Ученые ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» показали, что гаплотипы гена FTO у европеоидов связаны с высоким риском ожирения (тогда, как у азиатов они, наоборот, обеспечивают худобу). Результаты исследования опубликованы в BMC Medical Genomics.

FTO относится к так называемому классу генов домашнего хозяйства — он используется во многих процессах и экспрессируется в широком спектре тканей. Это ген у млекопитающих является высоко консервативным, то есть остаётся практически неизменным на протяжении тысячелетий. 

То, что FTO ассоциирован с избыточной массой тела, было известно уже давно (в 2007 году вышли пять статей про его связь с ожирением). Однако учёные долгое время не могли найти механизм, по которому это происходит. И вот, в 2014 году в Nature вышла статья, показывающая, что сам по себе FTO не вызывает ожирение, но он воздействует на некоторые важные гены, связанные с этой патологией. 

На расстоянии около 500 тысяч пар от FTO расположен ген IRX3. Благодаря тому, что ДНК складывается в петли, эти гены оказываются рядом друг с другом. В вышедшей в 2015 году статье в The New England Journal of Medicine показано их взаимодействие. Одна из задач гена IRX3 — превращать белые адипоциты (жировые), которые, судя по всему, служат исключительно для накопления запасов, в полезные бурые адипоциты, легко преобразующие жир в энергию. «Спусковым крючком» этого превращения выступает участок в гене FTO, именуемый энхансером. Именно он содержит сайт связывания белка, регулирующего экспрессию IRX3. Если энхансер «ломается», в функционировании организма происходит сбой. «Дело в том, что именно в энхансере сидит точковая замена, которая увеличивает эксперссию IRX3 примерно в два раза. В результате накапливается белый жир и замедляется его преобразование в бурый», — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики человека ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Владимир Николаевич Бабенко. Не исключено, что поломки в FTO могут воздействовать и на гипоталамус, вызывая у человека избыточное чувство голода.

Биоинформатики ИЦиГ СО РАН решили посмотреть, как «здоровые» и «нездоровые» варианты энхансера FTO распределены в разных этносах. Они изучили этот ген у представителей 18 популяций по всему миру (источником данных послужил репрезентарий «1000 геномов»).

«Мы рассматривали группы африканских популяций, китайских, европейских. Выяснилось, что они действительно очень сильно отличаются друг от друга по частоте этого гаплотипа риска. Причем аллель “ожирения” на уровне около 30 % наблюдается только у европейцев, — отмечает Владимир Бабенко. — В предковой африканской популяции его частота была маленькой, практически на нуле, но за какие-то 100 тысяч лет он закрепился на уровне 33 %. Такое “бешеное” по эволюционном меркам распространение аллеля говорит о том, что это было выгодно. Европейской популяции нужен был жир — вероятно, для того, чтобы не замерзнуть и перезимовать в суровых условиях при ограниченном питании». 

Генетики называют подобную скоростную эволюцию инверсией или позитивным отбором. Она поддерживалась, наверное, даже на социальном уровне — например, в Сибири всегда считалось, что крупный человек — это хорошо. Распределение различных гаплотипов в африканской популяции оказалось достаточно равномерным, а у представителей китайской расы закрепился абсолютно здоровый «тощий» гаплотип — он встречается в более 70 % случаев.

По словам исследователя, гаплотип риска FTO ещё не гарантирует, что у вас обязательно будет ожирение. В нашем организме существуют различные компенсаторные механизмы, нивелирующие этот эффект (есть исследование, показывающее: проблемный FTO может быть и у детей с нормальным весом, но у них, в отличие от полных, компенсаторные механизмы срабатывают хорошо). Однако всегда существует опасность, что с возрастом истинный характер FTO проявится. 

Возможно, дальнейшее изучение этого гена и его взаимодействия с IRX3 позволит найти способы преодолеть проблему ожирения. Есть и ещё одно возможное применение, которое пока выглядит фантастическим. Дело в том, что белый жир тесно связан с механизмами анабиоза, иначе говоря — спячкой, в которую впадают многие животные в зимний период. Сейчас во всем мире исследователи ищут способ, как безопасно вводить в анабиоз человека — чтобы отправить его в длительное космическое путешествие, например, на Марс.

Сейчас исследователи ИЦиГ СО РАН более подробно заниматься изучением гена FTO не планируют. Они развивают собственный метод компьютерного анализа, позволяющий выявлять в геноме другие локусы, связанные с различными болезнями, и изучать их распространенность у разных этносов. «Подобные локусы достаточно редки. Из семи тысяч снимков мы нашли около 20 таких точек, которые ассоциированы с теми или иными патологиями, и по которым разные популяции отличаются друг от друга», — комментирует Владимир Бабенко.

Диана Хомякова

Термин «машинное обучение» все больше входит в нашу жизнь. Но, если вдруг, кто еще не знает – он обозначает не курсы по освоению неких механизмов, а методы работы искусственного интеллекта (ИИ), цель которых не прямое решение отдельной задачи, а обучение в процессе применения решений множества сходных задач.

В результате, ИИ «учится» предсказывать результат по входным данным. И чем разнообразнее входные данные, тем проще машине найти закономерности, и тем точнее результат. Очевидно, что эффективность такого подхода особенно заметна при работе с большими массивами данных. Именно там машинное обучение получило наибольшее распространение. Например, поисковые и почтовые системы браузеров, которыми мы пользуемся ежедневно, очень широко внедряют алгоритмы машинного обучения, что помогает предоставить пользователям (нам с вами) нужную информацию. Оно, кстати, не является полным синонимом глубинного обучения или нейросетей. Эти обозначения сейчас тоже популярны, но они являются лишь одной из областей машинного обучения.

Работает это так: сначала вы предоставляете ИИ некоторый массив писем, уже поделенные на категории (спам / не спам), одновременная выделяя критерии, по которым происходило это деление. Система «запоминает» эти критерии и с помощью одних алгоритмов начинает выполнять это деление самостоятельно. А, благодаря другим, работает раз от раза точнее. Иначе говоря, обучается сортировке почты, отсюда и сам термин – машинное обучение.

Эти методы оказались востребованными и в интернет-маркетинге, и в работе систем наблюдения и безопасности, и, конечно же, в научной работе, где рутинная обработка информации очень важна, но отнимает немало времени и сил. Генетика и медицина как раз относятся к научным дисциплинам, где big data играет важную роль, потому представители этих наук относятся к машинному обучению (и возможностям ИИ в целом) с большим вниманием. Об этом, в частности, шла речь на очередной публичной лекции в ИЦиГ, подготовленной Полиной Белокопытовой (НГУ).

Для начала она рассказала о разных подходах в этой области. Существует машинное обучение с учителем и без учителя, которые используются для решения разных типов задач. В первом случае, вы изначально сообщаете ИИ правильный вариант ответа. Это часто используется при создании различных классификаций, когда данные надо разделить по заранее определенным категориям (как в примере со спамом выше). Также удобно решать в рамках этого подхода задачи регрессии. Они схожи с классификацией, но теперь к ним добавляется предсказание неких признаков, например, не просто разделить варианты мутации, но и предсказать вероятность ее летальности и т.п. Вообще, наличие в условиях задачи определение вероятности того или иного исхода, верный признак задачи регрессии.

У второго подхода («без учителя») тоже есть свои приоритетные направления. К ним относятся задачи кластеризации и уменьшения размерности. По своей сути, кластеризация весьма похожа на классификацию, но в ней отсутствуют заранее известные классы. Сформировать их должен сам ИИ в процессе решения задачи (тем самым человек-«учитель» выводится за рамки процесса). Такие задачи часто ставят интернет-магазины для группировки покупателей по потребительскому поведению. А биологи точно также группируют клетки по профилю экспрессии и т.п.

Помимо подходов к обучению, методы машинного обучения делятся по типам. Один из них – нейросети – очень широко используется современными медициной и биологией.

– Как понятно из названия, люди, которые придумали нейросети, вдохновлялись устройством нашего мозга, - отметила Полина Белокопытина.

У человеческого нейрона есть тело, есть множество отростков – дендритов, по которым в него поступает информация, и аксон, через который она уходит.  Также и элемента нейросети есть «тело», несколько входов и только один выход. Ключевую роль в его работе играет то, что информация от каждого входа подается со своим «весом».

Далее Полина показала на примере, как это работает. Покупатель приходит в магазин, чтобы приобрести плащ. Перед принятием решения, он начинает спрашивать других людей, нравится ли им его выбор. Но их мнение имеет для покупателя разный «вес», который становится коэффициентом для данной ими оценки плаща. Суммируя оценки с учетом «веса»-коэффициента, покупатель принимает решение. Причем, если в роли «покупателя» выступит элемент нейросети, то этот ответ будет достаточно простым, да (если сумма больше установленного вами порога) или нет.

Нейросеть в целом предназначена для более сложных задач, поэтому имеет более сложную архитектуру, чем просто совокупность отдельных элементов: они распределены в ней по слоям.

Еще один важный момент в процессе машинного обучения – оценка точности предсказаний, которые выдает в результате система. Например, определить (на основе полученных данных) есть у человека онкозаболевание или нет. Для формирования оценки точности прогноза используют специальные метрики – чувствительность и специфичность. Первая показывает, в скольких случаях система правильно предсказала наличие рака у пациента, а вторая – в скольких случаях были верно выделены здоровые люди. Такого рода результаты обычно отображают в форме графика, где при сопоставлении нескольких систем прогнозирования не сложно найти наиболее точную (она располагается дальше всего от биссектрисы в оси координат).

После этого лектор привела несколько примеров применения машинного обучения в современных биомедицинских исследованиях.

Сегодня активно идет процесс создания медицинских диагностических систем, работающих по принципам машинного обучения. В 2011 году был презентован суперкомпьютер IBM Watson. Он решает разные задачи, включая и медицинские. За прошедшие годы в него загрузили более полумиллиона медицинских заключений и массив статей из медицинских журналов. Обработав эту информацию, он уже начал выдавать на ее основе рекомендации по лечению новых пациентов, чьи данные ему предоставляют. Конечно, пока рецепты от суперкомпьютера перепроверяют врачи, но не за горами тот день, когда медицинский ИИ превратится из объекта научной фантастики в обыденность.

Причем, не обязательно речь идет о дорогих клиниках. В этом году был запущен бесплатный и доступный в Интернете сервис, куда вы можете загрузить рентгеновский снимок своей грудной клетки и ИИ с высокой долей вероятности (по словам разработчиков) предскажет, какие патологии могут отображаться на снимке.

Впрочем, повторим, повсеместное распространение таких сервисов потребует определенного времени, как на их совершенствование, так и на изменение сложившихся установок общественного сознания (многие пациенты по-прежнему будут предпочитать общение с врачом-человеком, несмотря на доступность и удобство новых сервисов).

Гораздо быстрее внедрение систем ИИ должно пойти в таких сферах, как разработка лекарств. Уже сейчас определение кандидатов для воздействия на гены-мишени сортируют с помощью ИИ, поскольку речь идет об анализе миллионов возможных вариантов. Это уже использовалось на практике, например, когда требовалось быстро создать лекарство от лихорадки Эбола. Его разработчики взяли 7000 молекул, ранее прошедших испытания на безопасность и использующихся для лечения других болезней. А затем, с помощью нейросети проверили их на компьютерной модели этой болезни. И результат был найден намного быстрее, чем традиционными методами (сейчас путь лекарства на рынок может занимать до 15 лет, но использование нейросетей позволит заметно сократить этот срок).

Трудно переоценить роль нейросетей в анализе необъятных массивов информации, которые генерируются сегодня работами в области генетики и молекулярной биологии. Они становятся хорошим способом не «утонуть» в этом «океане» биологической big data. Не зря биоинформатику считают одной из самых динамично развивающихся дисциплин.

Сергей Исаев

Иллюстрации из презентации Полины Белокопытиной

Видео лекции

​Ученые, ищущие способы возродить шерстистого мамонта, нашли место, где можно было бы поселить это животное. Млекопитающих, последние из которых вымерли 4 тыс. лет назад, можно было бы поселить в Сибири, считает исследователь Джордж Черч из Гарвардского университета.

Как отмечает издание Cnet, Черч и его команда потратили 11 лет на изучение генома мамонтов. По словам исследователя, основная его задача — не возродить мамонтов, а спасти азиатских слонов, которым грозит вымирание. Он и его команда работают над созданием гибрида мамонта и слона, чтобы дать последнему «генетические инструменты, позволяющие выжить в тундре». Ученые уже установили гены, отвечающие за густую шерсть и иные особенности, позволявшие мамонту выживать на Севере. Осталось только передать их слонам.

Шерстистый мамонт как вид возник сотни тысяч лет назад именно в Сибири и затем распространился в Европе и Северной Америке. Ученые полагают, что в Сибири снова может появиться экосистема, пригодная для жизни мамонта.

17 апреля сообщалось, что исследователи из Северо-Восточного федерального университета (СВФУ) сделали в Якутии уникальное открытие. Они обнаружили жидкую кровь в сердце жеребенка времен ледникового периода, который пролежал в условиях вечной мерзлоты около 42 тыс. лет. Это позволит клонировать вымершее животное.

6 июня 2013 г. в 20:30 по московскому времени недавно избранный президент Российской академии наукВладимир Фортов получил от офицера фельдъегерской службы правительственное письмо. Это был проект закона о реформировании РАН. Точнее, о ликвидации академии. 

Также сообщалось, что уже 27 июня состоится заседание правительства, на котором будут рассматривать этот документ. Прочитав проект, физик Фортов сразу понял, что это смертный приговор. Наверное, ему показалось, что можно еще все изменить, переиграть, убедить государственных мужей в нелепости их действий. Большие ученые, право, порой наивные, как дети малые. Утром с тяжелым сердцем Владимир Фортов поехал в Белый дом… 

Ты помнишь, как все начиналось 

До сих пор ученые спорят - кто был идейным вдохновителем этого разгромного проекта. Кивают на бывшего министра образования Андрея Фурсенко, на обиженного члена-корреспондента Михаила Ковальчука, вспоминают ревнивого к чужим успехам ректора НИУ ВШЭ (главного правительственного советника) Ярослава Кузьминова. Шепотом обсуждают глубокие подвалы одного банка, которым владеет брат Ковальчука. Многие уверены, что и американцы вложили в этот проект серьезные ресурсы. Мотив у них, конечно, есть - российские мозги с 1990-х двигают чужую науку. У победы, пусть и пирровой, много отцов. Это поражение всегда сирота.

Представлял законопроект г-н Ливанов, на тот момент министр образования и науки. Вкратце было предложено: РАН, медицинскую и сельскохозяйственную академии ликвидировать, слить остатки в один флакон, забрать всю хозяйственную деятельность и институты под эгиду правительственного агентства. Академикам, чтобы не бунтовали, дать в зубы по 100 тыс. рублей ежемесячно. А может, и побольше, лишь бы молчали.

Сегодня полную стенограмму того правительственного совещания найти практически невозможно. На сайте кабмина она тщательно вычищена. " АН " располагают такой версией. Буквально несколько цитат из выступлений.

Владимир Фортов: "Я категорически возражаю против этого закона". 

Сергей Шойгу: "Такие вещи должны заранее рассылаться министрам. Я его не рассматривал, не обсуждал, не видел. Вопрос крайне важный, поэтому со слуха принимать? Я не уверен, что это надо делать ". "Понятно", - кидает министру обороны Медведев.

Владимир Колокольцев : "Это будет такой всплеск эмоций, который может быть просто запредельным. Наверное, стоит все-таки обсудить, сделать экспертное обсуждение, народное, какое угодно, - и этот накал страстей снизится ". "Ладно. Услышал вас", - одергивает премьер главу МВД.

Решение, видимо, было уже принято заранее. Закрывая дискуссию, Медведев вспомнил всуе: "Все-таки надо постараться сделать так, чтобы у Бога, то есть у науки, было Богово. А у кесаря - кесарево. В данном случае под кесарем, или цезарем, я имею в виду государство".

Это было летом 2013 года. Через год грянула Крымская весна, затем - санкции, импортозамещение, опора на собственные силы и прочие "приятные" сюрпризы. Академия - дезорганизованная, вымотанная оборонительными боями с ОПГ (организованная правительственная группировка), ФАНО за свои научные институты, помочь стране не могла.

Как вовремя и точно были нейтрализованы самые сильные российские умы! Молодца просто тот, кто по нотам сыграл эту сложную партитуру, дергая кукол за ниточки.

Nota bene (N.B.). Когда академик Фортов говорил, что он впервые увидел этот проект закона накануне вечером, он был прав. Однако, по информации "АН", этот проект спецпочтой поступил в РАН еще в марте 2013 года. Но тогдашний президент Осипов, просто не поверив, что такое возможно, или подумав, что это провокация, запечатал его обратно в конверт и убрал в сейф. Фортову он ничего не сказал, как и остальным членам академии, за исключением нескольких человек в его ближайшем окружении.

Не стоит прогибаться 

- Уверен, что если в 2013 году не была бы начата так называемая реформа, то после года четырнадцатого она и не была бы начата. Именно тогда высшее руководство, тот же Путин, осознали, что подлинная независимость государства определяется в немалой степени наличием в стране академической и прикладной науки. Китай это понял давным-давно. Политики реагируют на постоянно возникающие вызовы предсказуемо. Ученые всегда найдут неожиданный и, скорее всего, самый рациональный ответ, - говорит один из самых цитируемых в мире российских физиков, академик Владимир Захаров.

Действительно, примерно с 2015 г. высшее руководство лихорадочно начинает искать выход из научного тупика, в который само себя и загнало. Однако утечка умов только усиливается. Только в 2016 г., по данным РАН, из России уехало более 40 тыс. специалистов. Сейчас только в американских университетах, по самым приблизительным оценкам, профессорствует порядка четырех тысяч российских ученых. И многие возвращаться в российскую действительность не спешат.

Пожар решили заливать деньгами. Хотя и очень скудновато. Но беда в том, что распоряжаться ими посадили совершенно некомпетентных в науке чиновников. И тем самым продолжили ликвидацию РАН за счет отстранения от бюджетных ресурсов.

- И Путин, и Медведев сегодня вполне понимают, что академия - это национальное достояние и главное - научное преимущество России. Так считал и Евгений Примаков, который говорил об этом Путину еще в 2013 году. Тот же Эдвард Кроули (бывший ректор Сколтеха и представитель компетентных органов США) был в ужасе, когда этот закон был подписан. Я так и не смог ему объяснить, зачем уничтожают собственными руками лучшую, по мнению даже самих американцев, научную организацию мира. Сейчас мы видим какие-то попытки возрождения, но все упирается в непосредственных исполнителей. Я несколько раз разговаривал и с ныне министром Михаилом Котюковым, и с его замом Медведевым. Им поставили задачу - оптимизировать и сэкономить. Они ее и выполняют, не задумываясь о последствиях, - говорит академик Александр Асеев.

С ним согласен и Захаров, который считает, что главная проблема заключается в том, что и при уничтожении РАН, и при попытках их - науку и академию - реанимировать задействованы одни и те же фигуры.

- Это хаос какой-то, с которым я борюсь всю жизнь! Колоссальный разрыв между словом и делом. Какие-то метания: то мегапроекты, то плавучие университеты… Сейчас придумали кадры выращивать на должность будущих директоров институтов. Молодые девицы из министерства тестами на сообразительность отбирают кандидатов. Какое отношение имеет это к руководству научным институтом?!

Двойственность во всем. С одной стороны, чиновники, наверное, что-то хотят сделать. С другой - что-то не то получается. И возникают безумные идеи - обогнать, например, Португалию по числу публикаций. Видимость восстановления создают, не более того. А получается, как у Клима Самгина: я иду по ковру (игра слов: по ковру или пока вру. - Прим. ред. ), вы идете, пока врете, - резюмирует Захаров.

Чиновничье вранье ведущий российский физик-теоретик Захаров прочувствовал на себе. В родном ФИАНе ему предложили написать заявление, что он работает на полставки, но зарплату сохранили. Таким нехитрым способом подавляющее большинство институтов отчитываются перед министром Котюковым о повышении зарплат ученым, согласно указу президента. В Миннауки делают вид, что все так и надо. А министр, ссылаясь на эти данные, попросту обманывает руководство страны. А может быть, именно это и задумывалось?

N. B. Этот обман или мошенничество со статистикой процветает практически во всех институтах, которые принадлежат Миннауки. Зарплата для "отчета" и сумма в банковских выписках отличаются порой в два раза. Естественно, в пользу отчета: на бумаге - тысяч семьдесят в Москве. В реальности у доктора наук нет и сорока. Научным сотрудникам остается только смеяться, когда по телевизору показывают отчеты чиновников, как расцветает "научный гумус" под их чутким руководством. При этом назначенные министерством директора видят и в карточке, и в ведомости совершенно другие цифры. 300-400 тыс. в месяц - раз в десять больше, чем у подчине нных, - это рядовые цифры для начальников. Зато их лояльность решениям партии и правительства практически обеспечена.

Сегодня очень важный день - сегодня битва с дураками 

- Вопрос ликвидации российской фундаментальной науки с повестки дня никто не снимал. Вслух его никто не произносит, но суть остается прежней. Выбран метод уничтожения свободы и творчества не только в РАН, но и в стране, - это доведенная до абсурда бюрократизация. Например, прошлым летом приняты и подписаны президентом поправки к закону об академии. Там есть важный пункт о международном сотрудничестве. Когда РАН обратилась в Минфин за финансированием, ссылаясь на этот закон, там ответили, что до сих пор нет нормативно-правовой базы для такого финансирования. Год практически прошел! Что они творят в наукометрии и публикационной активности - вообще не поддается описанию.

Но главная цель, конечно, - вытеснение академии из триллионных национальных проектов и замена ученых "эффективными менеджерами". Недавно прошло совещание по искусственному интеллекту. "Смотрящим" назначен Герман Греф. Академия там представлена практически не была. После совещания стало ясно, что теперь миллиарды пойдут на закупки иностранной элементной базы, так как производство своей даже не запланировано. Понятно, что ученые могли бы сказать президенту, что мы можем делать не хуже, но дешевле. Могли бы… Но в результате мы законсервируем собственное отставание, вместо того чтобы развивать независимые от импорта решения, которые у нашей науки на самом деле есть, и на мировом уровне, - считает Александр Асеев.

Когда слушаешь ученых, ей-богу, создается такое впечатление, что чиновники среднего звена (и даже высшего!) не просто любители не без собственной выгоды освоить бюджетные миллиарды и триллионы. Бери выше - прямые и беспощадные враги нашей страны. Уж больно их поступки напоминают диверсию, саботаж и административный терроризм.

Нет, слова говорятся правильные и на первый взгляд разумные. Но судят не по словам. Буквально на днях в Институт океанологии из "научного" министерства прислали "Проект концепции программы исследований Мирового океана с использованием новых и модернизированных НИС на 2024-2030 гг.". Эта госпрограмма, на минутку, оценивается в 46 000 000 000 - сорок шесть миллиардов бюджетных рублей! Маститые и не очень океанологи, прочитав ее, упали в обморок. Практически вся госпрограмма оказалась списанной с детских сайтов в Интернете! С чудовищными ошибками типа: "дожди и штормы переносятся пассатами" или "горячий воздух (Карл!) над материком притягивает влажный воздух внутрь материка".

Разразился нешуточный скандал, Минобрнауки смущенно признало, что это ошибка какая-то, и внесло более-менее реальный проект. Казалось бы, кто не ошибается?! Но, как уверяет замдиректора Института океанологии член-корреспондент РАН Михаил Флинт, "это система".

- Есть две вещи, которые приводят к патологическим результатам: некомпетентность, которую мы хлебаем от госорганов полной ложкой, и отсутствие ответственности за сделанную работу. Думаете, кто-то ответит за этот детский сад с проектом?! - риторически спрашивает Михаил Флинт. - Вот вроде дают 46 миллиардов на исследования океана. Деньги для нас гигантские, мы таких со времен Союза не видели. Но, если они не попадут в профессиональные руки, это будет, прошу прощения, как стеклянный хрен дураку дать: либо разобьет, либо бабе подарит! Боюсь, что разобьют.

Судя по всему, именно так и будет. Например, в Концепцию программы исследований Мирового океана с использованием новых и модернизированных НИС на 2024-2030 гг. заложено строительство двух новых судов. Отлично - сказали ученые. Но если взять и старые, и новые суда, то того количества океанологов, которое есть сегодня, просто не хватит. В экспедиции вновь будут ходить, дай бог, половинным составом. Значит, уже сегодня с учетом времени на постройку НИСов надо готовить молодых уче ных к экспедициям, а не к кабинетам. А вот на это ни денег, ни приказа не поступало.

То есть вполне возможна и такая ситуация. Новые корабли без научного экипажа будут стоять у причальной стенки. Миннауки скажет, что они используются неэффективно, и продаст или сдаст их в аренду. Реальный сценарий? С точки зрения экономиста-заочника, не просто реальный, а оптимальный. Так вредительство это или глупость несусветная? Нет ответа.

N. B. Что делает любой нормальный человек, который встречается с более образованным человеком? Он учится. То есть не стесняется проявлять свою неосведомленность в том или ином вопросе. Что делает министр науки и высшего образования, встречаясь с академиками, которые априори знают больше, чем сорокалетний бывший студент-заочник? Он делает вид, что все знает и все понимает ! Во всяком случае он сказал так в марте этого года в интервью (наверняка тщательно вылизанном пресс-службой) популярной газете: "... И никогда не нужно признаваться в том, что чего-то не знаешь ". После такого пассажа нужно идти улицы мести, а не в кресле сидеть!

Но верю я, не все еще пропало 

Реформа РАН, как говорят ученые, нанесла чудовищный удар по российской фундаментальной науке. Ни одно советское, а затем и российское правительство так не вредило своему научному потенциалу. 

САМОЕ грустное в этой истории, что и со стороны, и изнутри системы видно, что положение не выправляется. Наоборот, растет хаос: все больше наших ученых уезжает работать за границу, а остающиеся погрязли в сумасшедших бюрократии и отчетности. Демон наукометрии, который выпустили на волю малообразованные чиновники - им так легче считать, - развращает молодых научных сотрудников: заплатил бабки, напечатал пустую статью, получил премию, выиграл грант, с него заплатил бабки за новую пустоту - и так по кругу. Незаметно для себя превращаясь в научного импотента.

Чиновники не могут не видеть, что все их решения ведут к отрицательному результату. Что надо менять не мебель и даже не "девочек" - начальников департаментов или министра с замами. Это вряд ли поможет. Надо менять стратегическую линию отношения к науке. Нельзя требовать сиюминутного результата, открытий, завтрашних инноваций и триумфального возвращения если не в мировые лидеры, то хотя бы в ту самую пресловутую пятерку. Такие призывы - глупость несусветная, к тому же неизбежно ведущая к самому страшному для науки - фальсификации. 

- Если больного человека вытащить из постели и заставить бегать 10 километров, он просто умрет. Нельзя сегодня пришпоривать и загнанную научную лошадь. Надо все делать аккуратно, бережно и правильно. Я еще помню, как распределялись места на многих правительственных заседаниях. По правую руку от Леонида Брежнева сидел министр обороны Дмитрий Устинов, а по левую руку - президент АН СССР А.П. Александров. Если сегодня место по левую руку нашего президента будет занимать президент РАН, то все потихоньку начнет меняться. Наука займет в государстве соответствующее ее значению место. А тогда и деньги найдутся, и молодежь пойдет, - считает идеалист-океанолог Михаил Флинт.

Его коллеги-физики более приземленные.

- Конечно, многие профессора уехали. Но с теми, кто остался, надо начинать поднимать молодежь. Не сразу, конечно, и не к 2024 году, но все-таки душа начнет прорастать. И естественно, достойные оклады жалованья. У меня были два аспиранта: муж и жена. С большого гранта я купил им квартиру. Это уже серьезный якорь, чтобы они не уезжали навсегда из страны. Но они все равно по полгода проводят в Вене. Так как понимают, что этот грант закончится, муж получит всего полставки на кафедре теоретической физики. Физически на эти деньги жить нельзя, а гранты - штука непостоянная. Поэтому нужна нормальная социальная защита ученого. Нормальный оклад, достойная пенсия. Почему это есть у военных, прокуроров, полицейских, у чиновников и депутатов и нет у ученых? Они меньше Родине-матери ценны?! - считает Владимир Захаров.

- Мы, пожалуй, единственная страна в мире, которая имеет такой колоссальный научный потенциал и высокий интеллект, который воспроизводится. Непрерывно появляются талантливые люди, способные решать самые сложные задачи. Сейчас "Хуавей" собирает, перекупает, ищет наших программистов, чтобы быстро создать свою операционную систему. Мы какой-то неисчерпаемый научный колодец. Это и хорошо, и плохо. Плохо - потому что везде есть наши умные люди, но дома их все меньше. Хорошо, потому что поезд еще не ушел. Все еще можно восстановить. Главное, чтобы страна реально озаботилась развитием науки, а не повернулась к ней равнодушным лицом Котюкова, - резюмирует Александр Асеев.

Повторимся - с начала реформы или ликвидации РАН прошло ровно шесть лет. Нынешний президентский срок. Если за это время господа министры и их начальники не поняли, что натворили, - их надо гнать. За медленноумие. Россия не та страна, в которой можно долго за что-то тянуть кота. Если поняли, но молчат из страха или все делали сознательно, "отдавая себе отчет в своих противоправных действиях", - их надо гнать. В первом случае за трусость, во втором - за предательство. И через Лефортово. В крайнем случае при деятельном и чистосердечном раскаянии заставить исправлять свои ошибки.

То, что России без науки - труба, кажется, дошло и до них самих. Но Наука, как считают многие, дама вполне себе самостоятельная и живет, где ей лучше. Когда-то тусовалась у арабов, потом приживалась в Европе. Весь двадцатый век - процарствовала у нас. Сегодня она даже не принцесса - падчерица Золушка. Нельзя так с ней. Не дай бог, обидится и от безысходности улетит в тот же Китай. И тогда можно будет окончательно засунуть в топку все свои имперские мечты и стенания. Так как - еще раз - без науки России труба. И даже не газовая! 

Александр ЧУЙКОВ, Олег ГОВОРОВ

Не часто встретишь труды, посвященные современным ученым, написанные с искренностью, без всякого пафоса и политеса. Именно в таком стиле выдержана книга американского научного обозревателя Джона Хоргана «Конец науки: Взгляд на ограниченность знания на закате Века науки». Согласитесь, уже само название звучит вызывающе. И в самом деле: автор не ходит вокруг да около – он излагает свою позицию без всякой двусмысленности. Причем, излагает как человек, хорошо осведомленный в предмете.

Об ученых Хорган знает не понаслышке – он брал интервью у многих зарубежных знаменитостей, имена которых до сих пор у нас на слуху. Самое важное – он никому из них не льстит и не из кого не делает кумира. Как правило, нынешний обыватель, чьи представления о научных теориях сформированы потоком крикливой периодики и цветастой научно-популярной литературой, принимает за чистую монету любое сенсационное заявление, призванное показать уверенную поступь человечества при движении к абсолютной истине. В современном мире  новейшие выкладки теоретиков очень часто преподносятся с помпой, словно наука проделала очередной прорыв в вопросах познания мира. Нас приучают относиться к подобным выкладкам с трепетом, будто речь идет о религиозном откровении. Но есть ли в том польза для науки? И так ли уж объективны истины, изрекаемые сегодняшними знаменитостями?

Хорган не питает по этому поводу ни малейших иллюзий. Он хорошо знает академическую «кухню», он общался с создателями знаменитых теорий «вживую», и потому воспринимает их не как великих пророков, а как людей из плоти и крови, людей, обремененных самыми разными переживаниями и сомнениями. В этом смысле его книга может оказать пытливому читателю неоценимую услугу – она станет для него отрезвляющим душем, способным развеять священный ореол вокруг современной науки и показать ее именно как результат человеческой деятельности. Притом не важно, соглашаетесь вы с выводами автора или нет. Принципиально здесь именно то, что наука в изложении Хоргана перестает быть «священной коровой», на которую нужно молиться. Это именно человеческая стезя в деле познания мира. Но человек, будучи смертным существом, способен ошибаться и разочаровываться. И даже если он признан великим ученым, это отнюдь не превращает его в божество, открывающее нам сокровенные тайны бытия.

«Я говорил о суперструнах со многими физиками, но ни один не помог мне понять, что такое суперструна», - простодушно замечает Хорган, комментируя очень модную и «распиаренную» ныне теорию. В его понимании «суперструна» - это некая «математическая штука», генерирующая материю, энергию, пространство и время, но в нашем мире ничему не соответствующая.

Последнее замечание особенно красноречиво. Действительно, так называемая «теория суперструн» - очередная математическая абстракция, которую невозможно соотнести с наблюдаемой реальностью, а стало быть – подвергнуть эмпирической проверке. Можно ли в этом случае говорить о том, что благодаря этой теории мы приблизились к более глубокому пониманию мира?

«Хорошие авторы, пишущие о науке, пытаются убедить читателя, что они понимают эту теорию»,  - замечает Хорган, едва сдерживая иронию. Не без иронии он описывает свою встречу с Эдвардом Виттеном, внесшим наибольший вклад в развитие теории суперструн. Он называет его (возможно, в шутку) «самым умным физиком». По словам Хоргана, Виттен вызывал в среде коллег благоговение, словно принадлежал к какой-то особой категории мыслителей. Его даже сравнивали с Эйнштейном. Забавно, что Хорган относит такие теории к «иронической науке». По его словам, ученые, занимающиеся иронической наукой, «обладают удивительно сильной верой в свои научные рассуждения, несмотря на тот факт, что эти размышления не могут быть эмпирически подтверждены». Виттен, если верить характеристике Хоргана, был очень предан своим размышлениям. Он не любил общаться с прессой, однако это не помешало ему сделать этическое внушение журналисту относительно того, как тот должен сообщать людям об истинах науки. Виттен употреблял слово «истина» с серьезным выражением лица, очевидно, веря в глубину своих прозрений. Когда Хорган попытался обсудить вопрос о невозможности тестирования теории суперструн, он получил от ученого такой ответ: «Кажется, мне не удалось показать вам, насколько она изумительна, как невероятно последовательна, удивительно элегантна и красива».

Далее Виттен открыл, насколько сильна его вера в правоту своей теории. С его слов выходило, что все великие идеи физики на самом деле являются «побочным результатом струнной теории». И хотя некоторые из них были обнаружены раньше, ученый счел этот исторический факт «простой случайностью развития на планете Земля». Возможно, на других населенных планетах последовательность сложилась другая. «Я подозреваю, заключает Хорган, - что, если Виттен когда-нибудь найдет теорию, которую так страстно желает найти, только он – и, возможно, Бог – смогут оценить ее красоту».

За этой иронией скрывается очень точная характеристика общей ситуации в современной академической науке. Ученые (в первую очередь, физики-теоретики), претендуя на исчерпывающее объяснение всего, попадают в двусмысленную ситуацию. Как мы понимаем, в случае очевидных успехов они рискуют поставить точку в самом развитии науки, создав некую «окончательную теорию». Ведь если фундаментальные законы будут окончательно открыты, то физики сразу же превратятся во второразрядных мыслителей (к коим они причисляют философов). Либо им придется посвятить себя сугубо прикладным вещам, а это уже не так почетно.

В то же время масштаб претензий со стороны современных теоретиков таков, что они невольно отдаляются от реальности, погружаясь в чистые абстракции и воображаемые реалии, трудно соотносимые с тем миром, который как раз и должна изучать физика. Здесь парадоксально то, что отвергая философию как нестрогий способ познания мира, сами физики с головой погружаются в спекулятивные метафизические построения. Причем, не давая себе в том отчета. Хотя эту «схоластическую теологию» негласно осуждали за закрытыми дверьми некоторые из их коллег (как показывает Хорган, в научном сообществе нет никакого единодушия, что, конечно же, для науки совершенно нормально и даже необходимо). Да, громадное большинство физиков, отмечает автор книги, останутся в промышленности, где они будут принимать участие в создании полезных для жизни вещей. И то же самое будет делать большинство их коллег из научных организаций, нисколько не беспокоясь о первоосновах бытия. И только несколько «преданных истине станут практиковать физику неэмпирическую, иронического типа, проникая в тайны магического косма суперструн и другой эзотерики». Пожалуй, слово «эзотерика» является самым верным обозначением для указанных теорий.

В этой связи очень сильно достается от автора создателям современных космологических систем, опирающихся на физику элементарных частиц. В числе этих создателей, как мы понимаем, в первом ряду значится великий гений современности – Стивен Хокинг.

«Жутким кибер-голосом Хокинг рассуждал, сможем ли мы когда-нибудь проскользнуть в червоточину в нашей Галактике, а через мгновение выпрыгнуть в другом конце», - делится Хорган своими впечатлениями о международном симпозиуме 1990 года, посвященном проблемам эволюции Вселенной. Как признается автор, его реакция на Хокинга была двойственной. С одной стороны, он воспринимал его как героическую фигуру, стойко сопротивлявшуюся страшному недугу. С другой стороны, все то, о чем говорил  этот великий гений, «поразило меня как абсолютная нелепость, противоречащая здравому смыслу». Хорган не скрывает своей простодушной реакции: «Червоточины? Вселенные-детки? Бесконечномерное суперпространство струнной теории? Это казалось похожим скорее на научную фантастику, чем на науку». Почти так же, по его словам, он воспринял и всю конференцию. В отношении астрономии – как науки, безусловно, эмпирической, - ничего подобного сказать нельзя. А вот что касается космологии, рассуждающей об эволюции Вселенной, то она, указывает Хорган, нередко уводит нас далеко от реальности.

В этой связи автор открыто говорит о том, что иногда хвалебные статьи о науке являются нечестными. «Моя первая реакция на Хокинга и других участников симпозиума соответствовала действительности», - замечает он. По его мнению, большая часть современной космологии «на самом деле нелепа». В первую очередь это касается тех аспектов, которые вдохновляются физическими теориями, претендующими на объяснение всего. Во всяком случае, уточняет автор, мы имеем здесь дело с ироничной наукой, неподвластной никакой эмпирической проверке. По большому счету это даже не наука в прямом смысле слова, заключает Хорган. «Ее главная функция – держать нас в благоговении перед тайнами космоса», - пишет он. По его мнению, прославленный физик Хокинг может в меньшей степени оказаться «искателем истины, чем художником,  иллюзионистом, космическим шутом». Он даже допускает мысль, что заявление гения насчет того, что физика находится на грани определения Ответа, «вполне могло быть ироническим заявлением, не столь утверждением, сколь провокацией". Хокинг, утверждает автор, «был мастером иронической физики и космологии».

Самое интересное, что даже в научных кругах, как это показал Хорган, все эти умопомрачительные теории о происхождении и эволюции Вселенной сравнивают с мифами о творении, находя их забавными и великолепными одновременно – какими и могут быть настоящие мифы. Понятно, что подобные суждения далеко неоднозначны и вполне могут нарваться на суровую критику (которая, кстати, имеет место). Тем не менее, важность этого ироничного описания заключается в том, что он освобождает нас от догматизма и преклонения перед кумирами, а значит, побуждает к серьезному диалогу, без которого развитие науки просто немыслимо.

Николай Нестеров

Нефтедобывающую отрасль некоторые представляют этаким богатым неучем, который без трудов получает баснословные доходы от работающих на него скважин. Хотя на самом деле она одна из самых наукоемких в России, а цифровизацией производства нефтяники занялись, когда такого термина не было в помине.

Теперь они ушли так далеко, что возникла опасность впасть в другую крайность: безоглядно увлечься «цифрой». Такой неожиданный для многих вывод прозвучал на панельной дискуссии, посвященной этой теме, состоявшейся на Петербургском международном экономическом форуме 2019 года.

Предприятия нефтегазовой сферы, располагавшие средствами, конечно, могли не скупиться на технологии. Но двигать технический прогресс они были просто обречены. Сначала для того, чтобы разработать математическую модель месторождений. Далее - вовлекать в разработку наилучшие пласты, а затем чтобы сокращать громадные затраты на бурение, логистику, подготовку сырья. Причем если на первых порах они использовали для этого в основном зарубежные инструменты, то сегодня применяют свои вполне конкурентоспособные разработки.

Имея дело с крупнейшими в мире нефтесервисными компаниями, такими как «Шлюмберже», российские специалисты многому у них научились. Но это было не слепое заимствование, а равноправное содружество, особенно в геологоразведке, отмечает Сергей Горьков, глава Росгеологии. В доцифровую эпоху советские геологи обеспечили страну сырьевыми запасами с таким избытком, которого хватило на многие десятилетия. А теперь их внуки развивают моделирование и другие информационные технологии, опираясь на глубокое знание недр.

В то же время петербургская «Газпром нефть» не просто идет вровень с мировыми «китами», а создает продукты, аналогов которым нет. Алексей Вашкевич, руководитель «геологической» дирекции этой компании, рассказал, как ее специалисты представили новое программное обеспечение для одного из элементов интеллектуального месторождения на конференции в Хьюстоне, проходившей в начале этого года, и американцы были ошарашены: такого математического алгоритма никто еще в мире не видел.

Благодаря «цифре» выросло качество полевых данных, а на их анализ (интерпретацию), занимавший недели, теперь уходят часы. Она помогла совершить настоящую революцию в освоении участков с трудноизвлекаемыми запасами. «Но мы понимаем, - добавил эксперт, - что подобные технологии, сопряженные с большими исследованиями, требуют фокусного применения».

Увлекшись цифровой романтикой, можно выбросить на ветер огромные средства, полагает Павел Грачев, гендиректор компании «Полюс», крупнейшей в России по объему добычи золота. Однако немало угроз таит порой и сама цифровизация. И не только потому, что она может ударить по рабочим местам.

Яркий пример привел на форуме ректор Горного университета Владимир Литвиненко: одна отечественная компания, используя на шельфе Арктики западное оборудование с айти-начинкой, получила ценные геофизические данные, которые утекли его создателям. На защиту информации, последовал вывод, нужно тратить в разы больше денег, чем прежде.

Но при этом нефтегазовая отрасль, занимаясь импортозамещением, может стать зачинателем цифровой моды, тиражируя свои разработки на другие сегменты экономики, убеждена Наталья Касперская, президент группы компаний InfoWatch. Тем более точек приложения систем, открывающих принципиально новые возможности, у нефтяников становится все больше.

Некоторые из них обозначил Александр Сергеев, президент Российской академии наук: освоение природных ресурсов на шельфе и в глубоководных районах Мирового океана, извлечение редких и редкоземельных металлов из горных отвалов, повышение нефтеотдачи пластов.

Не говоря об экологической составляющей любой бизнес-модели. Так, если сберечь попутный газ, горящий на промысловых факелах день и ночь, можно получать дополнительно около десяти миллиардов долларов в год. Бережливое и рациональное использование недр - едва ли не главное, что должна обеспечить цифровизация, резюмировал глава Минприроды РФ Дмитрий Кобылкин.

Историкам религии хорошо известно, что сложнейшие теологические системы возникают в результате логической формализации достаточно древних мифологических воззрений, изначально выраженных с помощью метафор или «волшебных» историй. Взять, например, индийскую философию – фактически вся она является рационализацией тех тем и сюжетов, что были выражены в стихотворной форме в древнейшие времена. Средневековая христианская теология, как известно, является попыткой рационального осмысления библейских сюжетов, наполненных притчами и метафорами.

Однако распространяется ли такой принцип на научные доктрины? Казалось бы, строгая наука должна покоиться исключительно на строго установленных фактах. Однако это не более чем стереотип. На самом деле и в науке есть место прозрениям, догадкам, смелым идеям и гипотезам, порой врывающимся в сознание исследователя из непонятного источника. Ведь те же факты как-то необходимо осмыслить, и осмыслить их можно по-разному, особенно в том случае, когда речь идет о грандиозных теоретических обобщениях.

Теория эволюции, которую принято связывать с именем Чарльза Дарвина, как раз относится к такому грандиозному обобщению. В своей автобиографии Дарвин довольно подробно останавливается на своем «внутреннем опыте», на мыслях и идеях, посещавших его в течение жизни. Он признается в том, что во время знаменитого путешествия на «Бигле» характер его мировоззрения был совершенно ортодоксальным. Это обстоятельство давало повод для шуток со стороны моряков, более раскрепощенных по части моральных суждений. В конце концов, признается ученый, его мышление проделало самую настоящую эволюцию от стадии дикаря до стадии цивилизованного человека. Конкретные наблюдения за живой природой сыграли, конечно же, важнейшую роль в становлении Дарвина как натуралиста. Однако надо понимать, что разум будущего гения науки отнюдь не был «чистой доской». Тем более что род Дарвина обладал особой «генетикой», благоприятствовавшей подобным занятиям и размышлениям. Естественно, идеи эволюции не были там зашифрованы на уровне генома, однако они вполне могли транслироваться в качестве семейного предания.

Почему-то до сих пор у нас мало уделяется внимание тому факту, что Чарльз Дарвин был внуком знаменитого английского врача, натуралиста и поэта Эразма Дарвина, очень хорошо известного в научных кругах еще при жизни. Чарльз родился уже после его смерти. И, наверное, мистикам это обстоятельство может дать немалый повод для подтверждения идеи реинкарнации… Ведь по сути, знаменитый внук просто-напросто посвятил себя развитию идей своего деда – как будто тот не успел довести свою интеллектуальную миссию до конца и вынужден был повторно прожить свою жизни в этом мире. Показательно, что в молодости Чарльз долго не мог «найти себя», прибегая к самым разным занятиям. Учеба в Эдинбурге и в Кембридже, по его же словам, навевала на него скуку. Врач и богослов из него не получились. И вдруг, совершая кругосветное путешествие, он наконец-то обрел свое подлинное призвание – заниматься изучением живой природы. Причем не просто копошиться в мелких деталях, а буквально постигать сокровенные тайны. Произошло так, словно в нем «пробудилась» душа его предка, уже совершившего несколько шагов в сторону постижения главной мировой загадки – развития жизни на Земле.

Интересно, что в истории эволюционного учения принято выделять так называемый «додарвиновский» период и период «после Дарвина». Эта классификация содержит скрытую иронию. Почему? Потому, что предшественником ученых-эволюционистов «додарвиновского» периода был не кто иной, как … Эразм Дарвин! Он,  заставший еще в живых известных французских просветителей, метафорически выразил те идеи о природе, которым его гениальный внук придал предельно строгую научную форму. Обычно такая преемственность воспринимается с некоторыми оговорками. Как-никак, принято считать, будто эволюционная теория покоится исключительно на эмпирической базе – независимо от того, какими идеями вдохновлялся ее создатель. На самом же деле (что недвусмысленно подтверждают автобиографические рассуждения самого Чарльза Дарвина), идеи играли тут ключевую роль.

В предисловии к своей знаменитой поэме «Храм природы» Эразм Дарвин недвусмысленно и прямым текстом отражает свое эволюционистское кредо. По его словам, в поэме нарисованы образы «деятельности Природы в той последовательности, в которой, как убежден автор, развертывал эту деятельность постепенный бег времени». Примечательно, что это произведение призвано было раскрыть происхождение общества. Казалось бы, причем здесь «деятельность Природы», коль речь идет о человеке? Но именно в этом-то и заключается фундаментальная идея: человек выступает здесь в роли венца эволюции, сохраняя неразрывную связь с Природой – своей создательницей. Собственно, основная тема эволюции сводится к происхождению человека и его развитию. Предшествующие геологические эпохи – лишь преамбула к человеческой истории.

Эразм Дарвин совершенно не избежал мистических коннотаций. Его поэма есть своего рода посвящение в таинство, сравниваемое им с Элевсинскими мистериями. Перед «посвященным» разворачиваются «аллегорические сцены», раскрывающие подлинную тайну происхождения человека, венчающего живые организмы в природной иерархии. Представления современного эволюциониста, по сути, ни на йоту не отступили от той последовательности событий, которые были изложены в этом поэтическом труде. Земная жизнь зарождается в «безбрежном лоне вод», все началось с «мельчайших форм». Затем «восстал растений мир», после чего пошли «животных ноги, плавники и крылья». Точно так же животные выходят на сушу из воды, сменив жаберное дыхание легочным. Эта древняя связь жизни с водой отражена также на эмбриональном уровне современных живых существ. И точно так же человеческое общество поддерживает связь с водой. Цивилизация Древнего Египта, например, питалась «животворной» силой Нила.

В принципе, это есть «общее место» в учении об эволюции. Но был ли тут намек на идеи, прославившие имя Чарльза Дарвина? По сути, во второй части поэмы содержатся именно такие намеки. В природе жизнь и смерть постоянно сменяют друг друга. В мире происходит непрестанное бурление живых организмов. «Огонь эфирный Воспроизведения» противостоит угасанию – «чтоб ряд созданий бесконечно рос». Разве не напоминает это исходный посыл «Происхождения видов»? Здесь же намечается «пролог» к теме естественного отбора:

Когда одушевленного созданья

Особым сложным железам дано

Рождать ему подобных,— лишь оно

Дает характер жизни и сознанья

И организм выводит из границ

Химических различных единиц.

И вот младому племени жилища

Даются лучше, благодатней пища,

И с каждым поколеньем все сильней

Становятся потомки в беге дней,

Среду и климат преодолевают

И на крылах времен преуспевают.

В последних строках как будто содержится намек на выживание «наиболее приспособленных», не так ли? Поэтому тему естественного отбора, как ни странно, Чарльзу Дарвину вполне мог подсказать его знаменитый дед:

Жизнь производит веществам отбор:

Все вредное спешит изгнать, как сор,

А чистое, переварив, усвоить,—

Посредством комбинаций зыбких масс

На время уплотняет даже газ,

Чтоб съединеньем целое построить.

И дальше:

Итак, как скоро жизненность готова

Покинуть тело старое,— в нем снова

Мощь Воспроизведенья восстает

И поколенье новое дает

Известно, что Чарльз Дарвин стал изучать интеллектуальное наследие своего деда с 18 лет, а поэму «Храм Природы» будто бы знал почти наизусть. Главный упрек с его стороны (если можно так выразиться) выражался в том, что предок не представил достаточного количества эмпирических данных. Потомок, таким образом, сумел сполна восполнить этот пробел.

Кстати, сам он в молодом возрасте очень сильно увлекался поэзией. «До тридцатилетнего возраста или даже позднее, - пишет Чарльз Дарвин в автобиографии, -  мне доставляла большое удовольствие всякого рода поэзия, например, произведения Мильтона, Грея, Байрона, Вордсворта, Кольриджа и Шелли, и еще в школьные годы я с огромным наслаждением читал Шекспира, особенно его исторические драмы». При желании данное обстоятельство также можно счесть дополнительным аргументом в пользу «генетической памяти».  

Николай Нестеров

На ПМЭФ-2019 прошла дискуссия о развитии в России проектов megascience, которые могут создать промышленность будущего. По мнению научного сообщества, меганаука авангардом прокладывает путь к практическим улучшениям нашей обычной жизни.

Такие эффекты станут заметны позже, это может занять не одно десятилетие, но ученые обещают «и пиво, и колбасу», сравнивая уникальность исследований megascience и их влияние на жизнь людей с проектами ВПК. Корреспондент “Ъ” Яна Войцеховская разбиралась в высоком и бытовом.

Megascience — научные установки национального и мирового масштаба для решения принципиально новых фундаментальных и прикладных задач. Это ускорители и коллайдеры заряженных частиц, плазменные установки, источники синхротронного излучения, мощные лазеры, лазеры на свободных электронах, астрофизические, биологические и вычислительные комплексы. Сегодня формируется программа развития синхротронных и нейтронных исследований на 2019–2027 годы, целью которой является обеспечение научно-технологического прорыва России.

Вклад прошлых лет

Согласно национальному проекту «Наука», в 2024 году Россия должна войти в пятерку ведущих стран мира, осуществляющих научные исследования и разработки в приоритетных областях. Установки класса megascience уже действуют в Гатчине, Дубне, Троицке, Нижнем Новгороде, а также в Новосибирске. Статусом установки megascience обладают также Большой адронный коллайдер (БАК) Центра ядерных исследований в Женеве и строящийся во Франции Международный экспериментальный термоядерный реактор ITER.

По словам президента НИЦ «Курчатовский институт» Михаила Ковальчука, установки megascience — дорогостоящий проект, обладание ими для многих стран является важным элементом демонстрации уровня технологического развития. Они являлись следствием развития атомных проектов, поэтому основными государствами, которые реализовали эти установки, были СССР и США. Установки, которые сейчас есть в ряде стран, образуют узкий круг, но Россия в нем занимает одно из ведущих мест, считает господин Ковальчук.

Он отмечает, что с распадом СССР и приостановкой финансирования крупных научных проектов произошел выход на открытый рынок большого количества специалистов. Они были подобраны разным странами, говорит он. «Фактически мы являемся интеллектуальным донором существующих крупных зарубежных проектов»,— заявил господин Ковальчук, подчеркнув, что Россия также инвестировала около €2 млрд в развитие европейских проектов megascience.

Помимо базы для получения фундаментальных знаний и создания принципиально новых материалов, установки megascience являются элементом технологического обеспечения современной промышленности, а значит, элементом технологической независимости и национальной безопасности, уверен господин Ковальчук. «Допустим, вы купили технологию, вас научили нажимать кнопки, но если вы не понимаете, что внутри, то тот, кто вам продал, может поменять технологию и не сказать вам об этом, тогда вы зря это купили. В этом смысле программа создания установок megascience — ответ на глобальные общемировые вызовы»,— говорит он.

Эффекты работы

Помощник президента Андрей Фурсенко отметил, что промышленность и экономика будущего, в том числе вхождение России в список стран-лидеров, невозможны без установок megascience. Они должны дать нам знания нового уровня в самых разных областях — медицине, нефтедобыче (при создании новых катализаторов), фармацевтике, создании новых элементов, объясняет он, подчеркивая, что создание этих ставок требует новой промышленности, нестандартных и интересных решений. «В определенном смысле мы действительно повторяем опыт ВПК. Вещи, которые создавались для этой сферы, оказались полезными во многих других отраслях»,— считает господин Фурсенко.

Это касается вопросов экологии, создания нового информационного пространства и новой энергетики. «Инструментарий (установок megascience.— “Ъ”) не придуман физиками, чтобы им было чем заняться: он вызван требованиями времени и жизни. Это огромный стимул для развития, это реальный запрос и экономики, и общества. Вся наука и прорывы — это идеи, кадры и инфраструктура. Идеи и кадры очень подвижны, а якорь, который может их привязать к месту,— это продвинутая инфраструктура»,— заключил он.

Для иллюстрации эффектов работы установок megascience господин Ковальчук привел пример с исследованием полезных ископаемых в недрах земли. Для того чтобы понять, что лежит на глубине, нужно бурить скважину, проводить сложные геолого-разведочные работы, в то время как аналогичную работу можно провести на рабочем столе с прибором. «Можно сделать алмазную наковальню, поставить два алмаза острием, сжимать любое вещество до огромного давления, а дальше можно поставить лазер и нагревать это — и вы можете дальше моделировать состояние любого вещества на любой глубине залегания. Простая вещь — перед вами на столе вся геологоразведка и устройство земли»,— объясняет он.

Глава Объединенной судостроительной корпорации Алексей Рахманов добавил, что судостроители готовы быстро внедрять инновационные технологии, однако работа контрольно-надзорных органов иногда осложняет этот процесс.

«Судостроители считают, что ледокол "Ленин" не был бы построен за три года, если бы мы работали в рамках текущей контрольно-надзорной деятельности. У меня возникает стойкая дрожь в руках, когда речь заходит о скорости внедрения инноваций. Мы их пылесосим по всему миру: это композитные материалы, материалы с новыми свойствами, 3D-печать и все то, что связано с развитием новых покрытий, которые позволяли ли бы нам не так часто красить суда, обеспечивали бы проходимость во льдах и весь спектр других технологий. Вот придут коллеги и скажут, что сделает жизнь корпуса судна дольше, но мы опять будем говорить о годах внедрения этой технологии»,— делится он.

Господин Ковальчук отметил, что работа с инфраструктурой megascience оказывает синергетический эффект на научное сообщество. «К установке приходят люди, которые понимают в физике высоких энергий и в конструировании ускорителей, люди, которые понимают в рентгеновской оптике, люди, которые понимают в искусственном интеллекте, в управлении этой системой, после этого медики смотрят ангиографию, биологи создают лекарства, материаловеды делают новые открытия, продлевают срок службы атомных станций. Нет специальности, которая не работала бы с установкой megascience. Синхротронный зал — это все возможные направления науки в одном месте»,— рассказывает господин Ковальчук.

Теория и практика

Надо понимать, что вся фармацевтическая промышленность базируется на знании трехмерной структуры биологических объектов, продолжает он. Есть два вида лекарств: одни замещают функции в теле, другие блокируют излишние реакции. Если орган работает плохо, например, предстательная железа, надо взять секрет, превратить его в кристалл, посмотреть на рентгене структуру, расшифровать ее, а потом сделать химический или биологический аналог. Если чего-то много в организме, например, если чрезмерно выделяется адреналин, вызывая гипертонию, надо иметь блокатор, который «защелкнет» рецепторы. «Иными словами, поднося таблетку ко рту, вы должны понимать, что за ней стоят огромный труд и деньги. Вся структура биологических объектов расшифрована на рентгене, рентгеновское излучение создало сегодняшнюю молекулярную биологию. Сегодня 100% субстанций, из которых делают лекарства, расшифрованы с использованием синхротронного излучения»,— говорит господин Ковальчук.

Еще непонятно, можно ли назвать опыты и эксперименты Галилея, Ньютона или Фарадея меганаукой, считает вице-президент Российской академии наук Юрий Балега, но они дали выход в будущее человечеству, экономике и промышленности. Так, каждый носит в сумке или кармане астрономический инструмент — мобильный телефон. В нем есть ПЗС-матрица (прибор с зарядовой связью), маленький кристалл, с помощью которого можно фотографировать. Кроме этого, геолокацию в навигаторе помогают определять квазары (источники космического радиоизлучения, расстояния до которых оцениваются в миллиарды световых лет). Хотя изначально эти приборы создавались для науки и оборонных целей, астрономия дала будущее и промышленности, считает господин Балега. «Впереди авангардом идет меганаука, которая дает — но не сразу — выпуск колбасы и пива. Меганаука может быть неощутимой первые годы и десятилетия, но со временем это обязательно шаг вперед для человечества. Будет и пиво, и колбаса!»— завершил дискуссию господин Балега.

Как говорится, век живи – век учись. К стыду своему, только совсем недавно узнал, что силу ветра используют не только для выработки электроэнергии, но также и для непосредственной выработки тепла. Причем, занимаются этим в наших краях специалисты Института теплофизики СО РАН. Занимаются они этим достаточно давно и, по их же сообщениям, достаточно успешно.

Чем меня лично заинтересовала разработка ветровых теплогенераторов? О том, насколько в Сибири актуальна проблема отопления, понятно всем, особенно владельцам частных домов и дачных домиков. Любой дачник хорошо знает, сколь неприятно действует на нас ветер в раннюю весеннюю пору, когда земля еще не высохла и не нагрелась, и оттого погода кажется особенно промозглой. В отличие от ветра, солнце мы всегда воспринимаем как источник тепла. Но вот ветер как будто бросает нам вызов. Тепла он нам не приносит совершенно, но в то же время мы чувствуем гигантскую энергию, которую хочется укротить и поставить себе на службу, подобно энергии буйного жеребца. Есть ли у нас способ справиться с этим «зверем»?

Кстати, мне неоднократно приходилось слышать от домовладельцев  о желании установить на участке какой-нибудь ветрячок. Как правило, речь в таких случаях идет о ветровых электрогенераторах. Есть даже примеры, когда на необжитых участках некоторые владельцы больших коттеджей получают для себя электричество как раз с помощью ветряков. Впрочем, тепло также принимается во внимание. Некоторые дачники и жители сел нацелены на то,  чтобы использовать полученное таким путем «дармовое» (как им кажется) электричество для нагрева воды.

Вроде бы, способ «укрощения зверя» давно уже найден и широко используется. Но всё ли мы об этом знаем? Как утверждают специалисты, на практике получать электрическую энергию для преобразования ее в тепло, даже если здесь используется сила ветра, - не самый рациональный путь. К примеру, ветрячок мощностью всего лишь 500 Вт стоит в наше время порядка 50 тысяч рублей. Если осуществлять нагрев по упомянутой  схеме (то есть через выработку электричества), то большого эффекта вы не получите, тем более что в нашем регионе сильные ветра бывают не так уж часто. Да, в межсезонья дует сильно, но если нас заботит только тепло, то его гораздо эффективнее получать непосредственно от ветра, минуя стадию выработки электричества. То есть преобразуя механическую энергию прямо в тепловую.

Как я уже сказал, такие системы есть, и ими занимаются, в том числе, новосибирские ученые. Недавно одна разработка была представлена в рамках III Городского молодежного форума «Мой зеленый Новосибирск: экологические задачи решаем вместе», прошедшего в конце апреля этого года. Как мы знаем, вопросы экологии сейчас тесно увязывают с вопросами развития возобновляемых источников энергии. Однако в массовом сознании ВИЭ, как правило, ассоциируется только с солнечными и ветровыми электростанциями, тогда как вариантов использования солнца и ветра, на самом деле, намного больше. Поэтому лекция главного научного сотрудника ИТ СО РАН Анатолия Серова о ветротеплогенераторах для кого-то из молодых участников Форума могла прозвучать как откровение.

Как заметил ученый: «Ветровая энергия интересна, в первую очередь, тем, что она в наименьшей степени влияет на экологию, требует наименьшего обслуживания и доступна практически любому человеку с минимальной квалификацией». В нашем регионе, о чем было сказано выше, ветер не является серьезным источником энергии. Среднегодовая скорость ветра возле Новосибирска составляет примерно 4 – 5 м/с. То есть, много энергии вы не «снимете», но кое-что получить от этого, конечно же, можно.

И вот здесь главный вопрос для специалиста: что все-таки делать с этой энергией, как ее использовать наилучшим образом? Имеет ли смысл в наших краях получать за счет ветра электрическую энергию? По словам Анатолия Серова, для эффективной генерации электричества нужны большие скорости вращения, для чего в конструкциях используются специальные редукторы. Кроме того, вырабатываемое электричество в обязательном порядке нужно накапливать, поскольку скорость ветра постоянно меняется. Значит, нужны еще аккумуляторы (совсем не дешевые, кстати). «Как видим, - отмечает он, - цепочка эта довольно длинная, и она приводит к дополнительным потерям».

Поэтому наши ученые пошли другим путем, поставив задачу найти максимально эффективный способ непосредственного получения тепла из энергии ветра. Как известно, тепло в нашей стране необходимо всегда – в больших количествах и во многих отраслях. Взять, например, производство дистиллированной воды (а чистая вода теперь – ходовой товар). Даже для орошения, по мнению ученых, лучше использовать воду, избавленную от солей. Разве не рационально перевести такое производство на даровую энергию ветра? Или взять тепличное хозяйство. Полагаю, что и здесь такое решение будет вполне обоснованным. Наши «тепличники» энергию ветра не учитывают вообще. И было бы очень неплохо создать именно такой прецедент. Короче говоря, ветер вполне можно рассматривать именно как источник тепла – для того же нагрева воды, и этот подход с хозяйственной точки зрения совершенно оправдан.  

В чем преимущество разработки наших ученых? В том, что созданная ими конструкция ветрового теплогенратора позволяет получать тепло даже при невысокой скорости ветра. Причем сама конструкция, по словам разработчиков, отличается достаточной простотой. Дело в том, что серьезным недостатком известных решений как раз является низкий коэффициент преобразования энергии ветра в тепловую энергию в диапазоне скоростей от 0,5 до 5 м/с. Поэтому перед нашими исследователями была поставлена задача устранить эти недостатки, с чем они успешно справились.

Как объяснил Анатолий Серов, данное изобретение работает «на принципе преобразования кинетической энергии ветра в тепловую энергию за счет нагрева вязкой жидкости, которая осуществляет течение в межцилиндровом пространстве теплогенератора». В узких зазорах этого пространства возникает так называемое «течение Тейлора», позволяющее напрямую передавать энергию ветра в тепло. Основным техническим результатом здесь стало повышение КПД, так как вся утилизированная энергия ветрового потока, по словам Анатолия Серова, отбирается теплоносителем и передается через теплообменник потребителю. 

Эксперименты показали, что даже относительно небольшое по габаритам устройство при скорости ветра в диапазоне 2 – 5 м/с способно «выдать» порядка 500 Вт тепловой энергии. При более высоких скоростях мощность, естественно, также возрастает. В любом случае показательно то, что данная модель пригодна к использованию в условиях нашего региона. При этом важно отметить, что такой ветротеплогенератор может применяться и при строительстве тепловых станций. На сегодняшний день разработчики предлагают на этот счет не менее шести запатентованных решений.

Конечно, пока еще подобные штуковины кажутся нам диковинными. Но если разработчики будут в состоянии донести преимущества своего изобретения до покупателей и инвесторов, то дело сдвинется с мертвой точки. Хотя в последнем я почему-то не сильно уверен. Как раз общение с широкой аудиторией у наших ученых получается, мягко говоря, не очень… Инвестора вряд ли заинтересуют формулы, схемы и графики, понятные только специалистам-теплофизикам. Как выяснилось, переводить общение в популярную форму наши спецы иной раз оказываются не в состоянии. Поэтому у меня есть резонное опасение, что однажды такие штуковины все же придут на наш рынок, но только… из Китая. Такое опасение есть, к сожалению…

Андрей Колосов

В 1959 году известный публицист Илья Эренбург покритиковал на страницах «Комсомольской правды» автора первой отечественной книги о кибернетике полковника Игоря Полетаева за «черствость» и принижение значения культуры перед научно-техническими достижениями.

Полетаев через газету ответил: «Мы живем творчеством разума, а не чувства, поэзией идей, теорией экспериментов, строительства. Это наша эпоха». Так начался знаменитый спор физиков и лириков, который продлился почти два десятилетия и оставил довольно заметный след в советской культуре. В том числе известное стихотворение Слуцкого:

«Что-то физики в почете.

Что-то лирики в загоне.

Дело не в сухом расчете,

Дело в мировом законе».

Впрочем, к началу 1980-х эта дискуссия как-то сама собой сошла на нет. И сегодня в театрах ставят пьесы научно-популярного толка, а ученые считают чувства вполне достойным объектом изучения. По крайней мере, те из них, что приняли участие в очередном выпуске научно-популярного шоу «Разберем на атомы», темой которого стали любовь и сопутствующие ей явления.

Такие, как например, бессонница, которой часто бывают подвержены влюбленные люди, особенно, если их чувства безответны. Но сон и его отсутствие – это также объект изучения целого раздела медицинской науки – сомнологии.  О том, как любовь влияет на сон и к чему это может привести рассказала сотрудник кафедры неврологии Новосибирского государственного медицинского университета Ксения Доронина.

По ее признанию, она – практикующий врач-невролог и потому регулярно бьет людей молотком, а также подсматривает, как они спят. И эти процедуры помогают ей получить массу интересной информации.

Вообще, сомнология довольно молодая дисциплина: она ведет отсчет с 1913 года, когда доктор Анри Пьеррон опубликовал свою первую книгу о физиологии сна. Через полвека ученые сумели провести первое исследование стадий сна, причем на кошках. И только в 1983 году экспериментально было доказано, что полное отсутствие сна на протяжении нескольких суток смертельно опасно для среднестатистического пациента. Что заставило врачей относиться к бессоннице намного серьезнее.

Плохой сон тоже не сулит ничего хорошего: исследования, завершенные в 2004 году, показали, что регулярный «недосып» (в среднем, менее шести часов в сутки) снижает не только качество, но и продолжительность жизни человека. Так что выражение «разбитое сердце несчастного влюбленного» - это не только красивая метафора. Поскольку при хронической недостаче сна возрастает риск ожирения, развития тревожности и депрессии, хронического болевого синдрома, развития артериальной гипертензии и атеросклероза. И это далеко не полный список негативных последствий нарушения сна.

Так что чувства чувствами, а спать надо «по расписанию», чтобы не стать пациентом, причем, сразу у нескольких врачей.

Однако заявить о необходимости контролировать свои эмоции намного проще, чем сделать это. Не способствуют этому и стереотипы массового сознания, окружающие нас и формирующие искажённое представление о любви. И сами эти стереотипы, и способы их обуздать, тоже являются объектами изучения различных научных дисциплин. Этой темы коснулась в своем выступлении психолог, специалист по коррекции нарушений пищевого поведения и расстройств настроения Евгения Дашкова.

– Я хочу рассказать про «ужасы любви», те вещи, с которыми мы все сталкиваемся на пути к счастью и как отличается взгляды общественного мнения и науки на них, - подчеркнула она в начале своего выступления.

Первым в списке оказалось утверждение «Любовь обязана быть!». Проявляется на практике оно в том, что отсутствие пары во взрослом возрасте воспринимается человеком и его окружением как серьезная проблема. При этом не важно, чем и как наполнена жизнь, скукой или творчеством, активной деятельностью или поиском себя. «Любовь должна в ней быть», - твердят окружающие. И в результате мы часто поступаем по принципу «Лучше с кем угодно, чем совсем ни с кем». Но так ли это? Ведь отношения, построенные на таком принципе сами по себе, обычно, становятся источником новых психологических проблем, да к тому же часто недолговечны. И спустя некоторое время неудавшиеся супруги вновь оказываются лицом к лицу с «ужасом» одиночества, только теперь еще и с «багажом» прежнего неудачного опыта.

С первым номером списка тесно соседствует второй – «Отношения обязательно должны быть серьезными». Но такая нацеленность на «серьезность» отношений с первых шагов часто оказывается для них вредной, так как ставит ту «планку», к которой эти отношения на самом деле не готовы.

В ходе получасовой лекции Евгения Дашкова озвучила еще несколько расхожих стереотипов, попутно показав, какой урон отношениям на самом деле может нанести следование этим правилам. В результате, напрашивается вывод – не надо загонять любовь в рамки «жизненного опыта», да к тому же не своего, а некоего «усредненного» (применимого к конкретным людям не более, чем «средняя температура по больнице»). Дайте отношениям развиваться естественно, не поддавайтесь «ужасам» и будет вам счастье. Не знаю, насколько такой подход коррелирует с устоявшимся научным консенсусом среди психологов, но он вполне созвучен тому, что мы привыкли называть житейской мудростью.

Третий выступавший - ведущий научный сотрудник Новосибирского института органической химии им. Ворожцова, д.х.н.  Андрей Макаров – доказал, что любовь с точки зрения науки вовсе не обязательно должна быть «про людей». И даже не обязательно «про мир живых существ». Он предложил применить признаки, которые мы приписываем любовным отношениям, к миру молекул, атомов и элементарных частиц. И оказалось, что «любви покорны» не только все возрасты, но и разные уровни мироздания.

А начал он с довольно смелого заявления:

- Химия – это наука о любви, химиками движет обостренное чувство прекрасного, и если красота спасет мир, то сделает это через химию!

Впрочем, как положено настоящему ученому, в дальнейшем выступлении, он подтвердил свое утверждение весомыми аргументами.

Начать с того, что в химии очень много терминов, являющихся производными от греческого φιλέω - «любить». И многие вещества настолько любят друг друга (например, лантаноиды и кислород), что их изучение требует особых мер, предотвращающих их случайный контакт. Да и в целом, в основе строения вещества лежит взаимное притяжение протонов и электронов, и ученым в своей работе нельзя выпускать из внимания эти «чувства». Более того, по словам лектора, электрон является своеобразным приворотным средством для увеличения привязанности атомов: образования химической связи.

В целом, на этот раз шоу «Разберем на атомы» получилось несколько своеобразным, его участники меньше говорили о новинках из научного мира. Зато – показали, что дискуссия между физиками и лириками действительно осталась в прошлом. Значение любви во всех ее проявлениях сегодня не отрицает никто. Элементарными частицами движет взаимное притяжение, а учеными, постоянно расширяющими границы известного человечеству – любовь к своему делу, будь то химия, физиология, психология или любая другая научная дисциплина.

Сергей Исаев