Несколько лет назад мы наблюдали всплеск интереса к различным марсианским проектам, к Красной планете лететь собирались все от НАСА и Роскосмоса до Илона Маска и менее известного голландского инженера-предпринимателя Баса Лансдорпа. Затем, как-то незаметно, реализация этих проектов стала откладываться на неопределенный срок (что для марсианских экспедиций обычное дело). Но Марсу быстро нашлась замена – астероиды, или малые планеты, которые в последнее время часто становятся «героями» новостей.

Свежий пример – Психея, которую уже окрестили «золотым астероидом»: по мнению экспертов, он содержит в себе платину, золото и никель, а суммарная стоимость его полезных ископаемых оценили в космическую же сумму – 700 квинтиллионов долларов. И вот уже NASA заявляет, что в 2022 году отправит научную миссию на Психею. А в Англии создана корпорация Asteroid Mining Company, которая планирует начать разработку недр астероида к 2030 году.

И Психея не единственный объект класса «малая планета», ставший в последнее объектом внимания как ученых, так и бизнеса. По оценке аналитиков из Allied Maket Research, к 2025 году бюджет программ по добыче ископаемых на астероидах достигнет отметки в 3,8 миллиарда долларов за счет государственных и частных инвестиций. При этом, к этому времени все программы будут находится фактически на старте и на Землю не попадет еще ни килограмма руды, добытой в коммерческих целях.

Такой объем инвестиций на начальном этапе объясняется большим количеством научных и инженерных задач, которые надо решить для создания индустрии по добыче полезных ископаемых. И для начала решить, а оно вообще надо человечеству, копать шахты за миллионы, а то и миллиарды километров от родной планеты.

Даже платиноидов и редкоземельных элементов еще вполне достаточно и на Земле, чего уже говорить о никеле или кобальте. Да и сама технология доставки полезных ископаемых с астероидов на Землю пока не отработана даже в более или менее приближенной к реальности модели. NASA некоторое время разрабатывало технологию захвата астероидов и доставки их на лунную орбиту, для последующего «потрошения». Однако в 2017 году этот проект агентства был закрыт из-за отсутствия финансирования.

И даже известные энтузиасты космической добычи американская компания Planetary Resources пока зарабатывает не бурением шахт в далеких астероидах, а разработкой спутников. Первый спутник компании, Arkyd-3, приступил к работе в ближнем космосе в 2015 году и отрабатывал на орбите технологическую базу для будущих миссий вплоть до 23 декабря 2016 года: проверял системы управления, софт и другие компоненты.

Но зато у этой компании есть свой вариант ответа про рентабельность подобного рода проектов. Planetary Resources выделяет три типа астероидов, каждый из которых уникален и обладает особыми свойствами.

1й тип (C-type) представляет собой широко распространенное каменистое образование, сформировавшееся в начале развития солнечной системы, из которых планируется извлекать воду.

2й тип (Х-type) практически полностью состоит из металлических руд. Образовавшиеся в результате разрушения более крупного астероида, астероиды 2го типа, представляют собой сохранившееся от более раннего столкновения сверхпрочное ядро, которое может содержать больше платины, чем когда-либо было добыто на Земле. Например, в астероиде 2011 UW158, стоимость содержащихся драгоценных пород по некоторым оценкам достигала $5 трлн. Это, конечно, меньше, чем стоимость запасов на Психее, зато – проще извлечь и ниже риск вызвать обвал мировых цен на металлы (что отзовется и в других отраслях экономики).

3й тип (S-type) астероидов, выделяемых компанией, является смесью первых двух, сохраняя достоинства и недостатки каждого из них.

Год назад состоялся запуск индийской ракеты PSLV, которая вывела на орбиту очередной спутник компании - Arkyd-6. Он интересен тем, что содержит на борту экспериментальную технологию поиска воды на астероидах. А значит, компании, хоть и не так быстро, как планировалось изначально (запуск первого спутника к астероидам был заявлен на 20202 год, но затем перенесен на неопределенное время), но продвигается к поставленным целям.

Итак, подведем промежуточные итоги. Астероиды могут быть источниками драгоценных и редкоземельных металлов, из них можно добывать воду (а вода постепенно становится все более ценным ресурсом), и они могут стать источником снабжения внеземельных поселений широким спектром ресурсов (от воды и железной руды до платины и палладия).

Вода в космосе, кстати, будет востребована даже раньше, чем на Земле.

Правда, не сама по себе вода, а кислород и водород, на которые вода разлагается под действием электрического тока. Водородные двигатели уже существуют, и КПД у них высокий, а основным потребителем скорее всего станут спутники. Запуск спутника – дело дорогое, но, когда на нем кончается топливо, он превращается в космический мусор. Другое дело, если разместить на орбите водородную АЗС. Над технологиями дозаправки в космосе сейчас работают и NASA, и Китай, и частные компании. В частности, японская компания iSpace заявила, что ее первые аппараты отправятся на Луну уже в 2020-м и 2021-м, а к 2030 году начнется активная эксплуатация ресурсов спутника. Под ресурсами подразумевается реголит, из которого японцы и намерены извлекать водород с кислородом.

Пока космические «рудные стартапы» бьются за инвестиции, параллельно реализуются научно-исследовательские программы. Астероиды интересны ученым и как источник информации о формировании и составе тел Солнечной системы, и как потенциальный источник угрозы нашей планете (в истории Земли были случаи столкновения с крупными метеоритами, а Луна, как минимум, один раз «прилетело» и астероидом, так что вероятность подобного события ненулевая).

Ну и конечно, сама отработка посадки на малые космические объекты, получение там проб и доставка их на Землю – очень важны, как для дальнейшего исследования космоса, так и для его промышленного освоения.

Есть ли у новосибирских ученых вероятность поучаствовать в этом увлекательном и весьма перспективном процессе? Конечно, и эта вероятность намного выше, чем у возможного столкновения нашей планеты с астероидом. Начнем с того, что ряд институтов Академгородка имеет успешный опыт работы на нужды космонавтики еще с советских времен. А некоторый, как Институт физики полупроводников, эту работу не прекращали ни на день.

Во-вторых, само расширение спектра научных задач (одно дело – отправка на астероид исследовательского зонда и совсем другое – организация на Луне или астероиде «космической шахты») значительно расширяет список потенциальных участников их решения. И ряд исследований, которые изначально имели чисто земное применение (у того же Института геологии и минералогии или химических институтов) вполне могут получить и космические перспективы.

Здесь, пожалуй, главное не готовность ученых Академгородка к выполнению такого рода работы, а потребность в ней, наличие заказчика. Есть ли у «Роскосмоса» в программе на ближайшие годы какие-то глобальные проекты, требующие привлечения науки. Федеральный закон «О космической деятельности» 2015 года предусматривает, что Роскосмос должен заботиться по крайней мере о предупреждении космических угроз. Схожую работу ведут и в других странах: при NASA, например, существует отдел (office) по этой проблеме с бюджетом 40 млн долларов в год помимо специальных проектов, которые стоят дороже.

У нас пока все на уровне «деклараций о намерениях», хорошо, хоть в этих намерениях четко озвучено сотрудничество с институтами РАН. В январе этого года представители Роскосмоса заявили «Российская академия наук и Роскосмос приступили к разработке программы для исследования и создания методов противодействия угрозам из космоса — это астероиды и осколки космических камней». О других проектах российской космической корпорации, связанными с астероидами, пока ничего не слышно. Но это не означает, что для нашей науки, это направление совсем не актуально. И Россия как страна, и отдельные академические институты не раз становились полноправными участниками крупных международных научных проектов. Будь то Международная космическая станция или Большой адронный коллайдер. Так и сейчас, за неимением чисто отечественных проектов, мы можем войти в совместные, благо, российские ученые и инженеры пользуются в мире куда большим уважением, чем чиновники. А пользу от такого сотрудничества, как показала практика, получает вся страна, а не только участники проекта.

Сергей Исаев

Насколько и в чем отстает российская генетика от зарубежной, какими видят центры геномных исследований ученые из российских университетов и что может дать стране их создание — в следующем материале.

Среди задач национального проекта «Наука» кроме создания научно-образовательных центров мирового уровня значится и открытие как минимум трех центров геномных исследований. До 15 июля Минобрнауки принимает заявки на участие в проекте. Мы узнали у ученых-генетиков из российских вузов программы «5-100», что они думают о проекте и будут ли в нем участвовать.

«Мы, по сути дела, впрыгиваем в последний вагон»

Открытие центров геномных исследований — часть федеральной научно-технической программы развития генетических технологий, рассчитанной на 2019–2027 годы. На их создание предлагается потратить не более 11,18 млрд рублей до 2024 года. По свидетельствам генетиков, с которыми поговорил Indicator.Ru, сумма выглядит огромной, даже космической для этой области науки. Как этот объем финансирования обоснован в программе?

Ее первый раздел «Состояние генетических технологий в Российской Федерации» рисует удручающую картину: во всем мире растут рынки генетического редактирования, модифицированных сортов растений, биоинженерии и медицинской генетики, а в России расходы биотехнологических компаний на исследования и разработки составляют незаметные 0,53% от всех инвестиций российского бизнеса в R&D. Отрасль не создает новых продуктов. Конкурентоспособность академических исследований тоже низкая: по числу статей по генетике в Web of Science в 2017 году Россия была на 17-м месте. Огромное отставание и по числу патентов: 22 патента в 2017 году (9-е место) против, к примеру, 1097 патентов у Германии (5-е место).

Цель программы — ликвидировать это отставание, обеспечить конкурентоспособность российских технологий и продуктов на мировом рынке, равно как и качество и безопасность жизни в стране. Перед центрами геномных исследований ставится задача вести прорывные исследования и разрабатывать технологии, продвигая их в международном сообществе и внедряя в практику.

Насколько верна оценка, поставленная российской генетике в программе? Заведующий лабораторией геномной инженерии МФТИ Павел Волчков согласен с ней и отмечает, что уровень наук о жизни в России в целом ниже уровня ведущих центров — таких, как биомедицинские агломерации в Бостоне, Сан-Франциско, Сан-Диего или некоторые центры в Европе. Но он не уверен, что вливанием денег в развитие существующих организаций проблему можно решить. Нехватка финансирования — только одна из причин отставания.

«На сегодняшний день в стране нет сложившихся мощных научных коалиций, направленных на получение экономически значимого результата, а есть научно-бюрократическая машина по генерированию статей в первом квартиле», — сетует исследователь.

 Заведующий лабораторией биобанкинга и геномной медицины СПбГУ Андрей Глотов отмечает, что, несмотря на отсутствие масштабных проектов, задачи которых сформулированы в федеральной программе, ситуация с генетическими исследованиями в России не так плоха.

«С точки зрения публикаций за последние пять лет мы — я могу говорить в основном за СПбГУ — здорово подтянулись по качеству и количеству благодаря во многом программе развития университета и гранту РНФ "Трансляционная биомедицина в СПбГУ".

Но чтобы исследования развивались, нужно созреть критической массе молодых исследователей. На ее накопление, на то, чтобы выросли новые школы, требуется 5—7 лет. Сейчас мы, по сути дела, впрыгиваем в генетике в последний вагон, и, если этого не сделать, российская наука в этом направлении откатится назад еще на 30 лет», — отмечает ученый. Хватит ли на накопление этой критической массы и на развитие технологий срока программы, неясно. Но пока не будут подготовлены кадры, ждать успехов от генетической науки, биотехнологических компаний и медицины преждевременно. По словам Глотова, квалифицированных в области геномики кадров не хватает и в самих университетах, и в практической сфере — медицине, сельском хозяйстве, биотехнологии. Например, из 300 врачей-генетиков в России едва ли 30 знакомы с современными геномными технологиями.

Руководитель лаборатории лесной геномики Сибирского федерального университета Константин Крутовский не считает отставание катастрофическим. По его мнению, в России с каждым годом становится больше научных групп, которые выполняют генетические и геномные исследования на мировом уровне, и задача нацпроекта «Наука» — поддержать их развитие, особенно в регионах.

«Генетика — не очередной хайп»

Программа развития генетических технологий построена вокруг четырех основных векторов: биобезопасности, технологий для медицины, сельского хозяйства и промышленных биотехнологий. Предполагается, что конкретные направления выберут на основе своего предыдущего опыта сами организации, в которых могут быть созданы центры геномных исследований. Представления ученых об этих направлениях совпадают — самой важной отраслью они считают биомедицину. Помимо собственно научных задач, считают эксперты, будущие центры должны уделять внимание образованию и популяризации.

 Так, руководитель центра геномной и регенеративной медицины школы биомедицины Дальневосточного федерального университета Александр Каганский подчеркивает, что российская геномика сильно отстает от зарубежной в том числе в силу недостатка данных. По его мнению, в настоящее время жители России мало осведомлены о генетике, а это сказывается на количестве доступных исследователям генетических данных.

«За счет интереса к проекту 23andMe (стартапу, который предоставляет возможность потребителю исследовать свой ДНК, чтобы найти своих предков, — прим. Indicator.Ru) удалось составить всемирную базу данных, но в ней мало российских геномов. Так что в задачи центров будет входить и распространение этой информации, чтобы люди поняли — генетика не очередной хайп, геном есть в каждом. Это поможет двигаться дальше в понимании того, что каждый человек может сделать для собственного здоровья», — уверен Каганский.

ДВФУ, по его словам, может принять участие в проекте создания геномных центров, но только вместе с более мощным партнером, например МГУ. Пока решение о подаче заявки не принято.

Глотов, в свою очередь, видит задачу центров геномных исследований в подготовке ученых, которые смогут продолжить работу как в науке, так и в практической медицине и смежных отраслях. При этом под подготовкой следует понимать не стандартные учебные программы, а участие в исследованиях. Причем, подчеркивает ученый, центр геномных исследований не может не быть междисциплинарным, он должен строиться на основе комплексного подхода: иметь свой биобанк с качественно собранными образцами, исследовать биологический объект редактирования, быть центром обработки данных и только после этого заниматься геномным редактированием. В СПбГУ, по его словам, все необходимые компетенции развиты, создан геномный центр под руководством академика Игоря Тихоновича, который будет участвовать в отборе. На каких направлениях сосредоточится заявка, еще не решено.

Важность биомедицинских исследований отмечает и Крутовский, который, однако, призывает не забывать о геномике для морского и лесного хозяйства.

«Сейчас леса гибнут, они ослаблены, происходят засухи и пожары, и не совсем понятно, в чем причина: деревья страдают из-за изменения климата или из-за патогенных организмов. Чтобы понять и бороться с этим, лесные экосистемы надо изучать на геномном уровне. Этим и занимается моя лаборатория в СФУ», — заявляет специалист.

У таких исследований уже сегодня возможны полезные практические приложения. Например, по официальным данным, 20% древесины в России добыто незаконно и продается по подложным документам. Популяционно-генетическая база лесов позволит по генотипу устанавливать, откуда происходит древесина, не была ли она добыта браконьерскими методами на заповедной территории.

«Ее развитие должно стать национальным приоритетом»

В конкурсных документах, опубликованных Министерством высшего образования и науки, указывается, что будущие центры геномных исследований мирового уровня должны иметь опыт проведения геномных исследований и разработки генетических технологий, реализации соответствующих программ, а также обладать собственными биоресурсными коллекциями. Выполнение этих условий и наличие проработанной исследовательской программы будет достаточным, чтобы организация (или консорциум) попали в число претендентов на миллиардное финансирование. Что не учтено в программе? И как обеспечить соответствие результатов мировому «уровню актуальности и значимости»?

Александр Каганский рассчитывает, что создание геномных центров поможет решить проблемы с развитием генетических технологий в России в том числе и на законодательном уровне — ведь сейчас внедрение модификации генома в практику запрещено. Остановить процессы развития генетических технологий уже нельзя, значит, нужно добиться их принятия в обществе и использовать то, что уже может принести реальные плоды. Если это удастся, то и развитие научных исследований будет вполне успешным.

Андрей Глотов залогом успеха считает привлечение максимального числа партнеров. По его мнению, исследовательская программа любого будущего центра не должна быть замкнута на одном университете.

«Трех центров на страну будет, конечно, недостаточно, они должны иметь ответвления в рамках консорциумов: в академические институты, в практическую медицину, в другие университеты. Кроме того, бизнес в геномных исследованиях может быть не только заказчиком, но и партнером. Зачастую интересы бизнеса разительно отличаются от того, что делают ученые, а площадок для взаимодействия не хватает. Будет здорово, если в рамках геномных центров будут созданы такие площадки по принципу "Точек кипения" (пространств для коллективной работы, созданных при поддержке Агентства стратегических инициатив, — прим. Indicator.Ru)», — считает он.

 Центры геномных исследований должны решать и задачу развития регионов, считает Константин Крутовский. Он надеется, что один из центров удастся создать в Сибири.

«Здесь уже работают сильные группы по геномике: в Институте цитологии и генетики СО РАН в Новосибирске, у нас в СФУ и другие, — отмечает специалист. — Наш геномный центр работает уже семь лет и до сих пор остается одним из самых оснащенных в стране: у нас есть вся линейка секвенаторов ДНК, специальный компьютерный кластер с 96 ядрами. Но сохраняется проблема недостаточного финансирования, и создание центра геномных исследований помогло бы развивать исследования и создать рабочие места для среднего звена ученых — сейчас талантливые выпускники аспирантуры вынуждены уезжать в столицу или за рубеж».

 Павел Волчков никаких революционных прорывов от центров геномных исследований не ждет.

«У нас уже запускались программы, которые ничем не закончились, я не вижу пока, почему сейчас все должно пройти иначе. Пока не изменится подход, никаких качественных улучшений не будет, — считает ученый из МФТИ. — Сейчас для потенциальных участников эта программа — еще один способ получить финансирование, обеспечить свое существование, их можно понять, но прогресса по генетическому треку ожидать сложно».

Выход специалист видит в том, чтобы результаты программы измерялись реальными экономическими показателями, такими как увеличение доли ВВП в секторе генетических технологий до условных 1–2%, получаемых от нефти. «Такие показатели невозможно подделать. И, как следствие, придется делать реальные шаги по интеграции научного R&D и промышленности, создавать рынок генетических и сопряженных технологий. Если мы хотим, чтобы в результате программа развития генетических технологий привела к экономическому буму и инициировала прогресс в соседних отраслях промышленности, то ее развитие должно стать национальным приоритетом с соответствующими экономическими индикаторами». Пока же, по мнению Волчкова, для большинства академических институтов создание центра геномных исследований — очередной грант с наукометрическими целевыми показателями без серьезных обязательств. 

Хотелось бы отметить одно принципиально важное инновационное направление наших дней – создание автоматизированных многоярусных теплиц для сити-фермерства. Само это понятие – «сити-фермерство» - вошло в нашу жизнь совсем недавно. Однако в руководстве мэрии Новосибирска к нему проявили серьезный интерес, в связи с чем все наработки в этой области регулярно освещались во время весеннего форума "Городские технологии - 2019" и периодически организуются соответствующие выставки.

Напомню, что в Новосибирске есть успешная IT-компания, которая входит сейчас в тройку российских лидеров в области проектирования вертикальных ферм. Сегодня в ее портфеле имеется уже порядка пятисот заказов на проектирование таких систем. Причем, не менее половины заказов приходит от зарубежных партнеров.  Для нашего города – это очень важный прецедент. Фактически он означает, что новосибирские разработчики движутся в русле мировых трендов. Да, вертикальные фермы – это модное направление, активно развивающееся в других странах. И очень хорошо, что мы пытаемся здесь не отставать. Однако при этом мало кто из нас знает, что наша страна спокойно могла бы оказаться в лидерах по данному направлению еще лет пятьдесят тому назад.

О фабриках овощей у нас заговорили сразу же после революции. Перевод земледелия на индустриальные рельсы был заманчивой мечтой молодого советского руководства, стремившегося стереть грань между городом и деревней. Конкретных технологий еще не было, но мечта, подчеркиваю, была. Некоторые советские публицисты договорись до того, что даже хлеб предлагали выращивать в заводских условиях. Впрочем, до зерновых дело не дошло. А что касается овощей и зелени, то эти культуры очень хорошо подходили для индустриальных технологий. Естественно, в связи с этим стали вынашиваться планы по развитию тепличных хозяйств. До революции каждый уважающий себя помещик имел свою собственную теплицу. Климатические условия России еще с давних времен вынуждали русских земледельцев прибегать к выращиванию отдельных культур в закрытом грунте. В принципе, теплица как раз и была прообразом овощной «фабрики». Оставалось лишь подвести под это дело современную научно-техническую базу.

Дело в том, что с традиционными теплицами имелась одна проблема: высокая себестоимость продукции. При традиционном тепличном выращивании овощей уход за растениями был значительно сложнее и накладнее, чем в открытом грунте. Так, для теплиц приходилось специально готовить почвенную смесь из грунта, торфа, перегноя и перепревшего навоза. Возникала необходимость в искусственном орошении. Из-за переувлажнения воздуха шло сильное распространение вредителей и болезней, на борьбу с которыми также приходилось затрачивать дополнительные средства. Кроме того, стекло задерживало 20 – 30% света, из-за чего требовалось устраивать дополнительное освещение.

Согласно тогдашним подсчетам, при выращивании овощей в открытом грунте на один гектар затрачивалось примерно 250-350 человеко-дней. А при выращивании в теплицах на ту же площадь требовалось уже от 14 до 26 тысяч человеко-дней! Понятно, что при таких затратах о массовом производстве тепличных овощей не было и речи. Приходилось искать принципиально новый путь, обращаясь к достижениям науки и техники.

Этот путь открывала гидропоника. Первые опыты по выращиванию культур в искусственной среде проводились уже в 1869 году немецкими учеными, использовавшими для этих целей растворы химически чистых солей. В России еще до революции аналогичные опыты проводил Тимирязев. Он даже выставлял на ярмарках специальные сосуды с жидкостями, в которых росла зелень. В 1929 году в Калифорнийском университете в водном питательном растворе был впервые получен большой урожай томатов. Именно этот новый способ был назван «гидропоникой». В отличие от традиционных теплиц, где использовалась почвенная смесь, здесь грядки и стеллажи заменялись специальными лотками, покрытыми изнутри битумом. Туда наливался питательный раствор солей. В качестве опоры (почвы) для растений служил слой какого-либо рыхлого материала: торфа, мха, мелких древесных стружек. Эта подстилка помещалась над раствором на металлической сетке с водоотталкивающим покрытием. В отличие от обычных грядок, такая система позволяла экономить время и энергию на прополке, окучивании, рыхлении, перекопке, борьбе с сорняками. Необходимо было только следить за слоем воздуха в лотке – по мере роста побега этот слой должен был понемногу увеличиваться. Кроме того, работнику теплицы надлежало обладать некоторыми познаниями в химии, поскольку ему приходилось готовить соляной раствор, тщательно соблюдая все пропорции.

В дальнейшем ученые нашли более удобные способы выращивания растений – на щебне, гравии, шлаке, керамзите и даже на песке. Здесь также используются лотки, на дно которых укладывалась труба для подачи раствора. Затем лоток засыпался гравием: крупным – внизу, мелким – вверху. Раствор подавался по трубе два-три раза в день с таким расчетом, чтобы верхний слой гравия на полтора-два сантиметра оставался сухим.

Гидропоника обладала целым рядом преимуществ. Например, она давала возможность точно регулировать процесс питания, а значит – и рост растений.  Здесь уже не было трудоемких работ по заготовке и обработке почвы, по ее стерилизации и замене. Мало того, не было никакой зависимости от плодородия земель. Следовательно, гидропонные теплицы можно было устанавливать хоть в пустынях, хоть в горах. А при необходимости – хоть в тундре, хоть в городе. Наконец, был еще один немаловажный момент – возможность автоматизации основных процессов, что сводило участие человеческого труда к минимуму. Причем, советские инженеры к началу 1960-х годов уже разрабатывали оборудование для автоматического приготовления и  регулирования подачи питательных растворов, а также для промывки и дезинфекции гравия. Были соответствующие проекты автоматизированных гидропонных теплиц, управлявшихся с единого командного пункта.

Как мы понимаем, выращивание овощей в водных растворах и искусственных средах дало возможность существенно снизить трудозатраты. Согласно проведенным расчетам, для получения урожая в гидропонной теплице площадью 1 000 квадратных метров затрачивалось чуть больше 400 человеко-дней. Это было в три раза меньше, чем затрачивалось при выращивании овощей на той же площади в открытом грунте.

Таким образом, гидропонные теплицы, оснащенные автоматикой, как раз и стали первыми, самыми настоящими фабриками овощей. Советские ученые предрекали им большое будущее. Была абсолютная уверенность в том, что они получат широчайшее распространение и проникнут в такие районы, где традиционное овощеводство кажется немыслимым. Считалось, что фабрики овощей заменят, наконец, дедовские огороды с их парниками и обычными тепличками. Новые овощеводческие хозяйства планировалось организовывать как самые настоящие промышленные предприятия по производству растительных продуктов питания.

Но самое главное: современная (на тот момент) механизация и автоматизация подачи питательных растворов позволяла делать такую теплицу многоярусной. Эта мысль высказывалась советскими разработчиками еще шестьдесят лет назад! Иначе говоря, уже тогда ставился вопрос о создании вертикальных ферм. Согласно одному проекту, описанному еще в 1960 году, новейшая фабрика овощей должна была состоять из десяти пятиярусных корпусов размером 60 на 150 метров каждый. Для сообщений между ярусами и для транспортировки продуктов в каждом корпусе предполагалось устанавливать лифт. Опоры, на которые подвешивались лотки, одновременно служили бы опорами для всего оборудования корпуса – для трубопроводов, для осветительных приборов, для транспортеров, для мостков-переходов и для кровли. Часть урожая планировалось сразу же отправлять на переработку в построенный рядышком специальный цех. Разработчики были уверены, что новые плодоовощные предприятия – ввиду их фантастической урожайности (в пересчете на квадратный метр занимаемой общей площади) будут круглогодично снабжать овощной продукцией промышленные города (что было не под силу овощеводческим хозяйствам старого типа, даже очень крупным).

Показательно то, что аналогичные инновационные решения начинают наглядно воплощаться как раз в наши дни, спустя почти шестьдесят лет после того, как были высказаны предложения советских разработчиков по созданию автоматизированных вертикальных ферм. Российские компании, разрабатывающие сегодня технологии для сити-фермерства, по сути, возрождают именно это направление, некогда нами забытое. Поэтому при внимательном рассмотрении вопроса всё новое оказывается хорошо забытым старым. Хотя, как мы понимаем, возрождение былых инновационных решений происходит уже на более высоком технологическом уровне. Во всяком случае, шестьдесят лет назад в распоряжении проектировщиков еще не было ни светодиодных ламп, ни микроэлектроники. Так что можно надеяться, что в новых условиях мечта об автоматизированных и высокопродуктивных фабриках овощей начнет реально воплощаться в жизнь.

Олег Носков

Сотрудники компании «Дата Ист» представили ИТ-разработки на Международной конференции пользователей Esri в Сан-Диего (США).

Самая масштабная конференция в сфере геоинформационных систем открылась под лозунгом «GIS – The Intelligent Nervous System» и определила вектор движения умных технологий. Геоинформационные технологии играют большую роль в управлении городами и сохранении биоразнообразия на планете, они помогают предотвращать природные катастрофы и анализировать проблемы, связанные с изменением климата. Этим и другим проблемам посвящены ключевые доклады конференции. «Представления людей о мире постоянно меняются. Сегодня ГИС помогают создавать умные организации, чтобы каждый мог внести позитивные изменения в нашем мире. Это интеллектуальная нервная система, которая связывает всех нас и позволяет эволюции происходить в реальном времени, используя географию как объединяющий фактор», - отметил Джек Данжермонд, президент компании Esri, мирового лидера в сфере ГИС.

Около 18000 участников съехались из разных стран мира, чтобы узнать о будущем технологий и увидеть своими глазами современные разработки, которые влияют на мировые процессы, меняют отрасли, систему образования и управления.

 «Дата Ист» продемонстрировала новые версии своих программных продуктов XTools Pro, CarryMap Builder, TAB Reader, которые хорошо известны в России и за рубежом. Их используют ведущие нефтяные и горнодобывающие компании, природоохранные организации, исследовательские институты и вузы, крупные федеральные агентства и муниципалитеты. Так, с помощью CarryMap Builder ученые и путешественники создают интерактивные цифровые карты землетрясений и наводнений, туристических объектов, национальных природных парков.

«Это крупнейшая конференция в области геоинформационных технологий. Нельзя быть в курсе событий, не посещая таких мероприятий. Для многих компаний, и нас в том числе, — это своеобразный рубеж, когда значимые проекты и разработки могут быть представлены всему миру. Кроме того, это эффективная площадка для расширения круга деловых контактов и нового сотрудничества. Участвуя в конференции, можно сверить часы, понять основные тенденции и определить вектор движения. Мы привезли новые версии своих продуктов. У нас всегда есть чем порадовать наших клиентов», - сказал генеральный директор «Дата Ист» Вячеслав Ананьев.

Екатерина Вронская

В последнюю декаду июня в Новосибирске проходила 11-я Международная школа молодых ученых «Системная биология и Биоинформатика» (11th International Young Scientists School «Systems biology and Bioinformatics», SBB-2019).

На протяжении недели около сотни ее участников со всей России (а также – несколько зарубежных гостей) прослушали курсы лекций от ведущих специалистов страны в этой области. В их числе д.м.н. В.В. Климонтов (зам. директора НИИ КЭЛ – филиала ФИЦ ИЦиГ СО РАН), д.б.н. Д.Ю. Щербаков (Лимнологический институт, Байкал). К работе Школы в качестве программного комитета были привлечены и зарубежные ученые – Ольга Кребс (Heidelberg, Germany), Ральф Хофештадт (Bielefeld, Germany), Максим Захарцев (Ås, Norway).

Участники Школы не только получали необходимую теоретическую подготовку, но и «обкатали» новые знания в ходе выполнения научно-практической работы, а также выступили с докладами по ее итогам. По сложившейся традиции, эта часть работы Школы проходила в формате конкурса, победу в котором одержала москвичка Анна Елизарова (ФИЦ Биотехнологии РАН) с докладом «MiRNA-directed gene activation during tuberculosis infection». В качестве награды она получила право на публикацию в зарубежном журнале PeerJ с импакт-фактором 2.2. Среди призеров конкурса есть и молодые ученые Института цитологии и генетики Игорь Сухих (Межинститутская лаборатория молекулярной палеогенетики и палеогеномики) с устным докладом «Revision of phylogenic relationships between several Acrididae subfamilies», Кирилл Устьянцев (Лаборатория молекулярно-генетических систем) с выступлением на тему «How heat stress drives the expression of LTR retrotransposons in the flatworm model organism Macrostomum lignano» и Девяткин Василий (Сектор психонейрофармакологии) с постерным выступлением на тему «Search for single-nucleotide polymorphisms associated with ac-celerated senescence in OXYS rats». В целом, жюри отметило высокий уровень всех представленных докладов, поэтому победителей выбрать было непросто.

По словам оргкомитета, на сегодня география ее участников охватывает практически все научные центры России и вузы, где ведется подготовка кадров по специальности «биоинформатика». Но это не означает, что Школе некуда дальше развиваться.

– В этом году мы расширили программу, добавив секцию «Биомедицина», которую вел Вадим Валерьевич Климонтов, и, судя по тому интересу, который она вызвала, это был удачный эксперимент, который обязательно продолжится в следующие годы, - рассказала член оргкомитета SBB-2019 Ольга Петровская.

Кроме того, в будущем организаторы Школы намерены отказаться от практики совмещения дат ее проведения с крупными научными конференциями. Это снизит нагрузку на организаторов и даст возможность для дальнейшего развития именно этого формата работы с молодыми исследователями. Есть перспективы и для расширения «географии» Школы: во-первых, интерес к участию в ней проявляют наши соседи по СНГ, а во-вторых, само развитие современной науки и технологий с каждым годом увеличивает потребность в специалистах по дисциплинам, которые в ней преподаются. А значит, число научных учреждений и вузов, занимающихся исследованиями в области биоинформатики, биомедицины и системной биологии будет только расти.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Маляр Юрий Николаевич – молодой учёный, кандидат химических наук, научный сотрудник Института химии и химической технологии СФУ. В настоящее время он трудится над разработкой, позволяющей в будущем снизить нагрузку на окружающую среду и использовать отходы производства для создания востребованной продукции. 

Юрий Николаевич является преподавателем в СФУ (доцент Кафедры органической и аналитической химии). Преподаваемые им дисциплины: химические основы биологических процессов, компьютерные технологии в науке и образовании, химия. 

- Юрий Николаевич, расскажите, пожалуйста, о Вашем исследовании?

- Для начала стоит рассказать, что такое полимеры и что такое лигнин. Полимеры могут быть синтетическими – например, различные пластики, и природные – крахмал, целлюлоза и так далее. Целлюлоза – самый распространённый полимер, мы его получаем из дерева; при этом если клетка вещества состоит из целлюлозы, то лигнин – это «клей», который держит структуру дерева. По новостям передают о том, что отходы древесной промышленности (лигнин) часто загораются в силу своей легкой воспламеняемости и загрязняют атмосферу. Наша задача – применение лигнина в промышленности, что может помочь как в вопросе экологии, так и увеличить прибыль деревообрабатывающих предприятий.

- А как сейчас применяют лигнин? Или его просто утилизируют?

- Утилизация лигнина – это сложный процесс, поэтому он просто отправляется к отходам на свалку. Особенности строения лигнина усложняют его применение, но мы пытаемся переработать это вещество, чтобы получить востребованные компоненты. С помощью процессов модификации, таких как сульфатирование и азотирование (обработки лигнина реагентами) можно изменить его свойства, не разрушая структуру. Таким образом, мы получаем именно те качества получаемого материала, которые нам нужны, с заданными характеристиками; его мы можем применять в дальнейшем.

- И где может применяться переработанное вещество?

- Область применения очень широкая: красители, защитные плёнки. Всё зависит от того, как мы модифицируем лигнин и какие свойства получим. Например, светочувствительные полимеры в фармакологии. Иными словами, данная разработка поможет создать вещество, которое будет защищать светочувствительные лекарства от солнечного света, сохраняя и продлевая действие активного вещества. При этом защитная плёнка, полученная таким образом, не будет оказывать влияния на организм. Так же, можно преобразовать вещество для использования в сельском хозяйстве – как я говорил, область применения широка.

- Можно полагать, что разработка будет использоваться во многих сферах и достаточно активно?

- Конечно. Проблема использования либо утилизации лигнина сейчас остро стоит во всем мире. При этом, обычно для переработки используют высокотоксичные реагенты; наша задача – снизить токсичность, что опять же более экологично. При этом научных работ, где бы описывалась модификация лигнина с сохранением его структуры, очень мало; у нас в крае это очень востребованная сфера. В Лесосибирске, например, собираются строить целлюлозно-бумажный комбинат, и лигнин, получаемый в процессе обработки дерева, можно будет использовать для указанных выше целей. Хочется добавить, что сейчас многие страны задумываются над переработкой отходов и снижением нагрузки на окружающую среду. Здорово, что в перспективе мы можем улучшить экологическую обстановку Красноярского края, используя лигнин для создания перспективных и востребованных продуктов.

А. Лукьянова

В Новосибирске 24-29 июня 2019 года состоялась очередная, пятая по счету Международная научная конференция «Генетика, геномика, биоинфоматика и биотехнология растений» (PlantGen2019), организованная Институтом цитологии и генетики СО РАН (соорганизатором выступил НГУ). В кулуарах мы пообщались с одним из постоянных участников конференции, гостем из Республики Казахстан ЕрланомТуруспековым, возглавляющим лабораторию молекулярной генетики Института биологии и биотехнологии растений в г. Алма-Ате.

– Ерлан Кенесбекович, Вы уже не первый год принимаете участие в этой Международной конференции. Как Вы оцениваете ее уровень и главное – ее научное значение?

– Да, это третья конференция PlantGen, в которой я принимаю непосредственное участие. Моя лаборатория проводила в Алма-Ате предыдущую конференцию «PlantGen2017»,  где я был председателем Организационного комитета. Поэтому я могу сравнивать. Так вот, сейчас, спустя два года, мы снова встречаемся, но уже снова в Новосибирске, конференция вернулась на родину. И если тогда у нас было двести участников из 15 стран, то теперь их уже триста из 20 стран. Причем, в этом году мы видим гораздо больше иностранных звезд. То есть хорошо видно, что география участников конференции «PlantGen» расширяется, она становится более значимой, в особенности на территории стран Содружества – в России, Казахстане, Белоруссии. И это отрадно, поскольку в науке сотрудничество является очень важным. Здесь как раз создана очень хорошая платформа для встречи с коллегами, обсуждения результатов исследований, актульных вопросов, сотрудничества и т.п. Мир быстро меняется, и нам надо постоянно адаптироваться к переменам. Всё это происходит как раз благодаря такому тесному общению.

- Можно ли сказать, что и Россия, и Казахстан идут в научных вопросах в ногу со временем, в русле современных трендов?

– Да, я согласен с этим. В России много очень сильных школ, сильных ученых, исследовательских групп в области биологии и растениеводства. И очень заметно, что в последние годы российские ученые добились значительного прогресса. Это видно и по количеству публикаций в серьезных журналах, и по выступлениям на конференциях. Думаю, это далеко не случайно. Возможно, лидерство России по экспорту зерна также отражает прогресс в ее отечественной науке. Ведь для этого, как мы понимаем, необходимы успехи в области селекции растений, а они сегодня осуществляются и на базе генетических исследований.

К сожалению, у нас в Казахстане ситуация в этом плане несколько хуже. В РФ, например, есть очень влиятельное работающее общество генетиков и селекционеров (ВОГИС), имеющее отделение по многим регионам страны. Проводятся конгрессы, где обсуждаются результаты и перспективы исследований. У нас же научная общественность довольно разобщена. При этом достаточно трудно наладить контакты, скажем, между учреждениями Министерства образования и науки и Министерством сельского хозяйства республики, поскольку каких-то специальных платформ для такого сотрудничества нет. Такое взаимодействие лишь изредка осуществляется в рамках ведомственных программ, когда возникает острая необходимость решать насущные проблемы селекции с помощью геномных технологий. Я считаю, что в этом есть недостаток нашей системы – отсутствие специальных фондов, каких-то специальных инструментов, содействующих интеграции между сельхозучреждениями и организациями Министерства образования и науки. Я имею ввиду, если во всем мире основной тренд в науке связан с кооперацией исследований, то в нашей стране до сих пор не заложены механизмы для необходимой кооперации между научными группами.  

- Вы затронули вопрос научного сообщества. Три года назад мы с Вами обсуждали тему реформы Академии наук, которая в свое время произошла в Республике Казахстан. У нас в России сейчас также идет аналогичная реформа, и наше научное сообщество относится к этим инициативам Правительства весьма настороженно. Как Вы прокомментируете ситуацию с этими реформами, сравнивая положение дел у Вас и у нас?

– Здесь очень трудно сравнивать, поскольку по своим масштабам, по своей фундаментальности Россия все-таки намного крупнее, намного мощнее. И в науку в Вашей стране все-таки вкладывают несоизмеримо больше средств, чем у нас. Возьмем хотя бы такой просто факт: Ваше правительство вкладывает в науку 1,3 процента от ВВП, в Казахстане – всего лишь 0,2 процента от ВВП. То есть у нас эти вложения почти на порядок ниже. Эти различия весьма существенны. Кроме того, по моим наблюдениям, российское научное сообщество более сплоченное, чем у нас, в Казахстане. У нас главную функцию в таких делах осуществляет Министерство образования и науки, при котором создан специальный Комитет Науки, занимающийся организацией разных процедур, конкурсов, грантовых проектов, программно-целевым финансированием. Однако это не всегда эффективно, поскольку в основном там работают управленцы. Работа менеджеров в Комитете Науке направлена на оптимизацию научного процесса в стране, и на повышение отдачи от науки в экономику. Однако, без участия ученых-специалистов в организации научного процесса возможны ошибки, которые могут сказаться на общее развитие науки в стране.    У нас, конечно, есть и Академия наук, но ее функция теперь чисто совещательная. И таких задач, как это было раньше, она уже не решает.

- Россия, фактически, идет сейчас тем же путем. Просто наша Академия наук, еще по инерции, продолжает пользоваться своим влиянием. Как Вы думаете, глядя со стороны: не проделаем ли и мы здесь такую же эволюцию? Когда, например, чиновник, далекий от современных проблем биологии, начнет ставить перед биологами какие-то задачи.

– Знаете, здесь палка о двух концах. С одной стороны, науке нужна организация, которая соответствовала бы современным условиям, была бы намного мобильнее, чем та, что была в советские годы. Но с другой стороны, и научная общественность должна быть вовлечена во все организационные процессы, чтобы добиться правильного баланса между различными областями наук, между приоритетными направлениями, и четко формулировать задачи, стоящие сейчас перед учеными. Это особенно необходимо, когда в мире всё очень стремительно меняется. Министерство образования и науки в состоянии играть здесь какую-то роль, но все-таки научная общественность должна держать эти процессы под контролем.

У нас в Казахстане, например, существует три типа финансирования научной деятельности. Первое, это так называемое базовое финансирование. К сожалению, оно включает только поддержку руководства научных организаций и компенсирует текущие материальные расходы инфраструктуры. Например, оплату коммунальных ресурсов – воды, электричества и тому подобное.  

Насколько мне известно, в России научные сотрудники получают заработную плату из базового финансирования. И это хорошо. В Казахстане базовое финансирование расчитано только на поддержание инфраструктуры и зарплату административного и административно-хозяйственного аппарата НИИ. При этом, если работники ВУЗов и НИИ при ВУЗах участвуют в конкурсах на грантовое и программно-целевое финансирование, имея твердый оклад, то ученые других НИИ (а это все бывшие учреждения АН) полностью зависят от итогов конкурсов, проводимых один раз в три года…

Далее  у нас идет грантовое финансирование.  Оно реализуется на конкурсной основе. Если ты не выиграл грант, то твоя лаборатория рискует оказаться закрытой, поскольку базовое финансирование не обеспечивает работы над проектами по разным направлениям. Поэтому в нашем Институте из десяти лабораторий остались только семь. Это – на уровне отдельно взятого института. А ведь были случаи, когда такие крупные учреждения, как Институт зоологии, получили лишь один проект на всю организацию! То есть Институт стоит на грани закрытия.

Мне кажется, что подобные ситуации не должны иметь место. Необходимы механизмы сдержек, чтобы у ведущих ученых была хоть какая-то активность, способная поддержать их учреждение до следующего конкурса. В конце концов, нам нужно думать о сохранении науки с точки зрения интересов государства. Если же всё это пустить «на откуп» функционерам, то для них потеря одной организации совершенно ничего не значит. При желании, они могут объяснить эту потерю «процессом оптимизации». И в этом случае они не задумываются о будущем. Ведь тот же Институт зоологии работает на будущее, изучая наше биоразнообразие с целью его сохранения. Напомню, что потеря биоразнообразия – это глобальная проблема. И если мы в своей стране можем потерять такие институты, то данную позицию нельзя назвать государственным подходом.

Третьим типом финансирования является программно-целевое финансирование, где должны выполняться комплексные исследования. Но здесь, руководящие структуры все еще работают над оптимизацией финансирования этого процесса.  

- А каким образом в Вашей стране стимулируется научная активность? Есть какие-то особые механизмы для этого?

– К особым механизмам для стимулирования научной активности можно отнести новые конкурсы для молодых специалистов до 40 лет включительно. Очевидно, что этот конкурс нацелен не только на выявление молодых талантов, но и на их рост, мотивация остаться в стране, и быть частью научной семьи.     

В настоящее время у нас всячески поощряются шаги в сторону коммерциализации. В эту сторону сейчас образовался достаточно сильный крен. И, на мой взгляд, данная установка на коммерциализацию пока что не сбалансирована. Думаю, в вопросах финансирования необходимо соблюдать четкий баланс между фундаментальными и прикладными направлениями.

- Насколько я могу судить, у нас сейчас складывается очень похожая тенденция. Тем не менее, как в целом Вы воспринимаете ситуацию в науке наших стран – с оптимизмом или без оптимизма?

– Пользуясь случаем, хочу сказать, что пока что очень мало программ, направленных на научное сотрудничество внутри стран Содружества. В основном всё сводится к сотрудничеству политике и к экономике. Наука почему-то представлена слабо. Во всяком случае, нам очень трудно получить информацию на этот счет: какие есть научные программы, как они работают, как финансируются? На мой взгляд, таких научных программ между братскими республиками – Россией, Казахстаном и Белоруссией – должно быть много.  Мы здесь должны взаимодействовать гораздо шире, интенсивнее обмениваться опытом, и совместной подготовкой молодых кадров. Это взаимодействие, к сожалению, осуществляется на недостаточном уровне. Перспективы развития в науке я связываю в том числе и с организацией именно такого широкого сотрудничества между учеными наших стран.

Беседовал Олег Носков

Компания «Максим Медикал» была одним из спонсоров прошедшей в Новосибирске пятой Международной конференции PlantGen2019 - «Генетика, геномика, биоинформатика и биотехнология растений». Компания специализируется на современном высокотехнологичном оборудовании, использующемся в медицине, в научных исследованиях, а также в растениеводстве. В кулуарах мы побеседовали с руководителем компании Максимом Патриным.

– Максим, Вы занимаетесь довольно необычным бизнесом. Как случилось, что Вас заинтересовали вопросы, связанные с техническим обеспечением научно-исследовательской деятельности, да еще в такой области, как генетика и молекулярная биология?

– Мне нравится генетика, как наиболее бурно развивающееся направление науки, которое имеет большой прикладной потенциал в биотехнологиях и диагностическую значимость в медицине.  Я по специальности биофизик, что подразумевает изучение широкого спектра задач на стыке биологии и физики, и, конечно, умение работать с любым оборудованием и технологиями. Данный опыт позволяет предлагать нашим клиентам инновации и консалтинг в области биотехнологии. Я вижу, что это актуально для посетителей выставки, которая организована в рамках конференции Plantgen-2019. Если говорить об основных направлениях внутри нашей компании, то их три. В первую очередь, это оборудование для научных и биомедицинских исследований. Второе направление – это готовые решения для медицины: эндоскопия, хирургическое оборудование, диагностическое оборудование, расходные материалы.  

Наконец, третье направление – это собственные разработки. Например, разработка систем машинного зрения и алгоритмов обработки изображений на основе ПЛИС. Причем, мы начали заниматься этим направлением еще до основания компании «Максим Медикал». В то время я организовали группу молодых специалистов, которые были большими энтузиастами по части высоких технологий, получая от своей работы реальное наслаждение. Кстати, то, чем они занимаются - достаточно новое направление, связанное с анализом изображений, биометрией, с контролем качества на промышленных предприятиях.

Последнее, производственное направление, я считаю очень важным для нашей компании. И здесь у нас есть серьезные успехи. В принципе, мы планируем воспроизводить самые разные, даже очень сложные приборы, которые по цене будут значительно дешевле своих зарубежных аналогов.

– Можно ли сказать, что в нашей стране сформировался довольно хороший спрос на такую продукцию?

– Да, спрос есть. При этом надо понимать, что наша компания всегда стремится предлагать как раз такие технологии, которые станут прорывными в будущем.  Как правило, передовые технологии приходят к нам в Россию с некоторым запозданием. Скажем, в США или в странах Европы они «стартуют» гораздо раньше, чем у нас. В этой связи наша компания старается принести сюда технологию сразу же, прямо с момента ее запуска за рубежом. С этой целью мы постоянно изучаем зарубежные рынки, отслеживаем все новые технологии, комбинации новых идей. У нас есть доступ как к производителям самих приборов, так и к поставщикам комплектующих для них. Поэтому информацию о зарубежных новинках мы зачастую узнаем намного раньше, чем об этом узнают наши ученые, занимающиеся разработками. Мы же заранее знаем, из каких комплектующих состоит та или иная система.

– Получается, если наш ученый желает узнать о новейших тенденциях за рубежом, о том, куда движется современная наука, он может просто рассмотреть ваши свежие каталоги?

– Да, мы стараемся разместить различные технологии внутри нашего портфеля так, чтобы можно было отчетливо увидеть, что именно это оборудование или технология будут считаться современными через какое-то время. Скажем, через три-четыре года. Мы знаем, что если эти технологии успешно работают там, то они с большой вероятностью заработают и у нас. По крайней мере, это подтверждается нашим опытом.

– Я так понимаю, Вы достаточно хорошо изучили опыт зарубежных стран, чтобы четко определять основные тренды?

– Безусловно. И я, и мои коллеги почти каждый месяц посещаем зарубежные страны. Это либо Европа, либо быстрорастущий Азиатский рынок. Часто мы участвуем там в различных тренингах, общаемся с поставщиками, с технологическими партнерами. Лично я почти каждый месяц бываю на зарубежных переговорах, особенно часто общаюсь с немецкими поставщиками комплектующих для медицинского и научного оборудования. Они, в свою очередь, очень часто рассказывают нам о работе своих партнеров. Например, один из них сотрудничает со многими производителями медицинского оборудования и делится опытом, в том числе предлагает трансфер технологии в Россию.  Суммируя полученную информацию, ты уже понимаешь, что вот-вот на рынке появится новейшая продукция. В принципе, мы в состоянии «потрогать» любую новую технологию на самом раннем этапе.

– То есть то оборудование, которое Вы предлагаете, оно уже реально востребовано в научном мире?

– Конечно! Это уже полностью готовый к использованию продукт. Скажем, это прибор, с помощью которого проводятся конкретные исследования, описанные в тех или иных рейтинговых изданиях. Для нас, кстати, этот факт является важным показателям – если есть значимые публикации в известных журналах, значит, технология работает. То есть уже созданы определенные протоколы, и мы, таким образом, в состоянии помочь нашим ученым эти протоколы воспроизвести, либо создать новые протоколы для того или иного оборудования.

- Насколько динамично сейчас развивается у нас этот рынок?

– Если говорить конкретно о таком направлении, как геномная селекция и биотехнологии, то динамика здесь, безусловно, положительная. Есть спрос как со стороны коммерческих структур, так и со стороны государственных научных организаций, участвующих в реализации национальных программ. У нас такие программы, напомню, были озвучены на самом высоком уровне. Согласно Постановлению 479 от 22 апреля 2019 г. «Об утверждении Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019 – 2027 гг» в качестве целевого индикатора - «разработка не менее 30 линий растений и животных, включая аквакультуру, созданных с помощью генетических технологий». А для решения такой задачи работать нужно уже сейчас, имея в своем распоряжении современное оборудование. Поэтому мы ожидаем, что данное направление получит материальную поддержку со стороны государства. В программе черным по белому выделены все аспекты современных биотехнологий. И как раз по этим направлениям работает наша компания. Так что динамика есть, и она положительная.

– Есть ли у Вас надежда на то, что наши научные институты в скором времени существенно обновят свою материально-техническую базу?

– Да, разумеется. Я уверен, что наши институты будут получать гранты и иные виды поддержки со стороны государства. Соответственно, они будут получать как базовое оборудование, так и уникальные приборы. Думаю, нам понадобятся, помимо институтов, еще и Центры коллективного пользования, поскольку оснащать каждую лабораторию высокопроизводительными системами экономически нецелесообразно. Поэтому, если мы говорим об обновлении парка уникального оборудования, то речь должна идти о создании ЦКП, которые, со своей стороны, будут предоставлять соответствующие коммерческие услуги. И, конечно же, каждый институт должен иметь какое-то базовое оборудование и постоянно его обновлять. Есть, например, приборы, которые сейчас необходимо иметь любому институту, если вы не хотите проводить исследования по старинке, практически «на коленке». По современным меркам профессиональную работу так уже делать нельзя.

– В принципе, получается, что потенциал спроса у нас сейчас очень большой, не так ли?

– Именно так. Причем, это не интуитивное суждение. Наши исследования подтверждают данный факт. Есть, конечно, большой отложенный спрос. Но многие ученые видят, что некая технология используется все чаще и чаще, в т.ч. с ней связано множество публикаций. Поэтому накапливается некая критическая масса, которая как раз и формирует спрос на ту или иною продукцию. В этой связи как раз и возникает упомянутая положительная динамика.

– Насколько такие конференции помогают углубить понимание этих вещей в нашем научном сообществе, сориентировать исследователей на новое оборудование?

– Разумеется, я вижу своими глазами неподдельный интерес к представленным нами технологиям. Специалисты, безусловно, конечно же, что-то уже и слышали, и читали. А здесь они уже могут спросить напрямую, получить у нас консультацию. Я и мои коллеги можем дать детальный ответ, и в этом смысле стать для ученых неким проводником, посредником между ними разработчиком технологии. С этой целью, кстати, мы привезли на конференцию и наших иностранных коллег из компании LGC Genomics - Daniel Cain и Darshna Vays. Поэтому наши клиенты могут получить, что называется, прямой доступ к технологии.

– Насколько для Вас интересен Новосибирск в этом плане?

– Новосибирск для нас очень важен. Это один из крупнейших индустриальных кластеров России, который сформировался исторически в годы Великой Отечественной Войны. В 1943 Новосибирск стал центром Западно-Сибирского филиала АН СССР. Здесь развивается и применяется достаточно много технологий, включая микроэлектронику и высокоточное оборудование. Причем, не только для решения оборонных задач, но и для гражданской промышленности. Мы достаточно хорошо взаимодействуем с местными НИИ и предприятиями по указанным направлениям. На мой взгляд,  в Новосибирске есть замечательный потенциал для такого взаимодействия - как в сфере разработок, так и для применения готовых решений. А если рассматриватьа ИЦиГ СО РАН – то это большая база для апробации передовых решений для геномной селекции и фенотипирования. Надеюсь, что в скором времени всё это начнет реально воплощаться в жизнь.

Беседовал Олег Носков

Ученые Физтеха приблизились к созданию нового типа искусственного интеллекта — аналога человеческого сознания. Это способность не просто отличить один класс предметов от других (по такому принципу работают нейросети), но и ориентироваться в меняющихся условиях, выбирать конкретные решения, моделировать и прогнозировать развитие ситуации. Такое «искусственное сознание» будет незаменимо в системах интеллектуального транспорта и грузоперевозок, когнитивных ассистентах и различных автономных роботических системах. 

Сознательный компьютер

В современной научной литературе под искусственным интеллектом (artificial intelligence) подразумевают область информатики, занимающейся разработкой интеллектуальных компьютерных систем. То есть систем, обладающих возможностями, которые мы традиционно связываем с человеческим разумом, — это понимание языка, обучение, способность рассуждать, решать проблемы и так далее. Пока добиться того, чтобы машина думала как человек, не получилось ни у кого. Однако ученые смогли научить компьютерные системы делать ряд операций, которые лишь условно можно соотнести с процессом мышления.

К ИИ сейчас относят ряд алгоритмов и программных систем, отличительным свойством которых является то, что они могут решать некоторые задачи, например «обучаться». Однако они делают это не так, как это делал бы размышляющий над решением человек. К этой категории относятся системы машинного обучения, в том числе нейросети, экспертные базы данных, виртуальные чарт-боты и помощники.

Искусственное сознание же (machine conscousness) представляет собой компьютерную реализацию высших когнитивных функций человека, таких как целеполагание, рефлексию, планирование поведения в коалициях. Ученые Московского физико-технического института (МФТИ) заложили теоретические основы создания нового типа искусственного интеллекта — аналога человеческого сознания. Как пояснил «Известиям» заведующий отделом Института проблем искусственного интеллекта Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» РАН, старший научный сотрудник лаборатории когнитивных динамических систем МФТИ Иван Смирнов, существующие системы ИИ такие функции реализовать не могут, либо реализуют их только в очень узких областях. Такие алгоритмы не масштабируются на реальные практические задачи.

— Мы предпочитаем говорить не про сознание, а про картину мира — это более правильный с научной точки зрения термин, — пояснил ученый. — Наши теоретические работы позволяют связать рассуждения на эту тему с конкретными математическими моделями.

Это знак!

Подход, разработанный в МФТИ, реализован на основе алгоритмов, учитывающих знаковую картину мира, — то есть образ, значение и смысл каждого предмета. Большинство же существующих ИИ работают с символами, — то есть названиями предметов.

Например, существующие ИИ могут связать показанную заранее картинку стола с символом — «стол». А знак — это ещё и образ стола (например, то, что он деревянный и с четырьмя ножками), его значение (за столом едят) и смысл (субъект предпочитает за столом подписывать важные документы). Все это комплексно в виде семантических сетей (специально организованных баз знаний) заложено в новый тип ИИ.

— Мы уже имеем практические реализации новых алгоритмов в направлении планирования поведения — это голосовые помощники и ассистенты. В «железе» наши алгоритмы позволяют создавать системы, поведение которых, более предсказуемо, понятно и прозрачно для человека, который с ними работает, — рассказал «Известиям» заместитель заведующего лабораторией когнитивных динамических систем МФТИ Александр Панов. — Дело в том, что расшифровать, почему нейросеть сделала тут или иную операцию, человек не может, так как слишком огромен и запутан свод данных. В случае же с искусственным сознанием, система сможет выдать протокол, в котором четко прописаны все ее действия.

Новый интеллект отличается от нейронных сетей тем, что в его устройство заложены алгоритмы, учитывающие человеческую психологию. Такое «искусственное сознание» может принять решение, основываясь на наблюдениях и накопленных знаниях о том или ином объекте. Нейросети же могут выполнять лишь очень простые операции, например отличить кошку от собаки.

— В мире сейчас идет интенсивная работа над созданием искусственного сознания, но в наших алгоритмах реализована, на мой взгляд, самая успешная интеграция с идеями психологов, то есть — наиболее психологически правдоподобный подход, — отметил Александр Панов. — Такой ИИ будет незаменим при коллаборативных работах в командах человека и робототехнических систем.

Помощь рядом

Как пояснили разработчики, практических приложений у нового типа искусственного интеллекта может быть масса: от голосовых помощников до интеллектуальных систем управления беспилотниками, способных принимать решения в меняющихся условиях, и, что самое главное, объяснять их. Это важно, к примеру, при разборе аварий на дорогах.

Сейчас ученые приступили к созданию когнитивного ассистента, который будет встроен в мобильный телефон в качестве консультанта по здоровому образу жизни. В отличие от существующих приложений по управлению здоровьем, новый тип ассистента будет анализировать поведение пользователя и давать ему рекомендации, опираясь на меняющиеся внешние обстоятельства и перемены внутреннего характера. Новая программа сможет распознавать понятия на порядок сложнее тех, с которыми работают нейросети. Это позволит ей следить за психологическим состоянием владельца смартфона.

Когнитивный ассистент будет общаться с пользователем на естественном языке: отвечать на вопросы, а также подсказывать решения различных задач. К примеру, на простой вопрос «Когда отправляется ближайший поезд до Санкт-Петербурга?», такой помощник не только найдет расписание поездов, но и предложит конкретные варианты времени и рейса, а также места, более всего подходящие данному человеку в данных обстоятельствах. Если допустить, что пользователь творческая личность и сова, то вечерняя поездка у окна не доставит ему дискомфорта, а скорее порадует.

Цифровая психология

Разработка искусственного интеллекта, способного учитывать особенности человеческой психологии, несомненно найдет своего потребителя, уверен директор Института прикладной математики и компьютерных наук ТГУ (вуза-участника проекта «5-100» ) Александр Замятин.

— Сегодня зрелость технологий ИИ достигла такого уровня, что он применяется во все более широком спектре областей человеческой деятельности, начиная от задач медицинской диагностики и заканчивая управлением автомобилем или сложными технологическими средами. Развитый ИИ справляется с этими задачами всё более уверенно и порой даже лучше человека. — отметил он. — Работа коллег из МФТИ предполагает учет при создании голосового ассистента эмоциональной составляющей, что как раз должно повысить адекватность общения человека с когнитивным ассистентом.

Творение ученых Физтеха интересно, однако называть его сознанием пока рано, уверен директор Школы цифровой экономики ДВФУ Илья Мирин.

— Надо четко понимать, что никакого «искусственного интеллекта» в чистом виде нет, это ошибка перевода. Intelligence — это не интеллект. В этом можно убедиться, посмотрев, например, оксфордский словарь английского языка. Я бы это перевел как «распознавание, понимание», — заверил эксперт. — Под artificial intelligence скрывается комплекс математических механизмов и их реализаций, позволяющий машине распознавать визуальные, звуковые, текстовые и прочие образы, которым ее заранее обучают. Ничего общего с человеческим осознанием у этих математических конструкций нет, мозг работает по-другому. Если это сознание, то оно совсем не человеческое.

Первая система, оснащенная искусственным сознанием, может выйти на рынок через три года.

Мария Недюк

Государство стремится развеять страхи, связанные с внедрением 5G в России. Профильные ведомства, среди которых Минздрав и Минкомсвязь, намерены проанализировать влияние сетей пятого поколения на здоровье людей, говорится в протоколе межведомственного совещания.

С документом ознакомились «Известия». В ходе исследования предстоит определить уровень излучения, при котором 5G безопасен, и проверить, насколько обоснованна радиофобия россиян, следует из проекта техзадания (есть у «Известий»). Если безвредность 5G будет научно доказана, это облегчит строительство в стране сетей нового поколения: не исключено, что требования к мощности излучения сотового оборудования по его итогам станут более либеральными по аналогии с развитыми странами, надеется один из соавторов документа. Пока в медицинском сообществе нет четкой позиции о том, вредна ли мобильная связь для здоровья, отмечают эксперты. 

Проведение исследования о влиянии 5G на здоровье людей на прошедшем в конце июня межведомственном совещании одобрили Минздрав, Минкомсвязь, Роспотребнадзор, Федеральное медико-биологическое агентство (ФМБА), а также департамент информационных технологий Москвы (ДИТ). Столичные власти, понимая необходимость внедрения сетей пятого поколения для развития мегаполисов, готовы профинансировать исследование, говорится в протоколе совещания.

Цель анализа –– актуализация норм и правил использования оборудования сотовой связи в свете предстоящего внедрения в России 5G, говорится в проекте его техзадания. По планам авторов научно-исследовательские работы продлятся чуть больше года и будут включать как натурные и стендовые испытания 5G, так и проверки влияния излучения на животных. По итогам, в частности, планируется определить предельно допустимый уровень электромагнитного излучения, который будет зафиксирован в санитарных правилах и нормативах (СанПиН) для сотовой связи, отмечено в проекте.

Представитель Минкомсвязи Евгений Новиков сказал «Известиям», что проект техзадания разработан ДИТ Москвы, а в научно-исследовательских работах примут участие Минздрав и Роспотребнадзор. Минкомсвязь ожидает, что в итоге будет определен безопасный для населения уровень излучения. Евгений Новиков подтвердил и то, что проект финансирует правительство Москвы. Минкомсвязь участвовала в обсуждении техзадания. По его словам, в России одни из самых жестких и зачастую морально устаревших санитарных норм в сфере использования частот.

По итогам исследования требования к излучению сотовых передатчиков могут быть даже смягчены, сказал «Известиям» руководитель проектов компании «Спектрум Менеджмент» Вадим Поскакухин. Санитарные нормативы для мобильной связи были приняты в начале 2000-х годов, они не учитывают рекомендации международных исследований, признанных в большинстве стран мира, а также современные реалии, утверждает он.

В России максимально допустимый уровень воздействия электромагнитного поля на человека по действующему СанПиН в полосах сотовой связи составляет 10 мкВт на квадратный сантиметр тела, указано в техзадании. В большинстве стран Европы и Азии, а также США эта норма –– 200–1000 мкВт. То есть операторы могут использовать более мощные базовые станции и с лучшим качеством покрывать большие территории, отметил Вадим Поскакухин. По его словам, исследование, в частности, должно прояснить, насколько в России приемлемы международные стандарты безопасности. В качестве примера он привел Японию, в которой действуют существенно более либеральные требования и развернуты одни из наиболее плотных сетей сотовой связи. При этом Япония лидирует в рейтингах здоровья населения и развития информационных технологий, подчеркнул эксперт.

Проводить такие исследования необходимо, уверен представитель «Мегафона». МТС также поддерживает эту инициативу –– без изменения действующих норм СанПиН развертывание сетей 5G будет невозможным, убеждены в компании. Там отметили, что представители МТС принимали участие в заочном голосовании рабочей группы по разработке техзадания.

В Минздраве, Роспотребнадзоре и департаменте информационных технологий Москвы на момент публикации не ответили на запрос «Известий».

Вред или польза

По мнению авторов техзадания, результаты исследования должны стать предметом публичного обсуждения, в ходе которого отраслевые эксперты выскажут свою позицию по вопросу радиофобии. О страхе россиян перед распространением сотовой связи в начале этого года на конференции, посвященной 5G, говорил замминистра цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Олег Иванов.

Радиофобия среди населения всегда была и остается на довольно высоком уровне –– по мере внедрения 5G, вероятно, она вырастет, опасается Евгений Новиков. Особенно проблема обострится, когда будут задействованы высокие диапазоны, которые предполагают большую плотность расположения базовых станций: на 27 ГГц, например, их радиус действия около 200 м, объясняет он. Влияние излучения от мобильного телефона (особенно в режиме поиска сети или слабого сигнала) выше, чем от базовой станции, уверяет представитель Минкомсвязи. Поэтому, возможно, понадобится разъяснительная кампания о том, что вреда от 5G не больше чем от Wi-Fi, а польза огромна: но так ли это, как раз и призвано показать исследование, сказал он.

В последнее время операторы связи сталкиваются с участившимися случаями радиофобии в различных регионах, признает представитель МТС.

– ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) то признает вред сотовой связи, то отрицает его, – сказал «Известиям» доцент радиофизического факультета Томского государственного университета Валентин Сусляев. – Окончательных данных по этому вопросу пока нет. Мои коллеги проводили исследования, подтвердившие, что электромагнитное излучение однозначно влияет на мозг крыс и, скорее всего, человека. Но насколько вредно это влияние для здоровья – пока непонятно.

Эксперт также добавил, что сейчас появляется всё больше вышек сотовой связи. Следовательно, телефоны могут обладать менее мощным сигналом запроса на соединение с базовой станцией, что, безусловно, снижает уровень воздействия на человека и потенциальную опасность мобильников, считает он.

С другой стороны, по мнению Валентина Сусляева, в быту становится всё больше источников электромагнитного излучения –– оно буквально проникает во все области нашей жизни. Поэтому в целом надо быть готовым для защиты здоровья, в первую очередь детей, от этой опасности. Разрабатывая соответствующие нормы, необходимо учитывать влияние источников электромагнитного излучения в комплексе, заключил он.