В ноябре прошлого года члены так называемой рабоче группы экспертного совета при Правительстве РФ – в целях борьбы «за увеличение продолжительности жизни» – предложили принять меры по удорожанию «вредных» продуктов. Как и следовало ожидать, в этот список попали продукты переработки мяса, включая и колбасу. В новостях даже промелькнула сообщение, будто это инициативу поддержал российский Минздрав. Правда, Минсельхоз затем выступил против. Иначе говоря, в самом правительстве единой точки зрения относительно этого вопроса пока еще нет. Тем не менее, к жизни была вызвана очень бурная дискуссия. Удивляться не приходится: ведь колбаса для россиян – это не просто еда. Это чуть ли не символ сытой жизни.  

По большому счету, общество раскололось на два противоборствующих лагеря, поскольку та колбаса, которая сегодня лежит на прилавках магазинов (о чем мы уже писали), вызывает неоднозначное к себе отношение. Разговоры о том, что она «ненастоящая» и даже «вредная», ходят уже давно. С определенных пор наш народ стал с подозрением относится ко многим покупным продуктам, и колбасные изделия занимают здесь одно из первых мест. Постоянно раздаются голоса о том, что колбасу делают теперь не понятно из чего, что там практически «нет мяса», что там «сплошная химия». Часто подобные представления укрепляются под воздействием «авторитетного» мнения ведущих российских СМИ, постоянно раскрывающих какие-то фальсификации в пищевой промышленности. Поэтому, как это ни парадоксально, определенная часть наших граждан упомянутую инициативу встретила с одобрением. Мол, давно пора оградить людей от этой гадости! Некоторые поборники здорового образа жизни не без пафоса заявляют: «А я вообще не ем ни колбасу, ни сосиски!». Полагаю, что к ним готовы присоединиться и представители системы отечественного здравоохранения.  

Таким образом, наш «национальный символ» сытой жизни может с легкостью наполниться противоположным содержанием, став символом болезней и страданий. Хорошо это или плохо – вопрос риторический. Именно риторический! Больше всего меня в этой истории смущает практически полное отсутствие квалифицированного мнения. Создается впечатление, будто в обществе намеренно муссируются панические слухи и раздувается истерия. Чаще всего, как было сказано, застрельщиками темы «вредной колбасы» выступают журналисты и медики.  Мнение технологов и химиков, как правило, остается не услышанным. «Серьезные ученые» вообще не вникают в эту тему, усматривая в ней исключительно социальные аспекты. Тем самым заметно облегчается работа фанатичных борцов за здоровый образ жизни, коим, в принципе, в технологические аспекты вдаваться не нужно. Работают они на непрофессиональную аудиторию, для которой более значима сила эмоционального внушения, нежели логика и факты.

По этой причине с фактической стороной вопроса наши граждане осведомлены неважно. Они могут считать, будто в нынешней колбасе «почти нет мяса», но вряд ли способны с точностью изложить, из чего же она тогда состоит. Они верят во «вредную химию», но не назовут вам ни одного химического соединения, которое туда входит.

А ведь, в самом деле: из чего же эту колбасу делают, какую «химию» туда добавляют, что там может быть вредного и чего опасаться не стоит? Вот с этим мы и попытаемся разобраться.

Начнем с базового состава, без чего настоящей колбасы быть не может – с мяса. Как я уже сказал, в нашем народе ходят слухи, будто в нынешней колбасе его нет, или его так мало, что и говорить о нем смешно. «Там одна соя!» - такая фраза звучит сегодня словно аксиома. Как мы знаем, аксиомы не доказывают. Химического анализа, конечно же, никто из покупателей не проводил, и потому не совсем ясно, откуда в нашем обществе возникло такое стойкое убеждение насчет сои. Почему на ум не приходит, к примеру, пшеничная мука? И вообще, многие ли из нас дают себе отчет в том, почему именно соя (которая в нашей стране, между прочим, не является ведущей культурой) так прочно ассоциируется с современной колбасой? Чтобы понять, откуда все это пошло, почему в роли дешевой растительной «альтернативы» мясу выступает (по убеждению людей) данная бобовая культура, надо понять «формулу» колбасы, которая определяет всю сумму технологий колбасного производства.

«Формула» колбасы сводится к соединению воедино двух компонентов с противоположными физическими свойствами – белка и жира. Почему противоположными? Потому что белок, как мы знаем, при нагревании твердеет, а жир, наоборот, – расплавляется, становится жидким. Но надо сделать так, чтобы колбасный батончик был упругим, монолитным, без трещин, без жировых отеков. И при этом чтобы каждый кусочек просто таял во рту. Создать такую структуру, на самом деле, - это не просто искусство. Это целая наука. И, собственно, основной корпус теории колбасного дела состоит из описания самых разных способов создания такого вот «мистического соединения» противоположностей. Без этой искусной комбинации указанных двух субстанций колбасы просто не будет. Каждая выполняет здесь свою особую роль. Белок создает прочный каркас, «скелет» колбасного батончика. Жир обеспечивает «сочный» вкус. Без белка вы получите аморфную массу, а без жира ваша колбаса будет мало чем отличаться от полицейской дубинки.

А теперь переходим к мясу, точнее – к мясному сырью. Туша животного, как мы знаем, содержит и белок (то есть мышечные волокна), и жир. Распределяются эти субстанции там по-разному, во многих местах – неравномерно. Одни куски слишком жирные, другие, наоборот, - постные, волокнистые, «сухие». Чем и хороша нормальная колбаса – так это тем, что жирное и постное там распределено равномерно. Отсюда и «сочный» вкус, как в мраморной говядине, где мясные волокна пронизаны по всему куску тонкими нитями жира. Разница только в том, что в мраморной говядине такую структуру создает сама природа. В колбасе же подобная структура создается искусственно. Вот тут-то как раз и требуется мастерство, которое с определенных пор поддерживается и наукой, и техникой.

Ключевая проблема, с которой с давних пор сталкиваются производители колбас, - это непрочность белкового каркаса, из-за чего происходят бульонные отеки. В колбасном фарше, помимо жира, есть еще и вода (мало того, в фарш для вареных колбас и сосисок вода прибавляется дополнительно). Смешиваясь, они дают бульон, придающий колбасе сочность. Если при варке батонов бульон вытекает, вы однозначно получаете брак.  Качество исходного сырья в этом случае имеет первостепенное значение. Применительно к указанной проблеме принято говорить (на языке технологов) о влагосвязывающей или влагоудерживающей способности мяса. Так вот, не всякое мясо, с которым приходится работать, удовлетворяет этим требованиям в полной мере. Лучше всего влагу удерживает парное мясо (преимущественно – говядина и телятина). Но во многих случаях такой вариант является роскошью. Чаще всего дело приходится иметь с мясом, волокна которого находятся в стадии так называемого «посмертного окоченения», когда влагосвязывающая способность очень серьезно падает. Это состояние само по себе не является критичным, поскольку данная ситуация исправляется различным способами (о чем будет сказано ниже). Намного хуже, если мясо идет после заморозки (особенно – медленной). Двойная же заморозка сводит влагосвязывающую способность на нет.

Есть и другие факторы, влияющие на качество сырья, перечислять которые здесь нет смысла. Главное, нужно понять, что производитель в силу указанных обстоятельств стремится застраховать себя от брака разными способами, которые как раз и входят в упомянутую сумму технологий. Понятно, что чем дальше продвигается научно-технический прогресс, тем больше появляется всяких премудростей. В старину колбасу делали исключительно вручную – с помощью ножей, тесаков и ступок. Вначале измельчали нежирное мясо – источник того самого белка, который формирует основу колбасного батона. Затем его смешивали с измельченным жирным мясом или со шпиком. Так и происходило упомянутое соединение «противоположных» субстанций. В XIX веке стали производиться мясорубки (в заводском варианте их называют «волчками»), а ближе к XX веку в распоряжении производителей колбас появилась такая великолепная машина, как куттер, без которой сегодня невозможно представить ни одно колбасное производство. С помощью куттера можно было измельчить фарш до состояния желеобразной однородной эмульсии. Известно, что чем тоньше помол мяса, тем выше его влагосвязывающая способность. Куттер позволял вливать в фарш дополнительную воду в приличных объемах. Так, говядина, измельченная на такой машине, спокойно «всасывала» в себя до 30% воды от исходной массы. После добавления сюда жирной фракции (обычно это была жирная свинина) получался фарш, шедший на приготовления вареных колбас и сосисок.

По сути, сосиски - в знакомом нам исполнении – являются порождением заводского куттера. Фарш для них измельчался в куттере полностью – вместе с жиром. Воды для них также не жалели. Диаметр у сосисок маленький, варятся они быстро, поэтому шансов получить бульонный отек здесь меньше, чем при варке колбас в оболочке большого диаметра.  По большому счету, именно сосиски стали типично индустриальным колбасным изделием.

Впрочем, не стоит думать, будто на практике было все так просто: заложил мясо в машину и получил нужный результат. Нет. Во избежание  брака необходимо было строго соблюдать определенные физические параметры и следить за качеством исходного сырья. Поначалу параметры устанавливались опытным путем. Хотя и здесь раз на раз не приходилось. Бывали и неудачные партии. Поскольку колбасное производство играло не последнюю роль в экономике разных стран, это дело пришлось исследовать научно. Еще сто лет назад подходы технологов к работе были незамысловаты. Например, сколько воды нужно добавлять в фарш во время куттерования? Определялось это так. Брали кусочек фарша, скатывали его в шарик и бросали в ведро с водой. Если шарик опускался на дно, то воды можно было прибавить еще. Если он не тонул, то воды было достаточно.

Ну а если с водой слегка перебрали, что тогда? Такие случаи были, и на этот счет технолог подстраховывался. Каким образом? Очень просто – добавлял в фарш кукурузный или картофельный крахмал. На худой конец – пшеничную муку. Крахмал связывал лишнюю воду, благодаря чему удавалось избежать отека. Способ, как видим, довольно простой, но в определенном смысле надежный. Правда, у производителя возникал соблазн намеренно переборщить с водой в целях снижения издержек. Потребителю же использование крахмала давало вполне законные основания для подозрений в фальсификации. Ведь мы уверены, что настоящая колбаса должна состоять только из мяса, а увеличивать выход готового продукта за счет внесения дешевого ингредиента растительного происхождения – это как бы «не комильфо».

В принципе, такие добавки официально допускались, но при условии, что производитель данного факта не скрывал. Во многих случаях так оно и было. Причем, не только в нашей стране. Так, крахмал фигурировал в некоторых рецептурах знаменитых венских сосисок. Если говорить о России, то в начале прошлого века те вареные колбасы, при изготовлении которых использовался крахмал (а значит, в готовом изделии было больше воды), относили ко второму сорту. Те, что делались без крахмала – шли как первый сорт (категории «высший сорт» до революции не было). По сути, так было положено начало разделению колбас на премиальную группу (где присутствовало исключительно животное сырье) и на группу «эконом» (с искусственными добавками, позволяющими увеличить выход продукта за счет повышения влаги). Крахмал стал первой (хотя и совершенно безвредной) добавкой такого рода, открывшей, правда, «лазейку» для фальсификации продукта со стороны недобросовестных производителей.   

Отметим, что советские ГОСТы также допускали добавление крахмала в целый ряд относительно недорогих сортов колбас, но только - строго дозированно. Как правило - не более двух процентов от исходной массы мясного сырья. То есть на один килограмм мяса – 20 грамм крахмала. Много это или мало? И какие конкретные преимущества получал здесь производитель?

Вот простой расчет. Одна часть крахмала связывает десять частей воды. Если на один килограмм мяса мы добавляем 20 грамм крахмала, значит, к этой массе можно еще добавить, дополнительно, 200 мл воды. Неплохо, правда? Фактически горстка крахмала дает выход готовой продукции чуть ли не 120% по отношению к исходному мясному сырью (по факту, с учетом небольших потерь при варке – порядка  115 процентов). Надо сказать, что советские технологи разработали на этот счет очень толковый регламент. Они не засыпали крахмал в фарш (ибо это не очень грамотно – ввиду относительно высокой температуры клейстеризации). Они соединяли его с водой заранее, то есть делали клейстер, и это клейстер как раз и смешивался с фаршем (то есть вода изначально была в связанном состоянии). Конечно, калорийность таких колбас заметно понижалась. Но влияло ли это на вкусовую палитру? Да, разборчивый и искушенный потребитель ощущал посторонний привкус. Неискушенный – вряд ли. Все дело в норме. Два процента, в сущности, было оптимальным решением.

Крахмал в качестве добавки частично отвечает на первый вопрос нашей темы: «Если не мясо, то что в ней тогда?».  Он, конечно, не влиял на качество исходного сырья, но позволял влить больше воды. В итоге процентное содержание мяса в готовом колбасном батончике автоматически уменьшалось. В оптимальном варианте, как мы показали, почти на 20 процентов. Но здесь, напомним, открывалась «лазейка» для фальсификаций, поскольку кто-нибудь запросто мог выйти за установленные рамки и превысить норму для крахмала в два-три раза (а то и больше). Что мы получим на выходе в этом случае, догадаться не сложно: колбасный батончик будет чуть ли не наполовину состоять из клейстера. Такую подмену уже ощутит каждый, даже совсем неискушенный потребитель. В настоящее время подобные изделия попадаются редко, поскольку крахмалом в наше время злоупотребляют разве что мелкие производители, чьи технологические приемы застряли на дореволюционном уровне. Что же касается крупных производителей, то для них - благодаря всё тому же техническому прогрессу - с определенных пор открылось очень большое поле возможностей. В том числе и по части «лазеек».

Олег Носков

Сотрудничество промышленности, науки и бизнеса в построении цифровой экономики - одно из основных направлений в работе мэрии Новосибирска. Это особо подчеркнул мэр Анатолий Локоть, выступая на дискуссионной площадке "Наука. Промышленность. Предпринимательство", которая состоялась в Сибирском госуниверситете геосистем и технологий.

Старт серии дискуссионных площадок, цель которых - вовлечь общественность в обсуждение общегородских проблем и получить обратную связь, был дан в апреле этого года на форуме "Городские приоритеты: пятилетка развития". Как заявил Анатолий Локоть, до 2025 года городская власть намерена сделать акцент на семи стратегических направлениях, включающих такие сферы как: комфортный город, транспортная доступность, социальная сфера, спорт, культура и история, знания, наука, промышленность, экономика, инвестиционный климат.

Уже сегодня Новосибирск по праву называют "умным". Это признано на федеральном уровне - столица Сибири вошла в число пилотных муниципалитетов, в которых стартует реализация федерального проекта "Умный город". В течение пяти лет начиная с 2020 года Новосибирску на эти цели будет выделено 5,8 миллиарда рублей. Из них 1,8 миллиарда - частные инвестиции.

Мэр Анатолий Локоть подчеркнул, что первым шагом станет внедрение цифровых платформ и сервисов по вовлечению горожан в управление городскими процессами.

Отметим, что у горожан популярен муниципальный портал "Мой Новосибирск", на котором представлена информация о текущей ситуации в городе. Благодаря ресурсу любой житель города может сообщить о проблеме, которая его беспокоит, и отследить ее выполнение. Кроме того, в Новосибирске реализуется ряд проектов: "Умная остановка", "Умная школа", "Умное ЖКХ", интеллектуальная система управления транспортными потоками, цифровая модель территории Центрального округа. В Новосибирске - одном из первых в России - внедрены системы безналичной оплаты проезда в общественном транспорте. И, что важно, бизнес охотно заходит в этот сектор.

Обустройство "умных остановок" находится на личном контроле мэра. Первая остановка общественного транспорта с "интеллектуальной" начинкой появилась в ноябре 2017 года возле филармонии. Сейчас таких четыре, а к чемпионату мира по хоккею среди молодежи, который пройдет в Новосибирске в 2023 году, "умными" остановками будут оборудованы основные магистрали города.

Но для динамичного внедрения разработок новосибирских инноваторов должны быть созданы условия. На это Анатолий Локоть обратил особое внимание.

- Мы должны поддерживать то, что разрабатывается именно здесь, в Новосибирске, и увязать все в единое цифровое пространство, - отметил мэр.

Комментарии

Анатолий Локоть, мэр Новосибирска:

- Новосибирск лишен сырьевых ресурсов, но у нас есть иные преимущества - научно-образовательный комплекс, серьезный задел в виде разработок, которые могут составить платформу для создания цифровой экономики и единого городского цифрового пространства. Над этим работает целый ряд предприятий и вузов. Наша задача - распространить новые технологии на весь город. Но создавать цифровую модель только за счет бюджетных средств невозможно. В процесс активно должны быть вовлечены бизнес-структуры.

Вячеслав Селиверстов, заведующий центром стратегического анализа и планирования ИЭиОПП СО РАН:

- У Новосибирска большие перспективы создания цифрового пространства. И мы видим, что оно достаточно эффективно развивается. Каждый из нас пользуется разработкой новосибирской компании "2ГИС" - и не только здесь, но и во многих других странах. И таких примеров немало. Стать лидерами в построении цифровой экономики нам позволяют географическое расположение, мощные научные школы, которые выросли в Академгородке, наличие наукоемких компаний. Приоритетными для нас становятся такие направления как телемедицина, искусственный интеллект, телекоммуникации. При этом очень важно взаимодействие науки, бизнеса и промышленности.

Наталья Решетникова

Композитные (составные) материалы – один из популярных технологических трендов нашего времени. Хотя, эта технология не такая уж новая (монголы времен Чингисхана стреляли из композитных луков, а на Ближнем Востоке в это время строили дома из композитных кирпичей) и не такая уж сложная – обычная клееная фанера вполне себе композит.

Значительно расширил возможности композитов общий научно-технический прогресс, в частности, изобретение пластмасс, стекловолокна, кевлара и т.п. Сценарий обычно один и тот же: сначала одни ученые создают новый однородный материал, затем другие – придумывают как его можно совместить с другими, получив на выходе нечто новое и полезное. Этот процесс продолжается и на рынке постоянно возникают новые композитные материалы с уникальными параметрами. О некоторых новостях из мира композитов рассказал в своей публичной лекции заместитель генерального директора по исследованиям и разработкам компании «Umatex» (входит в структуру ГК «Росатом») Семен Кишилов. В частности, почему композитные материалы сегодня относят к топовой части химических технологий.

Композитные материалы очень разные. Одни достаточно просты в изготовлении, применяются массово и их свойства давно перестали нас удивлять. Помимо упомянутой выше фанеры, это железобетон, широко применяемый в строительстве. Сочетание бетона, который хорошо работает на сжатие и металлической арматуры, хорошо работающей на растяжение и изгиб, дало материал, позволивший строить высокие и прочные здания с относительно небольшими затратами.

Но есть и такие композиты, которые появились на рынке недавно, и мы пока учимся наиболее эффективно применять их свойства для своих нужд. К ним можно отнести довольно быстро растущую группу углепластиков, на которой докладчик остановился подробнее.

– Основными преимуществами композитов являются высокая удельная прочность и упругость при растяжении, и по этим параметрам углепластики занимают лидирующие позиции среди большинства композитных материалов, - отметил Семен Кишилов.

По этим характеристикам они не уступают стали и алюминию (а порой и превосходят их), но заметно выигрывают по массе, что в современном производстве часто имеет критическое значение. Например, в авиастроении, где использование композитов считают основой для создания самолетов нового поколения. Еще больше заинтересована в легких, но прочных материалах космонавтика, учитывая, что стоимость доставки на орбиту одного килограмма груза стоит порядка 70-100 тысяч долларов.

Очень перспективным материалом является углеродное волокно, из которого, в частности, делают карбоновые детали. Легкое, прочное, жесткое – настоящий «материал мечты» для многих инженеров и дизайнеров. Впрочем, не только для них. Среди автолюбителей популярна «обклейка карбоном авто». На самом деле речь обычно идет не о полимерных композитах, а об обычной декоративной пленке, сделанной «под карбон». Никакого преимущества такая пленка не дает: вес деталей меньше не станет, в прочности тоже она не выиграет. Разве что внешний вид машины становится более «модным».

Но куда интереснее возможности и параметры настоящих карбоновых композитов и углеродного волокна (УВ). Во-первых, это волокно, как правило, очень тонкое, его диаметр может быть в десятки раз меньше, чем у человеческого волоса. Это обеспечивает малую массу материалов, производимых на его основе.

Во-вторых, при его производстве может использоваться разное сырье, что заметно сказывается на качественных характеристиках. Более 90 % представленного на рынке УВ сделано на основе полиакрилонитрильных волокон (ПАН). Для него характерны сочетание сверхвысокой прочности (до 7 ГПа) и высокого модуля упругости (до 600 ГПа). Не удивительно, что этот тип УВ интересен производителям, прежде всего, как армирующий элемент полимерных композитов.

В обычной жизни проще всего найти полиакрилонитрильные волокна... в одежде, изготовленной с использованием синтетики. Правда, «текстильный вариант» ПАН далек от композитных материалов, которые создаются для нужд того же авиастроения, общего у них разве что исходное сырье.

Второй тип – УВ, созданное на основе пековых волокон. Пеками (от голл. pek — смола) называют остатки от перегонки каменноугольного, торфяного, древесного дёгтя, а также нефтяной смолы. Такое волокно обладает супервысоким модулем упругости (до 600 ГПа), имеет наиболее высокую тепло- и электропроводимость, но при этом, достаточно дорогое в производстве. Поэтому на рынке оно представлено гораздо меньше, занимая узкие ниши, где его качества намного важнее себестоимости. Из них изготавливаются электроды, экраны, поглощающие электромагнитное излучение, изделия для электро- и радиотехники. А также, углеродный войлок – единственно возможная термоизоляция в вакуумных печах, работающих при температуре 1100 °C и выше.

Еще один тип – УВ на основе вискозных волокон. В свое время лидером по производству такого волокна был СССР. Так же, как пековое, вискозное УВ имеет свои специфические параметры, которые позволяют ему занимать место на рынке, главным образом, медицинском: в производстве фильтрующего материала, ожоговых повязок и т.д. А главным ограничением снова служит высокая себестоимость производства, в среднем – 600 долларов за килограмм готового УВ.

В последние десятилетия мы наблюдаем устойчивый рост применения УВ в самых различных сферах экономики, и нет причин ожидать, что эта тенденция изменится, подчеркнул докладчик.

В частности, УВ оказалось востребовано строительной индустрией. Оно добавляется в стандартные стройматериалы, увеличивая их прочность к механическим нагрузкам, стойкость к температурным перепадам, атмосферным осадкам, воздействиям агрессивной среды. А еще позволяет снижать расходы - углебетон экономит до 30% цементно-песчаного раствора. Примерно такие же показатели достигаются при изготовлении труб.

Есть, конечно, и сдерживающие факторы. Главный – сложное производство, которое, в конечном счете, и выливается в высокую себестоимость. Над решением этой задачи сегодня работают разные научно-исследовательские центры. И тот, кто первым найдет способ сделать углеродное волокно дешевым (при сохранении остальных параметров) получит огромные преимущества на постоянно растущем рынке. Причем, эксперты уверяют, что принципиально эта задача решаемая. И учитывая, какие деньги стоят на кону, можно ожидать появления таких решений в обозримом будущем.

В заключение лекции, Семен Кишилов кратко описал отрасли, где сегодня интерес к использованию УВ наиболее высок. Помимо упомянутых выше авиации и строительства, это автомобилестроение. Сейчас большинство автомобильных комплектующих производится из стали, а при замене этого материала углеволокном вполне реально добиться снижения массы транспортных средств до 60% и соответственно - улучшения топливной экономичности. В результате чего автомобили стали бы выбрасывать на несколько десятков процентов меньше СО2. А это сегодня – залог присутствия на рынках большинства развитых стран (самого интересного для производителей сегмента).

Заинтересованы в УВ и энергетики (не зря компания в которой работает сам докладчик входит в структуру «Росатома»). Их привлекают такие свойства материала, как высокая прочность, термоустойчивость и стойкость к коррозии. Материал, который не боится ни влаги, ни высоких температур, ни сильного давления – это как раз то, что надо для создания безопасной энергетической инфраструктуры.

А еще оно способно помочь распространению энергетики, основанной на возобновляемых источниках. Комбинация высокой прочности и малого веса позволила создавать ветрогенераторы нового поколения. Лезвия из турбины с углеродными волокнами могут быть более длинными и более жесткими, чем традиционные модели из стекловолокна, что делает их более эластичными в море и более эффективными в менее приспособленных условиях.

В общем, куда ни посмотри, для углеродных волокон найдется свое применение. Что и позволяет им уже сейчас претендовать на звание одного из «материалов XXI века». А наличие целого пула задач, над которыми еще предстоит поработать, и динамичного рынка применения этих решений, открывает не менее заманчивые перспективы для молодых и амбициозных людей. Возможно и из числа тех, кто сегодня только посещает научно-популярные лекции Городских дней науки в Новосибирске.

Сергей Исаев

Ученые лаборатории нанотехнологий металлургии Томского государственного университета (ТГУ) разрабатывают способы получения магниевых и алюминиевых сплавов с улучшенными свойствами для промышленности.  

«Сплавы алюминия и магния широко применяются в промышленности — например, в самолетах очень много сплавов алюминия, — говорит сотрудник лаборатории Илья Жуков. — Мы используем оригинальные неметаллические частицы — оксид алюминия, алмаз и другие тугоплавкие соединения — и методы их введения в расплав. На выходе получаем материал, свойства которого улучшены в полтора-два раза. Такие сплавы нужны для авиастроения, автомобилестроения, космической отрасли, судостроения, а также в медицине, спорте и на других рынках».  

Один из проектов томских ученых, посвященный упрочнению магниевых сплавов, поддерживает Фонд содействия инновациям. Магний в полтора раза легче алюминия и перспективен для использования в промышленности, но из-за сложности и опасности технологий работают с ним мало. Исследователи ТГУ уже получили несколько патентов на свои разработки в этом направлении и успешно сотрудничают с партнерами из Германии и других европейских стран. 

«Второй проект — это так называемый морской алюминий, содержащий 5-6 процентов магния. Такие сплавы отличаются стойкостью к коррозии и используются в судостроении, где сейчас требуется уменьшать массу судна. Мировой тренд в решении этой задачи — легирование скандием, но это дорого. Мы добавляем неметаллические наночастицы в алюминиево-магниевый сплав и повышаем свойства материала без особого удорожания», — рассказал Илья Жуков. 

Исследования по разработке технологий улучшения свойств морского алюминия выполняются в рамках госзадания Министерство науки и образования и направления MariNet Национальной технологической инициативы.    

Поездку сотрудницы лаборатории эпигенетики развития ФИЦ ИЦиГ СО РАН Динары Шариповой на международную студенческую конференцию в Варшаве смело можно назвать успешной. Ее доклад был удостоен первого места на секции генетики и молекулярной биологии, а также – второго места на пленарном заседании конференции. Подробнее об этом рассказывает сама Динара:

– Основой для доклада стала моя магистерская работа. Вместе с коллегами мы создали клеточную платформу, на которой можно изучать межмолекулярное взаимодействие альфа-синуклеина. Известно, что этот белок вовлечен в развитие болезни Паркинсона. Но до сих пор мы очень мало знаем, как именно он оказывает патологическое влияние на нейроны, в ходе развития болезни.

– Клеточная модель создана, каков следующий шаг?

– На данном этапе созданные мной клеточные линии прошли проверку, их параметры соответствуют требуемым. И теперь из них можно выделять белковые комплексы, содержащие альфа-синуклеин, изучать их состав, сравнивать как протекает этот процесс в клетках здорового и больного человека. И, конечно, анализировать, как можно использовать полученную информацию для создания средств терапии этого заболевания.

– Такая работа продлится не один год. Вы планируете связать свою дальнейшую научную карьеру с Институтом цитологии и генетики?

– Пока этот вопрос до конца не решен. Но, в любом случае, важный этап проекта завершен. И даже, если я не останусь здесь, то кто-то может продолжить эту работу на созданных клеточных линиях.

– Вернемся к конференции. Как Вы попали в число ее участников?

– У меня уже был опыт участия в международных конференциях, так что, сама процедура подачи заявки мне знакома. А тут еще и обстоятельства располагали: обучение в магистратуре подходит к концу, появилась некоторая определенность по работе. Я посмотрела, какие конференции будут проходить в ближайшее время, почитала их программы. И выбрала Варшавскую конференцию.

– Ваши впечатления от конференции в целом?

– В целом мне понравилось, некоторые конференции, на которых я была ранее, по уровню организации заметно уступают. Здесь был четкий тайминг, адекватная и понятная участникам система оценки докладов со стороны жюри. Сама программа тоже была интересной, помимо докладов, она включала лекции, много воркшопов, большую экскурсионную часть. Но при этом удалось избежать наложения одних мероприятий конференции на другие, не было неразберихи, и это большой плюс организаторам конференции.

– А какие-то доклады других участников Вам запомнились?

– Интересных докладов хватало. Но, поскольку конференция имеет медицинский уклон, большая часть работ была сосредоточена на аспектах практического здравоохранения. Это не совсем моя тема и мне трудно давать им оценку. Запомнился доклад, получивший Гран-при. Его автор – Ошин Бэл - изучила, как начертание и размер шрифта влияют на усвоение печатного текста школьниками, и оценила с этой позиции несколько видов полиграфической продукции. Что интересно, самыми неподходящими для запоминания, по ее оценкам, оказались учебники. Мне кажется, с этим докладом стоит ознакомиться издателям детской и учебной литературы.

Пресс-служба ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН"

​В России разрабатывают устройство, позволяющее с помощью обычной воды менять интенсивность терагерцового излучения. Этот вид излучения — альтернатива опасному для здоровья рентгену. Предполагается, что новое устройство сможет применяться в том числе для снимков зубов и поиска подкожных новообразований.

Терагерцы vs рентген

Сейчас при лечении зубов и проведении челюстных операций применяют рентген, чтобы сделать снимок. Современные технологии сводят вред рентгена к минимуму, но сделать его абсолютно безопасным пока невозможно. В качестве альтернативы ученые рассматривают терагерцовое излучение, которое при определенных параметрах не наносит вреда живым тканям.

Терагерцовое излучение — вид электромагнитного излучения с длиной волны от 0,1 до 1 мм.

Для создания терагерцовых систем, которые позволяют управлять интенсивностью этого вида излучения, применяют сложные и дорогие технологии, в том числе метаматериалы. Коллектив физиков из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО, входит в проект «5-100») изучил возможность применения воды для управления свойствами терагерцового излучения. Ранее никто из исследователей не использовал это вещество, потому что вода крайне эффективно поглощает этот вид излучения. Однако оказалось, что если использовать очень тонкий слой воды, им можно управлять.

– В нашем эксперименте излучение проходило через струю дистиллированной воды толщиной всего одну десятую миллиметра, — рассказывает инженер лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий ИТМО Мария Жукова. — Известно, что при высокой интенсивности излучения среда проявляет нелинейные свойства — особые эффекты, которые можно зафиксировать с помощью специальных методик. Эти нелинейности могут быть связаны с изменением показателя преломления — величины, равной отношению скорости света в вакууме к скорости в данной среде. Мы показали, что, пройдя через тонкий слой воды, терагерцовое излучение сильно изменяет свои свойства, а не только поглощается.

Исследователи сделали вывод, что вода и другие простые вещества в перспективе могут использоваться для управления параметрами излучения. Такие знания позволят приблизить внедрение новых технологий.

Медицинский потенциал

– Потенциал у терагерцового излучения для использования в медицине, безусловно, есть, – говорит старший научный сотрудник Института автоматики и электрометрии СО РАН Назар Николаев. – Но, вероятнее всего, оно займет в будущем определенную нишу и станет использоваться для решения узкоспециализированных задач. Дело в том, что терагерцовое излучение сильно поглощается водой и ее растворами, а человек в большой степени состоит из воды. И это затрудняет проникновение волн сквозь мягкие ткани.

Зато в эмали зубов воды практически нет, а пораженные кариесом участки содержат ее гораздо больше. Поэтому с помощью терагерцового излучения можно легко получить картину поражений зубов, где области с кариесом будут темными на фоне здоровой светлой эмали.

Вода не только поглощает, но и отражает часть падающего излучения, и на этом эффекте можно построить, например, подкожную визуализацию концентрации воды. Например, получится увидеть участки кожи, под которые интенсивно приливает кровь. Это может быть результатом травмы, а может быть вызвано онкологическим новообразованием.

Правда, что касается безопасности излучения для человека, пока для терагерцового диапазона санитарные нормы не утверждены. Научные группы проводят независимые исследования по взаимодействию его с биологическими объектами, но результаты не всегда однозначны. Однако принято считать, что терагерцовое излучение с малой энергией безопасно, поскольку сопоставимого уровня волны излучаются даже человеческим телом.

Пока рентген в строю

Несмотря на некоторые преимущества терагерцового излучения, пока от применения рентгена полностью отказаться невозможно, полагает инженер лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий ИТМО Максим Мельник. По его словам, в содержащие воду ткани человеческого организма не повреждающее их терагерцовое излучение проникает всего на десятые доли миллиметра. Если же сделать излучение более мощным, оно разрушит живые ткани. Зато при сканировании небиологических объектов, в которых практически нет воды, можно спокойно использовать более мощное терагерцовое излучение, которое, например, может просветить чемодан насквозь.

В дальнейшем физики из ИТМО также планируют расширить диапазон используемых материалов для управления терагерцовым излучением — в том числе для создания источников, приемников и преобразователей.

Физики из ИТМО отмечают большой потенциал терагерцового излучения в самых разных областях, а не только в медицине. Например, оно может определить наличие антибиотиков и примесей в продуктах, применяться для таможенного осмотра вещей. С помощью терагерцового излучения можно также проверять толщину каждого слоя таблетки при потоковом производстве лекарств — ведь важно, чтобы оболочка растворилась не раньше и не позже, чем нужно.

Ольга Коленцова

Есть в нашей общественно-политической жизни один парадокс, до сих пор не удостоенный должного внимания с нашей стороны. Так, мы постоянно слышим с разных трибун разговоры о множащихся угрозах, к которым-де надо быть постоянно готовыми. В первую очередь речь идет о природных стихиях и международном терроризме. Теперь это очень модные темы. С одной стороны, на планете меняется климат, что вызывает шквалы, ураганы, мощные ливни, невиданный град, резкие перепады температур, пожары и тому подобные напасти. С другой стороны, в технически развитых странах активизируются религиозные фанатики, открыто объявившие войну всему цивилизованному сообществу.

Казалось бы, мы уже живем в новой реальности. Однако при этом многое делаем так, будто ничего не поменялось, и указанные выше угрозы не имеют для нас серьезного значения. Как мы знаем, у нас в стране до сих пор делается упор на централизованном энергоснабжении городов и поселков. Причем, в самой генерации решающую роль продолжают играть крупные энергетические объекты – без всяких дополнительных и альтернативных источников для потребителей ресурсов. Под стать этому, в жилищном строительстве наблюдается ставка на «гигантизм», когда преобладающим видом застройки являются высотные микрорайоны.

А теперь представьте, что произойдет с жителями высоток, получающими централизованно тепло и электричество, если однажды случится серьезная авария на каком-нибудь инфраструктурном объекте. Возьмем, к примеру, газовые котельные. Достаточно в зимний период их обесточить или разрушить газовый трубопровод, как мы поставим на грань выживания тысячи людей.

Учитывая протяженность коммуникаций, осуществить такую диверсию будет не особо сложно. То же самое касается и газовых ТЭС.  По большому счету, повальная газификация, включая и малоэтажные поселения, делает нас в этом отношении достаточно уязвимыми.

В свое время указанная проблема рассматривалась на одной из конференций в Институте теплофизики СО РАН, посвященной вопросам энергоэффективности. Тема была поднята в докладе генерального директора ООО «ОЦР Технологии» Владислава Велицко (Москва). В частности, там он подробно расписал алгоритм прекращения энергоснабжения в случае внезапного «отключения» газа.  Вначале, как мы понимаем, останавливается работа котлов в котельных. Следом идет прекращения поставки тепла потребителям. Потребители (особенно – жители высотных новостроек) начинают массово включать электрические обогреватели. Вследствие этого, из-за резкого скачка потребления электроэнергии, начинается развал энергосистемы. «В лучшем случае, - утверждает Владислав Велицко, - это будут веерные отключения с использованием автоматической частотной разгрузки, обеспечивающей отключение групп потребителей при критическом снижении частоты в сети».

На этом процесс не заканчивается. После срабатывания автоматической частотной разгрузки произойдет остановка котельных и ТЭЦ, имеющих резервные источники топлива. Остановки произойдут по совершенно банальной причине: без внешней электрической сети паротурбинные и газотурбинные установки неработоспособны. В результате мы получим полное прекращение подачи тепла и электроэнергии любым потребителям, вне зависимости от того, к каким источникам тепла они подключены. Что начнется после этого, представить не сложно: народ бросится устанавливать «буржуйки» и валить деревья в скверах и парках. И тогда на выходе мы получим еще и экологическую проблему.

Кстати, как заметил Владислав Велицко, в ходе специальных исследований были выявлены критические уязвимости существующей трубопроводной инфраструктуры всех типов – начиная от нефтепроводов и газопроводов и заканчивая водопроводами и канализацией. При этом он обратил внимание на то, что сама по себе водопроводная инфраструктура является наследницей ближневосточных (Вавилон, Египет) акведуков. И приходится поражаться тому, что за прошедшие тысячелетия безопасность систем трубопроводного транспорта совсем не изменилась – при одновременном усложнении оборудования.

По словам Владислава Велицко, при ознакомлении с современными правовыми и нормативными документами, касающимися, в частности, безопасности систем централизованного водоснабжения, «складывается впечатление, что они писались по рекомендациям и в период угроз, свойственных времени работы «Отделения по охранению общественной безопасности и порядка», работавшего в Российской Империи, а не в настоящее время».

И в этой связи, считает эксперт, трудно ожидать от государственных институтов, что ими будут серьезно пересмотрены подходы к инфраструктурной безопасности, и с этих позицией произойдет модернизация нефтепроводов, газопроводов, водопроводов и канализации.

Учитывая, какую важность имеет в нашей стране система теплоснабжения, по результатам исследований были сформулированы некоторые предложения, касающиеся некой подстраховки от непредвиденных обстоятельств. В частности, для решения задачи обеспечения теплом эксперты рекомендуют установку солнечных коллекторов, которые - в зависимости от конструкции здания и инсоляции - способны покрыть некоторую потребность жителей в тепловой энергии. Такое решение позволит минимизировать риск развала системы электроснабжения при прекращении использования газа потребителями.

«Также, в зависимости от инсоляции, может быть целесообразным использование мини-ТЭЦ по технологии «Heat-El», работающей по органическому циклу Ренкина (ОЦР), ОЦР-электростанции или комбинированной энергоустановки с использованием комбинации фотоэлементов и паросилового цикла», - отмечает Владислав Велицко.

Немаловажное значение имеют и современные технологии утилизации отходов. К примеру, установка локальной системы переработки отходов, таких как бытовые стоки, стоки объектов общепита, а также биодеградирующих компонентов твердых бытовых отходов  позволят не только снизить нагрузку на существующие очистные сооружения и повысить экологическую безопасность населенного пункта, но и увеличить надежность его обеспеченности ресурсами в случае нештатной ситуации. Установка целых кластеров, состоящих из отдельных биогазовых комплексов (например, поквартального типа) позволит вырабатывать биогаз, который может быть использован для покрытия части потребности в энергии при штатном функционировании коммуникаций, а также для нужд автономного энергоснабжения в условиях прекращения подачи энергоресурсов. Причем заметим, что перечисленные технологии уже существуют и применяются на практике. Поэтому озвученные предложения не являются какой-то кабинетной выдумкой.

По мнению Владислава Велицко, в современных условиях, когда террористические угрозы и так называемые гибридные войны являются реальным вызовом, автономные источники ресурсов из плоскости экологии переходят в плоскость выживания государства. «Игнорирование данного вопроса может привести к нанесению неприемлемого ущерба населенным пунктам, базирующимся на существующих технологиях централизованной поставки ресурсов», - считает эксперт. Причем, наибольший ущерб понесут жители мегаполисов.

Ситуацию можно исправить только в том случае, когда при возведении новых поселений, при массовой или точечной застройке, а равно и при реконструкции будут в обязательном порядке закладываться и автономные системы снабжения ресурсами. Пока же эта задача не рассматривается в нашей стране в качестве приоритетной. И самое печальное, ее обходят своим вниманием и застройщики, и проектировщики. Как правило, большую роль здесь играют экономические критерии, на основе которых делается вывод о нецелесообразности использования автономных систем. Однако, как верно заметил Владислав Велицко, главным критерием должна выступать безопасность, а потому необходимо подсчитывать не сумму затрат на установку таких систем, а сумму возможного ущерба и гуманитарной катастрофы в случае внештатной ситуации.

Андрей Колосов

Если вы любите наваристые щи или борщ, если едите котлеты и тушеное мясо, и вообще, если вы приверженец традиционной еды (даже в общепитовском варианте), то у нас для вас плохая новость. Теперь такую еду называют «вредной для здоровья». Не в том смысле вредной, что уже есть научно подтвержденные заключения на этот счет. А в том, что определенная часть «продвинутых» граждан (включая и врачей-диетологов) начинает нещадно клеймить то, к чему нас приобщали с раннего детства.

Сегодня по запросу: «вредны ли супы», поисковик Google выдает более четырех миллионов результатов! И сразу же, в первых строчках, идут ссылки на материалы, где «доказывается» бесспорный вред такой привычной для нас еды. Аргументы (если их можно так называть) выдвигаются самые разные. Например, утверждается, что жидкость, содержащаяся в супе, разбавляет желудочный сок, из-за чего пища хуже переваривается. Кроме того, обращается внимание на то, что сама «технология» приготовления супов такова, что количество питательных веществ сокращается там до минимума ввиду длительной термообработки исходных продуктов. Как отмечают специалисты, витамины и биологически активные вещества «погибают» при температуре 57 градусов Цельсия, в то время как при варке супа вода доводится до температуры 100 градусов.

Еще больше нареканий вызывает мясной или куриный бульон, на котором приготавливается большинство заправочных супов. Будто бы содержащиеся в бульоне экстракты очень быстро всасываются кишечником, не пройдя предварительной «переработки» печенью. В итоге в кровь попадают токсины, которые печень не успела расщепить. Современное мясное производство, отмечается в публикациях, активно использует различные химические вещества, накапливающиеся в мясе разводимых животных. Якобы по данным экспериментов, антибиотики, широко применяющиеся в животноводстве, полностью переходят в бульон после 60 минут варки.

В этой связи даются рекомендации переходить на овощные супы. Но и с овощами, как выясняется, тоже не всё в порядке. Так, в одной публикации, посвященной «самым опасным русским супам», борщ и щи попали в «черный список» в том числе из-за большого содержания в них овощей (прежде всего капусты, моркови и свеклы). Дескать, эти овощи наиболее активно впитывают нитраты. Накопление в организме нитратов грозит «окислением железа в гемоглобине», что приводит к проблемам транспортировки кровью кислорода. Итогом становится «нарушение дыхательного процесса». Кроме того, кислота, содержащаяся в щах и борще, рассматривается  как дополнительный раздражитель желудка. А поджарка, обязательная для таких супов, способствует-де появлению гастрита или даже язвы. Если брать украинский борщ, то там поджарку делают (о, ужас!) на свином сале, и тем самым  пища наполняется вредным холестерином, опасным для сердца и сосудов. Особо опасным признается борщ со щавелем,  ибо щавелевая кислота способна выпадать в кристаллический осадок, а потому эти кристаллы оседают в почках и мочевом пузыре в виде «камней».

Куриные и рыбные супы также подверглись диффамации. На птицефабриках, напоминают нам, широко применяются химические добавки, которые переходят в бульон. Что касается морской рыбы, то в настоящее время из-за загрязнения морей и океанов морепродукты содержат много опасных компонентов, в частности, ртути. Отмечается, также, что много ртути содержится и в кальмарах. Помимо этого, в тех же кальмарах и креветках обнаружены радиоактивные вещества и мышьяк.

На первый взгляд может показаться, что подобные материалы составляются исключительно ради пресловутого «хайпа». Но не будем спешить. Дело в том, что рассуждения о вредности традиционной еды прямо провоцируются некоторыми авторитетными организациями. Так, четыре года назад Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) поставила под сомнение так называемое красное мясо и продукты его переработки, связав их с онкологическими заболеваниями. В докладе Международного агентства по изучению рака (входящего в ВОЗ) утверждалось, что употребление в пищу необработанного красного мяса (свинины, баранины, телятины, баранины, конины) и переработанных мясопродуктов может быть причиной развития у человека злокачественных опухолей. В Агентстве уточнили, что над исследованием работала группа в составе 22 ученых из 10 стран. По его итогам такие продукты переработки мяса, как колбасные изделия, ветчины и сосиски, были отнесены к первой категории канцерогенной опасности (в эту же группу входят табак, асбест и выхлопы дизельных двигателей!). Утверждается, что «каждая 50-граммовая порция переработанного мяса при ежедневном потреблении увеличивает риск возникновения колоректального рака на 18%».

Что касается непереработанного красного мяса, то оно отнесено к категории «потенциально опасных» продуктов с точки зрения возможности развития опухолей. Опасность потребления красного мяса якобы связана с тем, что оно содержит глифосат - вещество, содержащееся во многих видах гербицидов. На сайте ВОЗ уточняется, что этот вред не является точно установленным. Тем не менее, на основе таких предположений выработаны рекомендации «по ограничению потребления мяса».

Отметим, что медицинские аргументы с точки зрения возможности массового внушения – самые сильные. Особенно в том случае, если речь идет об онкологии. Напомним, схожие аргументы используются и при дискредитации ГМО (причем, со ссылками на данные научных экспериментов). В случае с красным мясом примечательна уже сама рекомендация как можно меньше потреблять мясных продуктов. Дело в том, что мы наблюдаем сейчас небывалый накат как на «мясоедство», так и на животноводческую отрасль как таковую. В этой связи медицинские аргументы сочетаются с аргументами экологическими. Так, разведение крупного рогатого скота увязали с глобальным потеплением: многочисленные стада коров будто бы вносят значительный вклад в накопление парниковых газов. Вывод следует тот же самый, что содержится в рекомендации ВОЗ – надо меньше есть мяса! Или вообще не есть! Как мы помним, по этому поводу устраивали даже специальные акции в стиле: «Откажись от стейка и бургера – помоги природе!».

Обращает на себя внимание то, что параллельно происходит «раскрутка» нетрадиционных продуктов. Например, стали попадаться сообщения о том, что в США «стремительно растет популярность синтетического мяса». Из одной публикации мы узнаем, что сейчас тысячи умов осваивают миллиардные бюджеты, пытаясь произвести вкусное сочное «мясо» из растительного сырья. Здесь же утверждается, что такая еда «спасет человечество» не только от голода, но и от экологической катастрофы, поскольку животноводство уничтожает нашу планету. Если рассматривать такие заявления в связке с авторитетными рекомендациями по ограничению в мясной пище, то возникает впечатление, что начавшийся накат на животноводство преследует своей целью оправдать упомянутые выше «миллиардные бюджеты». Иначе говоря, довольно влиятельные инвесторы ищут для себя неиссякаемую золотую жилу в виде «синтетического мяса», дискредитируя традиционную еду. Как мы понимаем, новоиспеченная пища, полученная непонятным способом, вряд ли будет привлекательна для масс, если они не отвернутся от привычных продуктов.

Отметим, что параллельно идет «раскрутка» еды из насекомых. Уже появились публикации, где утверждается, будто эти козявки в скором времени заменят обычное мясо. Здесь же вам объясняют, что насекомые – очень полезная пища, богатая ценными белками и жирами. Кроме того, насекомые содержат хитин, который будто бы способствует очищению организма и в некоторой мере помогает похудению. Учитывая огромное количество публикаций на эту тему, мы можем с уверенностью говорить о том, что тренд обозначен весьма отчетливо. И всё это, скорее всего, далеко не случайно.

Есть еще один примечательный аспект проблемы, связанный с апологией нетрадиционной еды. Например, в публикациях, восхваляющих полезные свойства букашек и таракашек, часто задается вопрос: почему мы до сих пор это не едим? Ответ звучит предсказуемо: потому что с детства нас приучили к традиционной еде, которая на деле оказывается-де затратной и вредной для здоровья. Дескать, мы бы с удовольствием ели кузнечиков и личинок майских жуков, если бы родители не привили нам к этому отвращения. На самом деле, якобы, кузнечики и личинки не более отвратительны, чем рагу из говядины. То есть, мы всего лишь находимся «в плену предрассудков», навязанных традиционной системой воспитания.

Лично мне подобные сентенции сильно напоминают участившиеся на Западе осуждения в адрес традиционной педагогики, которая с ранних пор «навязывает» детям стандартные гендерные роли. В этом разрушители традиционных ценностей усматривают, ни много ни мало, «насилие над личностью». Почему я обращаю на это внимание? Всё очень просто. Было бы странным, что подвергая разгрому традиционную семью, они оставят в покое традиционную кухню. Здесь всё взаимосвязано. Поэтому совсем не исключено, что в недалеком будущем вашу любовь к нормальной еде и неприятие жареных кузнечиков будут тесно увязывать с «укоренившимся предрассудком». После чего, конечно же, вам предложат пересмотреть свои «закостенелые» привычки и сформировать потребительские запросы с велением времени.

Николай Нестеров

Ученые Института археологии и этнографии СО РАН (ИАЭТ СО РАН) выделили на юге Западно-Сибирской равнины новую неолитическую культуру – барабинскую. Основой полученных данных стали исследования уникального комплекса, состоящего из двух жилых сооружений, артефактов из них, а также нескольких своеобразных ям для заготовки рыбы. С помощью радиоуглеродного анализа культура была датирована VII тыс. до н.э. Несколько образцов, найденных на территории этого неолитического комплекса памятника Тартас-1 (Венгеровский район, Новосибирская область), были исследованы в двух независимых лабораториях – в Центре археометрии им. К. Энгельхорна (г. Манхайм, ФРГ) и на единственной в России уникальной научной установке «Ускорительный масс-спектрометр ИЯФ СО РАН» (УНУ «УМС ИЯФ СО РАН»). Процесс подготовки образцов проводился в лаборатории пробоподготовки и изотопного анализа ИАЭТ СО РАН и лаборатории радиоуглеродных методов анализа Новосибирского государственного университета (НГУ). Результаты радиоуглеродного датирования образцов практически полностью совпали, что подтверждает корректность выводов специалистов. Материалы опубликованы в журнале «Археология, этнография и антропология Евразии».

Выделение новых археологических культурных образований всегда требует тщательного обоснования. Это особенно актуально для хорошо изученных регионов, материалы археологических памятников которых уже культурно атрибутированы (классифицированы).

На многослойном памятнике Тартас-1 Западносибирским отрядом ИАЭТ СО РАН (начальник отряда академик В.И. Молодин) в 2015 г. был открыт уникальный комплекс, состоящий из двух жилых сооружений и нескольких своеобразных ям для заготовки рыбы. В последних были найдены останки животных (лисицы, зайца, росомахи, собаки), которые, предположительно, использовали для жертвоприношений, связанных с промысловым культом.

Также археологи обнаружили разнообразные предметы из камня и кости и плоскодонную керамическую посуду.

Исследование этих объектов и артефактов позволило специалистам ИАЭТ СО РАН предположить существование на юге Западно-Сибирской равнины особой ранненеолитической культуры – барабинской. Вопрос выделения барабинской культуры в регионе Барабинской лесостепи носит дискуссионный характер. Археологи во главе с советником директора ИАЭТ СО РАН, академиком РАН Вячеславом Молодиным относят барабинскую культуру к эпохе раннего неолита (VII тыс. до н. э.), тогда как другие специалисты считают, что найденные на территории археологических памятников Автодром-2/4 и Тартас-1 объекты относятся к более поздней (V тыс. до н. э.) боборыкинской культуре. Поэтому было необходимо с высокой точностью определить возраст находок.

«Примерную дату находки археологи могут определить путем сравнения с уже известными артефактами. Например, по форме и орнаменту керамики можно понять, к какой культуре она относится, – рассказывает ведущий научный сотрудник ИАЭТ СО РАН, доктор исторических наук Людмила Мыльникова. Но если обнаружены ранее неизвестные объекты или необходимо определить точный возраст, тогда специалисты используют метод радиоуглеродного датирования. Он основан на измерении содержания в материале радиоактивного изотопа углерода по отношению к стабильному изотопу углерода. В двух независимых лабораториях, сначала в Германии, а потом в Новосибирске, были получены схожие результаты по анализу образцов костей животных из ям для заготовки рыбы, которые подтверждают правомерность отнесения неолитического комплекса памятника Тартас-1 к VII тыс. до н.э.».

Непосредственному анализу на масс-спектрометре предшествовала кропотливая работа по подготовке проб из найденных костей животных. Весь многостадийный процесс подготовки образцов проводится в двух лабораториях − лаборатории пробоподготовки и изотопного анализа ИАЭТ СО РАН и лаборатории радиоуглеродных методов анализа НГУ.

«Вначале кости размалывают и из полученного порошка, одновременно очищая его от множества примесей, выделяют коллаген – белок соединительной ткани организма, – рассказывает руководитель лаборатории пробоподготовки и изотопного анализа ИАЭТ СО РАН, кандидат химических наук Екатерина Пархомчук. – Затем этот белок превращают в элементарный углерод, для этого используют разработанный в Институте катализа им. Г.К. Борескова СО РАН абсорбционно-каталитический процесс, который включает каталитическое сжигание пробы в токе кислорода, поглощение выделяемого углекислого газа селективным сорбентом с отделением нежелательных примесных газов, и каталитическое восстановление СО2 водородом до С на порошке железа при 500℃».

В итоге получается порошок, состоящий из «графитоподобных нитей» и железа, который прессуют в двухмиллиметровые мишени и отправляют на УМС-анализ на УНУ «УМС ИЯФ СО РАН».

«Пробы образцов крутятся в ускорительном масс-спектрометре в вакууме несколько часов, за которые весь углерод, включая радиоактивный изотоп углерода 14С, испаряется, – рассказывает главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, академик РАН, доктор физико-математических наук Василий Пархомчук. – Прессованные «графитоподобные нити» распыляются специальными ионами и направляются в тракт ускорительного масс-спектрометра для очистки от ненужных изотопов (ионов, которые рассеялись на атомах остаточного газа и т.д.). В течение определенного времени, около 6–7 часов, 23 образца многократно поочередно подставляются под распылитель, и детекторы определяют соотношение изотопов в каждом образце. Несколько образцов с хорошо известным соотношением изотопов углерода используются как «гирьки» для калибровки. Сравнивая экспериментальные образцы и стандарты, можно определить, сколько лет прошло после гибели живого организма, так как после смерти углеродный обмен прекращается, и радиоактивные изотопы углерода 14С постепенно распадаются».

Результаты, полученные на УНУ «УМС ИЯФ СО РАН», практически полностью совпали с датами, полученными ранее в Центре археометрии им. К. Энгельхорна, что подтверждает правомерность отнесения неолитического комплекса памятника Тартас-1 к VII тыс. до н.э. Этим временем следует датировать и выделенную барабинскую неолитическую культуру.

Вероника Болонева.

Красноярские ученые разработали экспресс-метод на основе биолюминесцентного теста для быстрой и эффективной оценки наличия пестицидов и тяжелых металлов в овощах и фруктах, который дает результат в 10-20 раз быстрее аналогичных способов. Об этом сообщила пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ. 

"Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) и Института биофизики СО РАН предложили сверхчувствительный экспресс-метод для быстрой - 3-5 минут - и эффективной оценки химической безопасности овощей и фруктов. В основу экспресс-метода легло ноу-хау красноярских биофизиков - биолюминесцентные ферментативные тесты, обладающие максимальной чувствительностью к потенциально токсичным веществам", - говорится в сообщении.

Овощи и фрукты аккумулируют потенциально опасные вещества, в том числе тяжелые металлы, из загрязненной почвы. Применяемые в настоящее время классические методы анализа, в частности хроматография и масс-спектрометрия, не позволяют в полной мере оценить потенциальную опасность продуктов питания, а также являются трудоемкими и дорогостоящими. Например, длительность анализа с помощью зарубежных биотестов на основе лиофилизированных (одна из форм сохранения организмов - прим. ТАСС) бактерий составляет около часа. А биотест, основанный на использовании яиц ракообразных, дает результат через 30 минут.

Система светящихся бактерий в этой схеме конструирования биотестов используется в качестве "проявителя" потенциально опасных веществ. Они помогают не только выявить количество загрязняющих соединений, но и адекватно оценить токсическое воздействие, которое эти соединения могут оказывать на организм и живые системы.

"Если при помощи теста удается выявить потенциально опасное вещество - оно влияет на ферментативные реакции и меняет интенсивность испускаемого света. В целом преимущество ферментативных методов токсикологического анализа в том, что можно увеличить чувствительность ферментативной системы к действию потенциально опасных веществ, варьируя условия проведения анализа (меняя концентрацию ферментов и/или субстратов в реакционной смеси)", - цитирует пресс-служба заведующую кафедрой биофизики СФУ Валентину Кратасюк.

В ходе экспериментов ученым удалось показать, что биферментная система светящихся бактерий проявляет высокую чувствительность к пестицидам и ряду металлов: к свинцу, цинку, меди, ртути, алюминию и хрому. Причем на уровне и даже ниже уровня их предельно допустимых концентраций (ПДК) в продуктах питания. Отмечается, что исследование выполнено за счет средств Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки.