторы, рейтинговые журналы, квартили вообще были понятиями из другой вселенной. 

— То есть усилия популяризаторов сейчас нужно сосредоточить на том, чтобы захватить новые площадки? 

— Представленность, конечно, нужно повышать. Но вообще «нужно» — плохое в этом смысле слово. Потому что по крайней мере в моем окружении все коллеги и друзья, кто занимается популяризацией, делают это просто for fun. И для меня эта мотивация тоже главная. Если бы я не получал профессиональное удовольствие от процесса, я бы этим, конечно, не занимался. Разумеется, если в условиях грантов нам будут писать «напишите популярную статейку», все будут писать, но что из этого выйдет, другой вопрос. Хорошая научная коммуникация, как и любая работа, требует времени, усилий, подготовки. Нужно изучить теоретическую базу в этой области, понять, какие есть стратегии коммуникации, как, что и кому стоит рассказывать, какие приемы можно использовать, от каких стоит воздержаться, как ваши знания распылять по аудитории, по площадкам. Надо определить удобные для себя форматы и площадки, потому что тут тоже много нюансов. Я знаю немало замечательных лекторов, которые вживую выступают изумительно, но, если их посадить перед камерой с той же темой, более унылого зрелища вы не найдете. И я считаю, что заставлять людей заниматься коммуникациями категорически нельзя. Можно к этому побуждать, привлекать, показывать, какие есть возможности, давать попробовать. Но заставить быть научным коммуникатором невозможно, это совершенно провальная стратегия. 

Екатерина Ерохина ​​

Фото: Mayo Clinic/Flickr/DCU/Open QCM/Indicator.Ru 

В выпусках новостей нет-нет, да и мелькнет сообщение о том, что при раскопках на территории области было найдено холодное оружие прошлых столетий. Иногда археологи говорят о «статусном холодном оружии». О том, что это такое и какую пользу из таких находок извлекает наука – в очередном интервью с профессором Новосибирского государственного педагогического университета, доктором исторических наук, ведущим научным сотрудником ИАЭТ СО РАН Андреем Бородовским.

– Андрей Павлович, какое холодное оружие называют «статусным»?

– Статусным называют оружие определенного типа, которое является неким символом принадлежности к определенному социальному слою, и оно может отличаться от схожих типов оружия, относящихся к штатному вооружению различных воинских подразделений. Статусное холодное оружие, к примеру, дворянства и купечества имело свои отличительные признаки, не имеющие отношения к собственно боевым качествам, но несущие информацию именно о социальном статусе его владельца.

– И когда оно впервые появилось на территории нашей области?

– Как категория материальной культуры – еще в раннем железном веке, когда здесь шло формирование разных страт (социальных групп) общества ранних кочевников. А второй раз, оно появилось здесь в период присоединения территории Приобья к Российской империи вместе с дворянами, купцами, которые имели его в своем обиходе.

– И как часто встречаются такие находки?

– Новосибирск – довольно молодой город, основанный вдали от центра Российской империи, и потому рассчитывать на такое количество подобных артефактов, как в Москве, Петербурге или, к примеру, Казани, не приходится. И все-таки здешняя территория достаточно богата на подобного рода находки. И среди них попадаются очень интересные экземпляры. Например, не так давно в районе Мочище была найдена шпага Петровского времени. Как она сюда попала, пока является загадкой. Но это полноценная европейская боевая шпага времен Петра I, схожее оружие можно увидеть в экспозиции Красноярского краеведческого музея. Наша шпага пока, к сожалению, не выставляется, но я думаю она бы украсила экспозицию нашего краеведческого музея, посвященную вещам XVIII века.

Другой пример связан с именем одного из основателей нашего города Николая Михайловича Тихомирова. Когда в 1971 году, в результате прокладки кабеля на тротуаре Красного проспекта, у храма Александра Невского,  был вскрыт его склеп, там тоже была найдена его шпага, являющаяся статусным дворянским оружием. Эту шпагу в настоящее время можно увидеть в Краеведческом музее.

– Такое оружие пользуется большим интересом коллекционеров…

– Коллекционерам интересны, прежде всего, купеческие сабли, которые отличаются большим разнообразием. Но при этом не так широко известны, как другие виды холодного оружия.

– А какие-то интересные сабли у нас тоже находили?

– Да. Несколько лет назад на затопленной территории старого Бердска была найдена сабля купца I гильдии. Я долгое время пребывал в заблуждении о том, что это сабля японского происхождения, поскольку на ее гарде был нанесен рисунок, напоминающий хризантему. В Японии, как известно, это был знак императора. Но при детальном изучении выяснилось, что это именно купеческая сабля, достаточно позднего образца (конец XIX – начало ХХ веков). Правда, имя владельца точно пока не установлено, существует два версии. Согласно одной из них она могла происходить из склепа купца В.А. Горохова. По другой версии сабля могла принадлежать статскому советнику Н.М. Ларионову. Два этих элитарных захоронения распологались так же у храма (Сретенской церкви с. Бердское). Однако, все эти версии являются в настоящее время дискуссионными.  

– С коллекционерами понятно, а какую научную ценность имеет статусное холодное оружие?

– Археология Новосибирска начала прошлого века практически не изучена. Одно время казалось, что там и изучать-то особо нечего. А на деле вышло, что мы в этом плане не хуже многих городов нашей страны. Да, в столицах и даже многих губернских центрах таких находок, по определению, больше, но мы видим, что маленький Новониколаевск, только что обретший статус города, сразу был обставлен всеми атрибутами, присущими Российской империи. И наука, через такого рода артефакты, как статусное оружие, позволяет представить социальную структуру общества, которое проживало здесь вплоть до 1917 года.

А если смотреть в более широком плане, то через шпагу Тихомирова можно рассматривать традицию, введенную еще Петром I. Потому что, хотя шпаги на Руси были известны еще со времен Бориса Годунова и Василия Шуйского, именно первый император нашей страны сделал их статусным дворянским оружием. А купеческие сабли – интересный показатель отношения империи к своему предпринимательскому классу. Оно, как мы знаем, было далеко не однозначное, но Николай I даровал им эту привилегию (сабли), чтобы подчеркнуть их статус, значение этого сословия (верхней его части, поскольку речь шла о купцах I гильдии) для Российской империи.

Сергей Исаев