В последние годы в генетике сформировался новый взгляд на геном: не просто цепочка генов, а трехмерная сеть, архитектура которой играет важную роль в реализации информации, заложенной в ДНК. Изучением и моделированием того, как молекула ДНК располагается внутри клеточного ядра и как это влияет на вероятность развития ряда наследственных заболеваний, занимаются сотрудники сектора геномных механизмов онтогенеза ФИЦ ИЦиГ СО РАН. Ряд результатов их работы был представлен на XII международной мультиконференции «Биоинформатика и системная биология» (BGRS/SB-2020). Подробности об этой работе в нашем интервью с руководителем сектора, к.б.н. Вениамином Фишманом.

– Расскажите, в чем заключается цель проводимых Вашей группой исследований 3D-моделей генома человека?

– Когда в геноме возникает какая-то поломка, мутация, которая ведет к развитию патологии, возникает вопрос – по какому пути протекает этот процесс. Если мутация затрагивает какие-то кодирующие участки ДНК, отвечающие за синтез белка, то все, в принципе, очевидно: вот причина, а вот – ее следствие. Но когда мы имеем дело с какими-то крупными перестройками, которые не затронули белок-кодирующие гены, все становится намного сложнее. Потому что не ясно, если все белки остались те же самые, то что вызвало болезнь? Так родилась гипотеза, которая потом была подтверждена в ряде работ разных исследователей, что само изменение 3D-организации генома (то, как цепочка ДНК укладывается в ядре клетки) влияет на работу генов и количество того или иного белка, который синтезируется в клетке. Отсюда и вытекает наша цель – смоделировать, как уложен геном в известных случаях хромосомных перестроек и, следующий шаг, понять, как это влияет на работу генов и синтез белка.

– Как Вы строите эти модели?

– Есть два класса моделей. Физические модели удобны тем, что в них можно заложить какие-то биофизические параметры. Например, в такой модели ДНК может гнуться, протягиваться. Причем, все это обусловлено довольно простыми физическими законами, которые изучают в рамках школьной программы. Проблема в том, что есть очень много биофизических параметров, которые надо учитывать при создании модели: насколько легко изгибать ДНК, насколько сильно воздействие электростатического отталкивания и так далее. Но их очень сложно измерить, поскольку сама ДНК находится глубоко в ядре клетки, там все организовано не так, как мы можем воссоздать, условно говоря, «в пробирке». Поэтому физические модели замечательны с точки зрения понимания каких-то механизмов, но часто неприменимы для реальных задач, поскольку мы не можем создать полную картину для какого-то конкретного варианта мутаций, только описать общие принципы связи архитектуры генома и его работы.

– Есть какой-то выход?

– Конечно. В своей работе мы чаще используем второй тип моделей, построенных методом «черного ящика». В его основе лежит машинное обучение: мы измеряем в эксперименте те свойства ДНК, которые можем, и загружаем их в компьютер. А дальше машина сама находит взаимосвязи между известными нам параметрами и разными вариантами укладки ДНК, которых тоже известно немало. Конечно, мы не можем таким образом понять, как именно последовательности на разных участках генома связаны с физическими свойствами ДНК. Физики их тестируют, но у них в среднем на одну такую взаимосвязь уходит года три, а их существует множество. То есть, это работа на века, по крайней мере, при нынешних темпах развития науки. Поэтому пока мы просто ищем такие взаимосвязи, фиксируем результат, пусть даже не понимая до конца, почему он получился именно таким. И для этого метод «черного ящика» очень хорошо подходит, потому что он выдает очень точные ответы с точки зрения практики.

– То есть, Вы видите, что получилось, пусть не всегда понимая, почему именно так, а не иначе?

– Можно сказать и так, хотя есть и какие-то взаимосвязи, которые мы можем понять. Например, поменять одну букву в последовательности ДНК и посмотреть, как наш черный ящик в ответ изменит укладку. Да, полная цепочка событий нам по-прежнему неизвестна, но мы можем с уверенностью говорить, какие участки ДНК более важны, какие – менее в данном сценарии. А потом, рассмотрев биологические функции этих участков, сформулировать гипотезу о том, как они вовлечены в этот сценарий. И уже на основе этого – переходить к созданию физической модели. Но все же, мне кажется, основная прелесть моделей второго типа как раз в том, что они дают достаточно точный результат, даже когда мы не изучили сам механизм его получения.

– Вы сейчас говорите о прогнозе развития у человека какой-то конкретной наследственной патологии?

– Совершенно верно, но не только об этом. Есть еще одно направление, я называю его методическим. Мы говорим о довольно сложных вещах: 3D-укладка генома, белки садятся, ДНК гнется, все это имеет сложную систему связей. Но есть очень простой вывод, когда случается хромосомная перестройка, меняется укладка, и по этим изменениям можно предсказывать риск развития наследственного заболевания. Причем, это недавняя история, еще несколько лет назад никто не смотрел на организацию ДНК у таких людей, просто искали изменения в линейной последовательности. Теперь же, в силу прогресса способов исследования ДНК, подход вообще можно кардинально развернуть: предсказать эти линейные перестройки на основе информации о том, как ДНК уложена в ядре. Это, по сути, новый метод изучения наследственных заболеваний, который мы сейчас тоже развиваем. Конечно, мы не одни, и даже – не первые, такие идеи бродят года с 2012-го. Но, обычно, стараются предсказывать на основе укладки крупные перестройки, а мы разрабатываем метод, который, при определенных изменениях протокола, позволит посмотреть и на точечные полиморфизмы. А это совсем другой диагностический подход. Раньше совместить оба подхода в рамках одного метода никому особо не удавалось, изучали либо крупные перестройки, либо искали точечные мутации. Это проблема, потому что пациенту надо, по-хорошему, делать два дорогостоящих анализа. И часто, если во время первого анализа что-то находили, то второй просто не делали, а может, основная причина была как раз там. Если у нас получится совместить оба подхода в рамках одного анализа, это будет очень важно. Предварительные результаты, которые мы представили на конференции BGRS/SB-2020, внушают оптимизм.

– А с точки зрения пациента, какая от этого польза? Ведь если причина болезни в мутации ДНК, то современная медицина все равно не сможет ее вылечить.

– Для пациента есть два важных нюанса. Первый – дать родителям возможность понять, какой из вариантов генома приводит или может привести к появлению заболевания у их детей. Можно определит, от кого из родителей ребенку достался этот вариант. И если родители прибегнут к процедуре ЭКО, можно, используя наш метод, выбрать эмбрион без «плохой» мутации в геноме. Проще говоря, родить здорового ребенка. Второй нюанс относится к людям, которые уже родились с каким-то наследственным заболеванием. К сожалению, такие болезни пока не поддаются полноценному лечению, но, зная на раннем этапе о мутации, которая вызывает заболевание, в ряде случаев можно предложить стратегии его сдерживания, поддержания более комфортного уровня жизни. А там, где это пока невозможно, даже сам точный прогноз, как и в какие сроки все будет протекать – как мне кажется, нужная для родителей вещь. Потому что такое случается, и родителям важно понимать, что их ждет и что дальше делать.

Сергей Исаев

В июне 2020 года впервые за двадцать семь лет не был объявлен конкурс инициативных проектов (он же конкурс «а») Российского фонда фундаментальных исследований. Перспектива его ликвидации стала для ученых ничуть не меньшим поводом для беспокойства, чем пандемия коронавируса и прочие неурядицы нынешнего года. Мы привыкли к конкурсу «а» как к одной из стабильных опор, поддерживающих существование нашей науки на протяжении ее непростой постсоветской истории. Для нескольких тысяч научных групп в нашей стране инициативные гранты РФФИ — это единственная возможность проводить свои исследования.

Сейчас судьба конкурса «а» под вопросом, и особую тревогу вызывает полная информационная блокада вокруг ситуации с ним. На вопросы о планах его проведения, отправленные в РФФИ через службу поддержки КИАС, приходит стандартный ответ: «В настоящий момент у нас нет такой информации. Следите за объявлениями на сайте РФФИ». На вопрос, заданный через «Фейсбук» нашим коллегой, был получен нелепый ответ: «Вопросы организации конкурса „а“ будут обсуждаться в Фонде после завершения ограничительных мероприятий, об этом обязательно будет широко озвучено» (sic!). Можно подумать, что требования карантина как-то мешают РФФИ проводить другие конкурсы грантов и вести прочую текущую работу… Из Минобрнауки тоже приходят бессодержательные отписки, лишенные конкретики. Примером может служить ответ на вопрос о перспективах конкурса «а», заданный Евгением Онищенко во время горячей линии с министром науки и высшего образования РФ Валерием Фальковым 5 июня 2020 года.

Во время прямой линии с министром В. Н. Фальковым сотрудник ФИАН Евгений Онищенко задал вопрос: «Уважаемый Валерий Николаевич, с осени прошлого года научная общественность обеспокоена недостатком информации о реформе научных фондов. Наибольшее беспокойство вызывает судьба наиболее массового и важного конкурса РФФИ — конкурса инициативных проектов по областям знаний. Из ответов на многочисленные обращения, в том числе обращения Профсоюза работников РАН, не ясно, планируется ли сохранить этот конкурс. Считает ли министерство необходимым сохранить этот конкурс?» Ниже мы приводим текст письма, полученного Евгением Евгеньевичем из министерства. Ответа на поставленный вопрос обнаружить в нем не удалось…

30.06.2020

Уважаемый Евгений Евгеньевич!

Департамент государственной научной и научно-технической политики Министерства науки и высшего образования Российской Федерации рассмотрел Ваше обращение по вопросу реорганизации Российского научного фонда и Российского фонда фундаментальных исследований (далее соответственно — РНФ, РФФИ, Фонды), и сообщает.

Вопрос об изменении функционала РНФ и РФФИ проработан Минобрнауки России совместно с указанными фондами и с учетом поручений Президента Российской Федерации от 18 июля 2019 г. № Пр-1714, № Пр-1715, № Пр-1716.

Перераспределение грантовых программ между Фондами будет осуществляться поэтапно. Реализация проекта по изменению функционала РНФ и РФФИ рассчитана на несколько лет. При этом обязательства РФФИ по ранее объявленным конкурсам будут исполнены.

При перераспределении грантовых программ между Фондами будет обеспечена преемственность по отношению к наиболее актуальным на текущий момент программам.

Планируется, что РНФ будет продолжена реализации Президентской программы исследовательских проектов, а также крупных междисциплинарных проектов. РФФИ продолжит реализацию грантовых программ, направленных на развитие международного сотрудничества, специальных мер грантовой поддержки, в том числе конкурсов, проводимых совместно с субъектами Российской Федерации, и проектов, направленных на развитие научной аспирантуры.

Одновременно сообщаем, что в процессе реализации проекта по изменению функционала Фондов предполагается обсуждение с экспертным сообществом новых направлений деятельности указанных Фондов.

Заместитель директора
Департамента государственной научной
и научно-технической политики
А. В. Аникеев

Была надежда, что ситуация с конкурсом «а» прояснится 14 июля в ходе прямого разговора Валерия Фалькова с членами РАН. К сожалению, надежда не оправдалась. Валерий Николаевич сказал тогда лишь следующее: «Я понимаю посевное значение характера грантов, которые существуют. И понимаю всю их особенность: то, что они даются не юридическим, а физическим лицам, индивидуально (и это очень ценят исследователи), и [то, что у них] много других преимуществ». Конкурс «а» как таковой в выступлении министра не был упомянут ни разу.

Замечательно, что Валерий Николаевич признает важность грантовой поддержки науки. Очень обнадеживает его готовность встречаться и беседовать с учеными онлайн и в прямом эфире. Поэтому мы ждем от него разъяснений по поводу дальнейшей судьбы конкурса инициативных проектов РФФИ и ясных подтверждений того, что этот конкурс сохранится.

Ждем, конечно, не только мы, но и подавляющее большинство российских ученых. Об этом говорят результаты опроса ученых, проведенного Обществом научных работников. К настоящему моменту в нем приняли участие уже 470 человек, и это число продолжает расти.

Ниже мы приводим самые яркие ответы на вопрос «Что еще вы думаете по поводу возможной отмены конкурса „а“?». Полагаем, что мнения ученых не нуждаются в комментариях.

— Конкурс «а» РФФИ — единственный, направленный на поддержку проектов небольших групп ученых. Он логично дополняет существующие глобальные конкурсы других фондов, рассчитанные на работу больших коллективов. Именно исследования, выполненные по конкурсу «а» РФФИ, являются основой для разработки крупных проектов РНФ, мегагрантов и т. п. Отмена этого конкурса затруднит или сделает невозможным успешную научную работу большинства отечественных ученых.

— Нужно менять руководство фонда, а не уменьшать его финансирование.

— Это признак усиления коррупции в науке при распределении денег на научные исследования.

— Это весьма опасное решение, и оно забьет последний гвоздь в гроб российской науки.

— Конкурс, как и весь фонд, последние годы тяжело болел, гнил, саморазрушался. Пришло время умереть.

— У администрации СПбГУ при переизбрании ППС имеется множество требований, одно из них — наличие гранта или подача заявок на грант. Теперь будет намного сложней для ППС выполнить данное требование.

— При отмене конкурса у нас отнимут источник финансирования для проведения экспедиционных работ, покупки оборудования и материалов.

— Ответ один: не отменять!!!

— Это единственный массовый конкурс, пусть небольшой по объему, но позволяющий научным группам работать даже над такими темами, которые в настоящее время могут не дать ни серьезных приложений, ни публикаций высокого уровня. В то же время такого рода исследования в перспективе очень важны, и обязанность государства — поддерживать их.

— Конкурсы «а», безусловно, являются важной частью конкурсной программы РФФИ. К сожалению, в нынешней ситуации они играют довольно иллюзорную роль. Получить грант реально очень мало шансов. Их получают только те, кто «не получить не могут». Да и для них это довольно небольшая поддержка. Нормальную научную работу на эти гранты могут проводить только теоретики, да и то при наличии другого финансирования.

— Конкурс «а» — наиболее эффективный вид грантовой поддержки, позволяющий небольшим коллективам получать финансирование на выполнение исследований на хорошем научном уровне. Поскольку не менее половины фундаментальных научных исследований в России так или иначе поддержаны инициативными грантами РФФИ, то в таком объеме и будет ущерб. Сократится количество публикаций ученых с российской аффилиацией. Усилится отток молодежи из научной среды. Сократятся или будут практически ликвидированы давно начатые и продолжающиеся всемирно признанные направления, исследователей по этим направлениям в России не будет в будущем. Для новых направлений будут более сложные условия для начального развития работ. Усилится зависимость рядовых ученых, «винтиков» научного процесса, от администраций и руководства институтов. Впрочем, рискну предположить, что последнее является одной из целей «эффективных менеджеров» от науки, затеявших эти реформы.

— Конкурс невозможно выиграть без поддержки со стороны влиятельных лиц в РФФИ.

— Приличных слов по этому поводу в моем словаре нет.

— Конкурс обязательно нужно сохранить. Аналогичных конкурсов с небольшим финансированием для небольших проектов в РФ попросту нет. Однако экспертиза РФФИ должна быть улучшена, и должна быть прозрачная процедура приема жалоб на экспертов — порой эксперт пишет галиматью и отстранить его от работы не представляется возможным.

— Несомненно, отмена конкурса «а» лишит возможности финансирования исследований малых групп ученых и, соответственно, приведет к дальнейшему сокращению науки в стране и к тенденции эмиграции молодых ученых. Отмена самого массового и плодотворного конкурса прямо противоречит провозглашаемому властью укреплению, усилению, занятию ключевых позиций и т. п. российской науки в мировой.

— Уменьшение разнообразия возможных источников финансирования — безусловное зло, даже если речь идет о государственных фондах.

— На сегодняшний день РФФИ не оправдывает свое название, «уверенно» проигрывая Российскому научному фонду как в фундаментальности требующихся для получения гранта заявок, так и в объемах финансирования (и, соответственно, в ожидаемых и получаемых результатах). Это надо исправлять, но уж точно не за счет сокращения форм поддержки, которая ранее предлагалась РФФИ российским ученым. Фондов должно быть много. Российское научное пространство в этом отношении представляет собой печальное зрелище. Лишать исследователей еще одного фонда в условиях не всегда достаточного бюджетного финансирования — значит содействовать еще большему отставанию российской науки. Вряд ли это может являться побудительным мотивом при решении вопроса о судьбе инициативных конкурсов РФФИ.

— Это самый популярный тип конкурса. Интересно, почему отменяют именно его…

— Это практически единственный конкурс, решения по которому принимаются адекватно.

— Это лишит меня возможности нормально зарабатывать в научной отрасли, и придется искать подработку в других сферах деятельности.

— Нет слов, чтобы выразить возмущение.

— Отмена конкурса «а» — это вредительство, направленное на подрыв научно-технического, экономического и оборонного потенциала России. Всегда должна существовать альтернатива РНФ. Заявки грантов не обезличены, да и научные коллективы всем хорошо известны (в узком кругу). К сожалению, институт рецензирования не может полностью исключать конфликт интересов между рецензентом и заявителем. Различия в научных взглядах, плюрализм направленности исследований, теорий, трактовок может быть поддержан только при наличии альтернативного финансирования. Диверсификация источников финансирования формирует здоровую конкуренцию между научными коллективами, школами. Значительно снижается вероятность того, что некая коррупционная составляющая может стать причиной гибели отдельных научных направлений.

— Инициативные проекты — единственный путь расширения границ фундаментальных исследований во всех областях науки.

— Сейчас все гранты стали малодоступными, поэтому ничего не думаю.

— Это серьезнейший удар по фундаментальной науке в России.

— На деньги гранта я материально поддерживал коллектив. Одного участника проекта командировал на конференцию. Когда отменяли гранты на поездки, мотивировали именно тем, что на это можно тратить деньги гранта. Не напомнить ли властям предержащим? Пусть вернут хотя бы гранты на поездки.

— Это будет трагедия для многих десятков, если не сотен небольших творческих коллективов. Конкурсы РФФИ, включая и конкурс «а», — наиболее понятная для ученых и прозрачная система грантовой поддержки. Зачем же рушить то, что великолепно работает уже почти 30 лет?! За последние годы много чего порушено, а создано существенно меньше.

— Крайне несвоевременная в условиях кризиса мера.

— Некоторые проекты не будут завершены; новые проекты, скорее всего, невозможно будет планировать.

— Конкурсы «а» надо не только сохранить, но и обязать РФФИ финансировать их не менее чем в 2/3 бюджета фонда.

— Отмена конкурса «а» полностью соответствует государственной политике по отношению к развитию фундаментальной науки. Важнейшими причинами такого положения являются: 1) соглашательская позиция Президиума РАН; 2) невыполнение большинством членов РАН и РАН в целом устава РАН; 3) безразличие РАН к положению и судьбе науки и, фактически, к судьбе РАН; 4) бездействие Проф­союза работников РАН.

— Это непродуманное, волюнтаристское решение.

— Отмена конкурса «а» может вызвать уход из науки многих исследователей.

— Отмена конкурса «а» фактически сведет на нет научную работу небольших научных коллективов

— Конкурс «а» имеет следующие недостатки: 1) мизерные деньги, недостаточные для развития любой научной темы в должной мере; по сути — либо распыление денег на устаревшие и ненужные тематики, либо поддержка крайне узкой тематики в рамках либо нескольких грантов РФФИ, либо других грантов; 2) кулуарность принятия решений, когда деньги большей частью (не менее 70%) регулярно идут в одни и те же группы, так что в них концентрируется по нескольку грантов РФФИ (им лучше получить один крупный грант — так будет меньше потеряно времени на написание заявок и отчетов), а победителей можно предсказать заранее (при этом не менее достойные научные группы получают грант «а» лишь эпизодически или вовсе не получают).

— Думаю, что, как всегда, поработали «враги народа».

— Неимоверная глупость, в лучшем случае.

— Еще один камень на могилу вузовской науки.

— Много денег уходило «не тем», по мнению чиновников.

— Приведет к падению уровня исследовательских работ и науки в целом. На эти деньги мы получали новый материал, оборудование, реактивы и обу­чали молодежь, давая возможность зарабатывать на хлеб НЕ мытьем полов в офисах, участвовать в экспедициях, конференциях, оплачивали публикации (высокорейтинговые журналы стоят дорого) и др. Прибавки к зарплате не оставалось.

— Это самый демократичный конкурс научных проектов, позволяющий небольшим группам получать поддержку своих исследований.

— Большего вреда, чем отмена конкурса «а», невозможно представить. Единственная адекватная форма финансирования научной деятельности.

— Особых причин для отмены конкурса я не вижу. Можно отклонить заявки, которые выполняются с вовлечением большого количества людей.

— Это сознательный удар Путина по научной интеллигенции.

— Думаю, что это продолжение уничтожения науки в стране.

— Коллективам нетоповых лабораторий невозможно будет профинансировать свою работу.

— Конкуренция в науке снизится, количество «живых» научных направлений снизится, пропадет середнячок: лаборатории, которые еще недостаточно круты, чтобы быть в топе лучших и выигрывать большие гранты РНФ, будут недостаточно поддержаны. А середнячок — это основа нормальной научной жизни.

— Нужно, наоборот, отменить целевые конкурсы вида «офи», созданные коррупционным путем под конкретных лиц и коллективы, а освободившиеся деньги перевести в фонд конкурса «а». По определению конкурс «а» — основной и практически единственный в РФФИ канал финансирования подавляющего большинства ученых России.

— Прежде чем отменять, нужно предложить и обсудить альтернативу…

— А как науку развивать будем?

— Фактически — это уничтожение РФФИ. Удар по ученым, по науке в целом. Резко отрицательно воспринимаю отмену конкурса «а».

— Это, по факту, «убьет» все небольшие инициативные проекты. А большие будут определяться чиновниками, при этом мотивы отбора будут преимущественно «околонаучными».

Алексей Оскольский, докт. биол. наук
Лариса Колесниченко, канд. биол. наук

Надежный, экологически чистый и мощный источник энергии – одна из главных потребностей человечества сегодня. В числе наиболее перспективных кандидатов на решение этой задачи рассматривают термоядерный синтез.

Сами по себе термоядерные реакции науке известны давно, они протекают в ядре Солнца, обеспечивая его энергией. Но возможно ли воспроизвести такую реакцию на Земле. Первым шагом стало изобретение токомаков (тороидальных камер, внутри которых газ превращается в плазму) советскими учеными в середине прошлого века. Но поскольку даже в токомаках невозможно воссоздать давление как в солнечных недрах, его недостаток для запуска реакции термоядерного синтеза надо компенсировать температурой. В экспериментальной установке, над созданием которой сейчас работают ученые всей планеты предполагается нагревать газ до 150 млн градусов. А удерживать плазму в центре камеры – с помощью самых мощных сверхпроводящих магнитов.

Вообще в описании характеристик этой установки слово «самый» встречается очень часто. Международный экспериментальный термоядерный реактор (ITER) называют самым дорогим и сложно организованным инженерным проектом в истории человечества. Работы по его строительству начались в Кадараш (Франция) в январе 2007 года. Первоначально планировалось закончить работу по созданию реактора в 2016 году. Но в процессе реализации проекта встал ряд серьезных технических трудностей и новых для науки задач, в результате чего сроки сдачи объекта неоднократно сдвигались. В настоящее время запуск установки ожидается в 2025 году. Активными участниками проекта являются российские ученые. Они рассказали о своей работе и о том, как обстоят дела на ITER в настоящее время в ходе специального телемоста, организованного Информационным центром атомной энергетики.

– Проект уже перешел в стадию сооружения самой установки, так, в этом году мы начинаем монтаж вакуумной камеры, - рассказал директор Российского агентства ИТЭР, д.ф.-м.н. Анатолий Красильников. – Одновременно идет монтаж сверхпроводящей магнитной системы.

Модуль вакуумной камеры собирался в Корее, но есть в нем и российский вклад: часть элементов делали наши специалисты.

Переход от проектирования к собственно сооружению реактора стал для ITER своего рода «точкой невозврата» (руководство проекта заявило, что работа по получению первой плазмы в реакторе выполнена на 70 %), теперь очень важно, чтобы никто из участников процесса не отставал от графика, ведь в такого рода проектах зачет идет «по последнему».

В своем выступлении Анатолий Красильников напомнил, что проект является экспериментальным и получение электроэнергии не является главной задачей установки. Цель ученых показать, что можно получить в десять раз больше энергии из плазмы, чем затрачено на ее создание и поддержание (что и делает установку термоядерного синтеза экономически рентабельной). Напомним, сейчас мировой рекорд соотношения затраченной и полученной энергии для токомаков – о,67, то есть почти в двадцать раз меньше.

Вклад нашей страны в ITER – двадцать пять систем и узлов будущей установки, над которыми работают специалисты десятков организаций по всей стране. Активным участником проекта является Институт прикладной физики РАН (г. Нижний Новгород). О вкладе нижегородцев рассказал директор института, д. ф.-м. н., член-корреспондент РАН Григорий Денисов:

– В начале лета этого года мы провели успешные испытания очередного элемента установки – гиротроного комплекса, причем это уже четвертый комплекс, который мы сделали в рамках ITER. Гиротрон – это прибор, генерирующий электромагнитные волны очень высокой частоты и с малой диной волны. Эти волны участвуют в процессе разогрева плазмы в токомаке до необходимой температуры.

Всего на установке будет 24 комплекса, восемь из которых – российского производства, первая пара российских гиротронных комплексов совместно с оборудованием по управлению должна быть поставлена на монтажную площадку в середине следующего года.

Надо отметить, что у сотрудников Института прикладной физики накоплен немалый опыт в создании таких комплексов. Половина современных установок типа токамак и стелларатор ведущих термоядерных лабораторий мира оснащены нижегородскими гиротронами. В свою очередь, работа над комплексами для ITER заметно пополнила портфель технологических решений и ноу-хау, которые в будущем позволят ИПФ РАН сохранить свои лидерские позиции в этом направлении.

Тему участия российских ученых в международном проекте продолжил научный руководитель Отделения физики плазмы, атомной физики и астрофизики Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе (г. Санкт-Петербург), д. ф.-м. н., профессор Михаил Петров:

– Силами нашего института готовятся три системы диагностики плазмы в реакторе, в частности, для защиты его от аварий, что очень важно. Как и нижегородцы, мы имели хороший задел, почему нам и поручили изготовление этих систем.

Всего в установке будет задействовано порядка сорока диагностических систем, но наиболее важных – десять. И системы ученых Санкт-Петербурга входят как раз в эту первую десятку, чем их разработчики заслуженно гордятся. Чтобы они соответствовали параметрам реактора ITER (аналогов которому в мире нет), пришлось разрабатывать диагностические системы нового поколения, которые могут работать в условиях чудовищных температур, сильного радиационного фона и рассеянного магнитного поля в сто тысяч раз превышающего по мощности естественное магнитное поле нашей планеты.

В своем выступлении Михаил Петрович коснулся пути, который прошла отечественная наука в области термоядерной физики:

– Я пришел работать в институт в 1959 году, и сразу попал в группу, которая делала анализатор для легендарной установки «Альфа», построенной не менее легендарным академиком Игорем Васильевичем Курчатовым. С тех пор я так и работал в этой области. И сейчас, через шестьдесят лет, мы ставим анализатор на ITER. Это, наверное, венец моей карьеры. Хотя, конечно, хочется дожить до 2035 года, когда установка должна будет начать давать энергию, приехать на эту церемонию и нажать какую-нибудь кнопочку.

Говоря о российском вкладе в ITER, нельзя обойти вниманием новосибирский Институт ядерной физики им. Будкера. О его вкладе в этот проект мы уже неоднократно рассказывали. Именно там, в частности, диагностические системы из Физтеха вместе с рядом других приборов объединяют в т.н. порт-плаги – модули систем диагностики, каждый из которых весит десятки тонн. Порт-плаги, которые будут установлены по всему периметру установки, с одной стороны будут защищать оборудование от потока нейтронов, образующегося в результате термоядерной реакции, а с другой - снижать радиационный фон в зонах, требующих доступа ученых.

На телемосте новосибирских ядерщиков представлял советник дирекции ИЯФ СО РАН, д.ф.-м.н. Александр Бурдаков:

– Главная сложность в этой работе в том, что мы первыми идем по этому пути, в мире нет аналогов установки ITER и, соответственно, порт-плаг тоже является первым опытом интеграции многих портов в единую систему. Мы их не собираем по чьим-то чертежам, а проектируем сами. Сложность задачи видна уже из названия: «порт» - это отверстие, через которое диагностическая система заглядывает в плазму, а «плаг» - затычка, мешающая плазме вырваться из камеры.

Иначе говоря, ученым надо в рамках одной системы обеспечить два противоположных процесса – доступ в камеру и защиту ее целостности. Всего в ИЯФ будет создано четыре порт-плага, каждый со своими уникальными особенностями и параметрами. Первый должен быть установлен на месте к моменту получения первой плазмы, то есть, до 2025 года. Сроки сжатые (учитывая, что часть оборудования для порт-плага еще само находится в стадии разработки), но новосибирцы уверены в своих силах. В конце концов, в ИЯФ СО РАН накоплен большой опыт участия в масштабных международных проектах.

Участники телемоста давали разные ответы на вопрос, чем стал для них ITER. Но общим является то, что проект – это не просто установка класса «мега-сайнз». Это по-настоящему большая идея, объединившая лучших специалистов в этой области по всему миру. И не удивительно, что уже сейчас, когда установка не проработала еще ни одного дня, она уже внесла огромный вклад в виде изобретений, новых технологий и т.п. в развитие атомной энергетики и физику элементарных частиц. Так что вопрос о том, окупятся ли затраты на строительство термоядерного реактора в Кадараше, можно считать закрытым.

Сергей Исаев

Российские ученые разработали систему, позволяющую определить профпригодность студента и выпускника вуза по цифровому следу. Метод основывается на анализе дипломов и курсовых, проектных заданий, исследовании учебных и рабочих программ. В будущем цифровой след планируют расширить, добавив информацию из соцсетей. Полученные данные сравниваются с запросами работодателей на сайтах для поиска работы. Технологию уже испытали на будущих программистах. По результатам исследования оказалось, что 69% студентов имеют лишь общее представление о предстоящей работе.

На очереди — соцсети

В Тюменском государственном университете (ТюмГУ), который входит в федеральный проект повышения конкурентоспособности ведущих российских вузов «5-100», разработали метод определения профпригодности студента по его цифровому следу. Авторов поддержал Российский фонд фундаментальных исследований.
Суть ноу-хау заключается в следующем: цифровой след извлекается из текстов курсовых, дипломных и других квалификационных работ, с тематических сайтов, а также из специальных программ, применяемых в процессе обучения студентов. Полученные данные сравниваются с описанием вакансий, которые публикуют компании. Таким образом можно увидеть, насколько выпускники подходят под требования потенциального работодателя.

— Цифровой след можно расширять. Включать в него информацию об интересах студентов в социальных сетях. Указывать, в каких группах они состоят. Как они реагируют на современные тенденции и новости. Собрав большой объем данных по студентам, мы можем в том числе менять образовательные программы, — рассказала член команды разработчиков, и.о. директора Института математики и компьютерных наук ТюмГУ Марина Воробьева.

Метод уже опробовали на местных студентах-программистах. Оказалось, что 69% из них имеют представление о будущей работе, 19% имеют опыт и только 12% уверенно владеют необходимой базой знаний и умений. По словам разработчиков, следующим этапом станет расширение проекта — использование его на других направлениях и в других учебных заведениях.

Довесок к резюме

Сбор цифрового следа может происходить на протяжении всего обучения студента, отметила младший научный сотрудник Института прикладной математики и телекоммуникаций РУДН Екатерина Лисовская.

— Цифровой след представляет собой набор данных о результатах деятельности студента за всё время обучения. Такими материалами можно считать презентации, аудио- и видеозаписи докладов, курсовые и выпускные работы, научные статьи, — добавила она.

Метод, разработанный в ТюмГУ, она назвала интересным. По мнению эксперта, он также поможет студенту понять, куда двигаться дальше исходя из сформированных компетенций, а университету — модернизировать содержание образовательных программ.

Цифровой след из информационной системы вуза может оказаться полезен как дополнительная информация к резюме, но только с согласия самого студента, подчеркнул директор Физтех-школы прикладной математики и информатики МФТИ Андрей Райгородский. При этом программные решения, которые позволяют собирать такие данные, уже существуют (как часть более сложных и объемных систем) — например, 1С:Университет, добавил он.

– Данные о вакансиях не дают полного представления о структуре рынка труда, они характеризуют только существующий на текущий момент дефицит кадров, — отметил руководитель направления в Центре прикладного анализа больших данных ТГУ Артем Фещенко.

Результаты проекта могут послужить для создания рекомендательного сервиса — в помощь выпускникам при поиске вакансий, релевантных содержанию дипломных работ. И наоборот, работодатель может подбирать кандидатов не только на основании резюме, предположил он.

Прямого совпадения данных о студентах с требованиями работодателей быть не может, полагает доцент Института интеллектуальных кибернетических систем Дмитрий Демидов. Обучение в вузах не предполагает детального знакомства со всеми профильными программами. А работодатели ищут специалистов с конкретными навыками. Нельзя отбраковывать студента только потому, что он не знает какую-то программу или технологию.

Студенту выгодно искать работу в организации, где найдется применение цифровому следу, который он генерирует, уверен магистрант направления математического обеспечения и администрирования ИС ТюмГу Михаил Карпов.

Цифровой след также поможет самому студенту оценить уровень своих знаний и навыков в различных областях обучения, добавил магистрант университета Давид Шенгелия. И понять, насколько он прогрессирует в процессе обучения как лично, так и относительно своей группы.

Начало - здесь

– Артем Валерьевич, как Вы можете охарактеризовать свой опыт взаимодействия с животноводческими и энергетическими компаниями? Насколько они отзывчивы на такие инновации?

– Как я уже говорил, с одной стороны, мы уже достаточно давно работаем на этом рынке, а с другой -  мы пришли на него в тот момент, когда он даже еще не был готов к активному формированию. Это позволило накопить огромный опыт, вникнуть в суть существующих проблем животноводческих предприятий, понять структуру формирования себестоимости продукции и затрат на её производство, разработать собственную линейку биогазовых реакторов малого объема. Еще несколько лет назад спрос на такие технологии был значительно ниже, чем сейчас. За эти годы мы поучаствовали в проектировании двух крупных объектов – комплекса управления отходами на основе биогазовой станции для ЗАО «Племзавод «Ирмень» и для ООО «Племзавод Николаевский», подписали соглашения о намерениях с несколькими предприятиями из Монголии, Казахстана, Узбекистана. Опыт этой работы вылился в понимание необходимости проектирования биогазовых установок с малым объемом реактора. Этот процесс завершился в 2019 году успешной сертификацией линейки биогазовых установок с объемом реактора от 0,5 кубических метров до 100 кубических метров. Сегодня мы открыты к сотрудничеству с предприятиями, имеющими относительно небольшое количество отходов, заинтересованными во внедрении биогазовых установок для собственных нужд. Это способствует снижению рисков штрафных санкций за нарушение природоохранного законодательства, а также организации собственного производства удобрений, газомоторного топлива, тепловой и электрической энергии из отходов.

– Насколько российское законодательство содействует подобным инициативам? Надо ли здесь что-то менять, на Ваш взгляд?

– Вы знаете, сложно ответить на этот вопрос однозначно. С одной стороны, законодательство быстро меняется в лучшую сторону – на федеральном уровне приняты решения о национальных программах в области экологии, сельского хозяйства, стимулировании развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и т.д. То есть сегодня в России на законодательном уровне закреплены некоторые меры, направленные на развитие, в том числе, биогазовых технологий. Но, зачастую, на региональном уровне далеко не во всех регионах приняты соответствующие подзаконные акты. Лидером по внедрению биогазовых технологий на сегодня является Белгородская область. Активно включаются такие регионы, как Краснодарский край, Ставропольский край, Калужская, Московская, Ленинградская области.

Конечно, существует необходимость и дальше заниматься совершенствованием законодательства, как на федеральном, так и на региональном и муниципальном уровнях. Есть проблемы с трактовкой тех или иных норм существующего законодательства, разграничения ответственности, правоприменительной практики.

Например, одни и те же отходы могут подпадать под действие природоохранного, потребительского и санитарно – эпидемиологического законодательства. То есть, нет ясности, какой федеральный орган контролирует его исполнение. Ну, и нормы ответственности тоже в такой ситуации не понятны. Это приводит к возможности манипулировать законодательством, к возможности ухода от ответственности за нарушение норм и правил обращения с отходами, и как следствие – к медленному и сложному внедрению таких технологий.

Бывают ситуации, и довольно часто, когда ответственный производитель продукции не в состоянии адекватно оценить необходимые состав, стоимость и порядок проведения мероприятий в области соблюдения законодательства при обращении с отходами, так как нормы права запутанны и противоречивы.  

Всё, о чём я сказал, в основном относится к запретительным или ограничительным мерам в области обращения с отходами. Но есть и другая, не менее важная и также нуждающаяся в редакции, область права. Нам очень не хватает не только запретительных и ограничительных мер. Нам остро не хватает МЕР СТИМУЛИРУЮЩИХ, причем - на всех уровнях законодательной власти (хоть это больше относится к региональному законодательству, конечно). По-прежнему недоступны программы государственного со-финансирования, льготного кредитования, субсидирования в сфере внедрения технологий бережного отношения к природным ресурсам, переработки опасных отходов производства и потребления. Необходимо также проводить мониторинг потенциала использования таких отходов во всех регионах. Некоторые регионы, конечно, это сделали, но их немного, так как средства на эту работу, как правило, не согласовываются. В целом, над законодательством в этой области предстоит ещё много работать. Необходимо вовлекать в эту работу как законодателей, так и представителей экспертных сообществ, бизнеса, высшей школы, науки, представителей исполнительной власти регионального и федерального уровней.   

– Может ли биогаз составить конкуренцию природному газу, по крайней мере – в малой энергетике?

– Вы знаете, я бы не стал говорить о конкуренции, несмотря на то, что потенциал выработки биогаза только из отходов АПК в России составляет не менее 70 млрд. кубометров в год. Это – огромная цифра, и она может увеличиться на порядок, если учесть другие виды органических отходов. Почему я не стал бы говорить о конкуренции с природным газом? Наверное, здесь более уместен термин «дополнение». Есть ниши применения, где биогаз значительно выгоднее во всех отношениях, а есть те, где внедрение биогазовых технологий нецелесообразно и неразумно. Производство и использование биогаза из органических отходов позволяет достичь «отрицательного» углеродного следа, так как конверсия углерода в этом случае происходит по «короткому циклу», в отличие от использования ископаемых видов топлива, где углерод «копился миллионы лет».  В этом отношении, биогаз, и биометан – вне конкуренции даже в глобальном смысле. Также такие технологии могут быть гораздо эффективнее использования природного газа там, где строительство газотранспортной, газораспределительной инфраструктуры нецелесообразно по разным причинам – малонаселенный район, удаленная местность, небольшая потребность в топливе, недостаточные перспективы развития, труднодоступная местность и т.д. Например, представляете, сколько должно пройти времени, чтобы метановая заправка появилась «в каждой деревне, где есть немного отходов»? Примеров можно привести очень много, где биогаз – эффективен, а где – нецелесообразен. Хотя, некоторые страны, например, Швеция и Германия, разрабатывают целые программы по переходу на биометан. В любом случае, мы готовы проводить энергетический аудит  и консультировать по вопросам целесообразности применения биогазовых технологий в каждом конкретном случае.    

– Есть ли у вашей компании какие-то технические решения для частных подворий, для владельцев индивидуальных домов? Вообще, ориентируетесь ли Вы в своей коммерческой деятельности на «физиков», то есть физических лиц?

– Да, собственно, наш заказчик – это небольшое предприятие, ферма, тепличное хозяйство, магазин, КФХ, управляющая компания небольшого коттеджного посёлка, удаленное поселение, сеть кафе, столовая, ресторан, ритейлер, небольшое предприятие по производству масла, пива и т.п. Мы готовы предложить оборудование для переработки органических отходов в объеме от 10 л до 7000 л в сутки. Увеличение количества отходов, с которыми может работать наше оборудование, возможно путём масштабирования установки (монтаж дополнительных модулей биореакторов).

– Что Вы можете сказать о взаимодействии с научными организациями? Есть какие-то примеры?

– Офис нашей компании находится на территории СФАНЦА РАН, поэтому можно сказать, что мы «немного встроены» в научную среду. Некоторые даже нас называют «учёными», хоть это и не так, конечно. С научными институтами мы взаимодействуем в самых разных форматах – от объединений типа «кластер» (АгроНОЦ, Сибирский Наукополис, Биофарм), куда мы входим как компания, до различных семинаров, конференций, круглых столов, экспертных советов. Наша наука имеет огромное количество наработок, которые можно и нужно «упаковывать» и выводить на рынок. Мы, как компания, очень рады возможности поучаствовать в этом процессе, так как мы работаем на рынке и видим, какие технологии или их части могут быть востребованы. Мы с огромным удовольствием готовы работать с любыми научными организациями. Сегодня наиболее часто мы контактируем с такими научными организациями, как ФИЦ ИЦиГ СО РАН, институтами СФНЦА РАН, Томским НИИ экологических и климатических систем. Мы работаем также с вузами – НГАУ, НГТУ, АлтГТУ  и другими. Ещё раз повторюсь, но сделаю это с удовольствием – мы заинтересованы в работе с научными и учебными организациями! Будем рады совместной работе!

Беседовал Олег Носков

Российские ученые получили первых трансгенных мышей, восприимчивых к COVID-19.

«У нас родились первые мышата, в геноме которых есть человеческий ген, который отвечает за вход вируса в клетки. Такие мышата станут основателями линии мышей, которые будут восприимчивы к COVID-19», – рассказал заведующий лабораторией генетики развития Института цитологии и генетики СО РАН Нариман Баттулин.

По словам ученого, таких мышей можно будет использовать для тестирования вакцин, препаратов против коронавируса и самое главное исследовать то, как вирус проникает в клетки и оказывает свое негативное действие на организм человека. 

Мыши по всем критериям подходят для научных экспериментов: небольшие размеры, высокая плодовитость, короткий период беременности. Генетическое сходство с человеком около 95%.

«Это такой инструмент, которого пока в руках исследователей, по крайней мере российских, нет. Мы планируем передавать животных в научные организации для исследований. Они еще маленькие и им физически надо два месяца, чтобы размножится» – добавил Нариман Баттулин.

В мировых лабораториях США, европейский странах, в Китае такие мыши тоже есть, но даже если бы они были предоставлены России, то случилось бы это не раньше декабря. 

Первое потомство планируется передать для исследований в новосибирский центр «Вектор», Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН, где недавно создали антитела инактивирующие вирус, и другие научные организации уже в сентябре.

– Артем Валерьевич, известно, что вопросы получения биогаза из отходов животноводства обсуждались еще в советские годы.  Я, например, прекрасно помню большую статью на эту тему в журнале «Химия и жизнь», которая была опубликована где-то в середине 1980-х.  Как получилось, что биогазовые установки стали внедряться спустя столько лет, в рыночную эпоху?

– Вы знаете, на самом деле биогазовая технология, действительно, не нова. Одно из её неофициальных названий - «китайская яма», что свидетельствует о солидном возрасте этого технологического процесса. В СССР технология анаэробного сбраживания (биогазовая) активно начала развиваться в середине восьмидесятых годов прошлого века, стали внедряться биогазовые станции в различные предприятия сельского хозяйства, кстати, задолго до того, как внедрением таких технологий занялись в странах ЕС. Сегодня, лидером по количеству действующих биогазовых установок в ЕС, несомненно, является Германия. В этой стране работает больше 10 тысяч биогазовых установок большого объема. Для примера, в России, на сегодняшний день, установок, сопоставимых по техническим характеристикам, работает не больше десяти.

Наверное, невозможно однозначно ответить на Ваш вопрос о том, почему именно сейчас наблюдается рост интереса к подобным проектам и технологиям. Я думаю, что на этот процесс повлияло много факторов, как политических, так и социально-экономических. Мы занимаемся биогазовой тематикой с 2013 года, то есть семь лет. За это время динамика развития интереса к биогазу в России очень изменилась, появились компании, работающие в этой области, начал формироваться рынок применения продуктов анаэробной переработки отходов. В настоящее время в обществе сформировался устойчивый запрос на экологизацию любого производства. Особенно это касается сельскохозяйственного производства, пищевой, перерабатывающей промышленности. Все большее количество людей хотят знать наверняка, что продукция, которую они покупают, является экологически безопасной и обладает отличными потребительскими качествами. Экология – это глобальный восходящий тренд, объединяющий людей во всем мире.

Что касается биогазовой технологии: почему именно она становится все более востребованной, как она вписывается в современную парадигму безотходного производства, снижения негативной антропогенной нагрузки на окружающую среду, рациональному использованию ресурсов и экологически безопасного уклада жизни? Ответ на этот вопрос достаточно прост. Вероятно, этот ответ и будет отражать реальные причины устойчивого увеличения спроса на такие технологии. Я попытаюсь ответить.

Итак, одним из самых опасных видов отходов являются органические отходы. Это очень широкий спектр – навоз, помет, навозная жижа, отходы кормов, ил очистных сооружений, просроченные и утратившие потребительские свойства продукты питания, отходы молочного, мясного, масляного, спиртового, сахарного, рыбного производств, отходы кухонь комбинатов общественного питания, ресторанов, кафе, столовых, испорченные фрукты, овощи, пищевые отходы, органическая часть ТКО (в среднем, это около 30% в морфологической структуре мусора) и многое другое. Такие отходы в не переработанном виде наносят огромный ущерб экологии, ухудшают санитарно-эпидемиологическую обстановку и снижают уровень жизни людей, особенно в крупных городах, где сосредоточено очень много производств, имеющих такие отходы. Все мы знаем, чем «пахнет Новосибирск» сегодня. Для иллюстрации, как это работает, приведу самый простой пример.

Возьмем среднестатистическое предприятие животноводства. Навоз, или навозная жижа является «самым основным продуктом», и это становится проблемой. В чистом виде такой навоз невозможно использовать никак, он является опасным отходом. Его помещают в лагуны или навозохранилища, где он должен «вылежаться» в течение нескольких лет, пока не превратится в органическое удобрение довольно сомнительного качества. В течение этого времени такие отходы источают острый неприятный запах, отравляют атмосферный воздух, выделяют огромное количество парниковых газов (метан, закись азота), привлекают насекомых и птиц, которые являются переносчиками до 250 инвазивных заболеваний и являются прекрасной средой для размножения патогенных микроорганизмов, гельминтов, паразитов, способствуют микробиологическому загрязнению поверхностных грунтовых вод, подземных водоемов, рек и водных объектов. При внесении в почву в качестве удобрений, свежий навоз, содержащий живые семена растений, приводит к появлению огромного количества сорняков, что ведет к необходимости дополнительной обработки пестицидами полей. Этот замкнутый круг приводит к увеличению необходимости применения антибиотиков, снижению качества продукции животноводства. В конечном итоге, нерациональное и халатное отношение к таким отходам способно значительно ухудшить санитарно-эпидемиологическую обстановку вблизи расположения такого предприятия, а также привести к снижению качества продукции и увеличению себестоимости её производства.

Существует множество технологий экологически безопасной обработки таких отходов, однако именно биогазовая технология является самой интересной. Она имеет ряд преимуществ по сравнению с остальными. Переработка в биогазовой установке происходит без доступа кислорода, в герметичном реакторе, соответственно, без запаха. В результате переработки органические отходы становятся ценнейшей органо-биологической комплексной подкормкой для всех видов растений, которая не содержит патогенной микрофлоры, живых семян сорняков, яиц гельминтов, паразитов, насекомых, имеет V класс опасности (неопасное вещество) и готова к применению. Причем важно, что процесс длится не годы, а всего несколько дней. В результате применения таких удобрений происходит восстановление гумуса и природного плодородия сельскохозяйственных земель, снижение затрат на выращивание растений и производство сельхозпродукции.

Также в процессе анаэробного сбраживания образуется горючий газ, который - после несложной очистки от углекислоты - становится аналогичным по составу и свойствам природному газу, и может быть использован в качестве топлива для котельных, бойлерных установок, генераторных установок для производства тепловой и электрической энергии, в качестве газомоторного топлива для техники, работающей на метане.

Таким образом, важное отличие биогазовой технологии от остальных технологий переработки органических отходов является способность генерировать энергию, а не потреблять её. Технология работы биогазового комплекса не зависит от времени года, времени суток или погодных условий. В результате значительно снижается эмиссия парниковых газов в атмосферу - за счет вовлечения углерода в так называемые «короткие циклы» обращения. В этом случае органические отходы становятся отличным возобновляемым ресурсом для производства «зелёной» энергии и продуктов с добавленной стоимостью. Это позволяет снизить затраты на производство продукции, увеличить её качество и снизить негативную нагрузку на окружающую среду. Наверное, все эти факторы, взятые в комплексе, и побуждают интерес к подобным технологиям.

– Какова сейчас динамика данного процесса? Насколько успешно развиваются эти технологии в нашей стране на текущем этапе?

– Выше я частично уже ответил на этот вопрос. Как я уже сказал, интерес к подобным технологиям и решениям в наше время растёт. И этот процесс имеет очень большие перспективы, так как применение биогазовых технологий для экологически безопасной переработки органических отходов позволяет эффективно решать целый комплекс задач и проблем, которые существуют сегодня. В России сегодня активно формируется рынок биогазовых установок и продуктов переработки отходов на их основе. Быстрее растёт рынок небольших биогазовых станций, которые могут быть эффективными в условиях небольшого количества образующихся отходов, например, небольшие фермы, крестьянско-фермерские хозяйства, тепличные комплексы, предприятия продуктового ритейла, небольшие частные производства. Спрос рождает предложение, и сегодня мы наблюдаем увеличение конкуренции на этом рынке среди российских производителей такого оборудования. У нас в стране уже можно встретить даже биогазовые заправочные пункты, которые заправляют технику газом, полученным из отходов.

– Если сравнивать Россию с другими странами, то как можно охарактеризовать нашу ситуацию?

– Россия богата своими землями и имеет огромный потенциал развития. То же касается и технологий экологически безопасной переработки отходов, в том числе и биогаза. Как я уже говорил, в нашей стране сегодня только начинается развитие отрасли ответственного отношения к отходам производства и потребления, ликвидации накопленного экологического ущерба. Я уверен, пройдёт не так много времени, и мы увидим, что подобные технологии станут «стандартом де-факто». Поэтому, сегодняшнюю ситуацию я оцениваю, как благоприятную для развития биогазовой индустрии в России. К примеру, в той же Германии рынок биогаза уже хорошо развит, государство перестало стимулировать его развитие, конкуренция на рынке огромная, отходы, в прямом смысле, очень дорогие. У нас пока конкуренция не такая большая в этом сегменте, спрос растёт, отходы - бесплатны. Кроме того, активно растет спрос на органические удобрения, развиваются технологии органического земледелия, существует запрос на снижение себестоимости и повышении качества сельскохозяйственной продукции, тенденция к увеличению экспорта качественных продуктов питания и сельхоз продукции из России.

В то же самое время, одним из драйверов развития таких технологий является динамично развивающийся в России рынок газомоторного топлива. В этот процесс вовлечены крупнейшие компании нашей страны и зарубежья. Газпром, например, развивает сеть метановых заправок по всей стране, производители тракторов, грузовых и легковых автомобилей, спецтехники, автобусов и т.п. предлагают сегодня потребителю решения, работающие на метане. Несомненно, этот вид топлива гораздо безопаснее и экологичнее, чем бензин, дизельное топливо или пропан-бутановая смесь. Обширное применение небольших собственных биогазовых станций позволит их владельцам пользоваться техникой, работающей на метане, уже сейчас, не дожидаясь достаточного уровня распространения заправочной инфраструктуры. Все это дает повод для оптимистичной оценки перспективности внедрения биогазовых проектов в России. В-первую очередь, конечно, это касается небольших биогазовых станций.

– Насколько интересно российскому бизнесу участвовать в таких проектах? В чем тут выгода?

– В принципе, я достаточно подробно постарался об этом рассказать выше. Но, дополню. Биогазовые станции выгодны, потому что позволяют снизить риски производства сельхоз продукции, продуктов питания и т.д. в части нарушений существующего природоохранного законодательства; улучшить качество продукции; снизить себестоимость её производства за счёт экономии топливных и энергетических затрат, экономии на закупке пестицидов, гербицидов, агрохимикатов и удобрений; увеличить рынок сбыта продукции за счет увеличения её качества, снижения транспортных расходов от применения газомоторного топлива, а также увеличения числа лояльных покупателей за счёт использования восходящего глобального тренда на экологию и бережное отношение к природным ресурсам.

Беседовал Олег Носков

Окончание следует

Группа российских ученых, в состав которой вошли специалисты Сибирского федерального университета (СФУ, Красноярск), изобрела биосорбент из рисовой шелухи, позволяющий определять и выделять редкоземельные металлы в угольной золе и вулканических отложениях. Об этом сообщили в пресс-службе университета.    К редкоземельным металлам относятся 17 химических элементов со схожими свойствами, среди которых - скандий, церий, тулий, гадолиний и др. Они используются при создании электроники, лазеров, супермагнитов, сверхпроводников, а также востребованы в металлургии и медицине. Трудность их добычи в промышленных масштабах заключается в том, что в природе они встречаются в рассеянном виде и в форме оксидов. Авторы работы создали модифицированный сорбент, способный концентрировать ценные металлы и отделять их от сопутствующих компонентов перед оценкой их концентрации в золе или вулканических отложениях.  

"Ученые предлагают определять редкоземельные металлы в "незрелых углях" лигнитах, превращенных в золу, или в вулканических отложениях при помощи инновационных сорбентов, в том числе изготовленных на основе биокремнезема (диоксид кремния - минеральный порошок из тонко измельченных частиц) из рисовой шелухи. "Рисовый" материал не уступает по свойствам обычному оксиду кремния, а его производство решает проблему избытков отходов пищевой промышленности азиатских держав. Методика уже прошла апробацию при анализе лигнитовых месторождений Красноярского края и вулканических отложений Сахалинской области", - сказали в вузе.

  Сорбент можно применять в лабораториях на любом производстве, оснащенном приборами для масс-спектрометрического или атомно-эмиссионного анализа, также пояснили ТАСС в пресс-службе СФУ.   Результаты исследования опубликованы в журналах Analytical Methods и Separation Science and Technology.

Я уже неоднократно указывал в своих публикациях на неприглядную картину нашего малоэтажного строительства: разбросанные по территории застройки помпезные особняки, так и не доведенные до ума за многие годы. Ранее я уже приводил объяснение по поводу причин этого несуразного индивидуального долгостроя. По словам новосибирских экспертов, работающих над проектом «Экодом», из-за непонимания реальных расходов граждане зачастую берутся за реализацию проектов, стоимость которых на практике многократно превышает реальные материальные возможности застройщиков. Иначе говоря, человек решил, что уложится в пять миллионов, тогда как на самом деле ему придется выложить в три-четыре раза больше.

Я не буду сейчас сосредотачиваться на технологических аспектах проблемы. Да, у нас привычно используют традиционные материалы и технологии, уподобляя собственное жилище средневековой крепости. Однако преодоление технологической безграмотности - не такая уж непреодолимая задача. В конце концов, рынок внесет сюда свои коррективы, и при наличии грамотного предложения автоматически последует спрос на более современные технологии.

Корень проблемы в другом. Откуда – чисто психологически – вытекают запросы наших людей на большой метраж, на помпезность, на «барский» стиль своих домов? Пятьдесят лет назад в этом еще не было ничего удивительного: представления о комфорте у большинства людей формировались под влиянием «аристократических» традиций позапрошлого века, и эта инерция растянулась на сотню лет, пережив даже советский «отказ от прошлого».

Метраж, как привило, изначально подчеркивал статус владельца. Он же диктовал и соответствующую архитектурную стилистику: вычурные фасады, дорогие материалы и отделку, а также характерные элементы благоустройства, включая стриженую зеленую лужайку перед крыльцом. Сегодня этот «барский» стиль в пародийной форме пытаются воспроизвести тысячи домовладельцев, с маниакальным упорством выстраивая свои двух-трехэтажные коттеджи, зачастую – не в самых подходящих для этого местах. Нередко такие помпезные сооружения вырастают на территории садовых обществ, откровенно нарушая официально утвержденные правила.

Именно в этом - маниакальном - стремлении использовать собственное жилище для демонстрации статуса и «успеха» я усматриваю ключевую проблему нашего малоэтажного строительства. Фактически, данное направление зашло в тупик. Причин тут много, но, подчеркиваю, главная из них – это неадекватные эпохе людские запросы, порождающие нежизнеспособные начинания, как бы претендующие на массовость. Последний момент очень важен.  Одно дело, когда в стране большие особняки выпадают на долю 10 – 15% граждан – как раз из числа тех, кому это подходит по статусу (а значит, и вполне по карману). Другое дело, когда у нас решили сделать малоэтажное жилье МАССОВЫМ, но массы вознамерились осуществить свой переход «на землю» с барским размахом, ориентируясь не на современный опыт развитых стран (где малоэтажка и в самом деле стала массовой), а на ценности и запросы позапрошлого века. Именно в этом случае нас автоматически поджидает упомянутый тупик.

Здесь как раз и лежит ответ на вопрос: почему у нас с малоэтажкой не получилось так, как получилось в США и в Канаде? Удивляться не приходится, достаточно лишь вспомнить, что самое ходовое малоэтажное жилье в упомянутых странах мало чем напоминает наши «барские» коттеджи – ни по стилю, ни по метражу, ни по техническому оснащению, ни по теплотехническим характеристикам. Скажем, сборный канадский дом, элементы которого собираются прямо на конвейере, - это, прежде всего, ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ жилище, обладающее высоким уровнем теплозащиты и оснащенное суперсовременным оборудованием. Создание такого жилища соответствует духу нынешней эпохи с ее установкой на сбережение ресурсов. Да, такое жилье имеет право быть массовым. И оно становится массовым не только потому, что его удается возводить очень быстро, но и потому, что оно отражает именно современные ценности, далекие от барского куража.

А теперь представьте, какой результат мы получим, если 80% россиян однажды переселятся в свои морально устаревшие двух-трехэтажные коттеджи, одновременно подключив их к газу. Как бы это отразилось на потреблении ресурсов? Ответ, думаю, понятен. В этом как раз и выражается нежизнеспособность нашего малоэтажного направления, которое является откровенно архаичным и не вписывается даже в пятый технологический уклад. То есть демонстрация статусов уводит нас от того магистрального направления, по которому движется мир, и заводит прямиком в прошлое. Что уж тогда говорить о будущем, о переходе к новому укладу?

Что касается домов будущего, то в скором времени их будет представлять экологическое домостроение, уже сейчас демонстрирующее впечатляющие и жизнеспособные образцы.

Показательно, что у нас в стране понятие «экологически дом» (или просто Экодом) имеет разночтения даже в среде профессиональных архитекторов. Величайшим курьезом является то, что нередко Экодом умудряются ассоциировать с барским шиком, приписывая ему немыслимый метраж жилых площадей, дополненных зимними садами. То есть нам опять предлагают какой-то откровенно энерго затратный вариант, нарушающий базовые принципы экологического домостроения как такового.

Да, теплица является принципиально важным элементом Экодома, но она существует не как дополнительное отапливаемое помещение, призванное скрасить жизнь домовладельцу. В Экодоме теплица вписана в общую систему жизнеобеспечения, выполняя сразу несколько функций. С одной стороны, она участвует в формировании комфортного микроклимата, когда происходит естественная циркуляция воздушных потоков. Так, в летнее время нагретый в теплице воздух прогоняется через ряд тепловых аккумуляторов, благодаря чему происходит накопление тепла для зимнего периода. Зимой теплица выступает в роли теплового барьера между жилыми помещениями и наружным воздухом. Растения, к тому же, являются источником кислорода. Но и главное: в теплице происходит утилизация органики, которая выступает в роли натурального удобрения для овощей и зелени. Овощи и зелень, в свою очередь, рассматриваются в качестве дополнительного пищевого ресурса – экологически чистого и здорового.

Утилизация органики является, пожалуй, главным достоинством Экодома, в котором в обязательном порядке организуется замкнутый цикл. Именно этот показатель отличает экологическое жилье от того, что к нему не относится по определению. Поэтому первая задача, которую решает проектировщик такого жилья: как превратить органику в компост и биогумус? Если органический мусор предлагается вывозить на свалку, то ни о каком доме будущего здесь нет и речи. То есть мы говорим об организации жизни по-новому, когда отходы жизнедеятельности, считающиеся проклятием наших дней, становятся важным компонентом для обеспечения жизненного цикла. Как заметил по этому поводу сотрудник Института теплофизики СО РАН, руководитель проекта «Экодом» Игорь Огородников, переход на замкнутый цикл жизнеобеспечения – это пут развития современной цивилизации, который неизбежно скажется и на характере малоэтажного строительства, и на облике самих домов.

По большому счету, большой метраж уже не будет играть прежней роли, поскольку спрос на Экодома начнет формироваться со стороны людей, в определенной мере обладающих соответствующим «экологическим мышлением». Для них не существует задачи продемонстрировать свой статус, поразить соседей «крутизной» размаха, отделать десять ненужных комнат и отапливать их в течение всей зимы. Все это соответствует психологии уходящего поколения, ментально застрявшего в прошлом.

Для носителей ценностей нового уклада приоритеты выстраиваются по-иному. Барский шик-блеск в их глазах не будет иметь никакой ценности. В перечне запросов со стороны этих людей на первом месте окажется необходимость жить в гармонии с природой, дышать чистым воздухом, пить чистую воду и есть здоровую еду, частично выращенную на собственных грядках (и даже прямо на подоконнике). Соответственно, дорогой двухэтажный особняк, поглощающий неимоверное количество ресурсов, никогда не станет для них предметом зависти. Скорее, подобные сооружения в их глазах будут выглядеть как памятник человеческому безумию.

Необходимо заметить, что в рамках проекта по спасению Байкала от органических стоков (о чем мы сообщали неоднократно) уже отработана система переработки органики, нацеленная на использование в проектах Экодомов. Отрадно, что наши специалисты предложили техническое решение проблемы через обращение к передовым тенденциям. Фактически, у нас уже есть своя школа, и в недалеком будущем наша страна (при соответствующей поддержке) в состоянии шагнуть в новый уклад. Причем, Игорь Огородников полагает, что данную систему можно применить и к многоэтажным домам. В настоящее время уже обсуждается соответствующий проект, который может реализоваться на территории Томской области. Забегать вперед пока не будем. Главное, что процесс идет.

Олег Носков

Специалисты тщательно изучили антитела, которые вырабатываются при попадании вируса в организм человека, и научились разбирать их, говоря не медицинским языком, «на запчасти». И теперь на основании этих знаний полезные белки можно будет воспроизводить в нужном количестве.

Создать антитела, нейтрализующие коронавирус нового типа, впервые в России удалось здесь, в новосибирском Институте молекулярной и клеточной биологии в лаборатории иммуногенетики.

Антитела – это белки, которые вырабатывает наш организм в ответ на попадание любой инфекции, а затем они эту инфекцию блокируют. Для каждого вредоносного микроорганизма, бактерии, грибка или вируса, они свои. COVID-19 – не исключение. И чтобы эффективнее с ним бороться, новосибирские ученые выделили антитела из крови людей, которые недавно переболели коронавирусом.

– Мы решили взять кровь у переболевших доноров, причем которые переболели очень тяжело, и у которых в крови огромное количество антител. Соответственно, плазма от таких людей является лечебной. И ее используют в терапевтических целях в борьбе с коронавирусом, – говорит Сергей Кулемзин, старший научный сотрудник лаборатории иммуногенетики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН.​ 

Плазму крови переболевших коронавирусом по примеру китайских коллег практически сразу начали использовать для лечения COVID-пациентов. Донорские пункты снабжают плазмой с антителами инфекционные больницы. Однако плазма — это не медицинский препарат. Специалисты оценивают ее эффективность по-разному. Не известна концентрация антител в ней. Поэтому ученые из Новосибирска и провели их, так называемый, точечный отбор.

– Если у донора это целый спектр разных антител, какие-то нужные, какие-то не нужные, какие-то нейтрализуют коронавирус, а какие-то помогают проникнуть, бывают ведь и вредные антитела, то мы взяли только одно антитело, которое правильное, которое нейтрализует коронавирус. Мы можем делать не подобное, а именно такое антитело, зная его последовательность, его конструкцию. Можем нарабатывать его в любых количествах, – продолжает Сергей Кулемзин, старший научный сотрудник лаборатории иммуногенетики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН.

Такие размноженные антитела можно ввести в организм человека. Например, в целях профилактики заболеваний людям, входящих в группу риска, пенсионерам или медикам, контактирующим с инфицированными. А можно уже болеющим.

– Когда ничего не может человеку помочь, он в реанимации, на ИВЛ или просто в тяжелом состоянии, мы можем ввести ему антитела в кровь или в дыхательные пути, и такой человек выздоровеет, или ему станет значительно лучше, – рассказывает Сергей Гусельников, старший научный сотрудник лаборатории иммуногенетики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН  

– Еще предстоит разобраться с тем, какие из этих антител будут наиболее оптимальными. Нужно будет произвести эксперименты с клеточными культурами и с животными инфицированными. То есть работа сейчас на стадии выполнения научного исследования. Но можно быть совершенно уверенными в том, что вот результаты эти достоверны на сегодняшний день. Они многообещающие. Я думаю, что можно надеяться на успех, – комментирует Валентин Власов, научный руководитель Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН.

Борьба с коронавирусом в России идет по разным направлениям. Особое внимание уделяется разработки вакцины. Уже есть первые результаты. Это наработки военных специалистов и ученых исследовательского центра Гамалеи.

При этом новосибирская разработка – это не альтернатива вакцине, подчеркивают ученые, это скорее медицинская инновация. Применять на людях начнут лишь после того, как пройдут испытания на животных. Биологи надеются, что это не займет много времени, потому что препарат нужен уже сегодня.

Артур Коньков