В Новосибирске прошла Зимняя школа молодых ученых «Синхротронное излучение в мультидисциплинарных исследованиях». Организаторы школы – Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), ФИЦ Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ) – ставят целью подготовить будущих пользователей станций синхротронного излучения (СИ) в различных областях науки. С 3 по 7 февраля 2020 г. на площадке ИЯФ СО РАН более 20 студентов из шести городов России прослушали цикл лекций и получили возможность посмотреть, как проводятся эксперименты на СИ.

Зимняя школа молодых ученых «Синхротронное излучение в мультидисциплинарных исследованиях» проходит в новосибирском Академгородке в четвертый раз. В 2020 г. более 20 студентов различных университетов и научно-исследовательских институтов Новосибирска, Томска, Красноярска, Москвы, Ижевска и Калининграда прослушали цикл лекций по тематике исследований с использованием СИ и выполнили практикумы на экспериментальных станциях Центра коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» ЦКП «СЦСТИ».

«Задача школы – познакомить молодых ученых с процессом постановки эксперимента с использованием синхротронного излучения и аналитическими методами, применяемыми в данной области, – рассказывает помощник директора ИЯФ СО РАН по перспективным проектам, кандидат физико-математических наук Яков Ракшун. – Понимая важность практических занятий, помимо лекций, серьезную часть времени мы отвели под лабораторную работу на экспериментальных станциях ЦКП «СЦСТИ». Таким образом мы вносим вклад в подготовку будущих пользователей источников СИ».

Для слушателей курса читают лекции специалисты ИЯФ СО РАН, ИК СО РАН, НГУ, а также приглашенные гости. В этом году старший научный сотрудник Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, работающий в Европейском центре синхротронного излучения (European Synchrotron Radiation Facility – ESRF), Дмитрий Чернышов прочитал лекцию «Структурные исследования на источнике СИ». Практические занятия проходили на пяти экспериментальных станциях ЦКП «СЦСТИ»: EXAFS-спектроскопии, локального и сканирующего рентгенофлуоресцентного элементного анализа, прецизионной дифрактометрии и аномального рассеяния, малоуглового рассеяния.

«На практическую работу мы отвели два дня по четыре часа, – добавляет старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Борис Гольденберг. – Руководители станций, курирующие практикумы, ознакомили слушателей с инфраструктурой, и совместно с ними провели тестовые эксперименты с модельными образцами (металл-оксидные системы разнообразного состава, образец ила), чтобы показать, как идет процесс, какую информацию могут дать основные методы анализа. Нам важно показать молодым ученым, как работает СИ как на модельных, так и реальных образцах, и заинтересовать их в работе».
В Зимней школе молодых ученых приняли участие студенты из НГУ, Новосибирского государственного технического университета, Сибирского федерального университета, Томского государственного университета, Государственного академического университета гуманитарных наук при РАН, Удмуртского федерального исследовательского центра, Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (БФУ).

«Наша лаборатория занимается системами формирования и доставки пучка от источника до непосредственного потребителя, – рассказывает научный сотрудник МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика» БФУ, кандидат физико-математических наук Максим Коробенков. – Моя научная деятельность связана в том числе с вопросами материаловедения, и мне захотелось узнать побольше о методах исследования материалов на разных масштабных уровнях при помощи синхротронного излучения. Вчера, например, мы познакомились с методом РФА и поработали с ним на станции локального и сканирующего рентгенофлуоресцентного элементного анализа – смотрели образцы осадочных отложений озера Байкал».

Студенты третьего курса Государственного академического университета гуманитарных наук при РАН Таисия Петровичева и Евгений Зубавичус привезли с собой археологические образцы – бронзовые предметы русского средневековья, найденные в Суздальской археологической экспедиции Института археологии РАН (СУЗАЭ), которая изучает древнерусские поселения.

«Несмотря на то, что методы СИ перспективны, они не очень активно применяются в археологии. Уникальный опыт, который мы здесь получаем позволит по-новому взглянуть на какие-то проблемы, и, возможно, внедрить в научный оборот новые методы исследования, – делится впечатлениями Евгений Зубавичус. – Бронзовые археологические предметы мы исследовали методом РФА. Надеемся, что по элементному составу получится определить нюансы технологического процесса их изготовления и, может быть, даже из какого месторождения была взята медь для изделий. Результаты анализа получены, но теперь нужно их систематизировать».

Таисия Петровичева добавляет, что для них это первый опыт работы с СИ. «Мы знакомы с традиционными для археологии методами исследования, такими как радиоуглеродное датирование, так что было логичным приехать на Зимнюю школу и познакомиться с другим направлением, понять, как работает РФА, EXAFS, и в будущем пользоваться ими», – пояснила студентка.

Центр коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП «СЦСТИ») 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 Центр предоставляет услуги по профилю своей деятельности десяткам российских (СО РАН, РАН и пр.) и зарубежных организаций.

 Институте химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН завершили доклинические испытания препарата для экстренной профилактики и лечения вирусного клещевого энцефалита.

Лекарство создано на основе антител мыши и человека методами синтетической биологии. Новый препарат намного эффективнее и безопаснее применяемого сегодня противоклещевого иммуноглобулина, выделяемого из донорской крови. Мышиная часть связывает вирус и не дает ему инфицировать клетки, а человеческая запускает в организме пациента необходимые иммунные реакции.

О разработке нового препарата рассказывает заведующая лабораторией молекулярной микробиологии ИХБФМ СО РАН, доктор биологических наук Нина Тикунова:

- Вирус клещевого энцефалита (ВКЭ) - один из самых патогенных для человека вирусных агентов на территории России. Ежегодно на пункты серопрофилактики приходят около 500 тысяч пострадавших от укусов клещей. При этом ареал распространения вируса в последние годы расширяется. Клещи стали обычным явлением не только в Сибири и на Дальнем Востоке, но и в европейской части страны. Вирус распространен также в Китае, Казахстане и во многих странах Европы

При этом эффективных средств лечения клещевого энцефалита сегодня в мире нет. В России сейчас пациентам вводят препарат иммуноглобулина, который изготавливается из донорской крови. Но это настоящий коктейль из различных антител - кроме необходимых для нейтрализации ВКЭ, он содержит множество других антител, по сути, балластных. Из-за этого приходится использовать большие дозы сывороточного иммуноглобулина, что может вызывать побочные реакции у пациентов. Кроме того, препараты из донорской крови потенциально опасны - они могут содержать вирусы, прионы и аномальные антитела. По этой причине в развитых странах от них постепенно отказываются.

Еще одна проблема в том, что разные партии препаратов, полученных из крови, заметно отличаются по своим качествам.

Нашей задачей было создать высокоэффективный препарат для борьбы с ВКЭ, лишенный этих недостатков. Мы использовали технологию создания так называемых "химерных" антител, в которых меньшая часть иммуноглобулина взята от мыши, а большая - от человека.

- А зачем вообще мышиная часть, ведь лечить нужно людей, а не грызунов?

Нина Тикунова: - Во-первых, эксперименты на людях нельзя проводить по этическим соображениям. А во-вторых, в природе мыши не погибают от энцефалита, хотя к ним часто присасываются клещи. У грызунов в процессе эволюции сформировалась очень мощная иммунная защита от этого вируса. И это может помочь человеку.

Мы использовали наработки наших предшественников, ранее в ИХБФМ были получены моноклональные мышиные антитела против ВКЭ, их применяли для диагностических целей. Зная, что они замечательно нейтрализуют вирус, мы проверили их протективную способность. Ведь одно дело реакция антитела с вирусом в пробирке, а другое - способность защитить от болезни лабораторных животных. Оказалось, что эти антитела справляются с сотнями летальных доз ВКЭ. После этого мы сделали химерные антитела, и оказалось, что они работают еще лучше.

Мышиная часть антитела эффективно связывает вирус и не дает ему инфицировать клетки, а человеческая запускает необходимые иммунные реакции вплоть до выведения чужеродного агента из организма пациента.

– Но нет ли опасности, что иммунная система человека воспримет мышиную часть как чужеродный белок и будет вырабатывать антитела уже против него?

Нина Тикунова: –Такая опасность практически отсутствует. Химерные антитела широко применяются в онкологии для борьбы с раковыми клетками и при этом возникают аллергические реакции. Там на это закрывают глаза, ведь опухоль намного опаснее для жизни пациента. Но в онкологии используют большие дозы антител в течение нескольких месяцев, а для профилактики при укусе клеща нужна лишь одна инъекция. Даже если человек заболел энцефалитом, для лечения нужно всего 3-4 укола. А поскольку наш препарат высокоспецифичный его доза в сто раз меньше, чем у применяемого сейчас иммуноглобулина. Это сильно снижает вероятность аллергической реакции.

И, наконец, наши химерные антитела относятся к классу "гуманизированных", мышиная часть в них сведена к минимуму - всего 2 процента.

Поэтому мы надеемся, что первый этап клинических испытаний, когда здоровым добровольцам вводят препарат и проверяют: нет ли токсических и аллергический реакции, пройдет успешно.

– Большой плюс вашей работы в том, что вы не только получили эффективный препарат, но и разработали технологию его производства, не зря же права на него выкупила фармацевтическая компания?

Нина Тикунова: – Это так, но не на все сто процентов. Действительно, мы ввели гены, кодирующие наши антитела, в геном специальных эукариотических клеток-продуцентов. И выделили клеточный штамм, который стабильно производит большое количество нужных нам антител.

Также мы разработали опытно-промышленную технологию производства препарата по международным фармацевтическим стандартам GMP на основе биореактора емкостью 5 литров. Но производственникам нужно увеличить объем до нескольких сотен литров, это не так просто как может показаться.

– Ключевой вопрос - сегодня стоимость инъекции противоклещевого энцефалита - 7-8 тысяч рублей, не случайно многие покупают страховку "от клеща". Будет ли ваш препарат дешевле?

Нина Тикунова: – Трудно сказать, все будет зависеть от спроса, ведь нужно будет завоевывать рынок. Но нужно помнить, что это не только экономический, но и социальный проект. Только в Новосибирской области каждый год от клещевого энцефалита умирает несколько человек, многие становятся инвалидами. Часть затрат можно финансировать из бюджета как это делается при производстве вакцинных препаратов.

Президент Российской академии наук (РАН) Александр Сергеев предложил рабочей группе по подготовке поправок в Конституцию включить туда нормы о приоритетном развитии науки. Часть рабгруппы эту инициативу уже поддержала, сообщила сопредседатель группы, директор Института законодательства и сравнительного правоведения при правительстве РФ Талия Хабриева.

«Предложение РАН о том, чтобы подчеркнуть роль науки в настоящем и будущем России нашло очень хороший отклик. Письмо от академика Сергеева поступило к нам, и два юриста — профессор Клишас и академик Хабриева — сделали текст юридических поправок», — сказала госпожа Хабриева на брифинге в здании президиума РАН.

В частности, в преамбуле после слов «Мы, многонациональный народ Российской Федерации, соединенные общей судьбой на своей земле, утверждая права и свободы человека, гражданский мир и согласие» предлагается добавить слова «признавая приоритетную значимость науки и технологий для развития страны».

Далее предлагается внести уточнения в ст. 71, которая говорит о предметах ведения Российской Федерации, говорит эксперт: «Сейчас в этой статье говорится об установлении основ федеральной политики и федеральных программ в разных областях экономического, экологического, культурного развития. Мы предлагаем уточнить — "с учетом достижений науки"».

Госпожа Хабриева отметила, что также планируется дополнить и ст. 114 о полномочиях правительства следующей фразой: «правительство обеспечивает государственную поддержку научно-технологического развития РФ, сохранение и развитие научного и технологического потенциала страны и формирование новых институциональных механизмов поддержки науки и технологий».

Она отметила, что значимость науки упоминалась в преамбулах советских Конституций.

Как ранее сообщала госпожа Хабриева, члены рабочей группы уже представили 170 предложений и еще 115 поступили от граждан и организаций. В то же время Совет Госдумы продлил до 14 февраля срок подачи поправок ко второму чтению президентского законопроекта об изменении Конституции в связи с поступлением новых инициатив.

С 30 января по 2 февраля в Новосибирске работала зимняя школа для участников олимпиады «Я — профессионал». В этом году участие в работе принял ФИЦ ИЦИГ СО РАН.

Наша справка. Олимпиада «Я — профессионал» для студентов старших курсов бакалавриата, специалитета и магистратуры является одним из флагманских проектов открытой платформы «Россия — страна возможностей». Данный проект имеет практическую направленность, в составлении заданий для олимпиады принимают участие профессионалы из крупнейших государственных и частных компаний. Проверяется не абстрактная эрудиция, а профессиональные знания. Участие бесплатное для всех. А победителей ждут приятные и полезные бонусы: денежные призы, льготы при поступлении в магистратуру или аспирантуру и др.

Очередным этапом олимпиады стали 18 зимних школ, которые проходят на базе ведущих вузов страны. В Новосибирске главным организатором школы выступил НГУ, участие в ее работе приняли Институт цитологии и генетики СО РАН, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, АО «Технопарк Новосибирского Академгородка» и ряд других научных организаций.

30 января директор ФИЦ ИЦИГ СО РАН Алексей Кочетов выступил перед слушателями школы с лекцией «Геномные исследования и генетические технологии». Лекционная программа с участием сотрудников ИЦИГ была продолжена на следующий день рассказами о том, как работает технология редактирования генома с помощью CRISPR/Cas9, какие исследования проводят с помощью искусственно выращенных мини-копий органов человека и др.

Поскольку Зимние школы – это практико-ориентированные образовательные форумы, их программа включала ряд мастер-классов, которые провели сотрудники ИЦИГ и других научных институтов Академгородка. Программа занятий включала направления, являющиеся настоящими трендами современной биологии -  «Введение в биоинформатику и функциональную геномику», «Удивительный мир белков», «Анализ биологических сетей с помощью программы Cytoscape».

А для того, чтобы участники школы могли перевести дух от столь насыщенной учебной программы, организаторы включили в нее интересный экскурсионный блок, в который, в частности, вошли экскурсии в Институт цитологии и генетики и Музей истории генетики в Сибири).

Сергей Исаев

Одно из главных условий успешной терапии онкологических заболеваний – постановка верного диагноза на ранних этапах развития заболевания. Поиском решений этой задачи занимается множество ученых по всему миру. Свой вклад в работу внесли и специалисты НИИ терапии и профилактической медицины – филиала ФИЦ ИЦИГ СО РАН. Некоторое время назад с этой целью ими был запущен проект «Анкетный онкоскрининг».

– В его основе лежит анкета, разработанная нашими сотрудниками (Денисовой Дианой Вахтанговной, Фомичевой Мариной Леонидовной,  Белковец Анной Владимировной, Никитенко Татьяной Михайловной, Рымар Оксаной Дмитриевной,  Никитиным Юрием Петровичем и Воеводой Михаилом Ивановичем), которая позволяет врачу оценить наличие у пациента рисков или признаков часто встречающихся онкологических заболеваний, – рассказала заведующая лабораторией профилактической медицины НИИТПМ (филиал ФИЦ ИЦИГ СО РАН), к.м.н. Марина Фомичева.

Анкета сделана в двух вариантах (для врачей и населения) и состоит из 50 вопросов, разбитых по девяти возможным локализациям опухоли (легкие, пищевод и желудок, кишечник и т.п.).

Начиная с 2015 года анкетирование было внедрено во всех амбулаторно-поликлинических организациях Новосибирской области. По результатам первого этапа исследования заполнено начиная с 2015 года 670 433 анкеты жителями Новосибирской области, часть пациентов по результатам анкетирования по показаниям была направлена на дополнительные обследования, в ходе которых было выявлено 4 756 случаев предопухолевых заболеваний, у 2 475 пациентов подтвердилось наличие злокачественного новообразования. У ряда пациентов были выявлены другие заболевания, которые также требовали врачебного вмешательства.

Разработчики подчеркивают, этот метод выявления рисков развития онкологического заболевания у пациента проще и дешевле стандартных методов онкологического скрининга, таких как маммография или исследование цитологии мазков (которые с этого года включены в программу диспансеризации населения), и в то же время, включает более широкий спектр потенциальных угроз здоровью. Конечно, анкетирование не заменяет другие виды обследования, однако, служит эффективным инструментом популяризации онкодиагностики. Заполнить опросный лист и получить обратную связь по результатам можно даже без визита к врачу, сделав это на сайте регионального центра медицинской профилактики.

Анкету новосибирских ученых врачи оценили по достоинству: помимо Новосибирской области, анкету уже используют в своей работе врачи нескольких сибирских регионов. А по итогам 2019 года, проект анкетного онкоскрининга получил премию «Лучшие региональные практики», организованную АНО «Экспертный институт социальных исследований».

– Это незатратный способ для регионов оперативно сформировать картину скрытой заболеваемости и получить карту рисков по территориям. Для региональных властей – это действенный способ на отрезке в два-три года понять, как работает система поддержки онкобольных и реальный масштаб заболеваемости, - подчеркнул в оценке проекта руководитель лаборатории социальных исследований Института региональных проблем Петр Кирьян.

Положительную оценку результатам проекта дал и главный онколог Новосибирской области Вадим Захаров. Сейчас заявка на внедрение этой анкеты в качестве медицинской технологии по территории всей страны подана в Министерство здравоохранения РФ.

Пресс-служба ФИЦ ИЦИГ СО РАН

Ученые Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова создали материал на основе полиэтилена, способный разлагаться в естественной среде. Результаты исследования представлены в научном журнале Inorganic Materials: Applied Research, сообщает "РИА Новости".

Ученым удалось успешно изменить структуру полиэтилена и добиться эффекта биоразложения. Эффективность подхода была доказана в ходе проведенных испытаний, в том числе в грунте. Авторы исследования подчеркивают, что новый материал пока не имеет аналогов в мире, при этом его стоимость и эксплуатационные свойства остались на уровне традиционного неэкологичного пластика.

"Придание пористости и введение наполнителей природного происхождения – измельченной древесины или крахмала - позволяет создать водопоглащающую среду, в которой быстро размножаются главные агенты разложения - микроорганизмы", - объяснил завкафедрой химии инновационных материалов и технологий РЭУ Анатолий Попов.

В настоящее время биоразлагаемые полимеры используются лишь в некоторых областях медицины и биологии, тогда как основная масса производимого в мире пластика не разлагается и остается в окружающей среде десятки лет.

Индивидуальное строительство в России до сих пор воспринимается как некое «частное» дело, будто бы никак не затрагивающее общую экономическую ситуацию в стране. К примеру, если в сфере капитального строительства действуют очень жесткие нормативы по тепловой защите зданий, то малоэтажное строительство они обошли стороной. Точнее, здесь соответствующий СНИП является документом добровольного применения. Это обстоятельство кажется довольно странным, поскольку в свое время руководство страны провозгласило новые приоритеты в области жилищного строительства, где индивидуальное жилье было признано наиболее подходящим вариантом для обеспечения комфортного проживания граждан. В 2010 году Правительство РФ, утверждая федеральную целевую программу «Жилище», заявляло, что к 2015 году объемы малоэтажного строительства должны составить порядка 60% от общей доли возводимых квадратных метров. Казалось бы, при таких ориентирах требования к теплозащите должны касаться всех застройщиков без исключения, включая и индивидуальных. Тем не менее, наши «частники» продолжают возводить собственные дома так, будто вопросы теплозащиты и энергоэффективности их никак не касаются.

Показательно, что в соответствии с «энергетическими» нормативами, для индивидуального жилья регламентируется только то количество энергии, которое затрачивается на отопление дома. Затраты на получение горячей воды остаются за пределами формализованных требований. Соответственно, официальные документы не ставят во главу угла использование эффективных технических решений, в том числе и с точки зрения выбора источника энергоснабжения. Фактически для индивидуального жилья отсутствует техническая экспертиза проектной документации, а равно и процедура контроля при введении таких домов в эксплуатацию. К чему это всё приводит в конечном итоге, догадаться не сложно: индивидуальное жилье в нашей стране так и не стало СОВРЕМЕННЫМ в точном значении этого слова. А значит, данная сфера деятельности не имеет должного научного подкрепления.

Одним из досадных фактов является то, что индивидуальные дома строят у нас в стране без всякой привязки к климатическим условиям тех регионов, где они возводятся. Всё это, к сожалению, накладывается на вопиющую безграмотность будущих домовладельцев по части современных технологий энергоэффективного малоэтажного домостроения, в результате чего в нашей стране до сих пор распространены устаревшие технические решения.

Тем не менее, нельзя сказать, будто российская наука совершенно игнорирует такие вопросы. Разумеется, есть соответствующие исследования и детально проработанные проекты. В свое время при поддержке государственной корпорации «Фонд содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства» была реализована целая серия пилотных проектов экспериментальных энергоэффективных малоэтажных зданий. Всех их объединяет усиленная тепловая защита, применение систем рекуперации тепла и применение нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Все указанные объекты относились к классу «А» («высокий») энергетической эффективности (по классификации в соответствии со СНИП 23-02).

Опыт строительства экспериментальных энергоэффективных жилых зданий неоднократно рассматривался на целой серии научно-практических конференций по малоэтажному строительству, организованных Институтом теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН.

Формулируя требования к энергоэффективному малоэтажному жилью, российские проектировщики оценили мировой опыт строительства так называемых «энергопассивных» домов. В качестве такого объекта был выбран, в частности, построенный в 1991 году в Германии (город Дармштадт) трехэтажный энергопассивный дом площадью 665 кв. метров. В европейской практике это был первый наиболее удачный пример строительства домов столь высокого уровня энергоэффективности. Надо отметить, что в последующие годы именно технологии энергопассивного дома стали основой большинства современных разработок в области энергоэффективного домостроения. И именно они легли в основу современных государственных стандартов в ряде европейских стран.

В нашей стране расчетное потребление тепловой энергии во много раз превосходит энергопотребление энергопассивного дома. Соответственно, мы имеем гигантский потенциал снижения затрат на энергоресурсы. Причем, основной перечень мероприятий затрагивает не только тепловую защиту зданий и использование энергосберегающего оборудования. Важную роль в этом деле должен сыграть так называемый энергетический дизайн.

Дело в том, что реализация концепции энергетического дизайна должна осуществляться уже на стадии архитектурного проектирования. Архитектор обязан не просто «играться форами» (что обычно у нас происходит). В его задачу также входит учет всех нюансов обеспечения здания теплом, солнечным светом, свежим воздухом. Ожидаемый уровень энергопотребления должен проверяться на всех этапах проектирования, что в совокупности формирует энергетическую концепцию конкретного здания. Как указывают специалисты, дополнительные материальные затраты на этом уровне вполне оправданны, поскольку впоследствии они ведут к повышению комфорта при значительном снижении эксплуатационных затрат.

Пример такого подхода дает нам работа ГБУ Свердловской области «Институт энергосбережения», выполненная в рамках проектирования жилья для граждан, подлежащих расселению из ветхих и аварийных домов. Здесь учитывалась необходимость создать конкретный образец, который бы в дальнейшем мог широко применяться в этом регионе. Все усилия проектировщиков были направлены на то, чтобы с помощью минимальных затрат добиться максимальной энергоэффективности. Большую роль в этом деле как раз сыграл энергетический дизайн.

Общее представление об энергетическом дизайне дают нам проекты упомянутых выше энергопассивных домов. К примеру, какой должна быть форма дома? Понятно, что для лучшего сохранения тепла необходимо свести к минимуму площадь ограждающих конструкций на единицу объема. Иначе говоря, кубическая форма окажется для этого предпочтительнее вытянутой. Также желательно, по возможности, уменьшить площадь остекления. Расположение окон необходимо будет четко сориентировать по сторонам света, учитывая при этом и господствующее направление ветров. Цветовая гамма фасадов и кровли также выбирается из указанных соображений. Еще одна важная задача связана с необходимостью вписать в интерьер и в экстерьер здания то или иное энергосберегающее оборудование (солнечные коллекторы, рекуператоры и т.д.).  Форма комнат и даже расположение встроенной мебели подчиняются той же цели (например, устройство встроенных шкафов осуществляется вдоль наружных, а не внутренних стен). Теми же целями диктуется и расположение веранд и различных хозяйственных построек.

В принципе, энергетический дизайн – это целая наука, пока еще плохо освоенная нашими проектировщиками. Архитекторы до сих пор «играются формами», создавая их исключительно ради отвлеченных эстетических запросов, включая и эстетические запросы клиентов (а зачастую, навязывая им свои представления о «красоте»). Иногда ради этой «красоты» намеренно усложняются конструкции и создаются различные выступы на фасаде, превращающие его, по сути, в гигантский «радиатор» охлаждения. Отвлеченное эстетство, помноженное на техническую безграмотность, больше всего выявляет себя именно в сфере индивидуального строительства, где чрезмерно «либеральные» требования позволяют на всю катушку развивать подобные «вольные художества». Конечно, когда это касается «барских» причуд отдельных состоятельных клиентов, ситуация выглядит терпимо. Но, к сожалению, подобные подходы применяются и в типовом проектировании. И надо сказать, что пока еще мы не замечаем никаких перемен в сфере подготовки специалистов в области проектирования малоэтажного жилья.

Полагаю, выход из ситуации – в создании целых региональных альбомов официально утвержденных типовых проектов, выполненных в рамках указанных требований. Свердловская область, в каком-то смысле, может показать пример такой работы. Понятно, что ее выполнение потребует участия не только архитекторов и дизайнеров, но и специалистов в области теплофизики. Последние, собственно, должны четко сформулировать технические требования к проектируемым образцам. Полагаю, именно так у нас в стране появятся зачатки новой школы проектировщиков, способных согласовать эстетические запросы с сугубо утилитарными установками. По большому счету, работа над образом современного энергоэффективного дома будет мало чем отличаться от промышленного дизайна. Соответственно, отвлеченное эстетство окажется здесь неуместным. И в итоге мы получим не только современных, технически грамотных проектировщиков, но и современные индивидуальные дома, отражающие реальный уровень научно-технического прогресса.

Олег Носков

Роскосмос поставил задачу разработать программу исследования Венеры, аналогичную по масштабам российской лунной программе. В новую программу должен войти проект "Венера-Д", сообщил в пятницу журналистам ведущий инженер НПО им. С. А. Лавочкина (предприятие - производитель межпланетных станций и аппаратов) Дмитрий Хмель.

"Сейчас Роскосмос поставил задачу, чтобы такая программа была сформирована. Она включает и "Венеру-Д". Институт космических исследований (ИКИ РАН) поддерживает эту идею. Мы готовим сейчас материалы по дальнейшим шагам, по исследованию Венеры", - сказал Хмель.

Он напомнил, что в космической отрасли бюджет формируется ежегодно. "Поскольку мы находимся в начале года, то что-то [по новой программе] сможем начать в следующем году или, самое оптимистичное, в этом году", - уточнил специалист.

Хмель считает необходимым принять решение о включении программы по исследованию Венеры и отправки туда межпланетных станций в госпрограмму "Космическая деятельность России" на период до 2030 года. "Когда это решение будет принято, это будет главная отправная точка. Сейчас нет статьи финансирования", - отметил представитель НПО Лавочкина.

Он пояснил, что после включения исследований Венеры в госпрограмму до 2030 года специалисты приступят к разработке аванпроекта, затем - эскизного проекта, потом должна начаться опытно-конструкторская работа. "Помимо "Венеры-Д" в [большой] программе будут более серьезные аппараты, в том числе рассматриваются спускаемые аппараты на поверхность Венеры", - добавил специалист. По словам Хмеля, поскольку реализация проекта "Венера-Д" займет ближайшее десятилетие, то следующие аппараты могут быть запущены уже после 2030 года.

Ведущий инженер НПО Лавочкина напомнил, что аналогичная программа по Венере была заложена в Федеральную космическую программу еще в начале 2000-х годов и выделялись средства на то, чтобы отправить на эту планету космический аппарат, но тогда эта программа была секвестирована. Однако у НПО Лавочкина есть задел создания межпланетных аппаратов еще с советского периода, добавил Хмель.

Проект "Венера-Д"

Миссия "Венера-Д" состоит из российских посадочного и орбитального аппаратов. Ранее планировалось, что этот проект будет совместным с США: в конце 2013 года была создана совместная рабочая группа, однако на некоторое время ее деятельность была приостановлена. Осенью 2015 года она возобновила свою работу.

В начале августа 2019 года в Институте космических исследований сообщили, что Россия и США обсуждают запуск в атмосферу Венеры малых зондов или аэростатов NASA в рамках миссии "Венера-Д". В качестве возможного вклада NASA рассматривается управляемая атмосферная платформа VAMP (Venus Atmospheric Manoeuvrable Platform). Другой вариант - несколько малых зондов, сделанных на основе высокотемпературной электроники, которые могут работать на поверхности Венеры несколько тысяч часов. Их можно сбросить в разные районы планеты, где они будут следить за параметрами атмосферы вблизи поверхности. Также в состав миссии могут включить свободно дрейфующие аэростаты или малый субспутник.

"Венеру-Д" предлагается запустить с помощью тяжелой ракеты-носителя "Ангара-А5". Предполагаемой датой запуска миссии назывался 2029 год. Ранее замдиректора ИКИ РАН Олег Кораблев сообщил, что стоимость опытно-конструкторских работ в рамках проекта "Венера-Д" составит примерно 17 млрд рублей. По словам президента РАН Александра Сергеева, стоимость миссии может достигать $1 млрд.

Ранее глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин сообщал, что миссия "Венера-Д" может быть включена в новую единую космическую программу "Космическая деятельность России", создание которой намечено на 2020 год.

Мы уже неоднократно писали об опыте выращивания винограда в КФХ «Сад Шубиной». Напомню, что это опытное хозяйство расположено на границе между Новосибирском и поселком Краснообск. Виноградарством здесь занимаются не менее восьми лет, экспериментируя с выращиванием лоз как в открытом грунте, так и в теплицах.

Как мы уже сообщали, по мнению главы хозяйства – кандидата сельскохозяйственных наук Людмилы Шубиной – тепличный вариант является наиболее предпочтительным с самых разных точек зрения. Это касается и урожайности, и качества продукции, а также возможности избежать самого страшного для винограда заболевания – милдью. Лоза не требует здесь опрыскиваний медным купоросом (как происходит во всех странах с развитым промышленным виноградарством). А что касается тепла, то этот показатель лучше всего отражают сроки созревания известных сортов. Некоторые из них полностью поспевают к началу августа –  на месяц раньше, чем в открытом грунте. Соответственно, при тепличном выращивании появляется возможность серьезно расширить ассортимент за счет сортов с более продолжительным циклом вегетации (до 150 дней). Как раз такой опыт сегодня получают в КФХ «Сад Шубиной» (о чем мы расскажем чуть позже).

По сути дела, теплица создает условия, приближенные к климату Краснодарского края или к климату Придонья. Нынешний сезон в этом плане стал особо показателен. По словам Людмилы Шубиной, в этом году лоза пробудилась в первых числах апреля. В первой декаде уже вовсю шло сокодвижение (так называемый «плач лозы»), почки начали набухать в середине месяца. По срокам указанные фазы как раз совпадают с винодельческими районами Кубани (то есть даже раньше, чем на Дону). Конечно, здесь есть определенные риски. В первых числах апреля у нас еще возможны понижения температур до критических для винограда значений.

А минувший апрель, надо сказать, был особо щедр на «сюрпризы». Амплитуда температурных колебаний была ужасающей – от аномального тепла к таким же аномальным понижениям. Если вы помните, то к концу второй декады – после вполне себе «майской» жары – произошел скачок к «мартовскому» легкому морозцу (даже не к заморозку, а именно к легкому морозцу с дневной температурой два градуса ниже нуля).

Тем не менее, на тепличном винограде этот критический момент никак не отразился (несмотря на то, что почки уже двинулись в рост). «Мы как-то даже не заметили такого холода», - пояснила Людмила Шубина. По ее словам, в хозяйстве готовы к подобным капризам погоды. На такие случаи внутри теплиц держат дополнительный укрывной материал. Кроме того, при необходимости включаются тепловые пушки. Короче говоря, в этом году, несмотря ни на какие температурные перепады, совершенно ничего не обмерзло – все фазы вегетации прошли как надо, без всяких стрессов. Мало того, есть подозрение на то, что минувшим летом внутри был даже избыток тепла, вследствие чего примерно на неделю произошла задержка с вызреванием урожая. Ничего парадоксального в том нет: у многих сортов винограда в условиях избыточной жары замедляются физиологические процессы. То есть теплицы в наших краях – в условиях достаточно теплого лета - обладают очень неплохим «термическим» потенциалом.

Важным подкреплением в пользу сказанного является такой факт: в этом году некоторые ранние сорта дали на пасынках… второй урожай! Данное явление само по себе ничего загадочного не представляет. На юге с ним сталкиваются нередко. Действительно, в условиях теплого лета пасынки, растущие в верхней части лозы, могут «выбрасывать» соцветия. В теплицах пасынки в верхней части не всегда удаляют, поскольку лоза отлично вызревает до самой середины. И похоже, в этом году тепла было столько, что у ранних сортов началась вторая волна плодоношения. Повторное цветение, отметила Людмила Шубина, началось уже в июле, а с середины сентября уже можно было снимать второй урожай. Конечно, ягодки здесь были небольшие (точнее – мелкие), но они нормально созрели.  Разумеется, повторное плодоношение всегда идет неравномерно, соцветия появляются в течение всего периода вегетации. Однако для нашей темы важен сам факт второго урожая. Он говорит о том, что тепличные условия для ранних сортов в нашей климатической зоне практически идеальны. И если уж можно с одного куста получить два урожая в сезон (хотя к этому никто не стремится), то тогда вполне разумно рассматривать виноград как культуру, способную конкурировать на местном рынке с привозной продукцией.

В данном случае я говорю не столько о любителях, сколько о профессионалах. Агротехника, в принципе, отработана. Теперь только остается отобрать сорта, способные показать себя наилучшим образом с чисто коммерческой точки зрения. Кое-какие «кандидаты» на эту роль уже имеются. Отдельные сорта были отбракованы как ненадежные (по таким параметрам, как устойчивость к гнили и к растрескиванию ягод, по сохранности урожая на лозе, по вкусовым качествам, по товарному виду грозди и так далее). Адаптацию к условиям закрытого грунта проходят не все. Но уже сейчас выделены очевидные фавориты, способные поступать на рынки прямо из теплиц.  В конце концов, огромные пленочные теплицы в большей степени подходят как раз профессионалам, чем любителям. Вряд ли обычный дачник рискнет перекрыть свои пять-шесть «соток». На такое решится разве что отчаянный энтузиаст. Но много ли у нас таких любителей? Массовое развитие виноградарства в Сибири требует и максимально простой агротехники, по силу даже «ленивому» дачнику.

Такую агротехнику сейчас также испытывают в КФХ «Сад Шубиной». Мы уже говорили, что виноград выращивается здесь и в открытом грунте. Первые опыты на этом направлении были связаны с траншейным способом, очень распространенным среди сибирских виноградарей (некоторые даже считают, будто траншеи представляют «истинно сибирский способ» выращивания винограда). За восемь лет наблюдений у Людмилы Шубиной накопилось масса претензий к этой «истинно сибирской» агротехнике (о чем мы также писали). Пришлось для открытого грунта использовать иные подходы. И они были найдены.

Как отмечает Людмила Шубина, траншейный способ – это не есть открытый грунт в точном понимании слова. Так или иначе, здесь вы используете пленочное укрытие с конца апреля до начала июня. А можно ли вообще обойтись без укрытий, получая полноценный урожай? И вообще, выращивать так, чтобы свести к минимуму всякие капитальные затраты (обустройство траншей, кстати, вещь довольно трудоемкая)? Чтобы ответить на этот вопрос, пришлось еще раз экспериментировать. Был выбран участок, на котором высадили зимостойкие ранние сорта. Вместо обустройства обычных шпалер вдоль ряда установили деревянный барьер высотой 1,5 метра. Грубо говоря, воткнули в землю вертикальные стойки, соединив их горизонтальными перекладинами. Все очень просто. Верхнюю часть лоз – по мере их отрастания – не направляют дальше вверх, я собирают в горизонтальные пучки-фашины (с точки зрения физиологии растения так даже лучше).

Но главная хитрость заключается в том, что пространство под кустами покрыли прозрачной пузырчатой пленкой шириной полтора метра. Она пропускает солнечный свет и задерживает тепло изнутри. Для чего это нужно? Очень просто. Как объясняет Людмила Шубина: для созревания винограда принципиальное значение имеет температура в зоне корней. Поэтому все усилия необходимо направить на то, чтобы почва здесь прогревалась как можно лучше, а тепло удерживалось внутри как можно дольше. Пузырчатая пленка позволяет решить эту задачу. Да, приходится идти на такое решение. Но оно намного дешевле, проще и эффективнее траншей. Об эффективности, во всяком случае, наглядно свидетельствовали темно-синие, почти черные грозди сорта Зилга, которые на 22 сентября были не просто спелыми, а откровенно переспелыми. По мнению Людмилы Шубиной, этот сорт в наших краях вполне может стать «народным» и беспроблемно выращиваться на каждом дачном участке по соседству с черной смородиной.

Проходя мимо ряда, Людмила Шубина замечает: «Если кто из наших садоводов намерен выращивать виноград для изготовления вина, то вот, пожалуйста – готовая агротехника!». От себя замечу, что сейчас существует богатый выбор ранних устойчивых сортов, которые так и просятся на эти испытания. Расширение ассортимента – дело принципиально важное для развития данного направления.

Но, к сожалению, один человек не в состоянии провести такую титаническую работу. На научные организации в этом деле рассчитывать не приходится (по понятным причинам). Так что остается ждать увлеченных любителей, способных, образно говоря, продолжить эстафету.

Олег Носков

Специалисты Института химии твердого тела и механохимии СО РАН и Федерального научно-производственного центра «Алтай» провели на промышленном ускорителе ИЛУ-6 серию экспериментов по радиационно-химической модификации полимера, который выполняет функцию связующего агента между различными компонентами в твердотопливных ракетных двигателях.

Исследования показали, что радиационная обработка сокращает время вулканизации (склеивания) данного полимера на 30 % — такое усовершенствование технологического процесса может не только ускорить производство ракетного топлива, но и сделает его эксплуатацию более безопасной. Результаты опубликованы в журнале «Химия в интересах устойчивого развития».

При производстве ракетного топлива полимеры используются в качестве связующего вещества. «Твердотопливные ракетные двигатели почти как булочки с изюмом, — объясняет главный научный сотрудник, заведующий лабораторией ИХТТМ СО РАН доктор химических наук Борис Петрович Толочко. — Только в качестве теста у нас полимер, а вместо изюма — взрывчатка, которая работает в качестве горючего, и другие компоненты топлива. Как жидкое тесто заливают в формы для выпечки, так и растворенный полимер заливают в специальные формы вместе с частицами взрывчатки и другим “изюмом” микроскопических размеров. Далее запускается процесс вулканизации (“сшивки”) полимера, который длится десятки дней. Для этого используются специальные вещества-инициаторы, и высокая температура».

По словам ученого, при изготовлении ракетного топлива принципиально важно распределить частицы взрывчатки равномерно по всему объему материала. Однако за время вулканизации компоненты могут расслоиться или, наоборот, осесть, в результате чего характеристики топлива резко ухудшаются.

Исследователи во главе с заведующим лабораторией ФНПЦ «Алтай» кандидатом технических наук Петром Ивановичем Калмыковым провели серию экспериментов по облучению образцов полимера на промышленном ускорителе ИЛУ-6 в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. «Воздействие излучения приводит к разрывам внутримолекулярных связей в полимере, — комментирует Борис Толочко. — Поэтому мы фактически получаем уже не молекулы, а радикалы со свободными связями, которые активно вступают в реакцию и успешно “сшиваются” (“склеиваются”) между собой». Ученые установили, что заранее облученные полимеры вулканизируются на 30 % быстрее. Теоретически этот процесс можно ускорить еще больше. Для этого достаточно увеличить дозу облучения, что приведет к увеличению разрывов внутримолекулярных связей и увеличению концентрации радикалов.

Радиационная обработка полимеров с целью улучшения их свойств — это один из первых примеров использования радиации в промышленности в принципе: облучать автомобильную резину для ускорения вулканизации начали еще в 1920-х годах. На сегодняшний же день радиационные технологии применяются в самых разных областях производства.

«ИЯФ СО РАН уже более 40 лет занимается разработкой и производством промышленных ускорителей, — рассказывает заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Александр Альбертович Брязгин. — Мы производим ускорители, которые используются для проведения самых разных процессов: от облучения изоляции проводов до стерилизации медицинских изделий и пастеризации продуктов питания. Все они отличаются друг от друга только параметрами пучка, хотя и используются в настолько далеких друг от друга областях. Энергия пучка определяет глубину проникновения, ток пучка — скорость обработки, и наша задача здесь состоит только в том, чтобы эти параметры обеспечить».