Новый полимер для рентгеновской литографии

Ученые Новосибирского института органической химии СО РАН (НИОХ СО РАН) синтезировали акрилат-силоксановый гибридный мономер – фотополимерный материал c добавлением кремния, который обладает чувствительностью к синхротронному излучению (СИ) и хорошо подходит для создания сложных микроструктур на твердых подложках методом рентгеновской литографии. Ключевая сфера применения данной технологии – производство микросхем, при этом зачастую используются дорогостоящие импортные полимеры, например, на основе эпоксидной смолы. Новый материал может стать хорошей альтернативой зарубежным аналогам. Эксперименты с использованием СИ, проведенные специалистами Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), подтвердили его эффективность. Результаты представлены в журнале «Химия высоких энергий».

Рентгеновской литографией называют одну из наиболее распространенных технологий получения наноструктур, которая широко используется в микроэлектронике. Ключевой этап данной технологии предполагает нанесение на обрабатываемую поверхность тонкого слоя фотополимерного материала (резиста), который засвечивается рентгеновским излучением через непрозрачный шаблон с заданным рисунком. В результате в областях, открытых для облучения, запускается реакция полимеризации и резист твердеет, а в областях, закрытых шаблоном, он остается вязким и удаляется при дальнейшей обработке. Таким образом, на поверхности формируется необходимый рельеф.

В настоящее время для получения наиболее сложных «высокоаспектных» микроструктур зачастую используются дорогостоящие резисты зарубежного производства. Специалисты НИОХ СО РАН синтезировали материал под названием «акрилат-силоксановый гибридный мономер», который хорошо подходит для создания таких микроструктур и может стать достойной альтернативой импортным аналогам.

«Высокоаспектные структуры можно сравнить с небоскребами в микромире. Такие структуры и элементы на их основе могут быть получены с помощью синхротронного излучения, - рассказывает научный сотрудник НИОХ СО РАН, кандидат химических наук Дмитрий Деревянко. – В ИЯФ СО РАН для этих целей традиционно используется импортный фоторезист на основе эпоксидного мономера. Мы же разработали альтернативный вариант: гибридный мономер, в состав которого входят акрилатные (органические) группы, участвующие в реакции полимеризации, а также силоксановые группы, которые содержат кремний, и придают конечному материалу твердость. Совместно со специалистами ИЯФ СО РАН мы подобрали условия полимеризации и продемонстрировали возможность записи микроструктур на новом материале».

Для отработки технологии рентгеновской литографии с применением синхротронного излучения специалисты Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения ИЯФ СО РАН использовали специальную экспериментальную станцию «LIGA-технология и рентгеновская литография», работающую на накопителе ВЭПП-3.

«Синхротронное излучение обладает высокой проникающей способностью, а также минимальной расходимостью электронного пучка, – комментирует старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физических наук Борис Гольденберг. - Эти уникальные свойства СИ позволяют формировать структуры с микронными размерами и вертикальными стенками глубиной до нескольких сотен микрометров. Полученные микроструктуры могут использоваться в качестве оптических элементов для рентгеновского диапазона или элементов для микромеханических структур».

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.

 

Станет ли уголь в России «чистым» топливом?

Беседа с экспертом Комитета по энергетике Государственной Думы РФ, лидером консорциума «Феникс» Андреем Калачёвым

Часть Первая: Энергетика на пересечении экологии и экономики

– Андрей Иринеевич, Вы профессионально занимаетесь вопросами экологизации объектов угольной энергетики. Если я не ошибаюсь, в декабре 2014 года Вы приняли участие в «круглом столе», организованном мэрией города Новосибирска. Мероприятие было посвящено проблеме утилизации золошлаковых отходов. Ваш доклад был ключевым. В числе участников, кстати, были представители компании СИБЭКО. Скажите, произошли ли за истекший период какие-то подвижки в этом направлении? Удалось ли Вам добиться внимания к этой проблеме как со стороны государственных деятелей, так и со стороны представителей генерирующих компаний?

– Да, было такое мероприятие. На тот момент я считал, что всё зависит от энергетиков и надо лишь их убедить в целесообразности экологической модернизации угольных станций, помочь с проектированием, и проблема будет решена. Однако всё оказалось намного сложнее. Начну издалека. Дело в том, что энергетики, как люди рациональные, действуют, исходя из тех обстоятельств и правил игры в своём «монастыре», которые им установило Правительство, и которые сложились в их узком и довольно закрытом мире. Есть целый ряд законодательных требований Правительства РФ (ФЗ №35 и №190) к смыслу функционирования энергетики, которые сводятся исключительно к «надёжности обеспечения электроэнергией и теплом потребителей в РФ». Это привело к отсутствию модернизации Угольных ТЭС (УТЭС) и к производству электроэнергии и тепла, по сути, «любой ценой». В таких условиях нет места экологичности производства энергии и снижению её себестоимости. Поэтому цена на электричество и тепло у нас всё время растёт. Хорошо ещё, что этот рост пытается обуздать ФАС - по формуле «инфляция минус».

Такое ценообразование, в свою очередь, не стимулирует модернизацию УТЭС. В результате мы видим, что даже наши новые станции (Сахалинская ГРЭС-2, СовГавань ТЭЦ, Приморская ТЭЦ) построены на технологиях 60-70-х годов прошлого века и являются самыми дорогими в мире!  Средняя цена 1КВт мощности составляет, при сегодняшнем курсе рубля к доллару, 4450 $/КВт. В США это 3121 $/КВт, В Южной Корее новая УТЭС на 2080 МВт (2 блока на ультрасверхкритических параметрах и полный комплекс экологизации) стоит 1310 $/КВт.  При этом у новых российских УТЭС нет очистки отходящих газов от окислов серы и азота, а Система Сухого Золошлакоудаления (ССЗШУ) ориентирована на отправку ЗШОтходов на отвал, а не на утилизацию ЗШПродуктов. Минэнерго РФ ведёт технологическую политику по техническим регламентам по проектированию Тепловых Электростанций (ТЭС) (ВНТП-81) и технологическим параметрам выбросов (ИТС НДТ 38), которые до сих пор находятся на уровне советских технологий 50-70-х годов 20-го века. Можно сравнить требования к технологическим выбросам в РФ и в ЕС, и в Китае. Специально привожу таблицу (кликабельно):

Нормативы выбросов угольных ТЭС

Конечно, нам необходимо ориентироваться на Китайскую модель. В Китае, кстати, сейчас строится 257 ГВатт угольной генерации, не смотря на всё развитие ВИЭ, но это абсолютно новая угольная генерация, где решены все экологические проблемы, кроме выбросов СО2 (значительно сокращены по удельным значениям). Но лично я считаю, что антропогенные выбросы СО2 не являются первопричиной потепления климата на планете и используются только как инструмент влияния на страны, экономика которых основана на углеродных технологиях. Однако это уже другая история.

На период того совещания в мэрии Новосибирска мы, консорциум «Феникс», начали переговоры с компанией «СИБЭКО» о пилотном проекте ССЗШУ-100, ориентированном на 100% утилизацию. Их единственным стимулом была скорая переполняемость золоотвалов Новосибирских ТЭЦ-2, ТЭЦ-3 и ТЭЦ-5, которая может поставить крест на бизнесе, генерирующем миллиарды рублей выручки на продаже электроэнергии и тепла, но политика продажи этого бизнеса прекратила данные переговоры.

Если говорить о подвижках, то они небольшие, но всё-таки есть.

Первое, уже неформально энергетиками признаны все основные идеи по экологизации угольной генерации, которые пропагандирует Консорциум «Феникс» (см. www.ksfenix.ru). Осталось формализовать это через решения Правительства РФ. В данный период мы активно участвуем в создании Минэнерго РФ «Комплексного межведомственного плана крупнотоннажной утилизации ЗШО УТЭС в РФ». Планируется, что к сентябрю 2020 он будет готов и получит статус Распоряжения Правительства РФ.

Второе, при Комитете по энергетике Государственной думы РФ в 2017 г. создана Рабочая группа экспертов по экологизации угольной генерации (ЭУГ), которая готовит законодательные инициативы по ЭУГ.  

Третье, активизировалась Межрегиональная Ассоциация «Сибирское соглашение» (МАСС) в направлении экологизации угольной генерации, которая объединяет всех губернаторов СФО.

Четвертое, новые УТЭС в РФ (Сахалинская ГРЭС-2, ТЭЦ СовГавань, Приморская ТЭЦ), которые строились после 2015 года спроектированы с Системой Сухого ЗолоШлако Удаления, что уже большой шаг вперёд по сравнению с Системой Гидро ЗШУ (превалирует на Новосибирских УТЭС).

Пятое, в генерирующих компаниях идёт процесс перевода ЗШОтходов в ЗШПродукты, и формируются маркетинговые структуры по реализации ЗШП. Пока это касается в основном гидратированных ЗШСмесей на отвалах. В СГК в 2019 году, особенно с приходом нового руководства в лице Генерального директора Степана Александровича Солженицына, усилилась работа по реализации ЗШП всех УТЭС, принадлежащих этой компании, а это уже - 25 УТЭС и свыше 50% всех ЗШО, ежегодно вырабатываемых в РФ. Мы ведём активные переговоры с СГК по реализации пилотного проекта по ССЗШУ-100 на одной из их УТЭС. Так что можно сказать, что нам удалось добиться внимания со стороны и государственной власти, и генерирующих компаний к проблематике экологизации УТЭС. Пока в основном - к утилизации ЗШПродуктов.

– В своих публичных выступлениях Вы утверждаете, что в сфере энергетики и в сфере экологии у нас в стране до сих пор нет заметных подвижек. С чем это связано, на Ваш взгляд?

– Хороший вопрос! Считаю, что это связано с фундаментальными причинами, в основе которых лежит старый принцип советской и российской экологической политики. В СССР он звучал как «Мы не можем ждать милости от природы» и должны брать от неё всё, что нужно для процветания страны, а в современной России он сводится к представлению о том, будто «Экономика и экология - категории несовместимые». Поэтому экологизация экономики рассматривается Лицами, Принимающими Решения (ЛПР), как обременение экономики. Только проблема заключается в том, что в современном мире модернизация энергетики практически по всем направлениям связана с её экологизацией. Это и повышение КПД-цикла энергоблоков, и снижение удельного расхода топлива, и снижение технологических выбросов по окислам серы и азота, и утилизация золы и шлака и т.д.  У нас же ЛПР этого не понимают. Поэтому я считаю, что пока ужесточение экологических требований будет рассматриваться только как обременение экономики, мы не сдвинемся ни в модернизации энергетики, ни в улучшении экологической обстановки в стране. Экологию необходимо монетизировать! Она должна стоить реальных денег. В рыночной экономике то, что бесплатно, не учитывается в процессе принятия хозяйственных и макроэкономических решений. Конкретные предложения, кстати, я подробно изложил в отдельной публикации.

– Как Вы оцениваете Национальный проект «Экология»? Насколько он соответствует Вашим ожиданиям?

– История с НП «Экология» - это сложная история. С одной стороны, ничего более амбициозного в плане решения экологических проблем в нашей стране еще не было. Национальный проект, - это организационная форма, которая помогает сконцентрировать силы и средства, прежде всего - государственного аппарата, на решении конкретных задач. Это очень интересный метод, но, к сожалению, в наших современных реалиях он работает слабо. Я ещё в ноябре 2018 года - на выступлении в Законодательном Собрании Нижегородской области - заявил, что с такой финансовой основой НП «Экология» выполнен не будет. Тогда Минфин РФ насчитал 48 ошибок в системе финансирования этого НП.  Практика показала мою правоту.

К сожалению, проверки Генеральной прокуратуры и Счётной Палаты РФ показали крайне слабое выполнение финансовых и целевых показателей НП «Экология» в 2019 году. Чиновники Минприроды РФ постоянно меняются и не могут организовать правильную работу по разным фундаментальным причинам, и прежде всего - в корне неверной Государственной экологической политики. Внебюджетные источники практически в очень малой части вносят свой вклад в реализацию целевых показателей НП. Хотя всё должно быть ровно наоборот! Этот вклад разбалансирован.

Так, государство должно вложить всего 700 млрд. рублей (17%) а бизнес - 3,3 трлн. рублей. (83%), которых у него нет. При этом государство является главным выгодоприобретателем от решения экологических проблем в стране, но свою часть профинансировало в 2019 году с серьёзным нарушением плановых значений. Сейчас Правительство РФ изымает из НП «Экология» более 15 млрд. рублей в свой резервный фонд. Даже обсуждается тема о закрытии или значительном сокращении целевых показателей этого НП в связи с экономическим кризисом. Поэтому я считаю, что заявленные цели и целевые показатели НП «Экология» не будут выполнены в большей части или будут профанированы. Чиновники уже протащили через Государственную Думу РФ термин «Энергетическая утилизация», что позволит резко поднять целевые показатели НП по утилизации отходов благодаря сжиганию ТКО на мусоросжигательных заводах.

С другой стороны, этот национальный проект проявил огромное беспокойство российского народа к экологическим проблемам страны, и власти вынуждены это учитывать. Проблематика экологизации экономики России и улучшения окружающей среды всё сильнее выходит на первый план внутренней политики, поэтому мы видим реальные шаги по рекультивации полигонов и мусорной реформе, но пока эта реакция происходит именно там, где общественное влияние наиболее заметно. Яркий пример, - отмена проекта крупной мусорной свалки в Шиесе (Архангельская область), а также наведение порядка с полигонами в Московской области, власти которой, увидев сложности в вывозе своего мусора в другие области России, решили разобраться со своими полигонами. Всё это делается за государственный счёт, что лично я считаю признанием неэффективности существующей государственной экологической политики. Минприроды РФ до сих пор не создало законодательной основы для рекультивационных фондов по полигонам ТКО и отвалам производственных отходов (в том числе ЗШО УТЭС), нет жестких требований по системам утилизации фильтрата и дегазации свалочного газа. Они имеют рекомендательный, но не обязательный характер и механизмы.

– Вернемся к Новосибирску. Как мы знаем, не так давно в компании СИБЭКО сменился собственник. Его первым общественно-резонансным действием стал перевод ТЭЦ-5 на бурый уголь. Несмотря на заверения новых руководителей в том, что такой шаг не привел к ухудшению экологической ситуации в городе, общественное мнение на сей счет все равно остается отрицательным. Как Вы оцениваете способность нового собственника к реализации инновационных решений, имеющих экологическую направленность?

– Я уже частично говорил об этом выше, но могу сказать следующее. Для Новосибирских ТЭЦ работа на бурых углях не было чем-то новым. Так ТЭЦ-3 работала именно на бурых углях, ТЭЦ-2 работала и на каменном, и на буром угле. Проблема чисто техническая, и связана она с необходимостью определённой реконструкции топливо-подачи и решением проблем шлакования котлов. Проблемы все решаемы и на ТЭЦ-5 (а это около половины тепла города) c ними уже справились, установив аппараты обдувки поверхностей нагрева котла. С другой стороны, почти в два раза снизилось образование ЗШО в связи с пониженной зольностью ирша-бородинских бурых углей. Так, если раньше годовой выход ЗШО Новосибирской ТЭЦ-5 доходил до 500 тысяч тонн, то сейчас он находится на уровне 192 тысяч тонн (в 2019 году). Я лично знаком с новым руководством СГК и считаю его компетентным и нацеленным на развитие компании, что, кстати, проявляется и в большой программе приобретений УТЭС, которую сейчас проводит СГК. Дело в том, что эти приобретения имеют смысл только в случае наличия планов по увеличению капитализации этих станций, а для этого нужна модернизация, о чем я говорил выше. Эта модернизация, особенно в угольной генерации, может идти на 90% только в русле экологизации технологии производства электроэнергии и тепла на угле. Поэтому, понимая это, собственник компании СГК и усилил её таким современным руководителем, как Солженицын Степан Александрович, имеющим американское энергетическое и экологическое образование. Уверен, что в ближайшее время мы узнаем о серьёзных проектах СГК по экологической модернизации своих УТЭС. Если и начнётся эта экологическая модернизация, то именно с СГК, которая полностью основана на частном капитале. Другие крупные генерирующие компании, такие как Интер РАО, Газпромэнергохолдинг, РусГидро и Иркутскэнерго, пока слабо проявляют себя в плане экологизации угольной генерации которая имеется в их активах. Так что жителям Новосибирска в определённом смысле повезло, что собственником УТЭС этого города является именно СГК.

Беседовал Олег Носков

Окончание следует

Арктика без мерзлоты

Северным городам необходимо возрождать системы мониторинга и контроля вечной мерзлоты, поскольку процессы ее деградации несут угрозу множеству построенных в Арктике зданий и других сооружений. Такое мнение выразили опрошенные ТАСС ученые, занимающиеся изучением этой проблемы.

Двадцать девятого мая на ТЭЦ-3 Норильско-Таймырской энергетической компании (НТЭК, входит в группу "Норникель") произошел разлив около 21 тыс. кубометров дизельного топлива. Оно попало в землю и реки, общая площадь загрязнения составила 180 тыс. кв. м. Устранение последствий и ущерба, причиненного розливом, займет несколько лет. Предварительная причина повреждения и разгерметизации бака топливохранилища - просадка свай, вызванная таянием вечной мерзлоты.

Климат и не только

Как рассказал ТАСС кандидат технических наук, научный руководитель Арктического мерзлотно-исследовательского центра (АМИЦ) Михаил Елесин, ученые установили, что температуры грунта в Норильском промышленном районе повысились в среднем на 0,5 - 1 градус Цельсия. Изменения климата вызывает нарушение вечномерзлых грунтов, по прогнозам исследователей, Норильск войдет в зону с поверхностной деградацией сплошной мерзлоты к 2150 году.

По словам Елесина, со времен СССР,  "строительство зданий велось здесь по принципу сохранения вечной мерзлоты, поэтому уже сейчас науке нужно искать пути решения этой проблемы, иначе всем постройкам грозят риски".

Кроме климатических изменений, на состояние фундаментов зданий влияют множество других факторов, отметила директор Арктического мерзлотно-исследовательского центра (АМИЦ), доктор экономических наук Жанна Петухова. Это и изменение физико-механических свойств грунтов на застроенной территории, изменение направлений движения подземных вод, состояние эксплуатации зданий и сооружений, обеспечение достаточного вентилирования подполий, своевременная очистка территории от снега, качество строительных материалов, применяемых при ремонте конструкций. Контролировать фундаменты зданий, по ее словам, можно было бы помощи инструментальных пунктов наблюдений - температурных трубок.

 "Лишь 45% жилых домов оборудованы такими скважинами. Их количество и глубина недостаточны для определения геотермического режима и надежности грунтовых оснований. Контроль и анализ состояния вечномерзлотных грунтов можно было бы проследить по сети опорных глубоких скважин, которых в настоящее время в Норильске нет", - отметила Петухова.

Она напомнила, что ранее мониторинг велся по одной глубокой опорной геотермической скважине, расположенной на Ленинском проспекте: при заложении в 1959 году ее глубина была 200 метров, в 1975 году сократилась до 75 метров, сейчас составляет около семи метров.

Онлайн-мониторинг

Около 65% территории России составляют районы вечной мерзлоты. В частности, в Норильском промышленном районе, одном из крупнейших в России, толщина слоя вечной мерзлоты превышает 150 метров. Здания и сооружения построены на сваях глубиной заложения до 40 метров, часть из них опирается на скальные массивы, другая, что называется, "висит" в мерзлоте (вморожена в мерзлоту).

Температурную трубку глубиной до 200 метров, с помощью которой ученые будут отслеживать состояние вечной мерзлоты, планируют пробурить в Норильске в 2020 году.

"Мы решаем вопрос по бурению хотя бы одной температурной трубки глубиной 200 метров, на которой мы могли бы отслеживать состояние грунта на каждом метре. Это даст нам понимание, насколько изменения климата будет влиять на мерзлоту на глубине. Уже выбрано место, это будет проспект Молодежный, установим там над скважиной специальную будку и в режиме онлайн сможем получать данные. Из-за пандемии вопрос бурения и оборудования данной скважины затянулся, но мы планируем сделать это уже в 2020 году", - сказала Петухова.

Кроме того, норильские ученые формируют базу по состоянию всех фундаментов и зданий в городе с использованием всех параметров: от температуры грунта и воздуха до геофизических и геодезических данных. По словам Петуховой, планируется подключить к мониторингу искусственный интеллект, что позволит оперативно получать данные по любому объекту. "Я думаю, что результаты будут к началу следующего года", - подчеркнула директор центра.

Муниципальный контроль

Система муниципального мерзлотного надзора необходима во всех городах, которые существуют в условиях мерзлоты, считает кандидат географических наук, научный сотрудник Института мерзлотоведения СО РАН Никита Тананаев. "Важнее, когда мониторинг мерзлоты проводит именно муниципальная система, а не федеральная или региональная. Это позволит правильнее реагировать на ситуацию на местах, основываясь на оперативных данных", - отметил эксперт.​ По словам ученого, как в Якутии, так и на севере Красноярского края глубина, до которой не доходят сезонные колебания температуры почвы, составляет 12-14 метров. "Есть разные подходы к измерению температур - одной глубокой скважиной или множеством менее глубоких", - уточнил он.​

В 2000-е годы такая система была внедрена в Якутске. "Было принято решение о бурении скважин глубиной до 20 метров. Второй показатель - температура на глубине один метр. Таких скважин в Якутске пробурили много. Проводятся наблюдения, заказчиком которых являются муниципальные власти", - отметил Тананаев, уточнив, что система показала эффективность в мониторинге мерзлоты на муниципальном уровне. По словам спикера городского совета депутатов Норильска Александра Пестрякова, муниципалитет на протяжении последних лет ведет работу с федеральными и региональными властями о наделении органов местного самоуправления полномочиями мониторинга состояния вечной мерзлоты.

"Сейчас полномочия по контролю за теми или иными воздействиями на вечномерзлые грунты при проведении различных работ есть только у региональных и федеральных органов власти. Но Красноярский край большой, наша территория удаленная и труднодоступная, что осложняет проведение надлежащего контроля. Делегирование таких полномочий на места помогло бы в значительной мере повысить контроль над состоянием мерзлоты и, как следствие, минимизировать риски аварийных ситуаций на зданиях и сооружениях", - сказал ТАСС Пестряков, подчеркнув, что проблема касается не только Норильска, но любого другого арктического города.

Он добавил, что подобная структура могла бы взять на себя и функции, которые сейчас у управляющих компаний. "Точные и правильные заключения о мерзлоте, ее исследования, состояния фундаментов - это большая серьезная научная работа. В городе восемь УК, получается, что в каждой из них должен работать ученый в этой области. Эффективнее, на мой взгляд, это централизовать", - отметил Пестряков.

Как рассказал ТАСС директор института Михаил Железняк, мероприятия по обеспечению устойчивости инженерных сооружений в криолитозоне не всегда затратны. ​"Это могут быть простые мероприятия - например, зимой - очистка территории от снега, а летом, уменьшение инсоляции за счет теплоизоляционных или отражающих покровов", - отметил собеседник агентства.

 

«Инь и Янь» в регенерации у растений

Ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН совместно с коллегами из НГУ, а также из Бельгии и Сингапура исследовали процесс регенерации стволовых клеток в корне после повреждений и роль, которую выполняют два активных вещества в этом процессе. Результаты работы опубликованы в свежем номере PNAS.

Эта работа стала очередной в ряду совместных исследований механизмов регенерации с участием ауксина и белка ERF115 (этот белок относится к транскрипционным факторам и запускает процесс деления стволовых клеток вокруг поврежденного участка).

– О том, что ауксин способствует заживлению повреждений у растений, известно достаточно давно, однако, как у любого “лекарства”, у ауксина есть масса особенностей «приема» и побочных эффектов. Мы изучаем механизмы влияния ауксина на заживление у растений, что позволит в дальнейшем ускорять процесс «выздоровления» у растений, - рассказала заведующая сектором системной биологии морфогенеза растений ФИЦ ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Виктория Миронова.

Ранее и ауксин, и белок ERF115 уже становились объектами исследований, но их изучали порознь, теперь же ученым удалось показать, что они работают взаимосвязано. После того, как корень растения получает повреждение, ауксин накапливается в тканях вокруг этого места и усиливает выработку на этом участке белка ERF115. Тот, в свою очередь, заставляет соседние клетки делиться как стволовые, восстанавливая ткань на месте повреждения. И одновременно он вызывает повышение чувствительности клеток к ауксину в прилегающих тканях.

Теперь весь этот процесс описан в виде математической модели, созданной новосибирскими учеными на основе экспериментального материала, собранного их зарубежными коллегами. А значит, его можно не только анализировать, но и экстраполировать на другие случаи повреждения и регенерации у растений.

Понимание того, как растение восстанавливается в ответ на какие-то повреждающие действия, актуально не только биологам, но и практикам. В частности, тем, кто занимается выращиванием деревьев и кустов, поскольку в случае повреждения ствола или при проведении прививки растений для их размножения, действуют схожие механизмы (хоть и со своими особенностями), что и при восстановлении поврежденных корней.

– Сами обработки ауксином поврежденных растений применяются давно, но, по итогам нашего исследования, мы можем говорить, что поливать непосредственно место повреждения или прививки не очень эффективно, лучше чтобы ауксин попал в сосудистую систему растения, а дальше фитогормон сам будет распространяться по тканям растения сверху вниз, находить поврежденные участки и накапливаться в нужном количестве, - пояснила Виктория Миронова.

Впрочем, она и ее коллеги по проекту все же больше занимаются вопросами фундаментальной науки. А выработкой практических рекомендаций для садоводов и лесников на основе созданной учеными модели должны заниматься уже другие специалисты. В Бельгии такой интерес уже проявляется. Возможно, трансляция результатов в прикладную сферу пройдет и у нас, опыт сотрудничества с коллегами из красноярского Института леса у ученых ИЦиГ уже имеется.

Тем временем, авторы работы продолжают исследования механизмов регенерации растений, которые отличаются заметным разнообразием: одни задействованы в ответ на холодовой стресс, другие – на механические повреждения, третьи – в случае отравления токсинами и т.д. Моделирование того, как растение защищается от внешних угроз важно, как биологам, так и аграриям, поскольку такие модели позволяют быстро формировать эффективную стратегию защиты урожая в зависимости от ситуации.

Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (18-74-10008).

«Мы можем остаться без семян»

30 июня состоялось очередное заседание президиума РАН. Помимо итогов Общего собрания, члены президиума обсудили актуальные волнующие вопросы отечественной науки. Одна из важных проблем — ошибки в организации сельскохозяйственных наук. Ситуацию прокомментировали президент РАН Александр Сергеев, академик РАН Юрий Лачуга и вице-президент РАН Ирина Донник.  

"Сельскохозяйственная наука — это не только приложение к полю или ферме. Это большой объем фундаментальных исследований. Генерировать научный задел должны, в том числе академические институты,  в которых отсутствует зачастую должное финансирование, приборная база, — отметил президент РАН Александр Сергеев. На сельское хозяйство сейчас работают не только институты сельского хозяйства, но биологические и химические научные организации. Эта область становится по-настоящему междисциплинарной.  <...> Министерство сельского хозяйства тоже можно понять — они не получают желаемого потока сгенерированного знания в конкретные приложения. При этом перед ними поставлена задача удвоить экспортные поставки и довести их объем до 45 млрд долларов. Но они понимают, что такой объем действительно сложно обеспечить. Я считаю, что необходимо поделить ответственность между министерством сельского хозяйства, Российской академией наук и министерством науки и высшего образования". 

Обеспокоенность выразила и вице-президент РАН Ирина Донник: 

"Мы можем остаться без семян. Предприятия опытного производственного хозяйственного, которые были созданы для семеноводства, регулируются министерством науки и высшего образования. Чаще всего такие предприятия реструктуризируют. А кто будет семена производить? Также министерство не должно бездумно отдавать земли, которые временно не задействованы." 

"Мы должны больше внимание уделять учхозам. Основная проблема в том, что отсутствует среднее звено", — подвел итог президент РАН. ​​ 

​​Анастасия Пензина 

Глобальное «переформатирование»

Совсем недавно представитель компании Goldman Sachs Джефф Керри, выступая на брифинге для СМИ, сделал сенсационное утверждение: по его словам, сокращение деловых поездок содействует снижению спроса на нефть на 2-3 миллиона баррелей в день. Как нетрудно догадаться, отказ руководителей компаний от привычного стиля работы был вызван пандемией. К счастью, у них был выбор, поскольку в наше время существует «цифровая альтернатива», и теперь деловые совещания и переговоры можно осуществлять дистанционно – в формате видеоконференций.

Дфефф Керри обратил внимание на то, что в роли альтернативы традиционным деловым совещаниям может стать платформа Zoom и тому подобные сервисы для проведения видеоконференций и семинаров. Наверное, кому-то такое обращение к «цифре» покажется временной мерой, и когда минует угроза заражения - считаем мы, - всё вернется на круги своя. Однако ситуация не столь проста, как кажется на первый взгляд. Возможно, мы имеем дело с радикальным изменением поведенческих стереотипов и отказом от привычных потребительских запросов. Некоторые компании уже начали перестраивать свою работу под указанный видео-формат. И совсем не исключено, что он будет использоваться не только в авральном режиме, а станет нормой. Пусть не сразу, но вектор перемен однозначно направлен в указанную сторону.

Именно эту мысль пытался донести до журналистов Джефф Керри. Конечно, наблюдаемое ныне падение спроса на нефть однажды закончится, и после окончания пандемии спрос обязательно поползет вверх. Мало того, он начнет расти так быстро, что производители не будут за ним поспевать, поскольку им понадобится время на то, чтобы расконсервировать скважины.

Однако, уточняет Дфефф Керри, базовый спрос покажет более низкий уровень именно из-за сокращения деловых поездок. Это изменение, конечно же, почувствуют авиакомпании, поскольку привычные маршруты окажутся недостаточно заполненными по указанной выше причине. Не исключено, что для восстановления спроса на авиаперелеты до уровня 2019 года потребуется несколько лет.

Честно говоря, оценки американского эксперта звучат весьма сдержанно. В его словах нет никакого глубинного анализа, тем не менее, констатация самого факта активного перехода компаний к формату видеоконференций в качестве альтернативы деловым поездкам, способна дать пищу для размышлений о нашем будущем.

Уже приходилось неоднократно слышать о том, что пандемия сделает мир неузнаваемым. Однако данное заявление страдает неточностью. Было бы нелепо приписывать вирусу такие социальные последствия. Причиной изменений становится не пандемия – она лишь выступает своеобразным катализатором процесса радикальных трансформаций нашего жизненного уклада. Но эти трансформации никогда бы не состоялись, если бы для них не было объективных предпосылок. Я имею в виду те технические достижения, которые сами по себе меняют наш мир, независимо от каких-либо угроз. Проблема лишь в том, что наши укоренившиеся привычки привязывают нас к прошлому, препятствуя широкому распространению инновационных решений. В этом случае пандемия подталкивает нас к тому, чтобы мы в полной мере оценили достоинства новых изобретений. Инструменты для видеоконференций – лишь один из наглядных примеров.

Чтобы понять логику развития, сделаю небольшое культурологическое отступление. Дело в том, что мы придерживаемся каких-то правил не только в силу рациональных соображений, а как раз в силу привычки, принявшей характер ритуала. Те же деловые поездки в условиях развития электронных коммуникаций могут оправдываться не их эффективностью, а тем, что «так принято». То есть за многие годы они закрепились в сознании в форме некоего культурного кода. Они принимаются по умолчанию как принципиально важный элемент рабочих обязанностей для представителей менеджмента, а любая попытка широко внедрить менее затратную альтернативу (те же видеоконференции) не принимается в силу чисто субъективных причин – «так не принято, так не солидно». Это чем-то напоминает историю с внедрением телеграфной связи. Статусные особы противились созданию подобного канала передачи информации, поскольку «депешу» нельзя-де отправлять без начальственной подписи. В силу схожей привычки мы воспринимаем всерьез любой переговорный и совещательный процесс только тогда, когда он проходит в рамках физического присутствия его участников в конкретном месте. Дистанционное общение как-будто делает такое мероприятие виртуальным, «ненастоящим». Но такое восприятие вытекает не из объективных оценок – оно является результатом укоренившихся в нашем сознании стереотипов.

Значение пандемии в том, что она помогла опробовать новый, «виртуальный» формат даже по принципиально важным для мировой экономики вопросам. Достаточно вспомнить апрельское соглашение между странами ОПЕК+ по сокращению добычи нефти. Соглашение вполне справедливо было названо «историческим», чему совсем не помешал тот факт, что переговоры участников прошли в формате видеоконференции. Получается, что для заключения столь важных договоренностей между целыми странами вполне можно обойтись без ритуальных «обнимашек» и застолий.

Надо ли уточнять, что привычка к помпезному обрамлению подобных встреч во многом является пережитком прошлого. Современные средства коммуникаций дают возможность решать серьезные вопросы без ритуального расточительства. Но чтобы внедрить такой формат, нужен был серьезный психологический импульс, способный обосновать столь решительный отказ от старой привычки. Пандемия стала для этого перехода веской причиной.

То же самое касается практически любого учреждения, включая и коммерческие структуры. Конечно, мы не можем утверждать, что в ближайшее время повсюду начнется массовая перестройка. Наверняка по мере снижения угрозы заражения многие компании будут возвращаться к привычному стилю жизни. Но не все. Директивно новый формат навязать невозможно. Однако есть один мощный фактор, способный повлиять на развитие этого процесса – снижение издержек как важный способ повышения конкурентоспособности. Возможно, сокращение числа деловых поездок и замена их видеоконференциями станет принципиально важным шагом для руководителей тех компаний, которые стремятся идти в ногу со временем. Это означает, что они будут внимательнее относиться к возможностям новых инструментов дистанционного общения, а потому сполна выявят их потенциал. Соответственно, повысится спрос на продукты такого рода, что, в свою очередь, лишь подхлестнет их дальнейшее развитие – уже с учетом новых реалий.

Напоследок необходимо сказать несколько слов о дистанционном образовании. Первый опыт уже был жестко раскритикован, хотя, как мы понимаем, такие вещи не могут успешно внедряться в авральном режиме («с колес»), поскольку к ним приходят постепенно, в силу открытия новых возможностей. В то же время нельзя не заметить, что пандемия поспособствовала тому, что на дистанционный формат обратили-таки внимание официальные лица. Отметим, что Интернет давно уже стал источником новых и полезных знаний, передающихся как раз по «виртуальным» каналам – через видео-уроки, вебинары, мастер-классы, электронные библиотеки. Этот мир живет и развивается параллельно со старым миром, но до последнего времени его существование не было институализировано ввиду того, что официоз (как всегда), находится в привычном старом мире оффлайн. Возможно, пандемия даст серьезный повод к тому, чтобы изменить свое отношение к формату онлайн, и вместо охранительной риторики перейти к конструктивному использованию тех возможностей, которые заключают в себе современные средства коммуникаций. Думаю, сегодня это очевидно даже для тех, кто всё еще воспринимает Интернет как «забаву» для молодежи.

И еще одно важное замечание. Недавно один предприниматель поделился своими проблемами: из-за режима самоизоляции продажи товаров в двух магазинах упали в два раза. В итоге один магазин пришлось банально закрыть, уволив двух продавцов. Зато, по словам собеседника, неожиданно выросли продажи через Интернет-магазин. Как нетрудно догадаться, теперь этому формату руководитель компании будет уделять более серьезное внимание, чем было раньше. Таким образом, пандемия оказала стимулирующее влияние даже на представителей малого бизнеса, подтолкнув их к расширению «цифровизации» услуг. Полагаю, что подобное переосмысление работы происходит сейчас во всем мире. Недаром кто-то верно заметил, что от пандемии в однозначном выигрыше оказались только «айтишники».

Константин Шабанов

Бактерии "от А до Я"

Два последних десятилетия отмечены быстрым прогрессом биоинформатики и соответственно ростом интереса к этой молодой научной дисциплине со стороны научного сообщества и высокотехнологичного бизнеса.  По мере развития экспериментального оборудования и информационных технологий, расширяется спектр фундаментальных и прикладных научных задач, которые удается решать с помощью биоинформатики.

Исследования в этой области составляют существенную часть научной работы, проводимой в рамках Курчатовского геномного центра мирового уровня, в число организаторов которого входит ФИЦ ИЦиГ СО РАН. Один из ключевых проектов – создание библиотеки моделей геномов на основе коллекций микроорганизмов, которыми располагают научные институты нашей страны.

Как отмечают участники проекта, речь не идет только о секвенировании генома, что в последние годы стало уже рутинной научной процедурой.

– Секвенирование дает нам последовательность генов в ДНК организма, но это лишь первый шаг, - рассказал ведущий научный сотрудник отделения «Курчатовский геномный центр ИЦиГ СО РАН», к.б.н. Сергей Лашин. – Следующий этап заключается в построении на основе геномной информации метаболической карты организма (какие биохимические реакции могут протекать в данном организме), а также карты генетической регуляции, с помощью которой мы показываем, как взаимодействуют между собой гены. А затем, на основе этих карт, мы уже строим математические модели, где описываем, как происходит синтез определенного целевого продукта этим микроорганизмом.

В итоге, ученые получают не только достоверные данные о потенциале конкретной бактерии для производства тех или иных необходимых промышленности продуктов, но и понимание, как с помощью современных генетических технологий можно менять параметры этого процесса (например, повысить интенсивность синтеза вещества или изменить какие-то его характеристики).

Одновременно с фундаментальными научными задачами, решаются и вполне прикладные: идет отбор микроорганизмов, потенциально пригодных для синтеза некоторых органических кислот, востребованных в производстве кормов для нужд сельского хозяйства. Проанализировав геномы двухсот с лишним микроорганизмов из коллекций, новосибирские биоинформатики отобрали 17 перспективных бактерий, которые теперь будут изучены более детально.

При этом, подчеркивают они, работа с остальными геномами была не напрасной, поскольку выявленные у них характеристики описаны и могут быть использованы для решения других задач. А список возможного применения микроорганизмов в биотехнологической промышленности постоянно расширяется: одни бактерии используют в синтезе сырья для фармакологической промышленности, другие – нефтедеструкторы – для ликвидации загрязнения окружающей среды нефтепродуктами (такими, как недавний разлив дизельного топлива в Норильске), третья – в процессах переработки мусора, позволяющих превращать отходы в полезный продукт (биотопливо и т.п.).

Поэтому глобальная цель проекта, реализуемого подразделениями Курчатовского геномного центра – создать библиотеку моделей всех микроорганизмов, входящих в коллекции институтов, а их порядка десяти тысяч. Такая библиотека станет мощным ресурсом для развития отечественной биотехнологической промышленности.

Одна из главных задач на этом пути – оптимизация самого процесса. Сам опыт подобного анализа и моделирования генома есть и у наших, и у зарубежных ученых, но обычно работа с одним геномом бактерии требует у исследователей от полугода до года работы. Теперь же требуется обработать тысячи геномов за пять лет. Очевидно, что это возможно лишь при максимальной автоматизации всех процессов.

– На сегодня хорошо автоматизирован лишь процесс самого секвенирования, есть решения в области построения «рамочных» полногеномных моделей, а вот уточнённые математические модели обычно по-прежнему требуют «доводки в ручном режиме», на что уходит много времени – отметил Сергей Лашин. – И сейчас мы, параллельно с анализом геномов из коллекций, работаем и над автоматизацией этой части работы.

Новосибирские ученые рассчитывают, что уже к концу года смогут создать готовую программную платформу, которая максимально сократит срок работы с отдельным геномом микроорганизма. Первые результаты работы над ней планируется обсудить на заседаниях специального симпозиума в рамках XII международной мультиконференции «Биоинформатика и системная биология» (BGRS/SB-2020), которая пройдет с 6 по 10 июля 2020 года в Новосибирске. Организаторы симпозиума рассчитывают не только на обмен опытом с российскими и зарубежными коллегами, но и на возможное сотрудничество в развитии этой платформы. Поскольку на сегодня ее аналогов в открытом доступе просто нет, а вот запрос на появление такого программного продукта очень высок.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Синергетический сад. Часть 3

Часть 1

Часть 2

Если вы читали инструкции для садоводов-любителей, то главное наставление, которое оттуда можно вынести, звучит так: «Копайте, копайте и перекапывайте!». Мы уже свыклись с этой максимой, и потому пребываем в уверенности, что чем чаще, чем тщательнее мотыжить и перелопачивать землю – тем лучше. Только так, якобы, мы сделаем ее более податливой и более рыхлой. Это давно уже стало стандартным правилом, о котором даже не принято задумываться: наши предки копали – и мы тоже копаем! Правда, при этом любой из нас, кто имеет солидный стаж работы в саду, прекрасно знает, что со временем плодородие участка неизбежно падает, земля становится «тощей» и плотной как асфальт. Но мы не унываем. Мы начинаем удобрять ее компостом и перегноем, и опять копаем, копаем и перекапываем… Через несколько лет всё повторяется снова.

Специалисты по пермакультуре считают такое усердие настоящим безумием и преступлением против природы. Самое большое безумие, на их взгляд,  – это глубокая перекопка с переворачиванием пласта. Истинная цена такого усердия – постоянное сокращение плодородных пахотных земель в глобальном масштабе. Повторять то же самое на своем участке – значит двигаться в том же направлении. Чтобы не повторять грубых ошибок, необходимо осознать, что наша лопата – это не только инструмент созидания. Перекапывая землю, мы одновременно осуществляем разрушение того, что незаметно от наших глаз создается обитателями почвы. О чем идет речь?

Мы пребываем в уверенности, что структуру и плодородие почвы можно создать только искусственно, путем механических усилий с нашей стороны. И потому совершенно не ценим того, что происходит естественно – как раз в тех слоях почвы, куда вторгается штык нашей лопаты. Однако эти естественные процессы имеют принципиальное значение для пермакультуры. Как отмечают специалисты в этой области: лакмусовой бумажкой для определения плодородия почв является наличие… дождевых червей. Именно они считаются главными тружениками на нашем земельном участке, оказывающими нам реальную помощь в том, чтобы сделать почву пригодной для получения хороших урожаев. Чем больше дождевых червей в почве, тем лучше, считают специалисты. Черви роют в земле длинные извилистые тоннели, которые вентилируют почву и делают ее воздухо- и влагопроницаемой. Все это, как мы понимаем, необходимо для нормальной работы корней.

Короче говоря, черви прекрасно структурируют почву. Точно так же они ее великолепно удобряют. По словам американских специалистов, отходы жизнедеятельности червей, поступающие в почву из их пищеварительных каналов, содержать в пять раз больше азота, в семь раз больше фосфора и в одиннадцать раз больше калия, чем содержит среда их обитания. Поистине, они являются алхимиками, превращающие органические отходы в концентрированную питательную смесь для растений, считающуюся у садоводов всего мира «волшебным эликсиром». Нормальная популяция дождевых червей способна каждые пять лет формировать в верхнем слое почвы плодородный слой толщиной до одного дюйма (2,5 сантиметра).

Таким образом, чем усерднее вы работаете лопатой на своем участке, тем больше урона вы наносите своим помощникам. Разумеется, совсем от инструментов отказаться невозможно, однако в пермакуьтуре необходимо хорошо поработать головой, прежде чем дать волю рукам. Работа с почвой должна быть осмысленной – с учетом только что изложенной информации. По сути дела, садоводу необходимо находиться в симбиозе с дождевыми червями, создав благоприятные условия для их размножения на участке. Фактически, содействуя размножению червей, вы содействуете повышению плодородия своего участка. А значит, ваша хозяйственная деятельность в конечном итоге будет направлена не на истощение, а на улучшение почв.

Для того чтобы этого добиться, специалисты рекомендуют как можно шире использовать мульчирование поверхности. Дождевые черви процветают в относительно прохладных, влажных и темных условиях. Мульча как раз способствует таким условиям, предохраняя верхний слой от пересыхания и доставляя почвенным труженикам дополнительный корм. Даже обычный нетканый материал или пластик черного цвета создают червям  более-менее благоприятную среду. Но органическая мульча предпочтительнее. Как утверждают специалисты, чем толще органический покров, тем легче создать комфортные условия, когда не сильно холодно, но и не сильно жарко. Когда не очень сухо, но и не очень влажно. Червям как раз нужна такая «золотая середина». В качестве органической мульчи можно использовать щепу, опавшие листья, солому, ботву. Подойдет также перепревший навоз и компост.

Как это всё работает применительно к растениям? Простой пример. Допустим, мы обильно замульчировали приствольный круг у плодового дерева, или же плодовый кустарник и даже куст томата или перца. Что происходит дальше? Догадаться не сложно: дождевые черви устремятся в это место, разрыхляя почву и обогащая ее полезными для растений веществами. Таким образом, слой мульчи избавляет нас от того, чтобы браться за лопату или тяпку и устраивать механическое рыхление. Параллельно у нас отпадает необходимость вносить минеральные подкормки, поскольку дождевые черви внесут сюда все необходимое – и сделают это намного лучше и деликатнее нас. Согласитесь, как можно не дорожить такими помощниками?

По большому счету, главный девиз пермакультуры: «Мульчируй, мульчируй и компостируй!». Казалось бы, не такой уж и хитрый агротехнический прием. Однако за ним стоит хорошее понимание природных процессов. Специалисты, объясняя полезное свойство мульчи, приводят пример влажного тропического леса. Как известно, почвы в джунглях весьма рыхлые и очень податливые, если вы вдруг решили там покопаться лопатой.

За счет чего достигается такая структура, несмотря на обилие растений? Рыхлую структуру почвы обеспечивает толстый слой опавших листьев – естественная мульча тропического леса. Под этим покрывалом из гниющей органики как раз и копошатся черви, мириады разных насекомых и микроорганизмов. Данная структура в некотором смысле может стать образцовой для нас. Показательным моментом является еще и то, что в джунглях нет травянистого растительного покрова, поскольку травы практические не выходят выше уровня прелой листвы, сгнивая в этом слое органики.

Таким образом, с помощью мульчи можно серьезно «заглушить»  рост сорняков на вашем участке, и в конечном итоге – прекратить непрерывную битву с этим зеленым нашествием. Среди наставлений по пермакультуре есть даже советы по поводу того, как навсегда избавиться от газонной травы, способной создать непробиваемый зеленый ковер. В частности, предлагается покрыть лужайку мешковиной или картоном, а сверху обильно замульчировать органикой, создав слой толщиной в шесть дюймов (15 сантиметров). Кстати, на таких «подстилках» из мульчи как раз рекомендовано выращивать овощи, зелень и картофель (и даже клубнику). Как объяснял еще Билл Моллисон: делаем в мульче углубление в виде птичьего гнезда, заправляем его плодородной смесью и высаживаем туда нужное нам растение (томат, огурец и т.д.). Действуя таким способом, вы в состоянии забыть о перекопке и прополке. 

Разумеется, в наши планы не входит перечислять все принципы и все нюансы пермакультурного дизайна. Интересующиеся этой темой могут обратиться к специальной литературе. Здесь мы лишь хотели показать, насколько продуктивными могут оказаться для нас данные принципы и насколько они расходятся с устоявшимися стереотипами в нынешнем любительском садоводстве. Мне, например, приходилось наблюдать некоторых дачников, с фанатичным упорством стремящихся к идеальному порядку на своем участке. Такое впечатление, что они переносили туда те принципы, которыми они руководствуются в своей квартире, «вылизывая» ее до блеска. Такого же блеска эти трудяги добивались и на дачном участке, полагая, будто тем самым достигают какого-то совершенства. Они точно так же «вылизывали» всю поверхность почвы, сгребая всю органику  в кучи, половина которых банально сжигалась. Так у нас, кстати, происходит каждую весну. Через несколько лет такой старательный садовод обнаруживал истощение почвы. Падала урожайность, растения начинали болеть из-за недостатка нужных микроэлементов. Сама почва, естественно, сильно уплотнялась, теряя воздухопроницаемость. Ну а дальше ситуация развивалась стандартно: опрыскивания, минеральные удобрения, а потом - целый КамАЗ перегноя… Понятно, что лопата, тяпка и грабли мозолят этим труженикам руки в течение всего сезона. Очень сильно мозолят. И здесь уже не до творчества. Люди просто самоотверженно «вкалывают» (пока позволяет здоровье, конечно же).  

Пермакультура хороша, прежде всего, тем, что она помогает избавиться он назойливых стереотипов, вынуждающих нас тратить энергии больше, чем это необходимо для хорошего практического результата. Даже если вы не собираетесь включаться в число фанатиков данного направления (а у него на самом деле есть фанатики), то вы в состоянии хотя бы избавить себя от некоторых бессмысленных затрат, просто «переключив» кое-что в своей голове.

Олег Носков

Президентская награда

В Екатерининском зале Кремля состоялась церемония вручения Государственных премий Российской Федерации 2019 года в области науки и технологий. 

 

Приветствуя авторов основ мировой индустрии одностенных углеродных нанотрубок и научного обоснования новых методов диагностики неравновесных систем и управления ими, Владимир Владимирович Путин назвал эту работу «настоящей технологической революцией». «Именно наши ученые нашли решение, достигли здесь абсолютного лидерства, обеспечили стратегическое преимущество России по критически важному направлению, — подчеркнул глава государства. — Сделали это новосибирские физики. И как тут не вспомнить Ломоносова, убежденного, что российское могущество прирастать будет Сибирью и Северным океаном». 

 

Директор Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН академик Дмитрий Маркович Маркович в ответном выступлении выделил роль академика Михаила Рудольфовича Предтеченского на всех этапах коллективного труда, особенно на стадии трансфера фундаментальных исследований в реальные технологии. «Эта работа по исследованию неравновесных систем, разработке методов диагностики и моделирования вплоть до воплощения в лидирующую мировую индустрию производства одностенных углеродных нанотрубок, — акцентировал ученый, — выполнена в новосибирском Академгородке — это крупнейший инфраструктурный проект 1960-х годов, имевший наивысший государственный приоритет и обеспечивший значительный вклад в экономику и безопасность страны».

 

Дмитрий Маркович связал прорывной научно-технологический результат с дальнейшими планами развития исследовательской и образовательной инфраструктуры Сибири. «Сегодня я хочу высказать слова благодарности руководству государства за принятие решения о новом шаге в этом направлении, закрепленном в поручении президента 2018 года о развитии Сибирского отделения Российской академии наук и новосибирского Академгородка, — сказал лауреат. — Это развитие даст новый импульс фундаментальной науке и реализации ее результатов в самых современных мировых технологиях. Научно-инновационный и образовательный потенциал Сибири, Урала и Дальнего Востока, если он получит этот импульс, даст весомую отдачу подобно тому, как это было несколько десятилетий назад. История нам говорит, и наш опыт это подтверждает, что КПД таких вложений чрезвычайно высок». 

 

Доктор технических наук Владимир Генриевич Меледин зачитал краткое обращение отсутствовавшего на церемонии академика М. Р. Предтеченского. «Мы взялись за проект по нанотрубкам, когда поняли, что если нам удастся создать промышленную технологию их синтеза, то это даст миру новый материал, результатом использования которого могут быть прорывные фундаментальные изменения в материаловедении, — сказано в его тексте. — И очень хотелось в очередной раз продемонстрировать, что в России не только автоматы Калашникова умеют создавать. Сейчас можно утверждать, что нам это удалось. Компания OCSiAl, коммерциализирующая эту технологию, является абсолютным научно-технологическим лидером в области получения и использования одностенных углеродных нанотрубок, на много лет опережает мировой уровень. В прошлом году она стала первым отечественным «единорогом», то есть новой компанией, чья капитализация превысила один миллиард евро. Наши нанотрубки покупают в России и во всем мире, мы наращиваем объем производства, продолжаем непрерывно совершенствовать технологию».

 

«Наша работа, от фундаментальных результатов до технологии, доминирующей на мировом рынке, полностью сделана в обновленной России. Будем и дальше способствовать благополучию и процветанию нашей великой Родины», — добавил от своего имени Владимир Меледин.

 

«Благодарю вас за столь значимые для нашей страны, нашего общества результаты и достижения, за ваши добрые дела, вдохновляющие на созидание, за требовательность к себе, другим людям, за стремление к совершенству во всем, чем вы занимаетесь», — напутствовал лауреатов Владимир Путин. — Желаю, чтобы все ваши начинания, проекты были успешными и наполняли вас энергией, вдохновляли на новые свершения».

 

По материалам сайта kremlin.ru

Синергетический сад. Часть 2

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

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS