Профессор НГПУ доктор исторических наук Андрей Павлович Бородовский совместно с кандидатом исторических наук Еленой Львовной Бородовской подготовил к печати учебное пособие «История самых нужных вещей», которое увидит свет в декабре.

 Это уже третье издание пособия-раскраски, а сама идея издания насчитывает четверть века.

– Когда мы с супругой, тоже выпускницей НГПУ, работали с детьми в Доме детского творчества имени Володи Дубинина, то обратили внимание, что по археологии и истории материальной культуры практически нет раздаточного материала для самых маленьких. Тогда, вдохновившись стихотворением итальянского поэта Джанни Родари «Чем пахнут ремёсла», мы решили показать материальную историю через историю инструментов, которыми пользуются люди, чтобы преображать окружающий мир. Нож, топор, коса, лопата – эти и другие орудия труда являются одной из базовых категорий, по которым мы отслеживаем достижения или изменения той или иной культуры, – рассказал Андрей Павлович Бородовский.

Рисунки-раскраски для книги выполняли студенты художественно-графического факультета НГПУ (ныне Институт искусств). Они выезжали с археологическими экспедициями на места раскопок и зарисовывали найденные орудия труда. В рисунках, показывающих, как люди использовали эти орудия, были применены наработки Андрея Львовича Бородовского в экспериментальной археологии.

– Готовя первое издание, мы сомневались, будут ли раскраски актуальны для современных детей, но, как оказалось, и в окружении гаджетов детям нравится заниматься творчеством. Первое издание книги разошлось быстро, как и второе, изданное в 2018 году. Сейчас при поддержке музея «Редут Соляной Поворот» в Омской области мы подготовили третье издание. Его особенность – вклейка с цветными картинками-наклейками, – сообщил археолог.

Книга будет издана на качественной плотной бумаге тиражом 300 экземпляров и станет ещё одним вкладом специалистов НГПУ в популяризацию знаний об истории и культуре Сибири.

Виталий Соловов

Ученые Института цитологии и генетики изучили, как артемизинин (вещество, выделяемое из полыни сладкой) влияет на гельминтов Opisthorchis felineus, которые особенно распространены на территории Сибири и служат причиной опасного заболевания – описторхоза.

Впервые артемизинин из полыни выделили китайские ученые и доказали его антималярийные свойства – это открытие в 2015 году было отмечено Нобелевской премией. Дальнейшие его исследования показали, что полусинтетические производные артемизинина подавляют жизнедеятельность родственных гельминтов Opisthorchis viverrini и Clonorchis sinensis — паразитов человека и животных. Ученые ИЦиГ СО РАН решили проверить, насколько это свойство проявляется в отношении сибирского возбудителя описторхоза. Результаты исследования были опубликованы в Acta Tropica.

«Мы испытывали прямое действие трех различных производных артемизинина на описторхов двух стадий развития: инвазионные личинки – метацеркарии и взрослые черви – мариты. Все три вещества (артесунат, артеметер, дигидроартемизинин) показали высокую антигельминтную эффективность, по отдельным показателям они были даже лучше празиквантела, единственного лекарства, используемого для лечения описторхоза, но не всегда 100% эффективного и безопасного», — рассказал младший научный сотрудник лаборатории молекулярных механизмов патологических процессов ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Денис Пономарёв.

Кроме того, артемизинины могут проявлять себя как антиоксиданты и гепатопротекторы, защищая печень и другие органы от последствий паразитарной инфекции.

Эти результаты открывают новые горизонты для дальнейших исследований, считают ученые. «Например, можно попытаться усилить или пролонгировать действие артемизининов. Первые успехи в этом направлении получены совместно с коллегами из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН при создании комплексов одного из производных артемизинина с динатриевой солью глицирризиновой кислоты. Кроме того, важно изучить совместное использование производных артемизинина с празиквантелом. Обладая разными механизмами действия, а значит и «точками приложения», их сочетание может оказаться более эффективным, даже при низких дозах каждого, чем при их раздельном индивидуальном применении», — отметила ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярных механизмов патологических процессов ИЦиГ СО РАН, д.б.н. Дамира Августинович.

Изучение эффективности производных артемизинина in vitro были первым этапом исследований в рамках проекта, поддержанного Российским Научным Фондом и правительством Новосибирской области (грант № 23-25-10093). Он посвящён комплексной оценке противоописторхозных свойств производных артемизинина.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

22 ноября в Институте цитологии и генетики СО РАН прошел ряд мероприятий, приуроченных ко Всероссийскому фестивалю «Наука 0+».

Напомним, «Наука 0+» проходит ежегодно с 2013 года. Главная цель фестиваля – популяризация науки среди аудитории всех возрастов (о чем, в частности, говорит его слоган «Nauka 0+ = наука для всех»), налаживание диалога между наукой и обществом посредством привлечения внимания к работе ученых, демонстрации результатов исследовательской деятельности, способствующей развитию общества и повышению качества и уровня жизни людей.

Программу фестиваля в ИЦиГ СО РАН открыла лекция д.б.н., профессора Павла Михайловича Бородина «Домашние питомцы – наши первые селекционные достижения», прошедшая в конференц-зале института.

Затем события переместились в институтский Музей истории генетики в Сибири, где всех гостей фестиваля ждали еще одна лекция — об истории направления генетики доместикации, а также о работах академика РАН Д.К. Беляева, д.б.н., профессора Л.Н. Трут и других ученых ИЦиГ СО РАН, а так же мастер-класс по выделению ДНК из растения.

Заведующий молодежной лабораторией №18 Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) кандидат физико-математических наук Денис Сергеевич Милахин стал лауреатом конкурса молодых ученых–2024 по присуждению премий имени выдающихся ученых СО РАН. Торжественное награждение прошло 28 ноября на общем собрании Сибирского отделения РАН. Результаты исследований, удостоенных премии, нужны для создания отечественной технологии синтеза нитрид-галлиевого полупроводникового материала на кремнии.

Денису Сергеевичу вручена награда имени Константина Константиновича Свиташева — за цикл работ «Разработка и создание нитрид галлиевых гетероэпитаксиальных структур на подложках кремния для элементной базы СВЧ и силовой наноэлектроники».

Полупроводниковый материал — нитрид галлия востребован при производстве силовых и мощных СВЧ-транзисторов, которые используются в системах связи 5G (в будущем и в 6G), радиолокации, при создании быстрых зарядок и преобразователей энергии для энергоэффективных источников питания. Но для широкого использования нитрид-галлиевой технологии нужно добиться высокого качества полупроводникового материала, этому и посвящен цикл работ молодого ученого в соавторстве с коллегами.

В многослойных полупроводниковых структурах на основе нитрида галлия толщина каждого кристаллического слоя может измеряться единицами нанометров, выращиваются они методом аммиачной молекулярно-лучевой эпитаксии в условиях сверхвысокого вакуума. Таким способом один кристаллический материал последовательно формируется на другом, что позволяет добиться нужных свойств полупроводника.

Кремниевая подложка и выращиваемый на ней нитрид галлия обладают разными параметрами кристаллических решеток, а это — препятствие для роста качественного слоя. Но дешевизна и высокое кристаллическое качество кремниевой подложки, наличие пластин большого диаметра — привлекательны для промышленного применения, поэтому Д.С. Милахин с коллегами ищут способы решения задачи. В частности, первые результаты изложены в пяти работах, поданных на конкурс.

По словам исследователя, две публикации, в журналах Surfaces and Interfaces (2024) и Applied Surface Science (2023), имеют первостепенное значение: «Я выделил данные работы, поскольку в них описываются решения двух ключевых проблем эпитаксиального роста A3-нитридов (нитрид алюминия, нитрид галлия) на подложках кремния.

Первая проблема — это большое рассогласование латеральных параметров кристаллических решёток A3-нитридов и кремния, в результате чего накапливаются остаточные растягивающие напряжения, которые приводят к увеличению плотности дефектов и к трещинам в гетероструктурах нитрида галлия алюминия-нитрида галлия AlGaN/GaN. Для решения этой проблемы мы предложили использовать кристаллический слой нитрида кремния, который формируется на поверхности кремния путем контролируемого химического преобразования поверхности подложки в процессе экспонирования (выдержки) в малом потоке аммиака – нитридизации». Так ученые добились высокого качества многослойных структур на основе нитрида галлия на кремниевой подложке.

«Вторая проблема — высокая плотность поверхностных электронных состояний в гетероструктурах AlGaN/GaN с двумерным электронным газом, ответственных за явление коллапса тока в СВЧ-транзисторах. То есть, говоря упрощенно, высокая плотность поверхностных электронных состояний отрицательно влияет на работу транзистора. В нашей работе мы показали, что можно снизить плотность состояний на поверхности примерно на порядок при формировании пассивирующего покрытия из нитрида кремния, по сравнению с покрытием из нитрида галлия», — добавил Денис Милахин.

Результаты, полученные исследовательским коллективом, создают задел для разработки отечественной элементной базы на основе нитрид-галлиевых структур на кремниевых подложках. Ученые сотрудничают с индустриальными партнерами, которые формируют запрос на особенности технологии и проводят тестирование полученного полупроводникового материала. Первые экспериментальные транзисторы, изготовленные на базе полученных полупроводниковых структур, удовлетворяют критериям индустриального партнера.

Надежда Дмитриева

Пресс-служба ИФП СО РАН

Земляника является одной из самых культивируемых ягод в мире, при этом культура чрезвычайно чувствительна к стрессовым факторам окружающей среды. Один из способов добиться ее устойчивого выращивания – использование в качестве удобрения биостимулятора на основе хелатов кремния. В недавнем исследовании в рамках проекта РНФ и Правительства Новосибирской области специалисты Центрального сибирского ботанического сада (ЦСБС СО РАН) показали, что применение кремния, полученного в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН (ИХТТМ СО РАН) путем механохимической обработки рисовой шелухи и отходов зеленого чая, оказывает благотворное влияние на землянику во время роста в полевых условиях. Биостимулятор активирует системы антиоксидантной защиты растения, которая и помогает справляться со стрессом, а также стимулирует рост растений, наращивание зеленой массы, оказывает положительное влияние на качество плодов земляники, увеличивая содержание фенольных антиоксидантов (Патент RU 2 824 378 C1). Данные о накоплении кремния в различных частях растения специалисты получали методом рентгенофлуоресцентного элементного анализа в ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового анализа» (ЦКП СЦСТИ). Уникальная возможность получать информацию о содержании легких элементов появилась благодаря апгрейду одной из пользовательских станций ЦКП, которую провели специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН).

На данный момент ученые активно изучают биостимуляторы на основе кремния, источником которых является возобновляемое растительное сырье (биогенный кремний в хелатной форме). Для данного исследования в качестве источника хелатов кремния специалисты использовали механокомпозит, полученный путем механохимической обработки рисовой шелухи и зеленого чая в ИХТТМ СО РАН.

«Работа с механокопозитом, содержащим хелаты кремния, в нашем институте началась порядка десяти лет назад. Изначально он использовался в качестве пищевой добавки в птицеводстве для укрепления костей цыплят-бройлеров сразу после их рождения, – прокомментировал заведующий лабораторией механохимии ИХТТМ СО РАН доктор химических наук Олег Ломовской. – Что касается использования данного стимулятора в ботанике, то он благотворно влияет на процессы роста не только у земляники, но и других растений, в том числе хвойных».

«Размножение растений, начиная с выращивания in vitro (“в пробирке”, где из клеток изолированных тканей можно получить большое количество новых растений) и заканчивая выращиванием в полевых условиях, связано с последовательными изменениями окружающей среды и условий произрастания, – прокомментировала заведующая лабораторией биотехнологии ЦСБС СО РАН кандидат биологических наук Елена Амброс. – Устойчивость к стрессам на всех этапах является решающим фактором повышения продуктивности. Резкое изменение условий окружающей среды во время пересадки растений-регенерантов из стерильных в нестерильные условия может привести к повышению уровня стресса и повреждению тканей. В настоящее время накапливается все больше данных о способности кремния влиять на взаимодействие растений со средой и модифицировать реакцию защитной системы растений. С точки зрения стрессоустойчивости кремний рассматривается как “многоцелевой” квазисущественный элемент».

Результаты исследования показали, что использование механокомпозита из рисовой шелухи и зеленого чая положительно сказывается на состоянии роста и развитии растений земляники, а также на ее физиологических особенностях, толщине кутикулы листьев и др. Улучшенные показатели были связаны с более высоким содержанием кремния в корнях и побегах растений. Также исследователи отмечают, что благодаря хелатам кремния запускались различные физиологические процессы, которые усиливали антиоксидантную защиту растения, позволяя ему более эффективно нейтрализовать свободные радикалы.

Как отмечают специалисты, самостоятельно приготовить удобрение из рисовой шелухи и зеленого чая не получится, а о производстве биостимулятора говорить еще рано. По словам кандидата химических наук старшего научного сотрудника ИХТТМ СО РАН Игоря Ломовского, самостоятельно коммерциализировать разработку биостимулятора для растений Институт не планирует. «Есть запрос от производителей гидропонных систем выращивания растений – мы отдали им образцы. Если испытания пойдут хорошо, то, наверное, они возьмут его в производство», – добавил Игорь Ломовской.

Данные о распределении и накоплении кремния в различных частях растения специалисты ЦСБС СО РАН получали при помощи метода РФА для легких элементов на одной из пользовательских станций ЦКП «СЦСТИ». Так, например, было показано, чтоВнешний вид станции на врезке модуль смены образцов Предоставлено Б. Гольденбергом кремний переносится из почвы к корням и накапливается в побегах земляники.

«Одним из самых информативных методов получения данных об элементном составе изучаемого объекта является РФА-СИ, – отметил старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, старший научный сотрудник ЦКП «СКИФ» кандидат технических наук Борис Гольденберг. – Этот метод на протяжении многих лет успешно применяется на станции “Локальный и сканирующий рентгенофлуоресцентный элементный анализ” на накопителе ВЭПП-3 в ЦКП “СЦСТИ” для определения содержания химических элементов от K до U в геологических, биологических, материаловедческих, археологических и других объектах. Станция успешно работает и является одной из самых загруженных. Мы решили расширить возможности использования РФА-СИ в области обнаружения более легких элементов, расположенных в таблице Менделеева до калия».

Специалист добавил, что создать такие условия, которые позволят получать информацию о легких элементах, довольно сложно. «В обычных условиях люминесцентные фотоны, вылетающие из легких элементов, значительно поглощаются в воздухе, – объяснил Борис Гольденберг. – Поэтому для достоверного элементного анализа необходимо вакуумировать пространство камеры. “Технологическая станция СИ” на накопителе ВЭПП-4М, которую мы используем для проведения учебных работ со студентами, отлично подходила для этих целей, так как уже оснащена вакуумными секциями. Но все же нам потребовалось ее серьезно модернизировать. Например, была разработана система окружения образца, обеспечивающая контролируемое и повторяемое взаимное совмещение образца, пучка СИ и детектора. Также станция была оснащена карусельным держателем образцов, позволяющим менять до восьми образцов по ходу эксперимента в вакууме, не открывая установку, и ряд других улучшений».

Апгрейд студенческой станции открывает уникальную возможность получать информацию о содержании легких элементов, таких как алюминий, кремний, фосфор, сера, хлор, дополнительно к возможностям панорамного РФА-СИ, ранее реализованного в ЦКП «СЦСТИ». «Спрос на подобные исследования есть не только у ботаников и биологов, но и, например, у представителей авиационной промышленности, которые занимаются алюминиевыми сплавами. Исследования еще не закончены. Мы продемонстрировали возможности определения содержания именно легких элементов в образцах. Это будет востребовано в дальнейших исследованиях химического состава пищевых и лекарственных растений. Планируем в перспективе продолжить эти работы в ЦКП “СКИФ” на одной из станций второй очереди», – добавил Борис Гольденберг.

Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН

Ежегодно, в рамках государственной программы поддержки ведущих вузов страны «Приоритет-2030», ее участники подают проекты своего развития для получения финансирования на конкурсной основе. В числе проектов, которые НГУ направил на конкурс в конце этого года связан с развитием технологий беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Сейчас эта отрасль переживает бурное развитие, решения о мерах, стимулирующих его, принимались Президентом и Правительством РФ. Университет уже несколько лет реализует несколько инициативных исследовательских проектов, связанных с технологиями БПЛА. В частности, в Институте интеллектуальной робототехники (ИИР НГУ) активно и плодотворно работают над решением задачи оснащения БПЛА искусственным интеллектом, если конкретнее – машинным зрением и алгоритмами распознавания объектов. Разработчики хотят добиться, чтобы летательные аппараты могли не только обеспечивать сбор информации или запоминать маршрут полета, самостоятельно возвращаясь к точке старта, но и решали бы гораздо более сложные задачи.

«Это больше исследовательская работа, наша задача с помощью искусственного интеллекта научить дрон распознавать местность, выстраивать маршрут полета самостоятельно, без помощи спутникового навигатора. И когда мы ее решим, уже не будет иметь значение конкретная модель аппарата, все дело – в программном обеспечении, которое на ней установлено», - подчеркнул директор ИИР НГУ Алексей Окунев.

Сейчас, когда качество и стабильность сигнала глобальной спутниковой системы вызывает все больше нареканий, появление аппаратов, способных строить свою траекторию полета самостоятельно, на основе машинного зрения, а не по координатам со спутника, стало очень актуальным на рынке. Разработчики довольно далеко продвинулись в этом направлении, например, уже удалось обеспечить качественную работу визуальной одометрии, что было подтверждено первым местом, которое команда ИИР НГУ заняла на соревнованиях Национальной технологической инициативы в этом году.

«Наш беспилотник пролетел по заданной траектории руководствуясь только собственным техническим зрением. Следующая задача – увеличить долю искусственного интеллекта в управлении дроном, «узнавать» те объекты на местности, которые он наблюдал в предыдущих полетах и использовать это в оптимизации своего маршрута или выполнении поставленной задачи», - добавил Алексей Окунев.

Летом этого года университет представил на форуме «Армия 2024» БПЛА «Журавль», созданный в ИИР НГУ и вызвавший большой интерес у посетителей форума. А уже в конце года появилась новая версия коптера – «Ант», которую в настоящий момент показывают потенциальным заказчикам.

Помимо ИИР НГУ исследования, связанные с развитием БПЛА проводят и другие подразделения вуза. «В их числе – Центр НТИ по новым функциональным материалам, поскольку такая техника требует материалов со специальными качествами», - отметил директор Центра взаимодействия с органами власти и индустриальными партнерами НГУ  Александр Люлько.

Достаточно высокий уровень компетенций вуза в этой области подтвердился и на другом форуме - «Золотая долина», который прошел несколько недель назад в новосибирском Академгородке. Напомним, именно там была представлена идея Ассоциации разработчиков БПЛА, которую сейчас активно формирует университет.

«Это объединение естественным образом выросло из контактов, которые возникали между разработчиками таких аппаратов на разных площадках и нам, по большому счету, оставалось только формализовать этот процесс, что и было сделано на форуме», - объяснил заместитель директора Центра по взаимодействию с органами власти и индустриальными партнерами НГУ Александр Сычев, курирующий это направление работы.

Он также добавил, что это открытое объединение, к которому постоянно подключаются все новые участники и предположил, что этот процесс еще некоторое время будет только набирать обороты.

В числе крупных игроков, вошедших в ассоциацию, можно выделить «Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина» (СибНИА), где тоже уже достаточно давно занимаются разработкой беспилотных летательных аппаратов. Разработчики СибНИА сильны в конструкторской области – создание корпусов, исследование обтекаемости, наземные стендовые испытания и т.д. А вот разработкой программного обеспечения для управления такими аппаратами, особенно с использованием технологий искусственного интеллекта, они занимались гораздо в меньшем объеме и теперь рассчитывают, что эту часть работы возьмет на себя Университет.

В настоящее время уже создана одна совместная молодежная лаборатория «Интеллектуальные системы испытаний авиаконструкций» (как ранее рассказывал «Континент Сибирь, соглашение об этом также было подписано во время форума «Золотая долина»).

«На первом этапе она будет ориентирована на решение прикладных задач, возникающих при стендовых испытаниях авиационной техники, с целью предсказания возможных деформаций и поломок, в дальнейшем спектр выполняемых работ будет расширен – в лаборатории будут работать над созданием интеллектуального рабочего места оператора с подключаемыми архивами и библиотеками; интеллектуальных тренажёров, а также систем виброизоляции высокоточных приборов и систем», – рассказал Александр Сычев.

В дальнейшем планируется создать совместную Лабораторию автономных и беспилотных авиасистем, где будут заниматься уже программным обеспечением для самих аппаратов. В перспективе две лаборатории хотят объединить в Центр интеллектуальных авиасистем, в рамках которого появится возможность решать новые интересные задачи, а также осуществлять мелкосерийное производство БПЛА на базе самого Университета.

Важным ресурсом для реализации совместных проектов станет Бердский центральный аэродром, который недавно перешел в распоряжение СибНИА.  «Наличие такой площадки дает возможность проводить правильные полигонные испытания всего того, что мы разрабатываем», - подчеркнул Сычев.

Ранее представители университета неоднократно подчеркивали, что несмотря на текущую внешнеполитическую обстановку, беспилотная техника гражданского назначения имеет куда большие перспективы развития и коммерциализации, особенно в среднесрочной и долгосрочной перспективах. Спектр задач, которые можно решать с ее помощью постоянно растет (в том числе, по мере развития технологий искусственного интеллекта, которые все шире внедряют в процесс управления такими аппаратами).

И, конечно же, в университете не намерены ограничиваться только БПЛА, исследователи НГУ присматриваются к задачам, связанными с наземными, водными и подводными беспилотниками. «У нас есть один крупный потенциальный партнер, которого очень интересуют аппараты, способные перемещаться по воде и под водой, в том числе, погружаться на большую глубину», - отметил Александр Сычев.

Подобная техника, к примеру, очень востребована в решении задач мониторинга состояния коммуникаций, проложенных по морскому дну – оптоволоконных кабелей, трубопроводов и т.п. Не меньше задач и у надводных аппаратов. Но их создание и эксплуатация требуют решения целого спектра сложных задач – разработки специфических материалов, способных выдерживать запредельные нагрузки при работе на глубине (и при этом доступные по себестоимости производства), не менее специфического программного обеспечения, способного управлять аппаратом в среде значительно отличающейся от атмосферы по множеству параметров, уникальным набором манипуляторов и т.п. Решение части этих задач готовы взять на себя специалисты НГУ в коллаборации с институтами Сибирского Отделения РАН.

Еще больше перспектив у наземной беспилотной техники. Так, в ходе работы секции «Сельское хозяйство» на том же форуме «Золотая долина» не раз звучал этот тезис. Ведь БПЛА, которые все шире внедряют в свою работу аграрии, в основном осуществляют задачи наблюдения и визуальной оценки происходящего с посадками. А основная часть работы по получению урожая проводится на земле. И даже частичная замена крупногабаритной сельхозтехники, управляемой человеком, на более компактные автономные дроны позволит в разы, а то и в десятки раз снизить себестоимость получаемого продукта.

В общем, задач в области проектирования беспилотной техники становится больше год от года. И совсем не удивительно, что сейчас НГУ стремится перейти от проектов, реализуемых в основном по собственной инициативе к более системной работе, с использованием тех самых мер государственной поддержки, о которых упоминалось выше.

«Можно жалеть только о том, что это было не сделано раньше. Но в любом случае, это очень перспективное направление. И главное сегодня не выступать в роли «догоняющего», нам не надо пытаться пройти путь, который уже преодолели те же китайские компании. Вместо этого мы можем, опираясь на имеющиеся компетенции, предложить свои решения там, где их пока нет ни у кого, включая китайцев. Это самый реалистичный сценарий вхождения в число лидеров», - уверен Алексей Окунев.

Для реализации этого сценария и необходимо государственное финансирование, подчеркнул Александр Люлько. «Конечно, число индустриальных партнеров университета постоянно растет, и они привносят и свои средства, и интересные задачи. Но ряд задач, из-за которых они прежде всего и обращаются к нам, не решить без серьезной научно-исследовательской работы. Средства господдержки нужны для формирования именно этого научного задела, на базе которого мы потом можем создавать решения уже по конкретным техническим заданиям от наших партнеров. Вторая область, где нужна господдержка – подготовка кадров. Речь как о подготовке специалистов для российских компаний, так и о привлечении новых людей в лаборатории НГУ. Молодежь прекрасно понимает, где открываются перспективы. И сегодня мы видим, что в молодежные лаборатории, имеющие стабильное финансирование, студенты приходят сами, причем, как правило, с очень интересными проектами, с свежим взглядом, способные увидеть совершенно новые подходы к решению проблем», - подытожил он.

Виртуальный ассистент психолога с искусственным интеллектом стал одним из проектов-победителей бизнес-ускорителя Академпарка А:СТАРТ, который проводится ежегодно при поддержке Правительства Новосибирской области. В этот раз экспертное жюри выбрало 19 победителей. Среди них – виртуальный помощник психолога, отечественная операционная система ВОСХОД, компоненты для СВЧ-электроники, система для обучения незрячих, эффективный сенсор влажности, ветеринарный препарат на основе хищных грибов, вендинговый автомат для заточки ножей, декоративная плитка из переработанной одежды и другие.

«Такие программы как А:СТАРТ - визитная карточка Академгородка и всего региона. Участники бизнес-инкубатора получают инфраструктурную и экспертную поддержку для развития своих инновационных стартапов. Это способствуют развитию предпринимательских навыков, приобретению опыта работы в стартапах и получению грантов и инвестиций, в том числе по линии НТИ и Фонда содействия инновациям. Главное, что это сообщество единомышленников. Всегда можно получить компетентный совет и найти партнеров в свою команду. Правительство региона всесторонне поддерживает проекты, попавшие в бизнес-ннкубатор Академпарка», – подчеркнул глава миннауки НСО Вадим Васильев.

В команду разработчиков входят специалисты из НГУ - системный архитектор Антон Колонин, более 25 лет занимающийся компьютерным моделированием психики, и Анна Ариничева, студент 4 курса, механико-математического факультета НГУ. Авторы программы отметили, что на А:СТАРТ пришли с запросом узнать, насколько соответствует реальности идея улучшения жизни психологов и как эту идею можно развивать. В итоги команда выбрала наиболее перспективный сегмент для дальнейшей работы и определила ключевые направления для запуска проекта, создала бизнес-модель и прописала бизнес-план на два года.

Программа помогает автоматизировать процессы и сосредоточиться на клиенте, повысив производительность специалистов.  Это повышает продуктивность и качество услуг, а также увеличивает выручку специалистов в 2 раза. Приложение содержит личные кабинеты для психологов, где они могут вести базу данных клиентов, просматривать и редактировать конспекты консультаций, создавать отчёты качестве терапии. Программа автоматически фиксирует речь и расшифровывает содержание сессий, анализируя эмоциональные реакции и когнитивные искажения. После приёма клиент получает домашнее задание, выполняет его и отправляет обратно через помощника. Программа анализирует выполненную работу и добавляет информацию в базу данных. Она также может генерировать отчёты о прогрессе и сравнивать данные предыдущих сессий с текущими.

«Рынок психологических услуг каждый год растет на 18%. Нагрузка на психологов возрастает. Нейросетевой помощник поможет поддерживать эффективность и избежать профессионального выгорания. В среднем в день на прием приходит от пяти до семи клиентов. Психологу нужно помнить информацию о каждом из них, наблюдать за жестами, мимикой и тоном голоса обратившегося за помощью, а также вести записи и анализировать их. Вместе с командой мы создали помощника для психологов, чтобы повысить их продуктивность и поддерживать высокий уровень качества предоставляемых услуг», – отмечает победитель осенней сессии акселератора А:СТАРТ Анна Ариничева.

Разработчики уделяют большое внимание обеспечению конфиденциальности и безопасности при хранении данных. Проект находится на этапе разработки и тестирования. Сформирована база из 40 контактов специалистов и установлено партнерство с Новосибирским государственным университетом и ассоциацией психологов Ульяновской области. Поданы документы для оформления патента, а также гранта Фонда содействия инновациям.

Мы уже неоднократно поднимали тему превращения отходов в доходы. К энергетике это относится не в последнюю очередь. Напомним, что миллионы тонн органических отходов являются в потенциале серьезным энергетическим ресурсом, способным составить конкуренцию ископаемому топливу. Эта тема не так давно была весьма популярна во всем мире ввиду того, что она легко укладывается в рамки «зеленого» энергетического перехода. И, судя по всему, ее актуальность до сих пор не утрачена.

В свое время мы весьма подробно освещали соответствующие разработки ученых Академгородка. Так, в Институте теплофизики СО РАН была разработана технологиях эффективного сжигания соломы и иных растительных отходов. В Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН создали технологию переработки непищевых растительных остатков, богатых целлюлозой. Целлюлоза отделялась от лигнина и шла на получение биоэтанола, который можно использовать как моторное топливо. В Институте цитологии и генетики СО РАН уделяют внимание выращиванию такого источника целлюлозы, как мискантус. Посадки данной культуры можно также рассматривать в энергетическом ключе. Причем, что очень важно, это направление четко соответствует глобальному курсу на снижение так называемого углеродного следа. Кроме того, в Новосибирской области есть хороший опыт по производству биогаза (о чем мы также писали).

В общем, работа в указанном направлении идет. Однако, как это очень часто бывает, не все научные разработки вписываются в «генеральную линию» нашего государства. В частности, альтернативной энергетике на самом высоком уровне не уделяется должного внимания. Поэтому указанные разработки вряд ли имеют большие шансы на масштабное применение. Если брать основные положения нашей энергетической стратегии, то там приоритеты выстроены традиционно: на первое место выдвигаются ископаемое топливо и «мирный атом». Судя по всему, переработка отходов в целях получения нового источника энергии не включается в грандиозные планы руководства страны. И это несмотря на то, что у нас уже есть серьезные наработки в этой области. Мало того, наши специалисты даже оказались востребованными в некоторых странах так называемого Глобального Юга.

Дело в том, что Глобальный Юг, сосредотачиваясь в течение многих лет на развитии сельского хозяйства, имеет огромное количество органических отходов – при одновременном дефиците электроэнергии в сельских районах. Отсюда логически напрашивается необходимость превратить всю эту органику в полезную энергию, которая позволит селянам приобщиться к благам цивилизации. Решение, как видим, подсказывает сама жизнь.

Так, еще в 2009 году вышла в свет совместная публикация малазийских ученых об использовании банановой биомассы в качестве потенциального источника возобновляемой энергии. Авторы публикации исходят из того, что эпоха ископаемого топлива не может продолжаться долго, поэтому необходимо ориентироваться на возобновляемые источники энергии. В данном случае речь идет о гидроэнергетике и использовании биомассы. Биомасса представляет особый случай. В Малайзии данному направлению придается серьезное значение, поскольку эта страна весьма богата сельскохозяйственными и лесными ресурсами. Показательно, что согласно энергетической стратегии руководства Малайзии, возобновляемая энергия объявлена пятым видом «топлива» в структуре национального энергоснабжения. С этой целью правительство ПООЩРЯЕТ использование для производства энергии возобновляемых ресурсов, включая и биомассу.

На первом месте в этой стране значатся отходы производства пальмового масла. Этих отходов действительно много и их утилизация является одной из проблем, над которой ломают головы ученые (включая, кстати, и ученых СО РАН, имеющих научные контакты со своими малазийскими коллегами). Однако масличной пальмой ограничиваться не стоит, считают авторы статьи. По их мнению, нельзя сосредотачиваться только лишь на одном источнике. В этой связи большой интерес представляет банановая биомасса.

Банановое растение, объясняют авторы, выбрано в силу его высокой доступности. Оно широко культивируется и очень быстро растет. Самое важное – оно плодоносит всего один раз, подобно известным однолетним растениям вроде томатов и баклажанов. Иными словами, сняв урожай бананов, в вашем распоряжении остается вся оставшаяся часть, которую сразу же необходимо как-то утилизировать. Эта биомасса является серьезным энергетическим ресурсом. Ее можно превратить в энергию тремя различными способами: 1) банально сжечь в топке; 2) подвернуть термохимической переработке, получив на выходе горючий синтез-газ и твердый углеродный остаток; 3) подвергнуть сбраживанию для получения биогаза и органических удобрений.

Общая площадь банановых плантаций в Малайзии превышает 30 тысяч га. Теоретически, этой биомассы будет достаточно до выработки 950 МВт электрической энергии, что составит примерно половину от тех планов, что намечены правительством по части развития возобновляемой энергетики. В общем, банановая тема была здесь поставлена своевременно. Однако, указывают авторы, на этом пути существуют трудности как технического, так и экономического порядка. Серьезного опыта по созданию «банановой энергетики» в мире пока что нет, включая и Малайзию. И все же, поиски оптимальных решений ведутся. Причем, не только в «банановых республиках» вроде Зимбабве, но даже в такой стране, как Австралия. Еще интереснее то, что этой темой активно занимаются в Великобритании.

С момента упомянутой публикации прошло уже пятнадцать лет. Насколько за это время продвинулась тема «банановой энергетики»? Сошлемся лишь на самую свежую публикацию. Летом этого года прошло сообщение о совместной работе британских и пакистанских ученых по утилизации банановых отходов. Как следует из статьи, бала разработана технология переработки банановой биомассы в сырье для текстильной промышленности. А последующие отходы, в свою очередь, уже перерабатываются для получения возобновляемой энергии. То есть от отходов получается двойная польза.

Разработчики уверяют, что только за счет бананов можно обеспечить электричеством половину сельского населения Пакистана! По их подсчетам, отходы банановых плантаций этой страны способны дать 57 488 миллионов кубометров горючего газа. В настоящее время Пакистан (как, впрочем, подавляющее большинство стран Глобального Юга) опирается на ископаемое топливо (покупаемое, в том числе, и в России). Как отмечается в статье, развитие этой технологии имеет большое значение для сельских районов Пакистана, испытывающих нехватку надежных источников энергии. Переработка отходов, таким образом, поможет одновременно решить и задачу утилизации органики, и задачу преодоления энергетического дефицита.  

Причем, заметим, что доля Пакистана в мировом производстве бананов весьма скромна – порядка 0,02 процента. И в то же время это дает примерно 80 миллионов тонн сельскохозяйственных отходов, которым, как видим, хотят найти рациональное применение.

Разумеется, мы не собираемся переоценивать этот «банановый» тренд в энергетике. Тем не менее, необходимо подчеркнуть, что речь идет и мировой тенденции, где активное участие принимают страны Глобального Юга – наши нынешние стратегические партнеры. Полагаем, что российскому руководству стоило бы принимать во внимание данное направление при составлении собственной энергетической стратегии. Ведь если «банановая энергетика» раскроет свои положительные стороны на практике, упомянутые миллионы кубов возобновляемого топлива составят реальную конкуренцию российским углеводородам.

Чтобы было понятно, упомянем очень важного сегодняшнего торгового партнера России – Индию, которая частично компенсировала нашу потерю европейского углеводородного рынка. Индия производит 35 миллионов тонн бананов (то есть готовой продукции). Такие объемы говорят о сотнях миллионов тонн банановой биомассы, которая при удачном развитии указанного тренда даст этой стране сотни миллионов кубов горючего газа. Сельские районы Индии (как и сельские районы Пакистана) весьма слабо электрифицированы. Следовательно, есть насущная необходимость массово внедрять такие технологии. И эта тенденция вполне может стать «заразительной» как раз для наших сегодняшних геополитических союзников со стороны Глобального Юга. В этом контексте разработки в области «банановой энергетики» окажутся не такими уж забавными, как может показаться на первый взгляд.

Николай Нестеров

За последние годы у Новосибирского государственного университета (НГУ), который создавался как «кузница кадров» для российской науки и десятилетиями этому способствовал, добавилась новая задача. «Мы крайне заинтересованы во взаимодействии с индустриальными партнёрами, мы расширяем свою исследовательскую и образовательную повестку, переносим успешную модель взаимодействия с исследовательскими институтами на своих новых партнёров из реального сектора», ─ сформулировал задачу ректор НГУ, академик РАН Михаил Федорук на прошедшем в конце сентября 2024 года научно-производственном форуме «Золотая долина».

Потребности рынка всегда можно выявить через запросы, которые поступают от потенциальных партнеров. Сопоставив эту информацию с тем, какие наработки имеются в научных подразделениях университета, можно доводить текущие результаты до некого продукта, защищенного патентом. И вновь выходить на те компании, которые нуждаются в подобных решениях. Но при этом с решением в высокой стадии готовности, что способно значительно повысить интерес к сотрудничеству. Именно по такому механизму работает созданный в НГУ Центр трансфера технологий и коммерциализации (ЦТТК). Об этом «Континенту Сибирь» рассказал заместитель директора ЦТТК НГУ, кандидат технических наук Андрей Савченко.

Примером того, как действует такой подход, стала работа, проведенная в интересах ряда нефтегазодобывающих компаний.

Практически все российские нефтедобывающие компании при добыче тяжелых фракций нефти сталкиваются с серьезной проблемой – в трубах образуются асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО), которые могут привести к полной закупорке трубы, прекращению потока нефти из скважины и серьезным повреждениям установленного в ней насосного оборудования.

Стандартная процедура по устранению таких отложений подразумевает остановку работы скважины, извлечение из нее до двух километров труб, локализацию мест образования пробок и прочистку их методом выжигания. Часто это невозможно осуществить на месте и трубы приходится вывозить с месторождения на специальные площадки.

Альтернативное решение было разработано учеными Новосибирского государственного университета. В его основе лежит созданная профессором кафедры гидродинамики механико-математического факультета НГУ, доктором физико-математических наук Сергеем Сухининым горелка и химический состав для нее. Он призван обеспечивать режим горения для эффективного устранения отложений, не повреждая при этом самой трубы.

«Этот проект сразу имел четкую прикладную направленность. Мы провели технический совет с представителями компании «Газпромнефть» и в дальнейшем строили свою работу на основе полученного от них технического задания», ─ подчеркнул Андрей Савченко.

В дальнейшем, на основе этих изобретений были разработаны две технологии очистки труб без извлечения их из скважины. Первое решение разработано для сервисных компаний, оно предполагает спуск горелки внутрь скважины на обычном геофизическом кабеле, который часто используется при ее исследовании. Во втором варианте технологии, трос не используется, в скважину погружают специальные стержни, которые воспламеняются, достигнув нужной глубины и прожигают пробку. Этот способ нефтедобывающие компании могут использовать самостоятельно.

Есть у запатентованных технологий и другие особенности: температура горения рассчитана таким образом, чтобы гарантированно выжигать парафины, образовавшие пробку, а само горение направлено вниз, чтобы продукты горения поднимались вместе с газами вверх из скважины. В результате можно избежать ситуации, когда растопленная пробка загустевает вновь на другом участке скважины (что периодически случается при стандартных методах очистки), вынуждая повторять процедуру заново. Это особенно важно, когда речь идёт об удалении протяженных пробок, которые могут тянуться на десятки и сотни метров.

На сегодня, по оценкам разработчиков, технология имеет большие перспективы практического применения, в том числе – среди довольно крупных игроков на рынке. «Сейчас мы ведем переговоры о пилотных проектах по ее испытаниям в реальных условиях», ─ говорят разработчики.

Параллельно было представлено еще одно решение, где очистка скважин проводится с помощью бактерий. А точнее, штаммов-деструкторов нефти, поиск которых давно ведется учеными ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора (Кольцово) и НГУ. Из загрязненных нефтью почв в местах ее добычи (Ханты-Мансийский автономный округ, Ямало-Ненецкий автономный округ) были выделены микроорганизмы-деструкторы нефти, из которых отобраны штаммы, обладающие высокой нефтеутилизирующей способностью, относительно высокой скоростью роста при температуре 10 °C.

Далее сотрудники ЦТТК НГУ разработали технологию применения суспензии штаммов для очистки скважины и оборудования в ней. «Как известно, скважина заполнена жидкостью. Остановив ее работу на короткий промежуток времени, мы заливаем в эту жидкость наш концентрат, затем переключаем перелив жидкости в затрубное пространство, чтобы она начала циркулировать в скважине за счет работы насоса», ─ объяснил схему работы нового метода Андрей Савченко.

В итоге бактерии распространяются и приступают к разрушению имеющихся отложений, очищая тем самым все элементы добывающей скважины, включая самые труднодоступные.

Что важно, оба подхода к очистке снимают необходимость отключать скважину надолго и проводить достаточно трудоемкий и дорогой процесс извлечения оборудования на поверхность с последующими разбором и очисткой в специальных мастерских. С разработками был ознакомлен ряд крупных компаний из российской «нефтянки».

А еще эта работа вылилась в появление новых технических заданий, над которыми сейчас работают специалисты университета. Как стало известно «Континенту Сибирь», в настоящее время в рамках ЦТТК НГУ выполняется еще один большой проект в интересах российских добывающих компаний, результатов которого можно ожидать уже в следующем году. Тогда же должны стартовать и пилотные применения технологий, о которых рассказано выше.

Надо отметить, что Центр трансфера технологий и коммерциализации – не единственный формат взаимодействия с индустриальными партнерами. Бывает и так, что лаборатории факультетов НГУ участвуют в таких проектах напрямую. По такому пути пошла, например, кафедра физической химии факультета естественных наук (ФЕН) НГУ.

Ее партнером выступила компания «Ониум плюс» (резидент Сколково), задавшаяся целью найти способ переработки отходов из пластика в какой-то полезный продукт. Во время сортировки мусора остается большое количество неперерабатываемого пластика. Сейчас это все сжигается, в лучшем случае – отправляется на цементные заводы для замещения природного газа. Но глобального решения, что с ним делать, пока ни у кого нет.

Специалисты компании решили попробовать преобразовать такой пластик в синтетическое моторное топливо. Технология его получения состоит из нескольких стадий. Первая — пиролиз, термическая деструкция без доступа кислорода, которая осуществляется при температуре от 400 до 600 °C. На выходе получается неоднородная смесь углеводородов, содержащая большое количество загрязнений и ароматических соединений.

«Как проводить пиролиз, в принципе, хорошо известно. Но проблема в том, что само по себе пиролизное масло и его фракции непригодны к использованию в качестве топлива, из-за высокого содержания   углеводородов эта субстанция может вывести из строя двигатели внутреннего сгорания. Исправить этот недостаток можно посредством применения каталитической технологии. С этой задачей представители заказчика и обратились к нам», ─ рассказала корреспонденту «Континент Сибирь» заведующая кафедрой физической химии ФЕН НГУ Екатерина Пархомчук.

В итоге благодаря совместным наработкам ученых НГУ и Института катализа СО РАН было найдено инновационное решение. Жидкий продукт пиролиза смешивается с водородом под давлением 40 атмосфер, смесь порционно поступает в реактор, внутри которого происходит каталитическая реакция в условиях высокого давления и высокой температуры. Из реактора по змеевику смесь продуктов попадает в сепаратор, где, остывая, разделяется на газ и жидкость. Газ уходит вверх, а жидкость постепенно конденсируется в накопителе. Его конструкция (с автопереливом) позволяет избежать существенного падения давления при выводе продуктов из процесса и стабильно накапливать их в течение длительных экспериментов.

«За три недели непрерывной круглосуточной работы мы выделили из продукта пиролиза около 3 литров жидкости, которая является аналогом качественного незамерзающего керосина», – резюмировала Екатерина Пархомчук.

Сейчас компания-партнер занята созданием пилотной установки с десятками микро-реакторов одновременно. Этот модуль позволит вести процесс с производительностью литры в час. В нем будут интегрированы все системы как на «большом» заводе. Такая установка должна заработать уже в следующем году.

А ученые университета продолжают свои исследования в этом направлении. «Наши первые опыты проводились с продуктами пиролиза чистого пластика без примесей хлора, серы. В реальности же захоронения на свалках могут их содержать, те же покрышки и все это сегодня никак не перерабатывается, а просто накапливается и вредные вещества поступают в атмосферу. Поэтому мы продолжаем совершенствовать каталитическую систему и сам процесс переработки такого особенного сырья. Это сложная, но интересная задача», – подчеркнула Екатерина Пархомчук.

Надо отметить, что такая технология не только важна с точки зрения утилизации вредных отходов, с которыми человечеству в любом случае надо что-то делать, но и имеет хороший коммерческий потенциал: только 5% исходного вещества превращается в газ, остальная масса превращается в качественное синтетическое топливо. А мировые объемы подобного мусора вполне сопоставимы с запасами богатого нефтяного месторождения.

Ученые исследовали, как отличаются реакции на эмоциональный стресс у гипертензивных крыс НИСАГ и контрольной линии крыс с нормальным артериальным давлением (нормотензивных). Результаты исследования были опубликованы в журнале Antioxidants.

Линия гипертензивных крыс НИСАГ, представляющая модель стресс-чувствительной формы гипертонии, была создана с помощью селекции в ИЦиГ СО РАН профессором Маркелем А.Л. для изучения физиологических и молекулярно-генетических основ развития артериальной гипертонии.

В рамках эксперимента, ученые подвергали обе группы крыс разовому кратковременному эмоциональному стрессу, в течение двух часов ограничивая подвижность животных в тесной проволочной клетке. После чего сравнивали как на это реагировал главный мозговой центр нейроэндокринной регуляции организма – гипоталамус.

Известно, что гипоталамус является центральной структурой мозга, нейроны которой обеспечивают интегративную (адаптивную, вегетативную и нейроэндокринную) реакцию на любые колебания условий внешней и/или внутренней среды. Нейроны ядер гипоталамуса контролируют не только различные метаболические функции организма, но также эмоциональность и различные типы поведения.

Изучение профилей экспрессии генов позволило заключить, что при стрессе в гипоталамусе крыс обеих линий активируется процесс окислительного фосфорилирования, что является значимым фактором генерации окислительного стресса. Но при этом проявление ответа на окислительный стресс в гипоталамусе нормотензивных крыс WAG в ходе эксперимента было значительно слабее, как по числу вовлеченных генов, так и по амплитуде изменения их транскрипции. Исследование позволило также выявить группу генов, изменяющих экспрессию только в гипоталамусе гипертензивных крыс НИСАГ.

Проведенное исследование значительно расширило представление о наиболее значимых биологических процессах, вовлеченных в реакцию на стресс у гипертензивных и нормотензивных крыс, и позволило сделать выбор молекулярных мишеней для дальнейшего изучения с целью разработки новых терапевтических стратегий, направленных на предотвращение последствий острого эмоционального стресса с учетом гипертензивного статуса организма.

Полученные результаты являются частью проекта, поддержанного грантом Российского Научного Фонда № 22-14-00082, направленного на исследование генетической предрасположенности к повышенной стресс-реактивности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в условиях рестрикционного (эмоционального) стресса, ассоциированного с формированием гипертензивного статуса.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН