Россия решила активно заняться вопросами генетического редактирования. Целью федеральной программы, на которую будет потрачено 111 миллиардов рублей (1,7 миллиарда долларов), является создание в период до 2020 года 10 новых видов генно-отредактированных растений и животных и еще 20 новых видов в период до 2027 года.

Алексей Кочетов, директор расположенного в Новосибирске Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской Академии наук (РАН), приветствовал принятие этой исследовательской программы и отметил, что генетика в России «хронически недофинансируется», и такое положение сохраняется уже в течение десятилетий. Финансирование науки резко сократилось в 1990-х годах после развала Советского Союза, и Россия все еще отстает от других стран в других важных областях: в 2017 году она потратила 1,11% своего внутреннего валового продукта (ВВП) на научные исследования, тогда как Китай направил на эти цели 2,13% ВВП, а Соединенные Штаты — 2,79%.

Однако некоторые специалисты сомневаются в том, что поставленные цели могут быть достигнуты в установленные сроки. Кроме того, они обеспокоены тем, что принятая программа не затрагивает некоторые другие вопросы, в том числе значительные бюрократические препоны.

По-прежнему не ясно, включены ли эти 111 миллиардов рублей в существующий федеральный бюджет развития науки в гражданских областях — в 2018 году он составил 364 миллиарда рублей, и при этом 22 миллиарда были потрачены на генетические исследования, — или речь идет о дополнительных средствах.

Эта программа, которая была представлена в апреле нынешнего года, вызывает интерес еще и потому, что на некоторые генетически-отредактированные продукты не будут распространяться положения принятого в 2016 году закона, запрещающего культивирование генетически модифицированных организмов (ГМО) в России, за исключением работ в исследовательских целях. Раньше не было ясности в том, распространяется ли этот запрет на генетически отредактированные организмы.

Трансгенные отличия

Принятый в 2016 году закон называет генно-модифицированными такие организмы, «которые не могут появиться в результате естественных процессов». Однако в постановлении правительства РФ о новой программе такие технологии генной модификации как короткие палиндромные кластерные повторы или CRISPR-Cas9 (они не обязательно предусматривают использование чужой ДНК) считаются эквивалентом обычных методов селекции.

Это приятная новость для российских исследователей, многие из которых лишались стимулов для работы из-за неопределенности запрета 2016 года. Об этом рассказал один ученый из ведущего института РАН в Москве, попросивший не упоминать его имени из-за опасений по поводу возможных последствий для его профессиональной деятельности.

Формулировки нового постановления соответствуют позиции Министерства сельского хозяйства США, сотрудники которого в прошлом году заявили об отсутствии планов относительно регулирования «растений, которые в других случаях могут культивироваться с использованием традиционной селекционной техники», включая генетически отредактированные виды, хотя ситуация с животными является менее ясной, поскольку эта область контролируется Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США.

В отличие от этого, в постановлении Верховного суда Европейского союза подчеркивается, что генно-отредактированные растения регулируются теми же правилами, что и обычные генно-модифицированные организмы, и это, по мнению многих ученых, будет препятствовать проведению исследований.

Константин Северинов, специалист в области молекулярной генетики, принимавший участие в разработке этой правительственной программы, в беседе с корреспондентом журнала «Нэйчер» отметил, что Россия не находится на обочине в области бурного развития методов CRISPR, и одна из целей этой программы состоит в том, чтобы сделать Россию менее зависимой от импортных продуктов растениеводства.

"Хотя Россия считается житницей, она находится в большой зависимости от импорта, когда речь идет об элитных культурах, и поэтому правительство приняло решение о необходимости что-то делать в этой области», — говорит Северинов, который делит свое рабочее время между Университетом Рутгерса в штате Нью-Джерси и расположенном в пригороде Москвы Сколковским институтом науки и технологий. — К счастью, некоторые члены РАН заявили о том, что использование метода CRISPR-Cas9 — это хорошее дело".

Ячмень и свекла

В этом постановлении упоминаются четыре вида продуктов растениеводства в качестве приоритетов — ячмень, сахарная свекла, пшеница и картофель. Россия является крупнейшим в мире производителем ячменя, а также крупным производителем остальных трех культур. Эти данные приводит Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН.

Программы по разработке генно-отредактированных видов этих культур уже находятся в стадии реализации. Ученые из расположенных в Москве институтов РАН разрабатывают устойчивые к патогенному воздействию виды картофеля и сахарной свеклы. А исследования в области генного редактирования, направленные на то, чтобы сделать ячмень и пшеницу более податливыми для обработки и более питательными, проводятся в настоящее время во Всероссийском институте растениеводства имени Вавилова в Санкт-Петербурге, а также в Институте цитологии и генетики Сибирского отделения РАН.

Однако пока не ясно, смогут ли российские ученые добиться тех целей, которые поставлены в недавно принятой амбициозной программе. Хотя Северинов и надеется оказать помощь в реализации поставленных задач, — однажды он сравнил работу в России с «плаванием в бассейне без воды», — он считает, что эта программа не затрагивает «негуманно плохие» условия работы специалистов в области биологических наук, включая бюрократию и плохое снабжение материалами и оборудованием.

Тот ученый, который попросил не называть своего имени, тоже сомневается в графике реализации новой программы. «Я уверен, что правительство потратит выделенные деньги и заявит о том, что эта программа является огромным успехом. Но я в меньшей степени уверен в том, что в следующем году уже появятся какие-то новые виды. Может быть, это произойдет позднее».

По мнению Кочетова, содержащиеся в новой программе цели являются реалистичными. «Это исследовательская программа позволит получить перспективные продукты — никаких сомнений в этом нет». Он считает, что частные компании могут увеличить финансирование исследований в области генного редактирования, поскольку сейчас закон сформулирован более ясно. Однако он полагает, что некоторые законодательные неопределенности остаются, и поэтому нужно будет ввести дополнительное регулирование для того, чтобы можно было выводить на рынок любые организмы, полученные в ходе реализации этой программы.

И Ли (Yi Li), биолог из Коннектикутского университета в городе Сторрсе, считает запуск этой программы «значительным шагом» как для России, так и для всего мира. По его мнению, это может побудить Китай к увеличению инвестиций в технологии генного редактирования, а также поможет увеличить интерес к подобным технологиям в Соединенных Штатах. «Для европейских стран это может быть весьма интересным развитием, если учитывать решение Европейского суда по поводу генного редактирования», — добавляет он.

Радиация, точнее ионизирующее излучение, невидимо и опасно. Связанные с этим аварии — на Чернобыльской АЭС, Три-Майл-Айленде или Фукусиме — неоднократно приводили к гибели людей, а в истории были совершенно вопиющие случаи вроде употребления солей радия внутрь и масштабного затопления ядерных отходов в море. Однако вместе с реальными опасностями есть и мнимые — вроде старой конторской легенды про излучение от монитора или о том, что кактус помогает от радиации. «Чердак» разобрался с тем, что из них правда, а что — нет.

1. Авария на АЭС в Фукусиме была хуже, чем авария в Чернобыле

Неправда с любой точки зрения. Меньше была суммарная активность выбросов, в окружающую среду попало гораздо меньше долгоживущих изотопов, которые могут загрязнить местность на многие десятилетия. Основной вклад дал короткоживущий йод-131, да и тот рассеялся над Тихим океаном и благополучно распался в безлюдной местности.

Если на АЭС в Фукусиме погибло лишь двое сотрудников, после травм, то только при тушении пожара на ЧАЭС, в острой фазе катастрофы, смертельную дозу получили более тридцати пожарных. Оценки числа пострадавших в результате утечки радионуклидов зачастую различаются на порядки, но Чернобыль бесспорно занимает сомнительное первое место в топ-5 радиационных катастроф. Верно лишь то, что и ЧАЭС, и Фукусима получили по Международной шкале ядерных событий (International Nuclear Event Scale, INES) максимальный результат — семь баллов. Их отнесли к глобальным авариям максимального уровня.

2. При облучении помогают йод и алкоголь

Этот совет следует записать в категорию откровенного вредительства. Йод применяют только в одном случае — если произошел выброс йода-131, короткоживущего изотопа, который вырабатывается в ядерных реакторах. Тогда, чтобы не пустить радиоактивный изотоп в организм, медики могут дать препараты обычного йода, после которого его опасный изотоп начинает усваиваться медленнее.

Как и у любой экстренной рекомендации по противодействию разного рода отраве, у этой есть свои негативные стороны. Людям с неправильно работающей щитовидной железой избыток йода может навредить, но при предотвращения рака щитовидной железы этим пренебрегают, руководствуясь логикой «лучше 10 отравлений на 1000 человек, чем один случай рака на ту же тысячу». Когда никакого йода-131 в окружающей среде нет (его период полураспада чуть больше недели), проблемы остаются, а всякий защитный эффект пропадает вовсе.

Что же касается алкоголя, то он в найденных нами протоколах профилактики лучевых поражений не упоминается вовсе. Конечно, если послушать армейские байки, спирт работает как лекарство вообще от всего. Но в них иногда и крокодилы летают, поэтому предлагаем не мешать фольклористику с биохимией и радиобиологией.

Препараты, которые способствуют выводу радионуклидов, существуют, но у них столько побочных эффектов и ограничений, что мы про них специально не будем говорить.

3. Всю радиацию создал человек

Довольно распространенный миф: как показал опрос Левада-центра, сорок процентов россиян согласились с этим утверждением. Совершенно зря. Радиацией ученые называют множество разных вещей, среди которых та самая, рукотворная и смертоносная радиация не столь уж и заметна. В самом общем смысле слова радиация — это любое излучение, включая безобидный (если не смотреть незащищенным глазом, конечно) солнечный свет. Например, метеорологи употребляют термин «солнечная радиация» для оценки количества тепла, которое получает поверхность нашей планеты.

Также радиацию часто отождествляют с ионизирующим излучением, то есть лучами или частицами, которые способны оторвать от атомов и молекул отдельные электроны. Именно ионизирующее излучение повреждает молекулы в живых клетках, вызывает поломки в ДНК и прочие нехорошие вещи. Это та самая радиация, но и она далеко не всегда рукотворна.

Самым большой источник радиации (далее в тексте она будет синонимом «ионизирующего излучения») — опять-таки Солнце, гигантский термоядерный реактор естественного происхождения. За пределами атмосферы Земли и ее магнитного поля солнечное излучение включает в себя не только свет и тепло, но также рентгеновские лучи, жесткий ультрафиолет и — наиболее опасное для оказавшихся в дальнем космосе — летящие с внушительной скоростью протоны. В неблагоприятных условиях, в год повышенной солнечной активности, попадание под пучок выброшенных Солнцем протонов сулит смертельную дозу облучения за считанные минуты, это примерно соответствует фону вблизи разрушенного реактора Чернобыльской АЭС.

Наша планета тоже радиоактивна. Горные породы, включая гранит и уголь, содержат уран и торий, а еще они испускают радиоактивный газ радон. Жить в плохо проветриваемых помещениях вблизи уровня земли на скальных породах из-за радона чревато повышенным риском рака легких; часть вреда от курения связана с содержанием в дыме полония-210, крайне активного и потому опасного изотопа. Да что там табак! Обычный банан угостит вас примерно 15 беккерелями калия-40: съеденный фрукт даст столько атомов радиоактивного калия, что ежесекундно наш организм будет сталкиваться с 15 реакциями радиоактивного распада! Которые, впрочем, теряются на фоне остальных естественных источников: общая доза облучения от съеденного банана меньше той, которая получается за сутки от всех прочих природных источников, в сто раз.

Разумеется, жизнь в этом радиоактивном мире научилась справляться с подобными неприятностями, и у той же ДНК есть мощнейшие механизмы самопочинки. Уран в граните, радон в воздухе, калий и радиоуглерод в еде, космические лучи — все это составляющие части естественного фона.

4. Микроволновая печь и сотовый телефон могут быть источником радиации

Это верно лишь в том случае, если считать радиацией любое излучение вообще. Как мы уже сказали, широкая трактовка термина «радиация» такое позволяет. Но у ионизирующего излучения и того, что обозначается всем известным символом в виде трехлистника, с микроволнами нет ничего общего. Энергии их квантов недостаточно для того, чтобы оторвать электроны, зато вполне хватает на нагрев всего, что содержит дипольные (имеющие два разноименных электрических заряда внутри) молекулы. Микроволновка прекрасно разогревает воду, жир, а посуду из фарфора или пластика — нет (но ее могут нагреть содержащиеся внутри продукты).

Поскольку в нашем теле много дипольных молекул, микроволновое излучение может нагреть и его. Это, прямо скажем, чревато неприятными последствиями, хотя врачи и умеют использовать такие электромагнитные волны во благо. Медики и биологи спорят о том, как СВЧ-излучение в малых дозах может влиять на человеческий организм, но пока результаты скорее обнадеживающие: сопоставление целого ряда разных масштабных исследований указывает на то, что связи между телефонами и злокачественными опухолями нет.

Только не суйте, пожалуйста, голову непосредственно во включенную печь или под антенну радара. Сделанная из СВЧ-печи самодельная микроволновая пушка (популярное видео в сети; нет, ссылки не будет) уже опасна, и с ней лучше бы не играть.

5. Животные чувствуют радиацию

Полуправда. Ионизирующее излучение может — при достаточной мощности — расщеплять молекулы кислорода в воздухе. В результате появляется специфический запах озона. Некоторые животные с очень чувствительным обонянием могут уловить этот запах. Однако это не избирательное выявление радиационной угрозы, а просто реакция на странный и потому потенциально опасный раздражитель.

Кстати, еще немного о животных. Есть очень старое поверье, пошедшее со времен громоздких электронно-лучевых трубок и мониторов, на верхней поверхности которых мог легко поместиться кот. Именно ему и доставалось ионизирующее излучение: оно возникало при торможении электронного пучка и выходило преимущественно сзади, а не через экран (который был довольно толстым). Впрочем, если вы не кот и у вас не было привычки греться на мониторе, то рентгеновскими лучами от компьютерного дисплея можно было пренебречь.

6. Найденные на свалке предметы могут быть радиоактивны

А вот это правда, пусть такие случаи и редки. Источники излучения иногда забывали в списанных приборах для поиска скрытых дефектов, были зафиксированы случаи потери медицинских источников, а несколько лет назад школьник из Москвы купил на радиорынке рентгеновскую трубку, подключил ее у себя дома и заработал лучевой ожог руки. В Южной Америке отмечен еще более вопиющий эпизод потери больницей светящегося радиоактивного порошка, который местные дети нашли и использовали в качестве грима. Вечеринка закончилась грустно.

Чтобы такого избежать, нужно просто не тащить в дом предметы непонятного назначения и не разбирать на части столь же непонятный металлолом. В конце концов, что такого необходимого в хозяйстве можно найти в подвале больницы?

А если вы считаете себя опытным исследователем заброшенных пространств, то наверняка слышали, что приличный сталкер оставляет после себя объект в том же виде, в котором застал. Без запала залазов, дестроя и сбора хабара. ;)

7. Вошедший в атмосферу спутник с источником радиоизотопов на борту чреват глобальной катастрофой

Судный день после них не наступит.

Этот миф обосновывают тем, что суммарной активности радионуклидов на борту, скажем, советского разведывательного спутника «Бук» теоретически хватит для того, чтобы смертельно облучить большое количество человек. Но, исходя из столь же сомнительной логики, перевернувшийся в кювет грузовик яблок несет угрозу для небольшого городка — за счет цианидов в косточках.

Спутники с радиоактивными материалами на борту уже входили в атмосферу Земли, и никаких жутких последствий после этого не произошло. Во-первых, часть радионуклидов падала компактным блоком, а во-вторых, все, что рассеивалось в атмосфере, распределялось по большой площади.

Безусловно, лучше бы такие спутники на Землю не ронять, без плутония в стратосфере мы прекрасно обойдемся, но и на машину Судного дня космические реакторы никак не тянут.

8. Кактус у монитора спасает от радиации

Один вопрос: как? Даже если допустить, что экран и вправду испускает ионизирующее излучение, как кактус, который даже не закрывает дисплей целиком, может помочь? Втянуть в себя рентгеновские лучи подобно пылесосу?

Рациональное зерно в этом древнем конторском мифе заключается в том, что любое растение немного улучшает микроклимат помещения и просто радует глаз. А держать его рядом с собой приятнее, чем на шкафу.

В последнее время вновь зазвучал вопрос формирования системы здорового питания в нашей стране: в рамках нацпроекта «Здравоохранение» готовится соответствующий законопроект, который хотят вынести на рассмотрение Госдумы еще до летних каникул. Актуальность вопроса очевидна – состояние здоровья людей напрямую связано с тем, что мы едим. К примеру, одним из факторов, способствующих развитию сахарного диабета считается преобладание в рационе продуктов с высоким содержанием углевода, таких, как картофель, хлеб и сахар.

Во всех развитых странах мира на государственном уровне разработаны свои рекомендации по здоровому питанию (которые к тому же регулярно обновляются) и именно они служат для их граждан основным источником информации в этой области. Теперь ожидается, что этот опыт будет внедрен и у нас. Государству значительно дешевле обеспечивать присутствие на продовольственном рынке качественных (с точки зрения биохимического состава) продуктов питания, чем тратить ресурсы на борьбу с болезнями, вызванными ограниченным набором их не всегда биологически полноценных субститутов.

Надо понимать, что нельзя просто скопировать имеющийся опыт у какой-нибудь западноевропейской страны. Чтобы рекомендации эффективно работали, они должны учитывать массу параметров: климат, культурные традиции, пищевые предпочтения, генетические особенности популяции и др. К слову, в ФИЦ «Институт цитологии и генетики» много лет работает лаборатория популяционной генетики, которая как раз изучает генетическое разнообразие народов Сибири, в том числе, как генетические механизмы адаптации к суровым природным условиям отразились на особенностях их рациона.

Второй массив задач, который также необходимо решить на этом пути, связан с интродукцией новых и возвращение старых «забытых» культур для функционального питания, а также выведением новых сортов, богатых жизненно важными ингредиентами.

Комментируя ситуацию, академик РАН Николай Петрович Гончаров (ФИЦ ИЦиГ СО РАН) подчеркнул:

– Сегодня Россия занимает 112-е место в мире по продолжительности жизни, хотя относительно недавно мы занимали достаточно близкие позиции с другими ведущими странами мира – разрыв начал расти как раз, когда там стали уделять большое внимание программам функционального питания.

О том, как можно изменить ситуацию рассказал старший научный сотрудник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (ЦСБС СО РАН) Юрий Валентинович Фотев:

- На сегодняшний день в нашей стране около 90% всего товарного овощеводства представлено всего лишь несколькими культурами, такими как белокочанная капуста, томат, огурец, морковь, свекла и лук репчатый. Столь однообразный рацион ученые предлагают дополнить такими культурами, как спаржевая вигна, момордика, бенинказа (восковая тыква), кивано, китайская брокколи, хауттюйния сердцевидная и другими, показавшими преимущества перед традиционными культурами по содержанию витаминов, антиоксидантов, других жизненно важных компонентов питания, а также макро- и микроэлементов.

Сегодня эти овощные культуры являются для российских граждан малоизвестной экзотикой (хотя в ряде стран именно они составляют основу программ функционального питания). И чтобы работа по их распространению была эффективной, необходимо представить на рынок линейки сортов, адаптированных к российским условиям.

Решить эту задачу в сжатые сроки возможно, используя не только методы классической селекции. Для ускорения, несомненно, потребуется привлечение современных генетических технологий создания нового селекционного материала – основы сортов нового поколения. В том числе освоенными в ИЦиГ СО РАН и ЦСБС СО РАН.

Обеспечением отечественных селекционеров новым селекционным материалом и набором таких технологий и методов занимаются ученые РФ, в том числе в Сибири в Институте цитологии и генетики и Центральном сибирском ботаническом саду. О самых последних результатах своей работы они будут рассказывать на 5-й Международной научной конференции «Генетика, геномика, биоинформатика и биотехнология растений» (PlantGen2019), которая пройдет в Новосибирске в июне этого года. Одна из секций конференции «Селекция XXI века» (руководитель академик РАН Н.П. Гончаров) как раз будет посвящена теме генетических ресурсов растений для селекции и функциональных продуктов питания. С докладами на ней выступят как российские, так и зарубежные ученые (из Австралии, Германии, Турции, Японии и др.), которые поделятся опытом своих стран в решении такого рода задач.

Пресс-служба ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН»

Минприроды России сообщило о подготовке законопроекта, вводящего запрет на продажу одноразовой пластиковой посуды. По аналогии с тем, что был принят в Евросоюзе в прошлом году и начнет действовать в 2021-м. Какие перспективы обещает нам возвращение к многоразовому миру, от которого мы давно отвыкли, выяснил «Огонек».

В мире разворачивается широкомасштабная кампания против пластиковых отходов. Запретительные меры уже приняли или готовятся принять более 40 стран. От полного запрета в перспективе на продажу пластиковых тарелок, ложек, вилок, соломинок для питья, ватных палочек, контейнеров для еды и напитков (именно такой список у Евросоюза) до ввода платы за пакеты из пластика в супермаркетах (то, что уже практикуется в России, хотя у меры нашлось и немало противников, не желающих начинать платить за прежде бесплатную опцию).

Кстати, пионерами в этом деле стали японцы, еще в 1991 году запустившие программу «Принеси свою сумку», она стимулировала покупателей отказываться от одноразовых пакетов на кассе. Впрочем, в мире по-прежнему каждую минуту продается 1 млн пластиковых пакетов, которые в большинстве случаев выбрасываются после одного использования. В перерасчете это в среднем до 500 пакетов на жителя Земли в год. На переработку идет всего 1 процент!

Из последних эко-инноваций: на Лондонском марафоне в конце апреля вместо бутилированной воды бегунам раздавали капсулы с водой, оболочка которых была сделана из водорослей. Другой пример — российские ученые из Сибирского отделения РАН вместе с индийскими коллегами из Университета Махатмы Ганди разработали новый вид биопластика, созданный с помощью бактерии с замысловатым названием Cupriavidus eutrophus B-10646. По идее биопластик, в отличие от пластика из ископаемого топлива, утилизируется без вреда для окружающей среды. Но все это скорее пилотные проекты с прицелом на перспективу.

А что сейчас? СМИ пугают кадрами заваленных мусором пляжей, снимками морских обитателей, страдающих от пластиковых отходов. Тут и морской конек, прихвативший гибким хвостом ватную палочку, и черепаха, запутавшаяся в пластиковом пакете, и кит, погибший от того, что в его желудке скопился пластик,— трагические свидетельства того, что одноразовое потребление ведет человечество к катастрофе.

За последние годы опубликовано множество исследований этой проблемы. Здесь и общепланетарная статистика, и прогнозы — от ООН, данные по регионам и странам — от Еврокомиссии, например, а также расследования неправительственных организаций, прежде всего экологических — типа «Гринпис» и Всемирного фонда дикой природы.
Все они резюмируют: одноразовое потребление связано со стремительным ростом производства пластика в мире и одновременно с увеличением народонаселения.

К середине века его численность, как прогнозируется, достигнет 9 млрд жителей, а выпуск пластмассы возрастет втрое, причем преимущественно за счет спроса на доступные товары из пластика со стороны развивающихся стран. К этому времени на Земле скопится более 33 млрд тонн пластика. Проблема эта затрагивает не только сушу.

Ежегодно в Мировой океан попадает, по разным данным, от 8 до 20 млн тонн пластиковых отходов. Треть мусора оседает под водной поверхностью, именно он образует так называемые мусорные пятна. Самое крупное из них располагается в Тихом океане — его площадь оценивается от 700 тысяч до 1,5 млн квадратных километров. Большая же часть пластиковых отходов оседает на морском дне. В топе океанического пластика — сигаретные окурки, банки из-под напитков, упаковки из-под еды, пластиковые бутылки и те самые пакеты.

Под угрозой оказывается морская фауна. Подсчитано: ежегодно из-за пластикового загрязнения погибают 1 млн морских птиц и 100 тысяч морских млекопитающих. Сегодня на 1 тонну пластикового мусора приходится 3 тонны рыбы, к 2050 году соотношение будет обратным. В зоне риска и человек. Пластик распадается на мелкие гранулы (микропластик), абсорбирующие токсины, их поедает планктон, которым питаются рыбы. По этой цепочке пластик (им «заражена» каждая четвертая рыба) попадает в желудок человека. К чему это может привести — пока предмет научных исследований.

Выход — в возвращении к забытому многоразовому миру, когда предметы жили и служили долго? Уже подсчитано: многоразовая сумка для покупок способна заменить 170 пластиковых пакетов, такая же бутылка для воды — 167 пластиковых, своя термокружка — 500 кофейных стаканчиков, металлическая соломинка для напитков — 540 из пластика, тканевое полотенце — 7,3 тысячи бумажных...

В начале 2000-х годов появилась даже особая философия —- Zero Waste (в переводе — «ноль отходов»), у которой десятки миллионов последователей по всему миру, в том числе и в русскоязычном сегменте интернета. Идеология движения строится в целом на сокращении потребления. А соревнование между участниками Zero Waste идет такое: кто сократит свои отходы до минимума. Так, семья Беа Джонсон вышла на рекорд: литр отходов за год на четырех человек. Как им это удается? Например, они выступают за продукты питания без упаковки. Такой магазин, к слову, есть и в Москве: в нем, допустим, крупы находятся в емкостях, а покупатель насыпает, сколько ему нужно, в принесенную с собой тару. Приоритет у местных продуктов, так как на их транспортировку тратится меньше ресурсов.

Среди других ноу-хау — обмен одеждой, детскими игрушками, бытовой техникой и многим другим. А также возврат к «бабушкиным рецептам» — использованию натуральных веществ в уходе за собой и уборке дома, к примеру, той же соды. У мужчин — отказ от одноразовых станков в пользу металлических бритв. Для женщин — свои приспособления, которыми можно пользоваться многократно.

Впрочем, все это даст эффект только при более масштабных мерах — организации на государственном уровне раздельного сбора мусора и его переработки, а также внедрения эко-инноваций производителями товаров. На недавнем форуме в Париже, посвященном устойчивому развитию и сознательному потреблению, международные компании предлагали свои решения для современного многоразового мира. На нем был представлен, например, прототип кроссовок из переработанного пластика. Появятся они только через два года, но желающие приобрести эту обувь уже есть. Также среди новинок — приложение, которое позволит определять экологичность продукции: потребитель с помощью смартфона считывает QR-код товара и получает данные, собранные благодаря возможностям блокчейна, где и как было получено сырье, произведен и доставлен в точку продажи товар.

Из революционных идей, прозвучавших на форуме,— концепция 50 литров, то есть создание в жилище замкнутой системы водоснабжения, позволяющей очищать воду, использованную для душа, чтобы потом ею помыть посуду. Правда, это потребует перестройки городов на новый лад. В общем, похоже, пора привыкать к тому, что вода из туалета может оказаться в чайнике, пусть и пройдя цикл очистки.

Вместе с маем в Новосибирск по традиции пришли «Городские дни науки», чья программа включает массу интересных мероприятий. Репортажи с некоторых из них мы представляем нашим читателям. Сегодня предлагаем вам узнать, о чем рассказал младший научный сотрудник Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН к.х.н. Иван Меренков в своей открытой лекции «Химия в еде — это нормально?»

Очень многие люди опасаются различных «химических добавок», содержащихся в продуктах питания, а производители активно этим пользуются, делая упор на «натуральность», «органичность» своей продукции. Но хрестоматийный пример с надписью на подсолнечном масле «Не содержит холестерина» (которого, в принципе, не должно быть в этом продукте) доказывает, что часто это лишь маркетинговый ход. Так где же заканчиваются рекламные уловки и начинаются реальные причины для беспокойства о своем здоровье? И так ли опасна любая «химия» в нашей еде?

Начать стоит с того, что химические добавки присутствуют так или иначе практически во всех продуктах, выставленных на полках торговых сетей. Вопрос в том, что мы считаем этой «химией». Если спросить рядового гражданина, где больше «химии» в апельсине или упаковке лапши быстрого приготовления «Доширак», то подавляющее большинство выберет второй вариант. Но с точки зрения науки, «химии» в них одинаково, они оба состоят из нее на 100 %, значение имеет химический состав.

А потому больше значения имеет вопрос – а с какой целью в продукт внесена та или иная добавка, меняющая его обычный («натуральный») химический состав. И еще – а какими реально доказанными побочными свойствами обладает эта добавка.

Ответы на эти вопросы не такие очевидные и простые, как кажется. Например, многие убеждены, что наличие в составе продукта добавок с индексом «Е» априори делает их вредными, а то и опасными для здоровья. Но на самом деле этот индекс означает лишь, что наименование добавки сделано по европейской классификации (отличающейся от американской и ряда других).

Введены они были для того, чтобы упростить жизнь потребителю (да и производителю), поскольку названия многих химических соединений непросто запомнить. Такое, как изоаскорбат натрия. А вот если назвать его Е316, станет намного легче. И, к слову, это не какая-то жуткая отрава, а антиоксидант, который защищает от окисления и изменения цвета мясные и рыбные продукты и нейтрально воспринимается нашим организмом. Ну а первые цифры в этом сокращенном наименовании позволяют специалисту сразу понять, к какому классу относится добавка – консервантам, пищевым красителям и прочее

В Интернете хватает таблиц, где они делятся совсем по другим критериям – канцерогенные, запрещенные и т.п. Что самое интересное, эти таблицы часто содержат вполне правдивую информацию. Как всегда, суть прячется в деталях, в данном случае, ключевую роль играет концентрация добавок в продукте. И снова хрестоматийный пример, соль сегодня – неотъемлемая приправа на столе большинства российских семей. Но в средние века существовал способ казни, когда приговоренного к смерти заставляли съесть стакан соли.

Современные стандарты (как российские, так и подавляющее большинство зарубежных) очень строго регламентируют уровень содержания пищевых добавок в готовом продукте. В качестве иллюстрации Иван Меренков привел известную всем «кока-колу»: если проанализировать ее состав, то самым «вредным» элементом в ней окажется… вода. Пять – шесть литров воды, принятые единовременно, станут смертельной дозой для среднестатистического человека. И, употребляя «колу» человек быстрее примет смертельную дозу воды, чем фосфорной кислоты или любой другой добавки, содержащейся в ней. Другое дело, что воду наш организм и выводит быстрее, и именно накопительный эффект ряда элементов химического состава делает «колу» не самым полезным продуктом.

Но и тут все не просто, поскольку мы потребляем эти элементы из самых разных источников и не все из них столь очевидны как продукты с перечнем «ешек» на этикетке. По словам докладчика, водопроводная вода содержит куда больше свинца, чем губная помада, но объектом расследований на тему опасных добавок обычно становится вторая.

Не стоит забывать и о т.н. ложных корреляциях. Иначе говоря, когда какие-то негативные факторы, связанные с состоянием здоровья или распространением каких-либо заболеваний связывают с употреблением неких пищевых продуктов, но эта связь не подтверждается в ходе последующих проверок. На практике часто случается так, что новость о подозрениях в опасности данного продукта расходится гораздо шире, чем последующие опровержения. Так рождаются мифы. Например, о том, что главный источник эпидемии ожирения (о которой сегодня говорят в развитых странах) – распространение фаст-фуда. Конечно, гамбургеры и пиццу сложно назвать здоровой пищей, но все-таки видеть в них корень всех проблем с лишним весом не совсем правильно. Это как раз пример ложной корреляции, или соблазна «простых ответов на сложные вопросы».

Далее, Иван Меренков предложил рассмотреть ситуацию на примере нескольких групп пищевых добавок с точки зрения функций, которые они выполняют, их необходимости и потенциальной опасности для здоровья потребителя. 

Начал он с ароматизаторов, которые делятся на натуральные (выделенные из природного сырья) и идентичные натуральному (они тоже существуют в природе, но конкретно для этого продукта их синтезировали промышленным способом). Очевидно, что вторая категория обходится производителю намного дешевле. Но насколько сильно страдает от этого покупатель? На деле, если производитель соблюдает требования к качеству, то организм разницы не почувствует, а если мы имеем дело с недобросовестным производителем, то нет разницы, что написано на упаковке, к реальному качеству и безопасности продукта это не имеет отношения.

Есть и третья категория ароматизаторов – искусственные (не имеющие природных аналогов). Но с позиции этих критериев к числу первых «искусственных ароматизаторов» надо отнести жареный кофе, который никак не ассоциируется сегодня с «химией», хотя в природе этот запах не встречается. Так что, искусственный тоже не всегда автоматически означает вредный или некачественный.

Схожая ситуация наблюдается и с другими группами – усилителями вкуса и консервантами. Самый известный представитель первых, глутамат натрия, на деле усиливает только один вкус – умами, который присущ употребляемым нами белковым продуктам (его открыли относительно недавно и теперь общепризнанно считают «пятым вкусом»). Роль этого вкуса – сделать пищу, богатую белком привлекательной для человека, поскольку она является ценным ресурсом для жизнедеятельности организма. Получается, если глутамат натрия добавлять в белковую пищу, то мы будем помогать организму (стимулируя потребления полезного ресурса), а если в другую, то «обманывать» его (и здесь уже все зависит от целей этого обмана). Как бы то ни было, само по себе содержание этой добавки в продукте не добавляет ему вредоносности, а лишь делает его более вкусным для нас.

Напоследок слушателям предложили не допускать так называемой «натуралистической ошибки». Она заключается во мнении, что природа, дескать, не создает ничего вредного. Увы, на самом деле это не так. И не всегда огурец, выращенный в дачном парнике, полезнее произведенного в крупном тепличном хозяйстве. На самом деле, все зависит от того, чем дачник удобрял и поливал свои огурцы (и не всегда это действительно полезнее для наших организмов).

По итогу лекции можно сделать два вывода (которые вовсе не являются чем-то революционным). Первый – важен не столько перечень химических добавок в продукте на магазинной полке, сколько ответственность производителя. И при соблюдении им стандартов качества «химия» не только не причинит вреда, но может улучшить ряд параметров продукта (вкус, аромат, сроки хранения). Если же их не соблюдать, то и «натуральные» продукты могут нанести не меньший вред.

 Правда, как раз это потребители контролировать могут мало. Зато им вполне по силам управлять вторым фактором – а именно сбалансированностью своего рациона. Мы уже не раз поднимали тему функционального питания (и без сомнения вернемся к ней еще). Известно, что чрезмерное употребление картофеля, хлеба и сахара (вполне себе натуральных продуктов) повышает риск развития сахарного диабета. Зато те, кто им страдают, для поддержания нормального состояния здоровья часто вынуждены питаться продуктами, где вместо того же сахара или крахмала содержатся их искусственные заменители. И не так важно, из какого источника в ваш организм попадает то или иное химическое соединение, куда важнее, чтобы соблюдался общий баланс между этими соединениями и уровнем их содержания в организме. И тогда продукты питания будут для вас гораздо полезнее, даже те, что содержат пищевые добавки.

Сергей Исаев

​Ученые Института археологии и этнографии Сибирского отделения РАН обнаружили уникальные украшения из камня в форме полумесяца - луновидные подвески. По мнению ученых, они могли принадлежать древним служителям культа.  

"Одежда из птичьих клювов, каменные лунницы и бронзовые "очки", - в двух захоронениях одиновской культуры возраста около 5 тысяч лет назад на памятнике Усть-Тартасские курганы Венгеровского района Новосибирской области сотрудники Института археологии и этнографии СО РАН обнаружили замечательные предметы, по-видимому, принадлежавшим древним служителям культа", - говорится в сообщении института.

В частности, ученые обнаружили серию разноцветных украшений в форме полумесяца из камня. Такие украшения называются луновидными подвесками и встречаются в некоторых регионах Сибири. Например, в отдельных захоронениях эпохи раннего Бронзового века (3000 лет до н. э. - 1200 лет до н. э.) Прибайкалья, в Минусинской котловине, а также в наскальных изображениях этой эпохи в Горном Алтае. Однако в захоронении одиновской культуры луновидные подвески обнаружены впервые.

Ученые сделали вывод, что в найденном захоронении был похоронен не рядовой представитель одиновской культуры, а служитель культа. У его головы были найдены две скрепленные плаcтинами бронзовые полусферы, которые располагались на глазах погребенного. Кроме того, в погребении были найдены следы органического материала, а также костяная проколка (древний аналог современного шила), а также два предмета неустановленного назначения, похожие на дудочку.

Как пояснили ТАСС в институте, находки были сделаны в ходе прошлого полевого сезона. Тогда же были найдены уникальные захоронения периода бронзового века, основными предметами которых являются артефакты из птичьих клювов. На данный момент ведется их реставрация. Ученые предполагают, что это могли быть доспехи или ритуальная одежда погребенного.

«Мир больше не будет таким, как прежде» - эта фраза из фильма «Послезавтра» одинаково подходит как пессимистам, так и оптимистам. Трактовать ее можно двояко: либо нас ждут моры и глады, либо – счастливое преображение. Но в любом случае в скором времени на Земле уже не будет так, к чему многие из нас привыкли. А вот окажутся ли эти изменения ужасными или, наоборот, - спасительными для людей, всё будет зависеть от того, насколько нам удастся пересмотреть свои подходы к дальнейшему развитию.

Как мы знаем, в 2012 году в Бразилии состоялась конференция ООН по устойчивому развитию (известная как «Рио+20»), на которой было обозначено несколько основополагающих пунктов, направленных на предотвращение экологической катастрофы. В частности, в итоговом документе существует целый раздел, посвященный «зеленой» экономике. По мысли авторов документа, именно упор на «зеленую» экономику позволит развивающимся странам преодолеть нищету без негативных последствий для природной среды.

«Мы признаем важность принятия во внимание возможностей и проблем, а также издержек и благ, связанных со стратегиями развития «зеленой» экономики в контексте устойчивого развития и ликвидации нищеты, с использованием наиболее совершенных имеющихся научных данных и анализа. Мы признаем, что набор мер, в том числе регулятивных, добровольных и иных, применяемых на национальном уровне и согласующихся с обязательствами по международным соглашениям, может способствовать развитию «зеленой» экономики в контексте устойчивого развития и ликвидации нищеты. Мы вновь подтверждаем, что социальная политика имеет жизненно важное значение для содействия устойчивому развитию», - говорится в документе.

Собственно, ту же цель преследует и Парижское климатическое соглашение ООН от 2015 года. Недавний доклад Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), опубликованный в декабре прошлого года, еще раз закрепляет указанные приоритеты. То есть речь идет не просто о декларациях, но и о конкретных решениях, призванных справиться с экологической угрозой. В докладе МГЭИК специально указывается на необходимость внедрять принципиально новые технологии для изменения образа жизни людей. Главной угрозой признается эмиссия углекислого газа, ведущая к катастрофическим последствиям для всей планеты. Соответственно, это потребует МАССОВОГО перехода к принципиально новым технологиям. Именно они должны определить облик грядущего технологического уклада и обеспечить населению Земли устойчивое развитие.

Я специально остановлюсь на этом моменте. Дело в том, что принцип устойчивого развития предполагает совершенно новое понимание научно-технического прогресса. Выражаясь философски, речь идет о принятии принципиально новой парадигмы. По сути, ученым необходимо разрешить одно противоречие – совместить экологические требования с повышением качества жизни для значительной части землян. В старой парадигме данные пункты не совмещались совершенно. Еще полвека назад глобальная экологическая проблема задавала простую дилемму: или технический прогресс, или «возвращение к природе». У нас в стране до сих пор встречаются радикальные «зеленые», предлагающие ради спасения природы ликвидировать науку и промышленное производство. То есть вернуться к сохе.

Принцип устойчивого развития предполагает отход от этих крайностей. Решение экологической проблемы должно идти не вопреки техническому прогрессу, а в его русле. То есть необходимо радикальное изменение технологий, а не отказ от них. Прогрессивный скачок на новый уровень напрямую связан с технологической революцией.  Однако не стоит думать, что такой переход предполагает лишь обычную инженерно-техническую задачу – внедрили новые технологии, и дело с концом. Нет. Как было сказано выше, речь идет об изменении образа жизни людей. Эта задача принципиальная, и решается она только в глобальном социально-культурном контексте. Поскольку речь заходит именно о революции, то здесь необходима как радикальная перестройка сознания, так и появления «новых людей» - носителей этого нового сознания.

Вопрос лишь в том: будет ли эта революция происходить постепенно и сразу на всей планете, либо для нее потребуются живые и наглядные модели, становящиеся локомотивом развития по-новому? В принципе, западные страны в какой-то мере дают пример всему остальному человечеству. Но достаточно ли этого? Нельзя ли осуществить такую революцию даже не в отдельно взятой стране, а на отдельно взятой территории, где проблема устойчивого развития обострилась как никогда, став вопросом жизни и смерти? В случае успеха такая территория как раз и могла бы стать такой наглядной моделью.

То, о чем я сейчас говорю – совсем не абстракция. Мы уже много раз писали об экологической проблеме Байкала. На острове Ольхон как раз сложилась такая ситуация, когда местным жителям придется делать непростой выбор: или прекратить любую экономическую активность под воздействием жестких экологических требований, или осуществить у себя упомянутую технологическую революцию, которая позволит им добиться процветания без ущерба для экологии.

Еще раз напомним, что в решении этой проблемы принимают активное участие сотрудники Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН. Совсем недавно ими была разработана Концепция развития инфраструктуры прилегающих к Байкалу заповедных территорий. Данная работа была выполнена по заказу дирекции Прибайкальского национального парка «Заповедное Прибайкалье». Концепция уже прошла официальное обсуждение и скоро появится в печати.

Основной посыл здесь такой: как применить принцип устойчивого развития (о котором сегодня много говорят на международном уровне) к указанным территориям? У нас в стране много теоретиков, способных рассуждать о высоких материях с разных трибун. Но как перейти от теории к практике, от слов – к делу? Данная Концепция как раз и указывает этот путь. Сегодня на острове Ольхон из-за наплыва туристов экологическая проблема накалилась до предела (а туристы здесь – основной источник дохода для местных жителей). Причем, накалилась она еще и в социальном плане. Дело в том, что на местах контролирующие инстанции решают все проблемы по старинке и без особого напряжения ума. Принцип у них простой – взять всё и запретить. Это ставит местных жителей в сложную ситуацию. В итоге власти получили ответную реакцию, грозящую неприятными эксцессами. Вроде бы, все осознают, что проблему надо решать по-новому, по-современному, но как именно – толком мало кто знает.

Вот здесь-то и понадобились наработки новосибирских ученых. Фактически, местные власти столкнулись с ситуацией, прописанной в упомянутых документах ООН. Еще раз напомню, что в итоговом документе «Рио+20» четко говорится о значении социальной политики, а также о том, что на национальном уровне необходимо принимать определенный набор регулятивных и иных мер в целях перехода к «зеленой» экономике. Наша страна ставит подписи под такими документами, относясь к ним, похоже, как к обычной формальности, без всякого осмысления вытекающих отсюда практических решений. Однако на самом деле международные декларации существуют не ради красного словца, как кому-то кажется. На их основе формируются четкие требования к внедряемым технологиям.

Как отметил сотрудник ИТ СО РАН - автор упомянутой Концепции - Игорь Огородников, итоговые документы саммитов ООН по экологии содержат пункты, прекрасно согласующиеся с вполне конкретными инновационными приложениями. Здесь есть поле деятельности для продвинутых «технарей». По его словам, принципы устойчивого развития реализуются на пути массового внедрения природоподобных технологий, которые мы уже в состоянии опробовать на некоторых проблемных территориях нашей страны.

На практике это означает формирование замкнутых циклов, обеспечивающих положительный экологический след в жизнедеятельности населенных пунктов. Остров Ольхон в этом случае вполне может выступить в роли локализованной модели, где будет отработана вся система жизнедеятельности, соответствующая Шестому технологическому укладу. В Концепции как раз расписан весь алгоритм создания такой модели.

Думаю, необходимо оценить важность данного прецедента. Кому-то кажется, будто проблема Ольхона не выходит за рамки одного отдельно взятого региона. На самом деле, подчеркивает Игорь Огородников, эту проблему необходимо рассматривать в широком, международном контексте. Байкал является уникальным мировым достоянием и в этом смысле он привлекает к себе внимание со стороны широкой международной общественности. Если мы будем решать проблему острова в русле тех целей и задач, которые декларируются международными соглашениями по экологии, то у нас появляется реальный шанс вывести эту тему на международный уровень. Иными словами, Ольхон в состоянии стать наглядным образцом «жизни по-новому» не только для территорий Прибайкалья, но и для всего мира.

К сожалению, пока что многие руководители воспринимают экологические проблемы Байкала как некую локальную задачу, без всяких глобальных проекций. Но такое восприятие ситуации отражает не здравый смысл, а следование старой парадигме, отражает непонимание реальных мировых проблем, за решение которых берутся международные организации. Будем надеяться, что разработанная нашими учеными Концепция прояснит эти важные моменты и станет для российских чиновников, отвечающих за экологию, руководством к действию. 

Олег Носков

Ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) при участии коллег из Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН (ИНХ СО РАН) и Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) определили оптимальные условия для синтеза соединения «кремний-германий-марганец», которое относится к классу магнитных полупроводников. Электрическая проводимость таких материалов меняется под воздействием магнитного поля - благодаря этому свойству они могут применяться при создании квантовых компьютеров, а также спиновых транзисторов и других приборов, работающих на принципах квантовой электроники. Результаты опубликованы в «Журнале экспериментальной и теоретической физики».

Как известно, полупроводники – это материалы, которые занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками: их способность проводить электричество проявляется при определенных условиях, чаще всего – при повышении температуры, а также при добавлении различных примесей. Если такая примесь будет иметь магнитные свойства, в результате возможно получить полупроводник, электрическую проводимость которого можно будет контролировать при помощи магнитного поля. Возможной областью применения магнитных полупроводников может стать так называемые спиновая электроника или спинтроника. В устройствах спинтроники, в отличие от классических электронных приборов, энергию или информацию переносит не электрический ток, а ток спинов (спин – магнитный момент электрона).

Команда новосибирских ученых провела серию экспериментов по изучению структуры и свойств одного из таких соединений, а именно полупроводниковой системы «кремний-германий», легированной марганцем. Специалисты определили оптимальные условия для синтеза и использования магнитных свойств функциональных элементов на базе такой системы.

Синтезирование полупроводниковых материалов проводится на установках молекулярно-лучевой эпитаксии. Такая технология позволяет выращивать кристаллические монослои (слои толщиной в один атом) и дает возможность исследовать их in situ, в процессе роста. «В качестве подложки мы используем стандартные кремниевые пластины, на базе которых монтируется вся микроэлектроника. – рассказывает кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ИФП СО РАН Владимир Зиновьев. На поверхность пластин осаждается германий. Из-за несовпадений кристаллических решеток кремния и германия граница раздела существенно деформируется: после осаждения трёх монослоев германия на абсолютно гладкой поверхности возникают шероховатости – нанокристаллы германия или «квантовые точки». Одновременно запускается процесс легирования марганцем, атомы которого также встраиваются в них».

По словам Владимира Зиновьева, очень важно, чтобы марганец занял строго определенную позицию в квантовой точке - только в этом случае проявятся магнитные свойства. На процесс встраивания влияет концентрация марганца, а также температура, при которой происходит синтез материала. Для того, чтобы определить оптимальные параметры системы, ученые синтезировали серию различных образцов, при этом концентрация марганца менялась от 2 до 20%, а температура – от 400 до 500ºС. В результате было установлено, что оптимальная массовая доля марганца составляет порядка 2%, а температура «приготовления» - 400 ºС.

Образцы исследовали методом EXAFS-спектроскопии на синхротроне ESRF в Гренобле, а также в Сибирском центре синхротронного и терагерцового излучения (СЦСТИ), на накопителе ВЭПП-3. «Основная сложность в изучении строения полупроводниковых материалов связана с тем, что чаще всего это высокодисперсные – состоящие из очень мелких частиц – системы, при этом, от особенностей электронного строения и микроструктуры таких веществ напрямую зависят их свойства. –рассказывает кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ИНХ СО РАН Симон Эренбург.

– Классический рентгеноструктурный анализ для них не подходит – он эффективен только при изучении твердых тел, имеющих повторяющуюся кристаллическую решетку, поэтому для исследования мелкодисперсных соединений, а также растворов мы используем метод EXAFS-спектроскопии. Он позволяет исследовать «окружение» каждого конкретного атома, в данном случае – марганца и германия, что дает нам возможность определить микроструктуру вещества».

Среди первых шести станций ЦКП «СКИФ» - нового источника синхротронного излучения (СИ) на территории Новосибирской области, запуск которого планируется в 2024 году - будет и станция EXAFS-спектроскопии. «Этот метод широко применяется для исследования различных наноматериалов, в том числе и полупроводников, но основная область его применения – исследование структуры катализаторов. - рассказал академик РАН, советник РАН, руководитель ЦКП «СЦСТИ» Геннадий Кулипанов.

- Благодаря большой интенсивности нового источника СИ, в разы увеличится скорость измерения спектров, кроме того исследователи получат возможность наблюдать изменение структуры катализаторов прямо в процессе катализа, in situ».

По словам ученого, новая станция, которая станет базовой для Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, полностью обеспечит потребности Института, которые связаны не только с фундаментальными исследованиями, но и с различными прикладными разработками, в том числе с изготовлением катализаторов для химической промышленности и для частных компаний.

В 1938 году голландский историк и культуролог Йохан Хейзинге выпустил свою знаменитую работу – «Homo ludens» («Человек играющий»). Автор описал пространство человеческой деятельности и культуры как необъятное поле игры. И тем самым стал одним из первых, кто всерьез изучил, какую роль в жизни человека играет такая, казалось бы, несерьезная вещь как игра.

Сейчас такой подход уже не кажется чем-то революционным: играм, в которые мы играем, и их влиянию на развитие цивилизации посвящено достаточно много работ. Происходит и неизбежная в таких случаях специализация: одних интересуют ролевые игры, других – влияние зрелищ на общественное сознание. А в последние годы стало понятно, что компьютерные и видеоигры тоже заслуживают отдельного внимания не только как рыночный продукт, но и как явление. Об этом, в частности, шла речь на очередной публичной лекции в ФИЦ «Институт цитологии и генетики», прочитанной студентом НГУ Михаилом Матыциным.

Правда, как биолог по первому образованию, он назвал свой доклад «Игры – происхождение и эволюция» и начал с игр в мире животных:

– Множество животных демонстрирует игровое поведение, которое обычно связано с обучением или подражанием.

Наблюдая за играми наших «братьев меньших», биологи пришли к выводу, что они играют, поскольку им необходимо тренировать свои физические и социальные способности. Например, сурикаты в такой игровой форме учатся издавать особые звуки, выслеживать врага и другим, полезным для популяции навыкам.

Но можем ли мы сказать, что люди играют с теми же целями, что и животные? В некоторых случаях – да, но не все людские игры фокусируются на тренировке каких-то навыков. Свои варианты ответа предлагали многие философы: одни говорили, что игра – это способ расслабиться, другие видели в игре способ высвобождения лишней энергии или компенсацию нереализованных желаний.

Михаил предложил подойти к этому вопросу с другой стороны и для начала сформулировать некое универсальное определение игры. Для этого он оттолкнулся от определения данного упомянутым выше Хейзинге: «Игра – всеобъемлющий способ человеческой деятельности, универсальная категория человеческого сознания». А главное ее свойство – она должна быть забавной, считал голландец.

– Возможно, его концепция в чем-то устарела, все же прошел почти век, поэтому современные разработчики игр выделяют десять признаков, которыми должна обладать игра, - продолжил докладчик.

Сам он предложил сократить этот список вдвое, выделив главные на его взгляд: люди играют добровольно, по определенным правилам, игры имеют цель, они могут создавать ценности внутри себя и являются интерактивными.

Этим критериям подходит более свежее определение, данное гейм-дизайнером Джесси Шеллом уже в нашем столетии: «Игра – это процесс решения проблемы, который выполняется с игривым (не слишком серьезным) отношением».

Определившись с теринами, Михаил перешел к истории развития собственно видеоигр. Она началась в 1958 году, когда физики Массачусетского технологического университета Уильям Хигинботам и Роберт Дворжак придумали Tennis for two. Это была игра для осциллографа (поскольку ни игровых приставок, ни компьютеров в ту пору еще не изобрели) и заключалась она в перебрасывании мячика через сетку. Ее и сегодня можно легко воспроизвести на любом работающем осциллографе.

Интересно, что сами создатели игры не видели в ней потенциального коммерческого продукта, воспринимая, как еще один способ разнообразить лабораторные будни. И такая ситуация длилась полтора десятилетия. Пока на рынке не появилась компания Atari. Взяв за основу концепцию Tennis’a, в 1972 году компания создала игровой автомат Pong: с помощью двух «джойстиков» игроки перебрасывали мяч друг другу. Собственно, игровые автоматы нельзя считать изобретением Atari, первые прототипы этих устройств появились в конце XIX в Лондоне, а в 1905 году в США создаётся знаменитый Liberty Bell: механический игровой автомат с тремя барабанами, на которых нанесено по пять символов. Но то были азартные игры, а автомат Atari именно видеоигрой. Конечно, и тут у Pong были предшественники, но речь шла об автоматах в публичных местах – торговых и развлектальных центрах и т.п. Atari же, через несколько лет, выпустила его модификацию в виде домашней игровой консоли, которая подключалась к телевизору. Так начиналась эпоха домашних видеоигр.

В последующее десятилетие на рынке видеоигр наблюдался настоящий бум: новые игры появлялись чуть ли не каждый день. Как это часто бывает, дело закончилось (вместе с восьмидесятыми) кризисом перепроизводства и даже ростом общественной неприязни к видеоиграм.

Но видеоигры (с примкнувшими им компьютерными) пережили эту «черную полосу» и сегодня вполне успешно существуют на рыночном пространстве, поделив его между продуктами для консолей, ПК и мобильных устройств. А большинство наших сограждан являются пользователями того или иного игрового продукта.

Они сильно различаются по ряду параметров (дизайн, жанр, требования к системе и проч.), но имеют и ряд общих черт. Практически каждая игра имеет четыре составляющих: механику (правила и ход игрового процесса), технологию (программная реализация идеи), эстетику (вид и ощущение игры) и историю (определенную последовательность игровых событий). Наличие этих общих моментов часто и становится базой для анализа глобальных процессов в игровой индустрии (например, определение трендов текущей игровой эстетики и их влияние на внешний мир, или как развитие технологической составляющей меняет игровую индустрию в целом).

Это важно прежде всего производителям игр, но есть в играх и другие интересные процессы и параметры, которых докладчик тоже коснулся. В частности, того, что лежит в основе т.н. core loop - ядра игрового процесса.

- Его теоретическую основу позаимствовали у известного ящика Скиннера – прибора, созданного для изучения поведения животных, - рассказал Михаил. – А именно, принцип, что игра должна включать в себя действие и награду.

Но поскольку мышление людей устроено несколько сложнее, чем у лабораторных крыс, в игры был добавлен еще один компонент – расширение. Так называют прогресс, который возникает по ходу игры. Возьмем обычную игру-«шутер» (или «стрелялку» - термин прижившийся в отечественной аудитории пользователей). Действием здесь является истребление противников, наградой – получение игрового опыта и игровой валюты. А расширением является возможность (после накопления определенного количества валюты и опыта) повысить свой игровой уровень и улучшить снаряжение персонажа. Обычно этой составляющей в экспериментах с животными не бывает.

И чем сложнее игра, чем больше в ней вариантов для расширения (прогресса), тем больший интерес она вызывает у пользователей. Правда, работает это до определенного предела, после которого игра становится «слишком сложной» и потому невостребованной. Чтобы удержаться в рамках «золотой середины» компании, разрабатывающие игры, берут на работу не только программистов, дизайнеров, тестеров, но и психологов. Ведь то, что игры – это очень серьезно человечество поняло достаточно давно. Просто об этом не принято было говорить вслух. По крайней мере, до Йохана Хейзинге.

Лекция, прочитанная Михаилом Матыциным, содержала массу другой интересной информации, ознакомится с которой довольно просто – она (как и другие лекции проекта) выложена в открытом доступе в Интернете.

Сергей Исаев

Мир стремительно меняется, и только сознание российских руководителей остается неизменным. Такой вывод напрашивается из недавнего доклада исполнительного директора Центра энергоэффективности – XXI век (ЦЭНЭФ-XXI) Игоря Башмакова. Доклад прозвучал в Институте мировой экономики и международных отношений РАН на форуме «Нефтегазовый диалог».

В чем основная суть происходящих в мире перемен? Главный тезис, который отстаивает Игорь Башмаков, коротко звучит так: экономика передовых стран стремительно переходит на траекторию так называемого «низкоуглеродного развития». Россия же топчется на месте, цепляясь за свой нефтегазовый комплекс и всё еще связывая свое развитие именно с ним. Однако, по убеждению Игоря Башмакова, такая стратегия (если это слово здесь вообще применимо) обречена на полный провал ввиду того, что мир уже начал переход на низкоуглеродную модель роста. Соответственно, через пару десятилетий наша «энергетическая держава» не сможет поставлять на мировые рынки что-либо действительно стоящее и востребованное. Традиционные энергоносители будут неизбежно падать в цене. Поэтому наш основной товар, за счет которого мы пока еще поддерживаем более-менее комфортное существование, перестанет давать приемлемый доход. Наша доля в мировом ВВП сократится до одного процента. Соответственно, с нами никто уже не будет считаться. В экономическом смысле Россия станет карликом среди гигантов. Уже в течение десяти лет, отмечает Игорь Башмаков, у нас не происходит никакого экономического роста при существующей сырьевой модели.

Образно говоря, мировая экономика переходит из условной «красной» зоны – в «зеленую». Ускоренно повышается энергоэффективность и осуществляется резкий рост безуглеродных источников энергии. Во всех крупных странах, утверждает Игорь Башмаков, выход на более высокие уровни развития экономики неизбежно сопровождается снижением энергоемкости.

Однако руководство нашей страны, по большому счету, ничего не сделало для того, чтобы вписаться в этот тренд. Поэтому мы рискуем остаться в «красной» зоне. Во всяком случае, с 2008 года мы фактически не наблюдаем каких-либо серьезных подвижек. Мало того, некоторые представители власти пытаются разными способами оправдать такую позицию. И надо сказать, что у нас есть немало скептиков, считающих, будто «зеленая» экономика – это всего лишь дань моде. По их мнению, западные политики, которые поддерживают данное направление, якобы стараются угодить всяким популистам, спекулирующим на теме экологии. Нередко можно услышать о том, что в развитых странах уже началось-де «отрезвление», и недалек тот день, когда всё вернется на круги своя, и традиционная энергетика опять будет в фаворе (а с ней вырастут в цене и углеводороды).

Игорь Башмаков пытается опровергнуть подобные суждения. По его словам, переход на низкоуглеродную модель развития осуществляется в развитых странах довольно интенсивно. Причем, этот разворот начался не вчера. Данная тенденция наметилась уже давно. Так, за период с 1800 по 2017 годы энергоемкость глобального ВВП сократилась в четыре раза (то есть снижалась на 0,7% в год). Отсюда следует, что темпы роста ВВП напрямую связаны с темпами снижения энергоемкости. При этом замещение ископаемого топлива – явление совсем не новое. Как утверждает Игорь Башмаков, если бы энергоемкость глобального ВВП за указанный период не снизилась, то к 2017 году потребление первичной энергии оказалось бы в четыре раза выше. Это означает, что в четыре раза пришлось бы увеличить добычу ископаемого топлива. В этом случае кумулятивное потребление нефти потребовало бы дополнительных 399 млрд. тонн, что на 67% превышает подтвержденные на сегодняшний день запасы «черного золота». То же справедливо и в отношении газа. Что касается потребления угля, то оно привело бы к четырехкратному увеличению выбросов в атмосферу вредных веществ, в итоге из-за загрязнений воздуха мы теряли бы ежегодно от 7,5 до 30 миллионов человек. Если говорить о потреблении биомассы, то ради дров нам пришлось бы пустить под топор все леса.

Но главное, утверждает Игорь Башмаков, если бы энергоемкость глобального ВВП не сократилась, то его показатель на сегодняшний день соответствовал бы 1970 году. Цены на энергию (в условиях предельно ограниченных ресурсов) были бы в четыре раза выше, и в итоге экономическая недоступность энергии полностью остановила бы экономический рост. В качестве наглядной иллюстрации был приведен расчет по Швеции. Так, при сохранении постоянной энергоемкости в течение 1800-2000 годов, ВВП на душу населения в 2000 г. составил бы только 24% от его фактического уровня.

По мнению Игоря Башмакова, в наступившем столетии «фантастический рывок» в будущее связан с возобновляемыми источниками энергии. Благодаря ВИЭ, считает он, свершилась «революция в структуре прироста мощностей электроэнергетики». В результате поднятая в начале XXI века «угольная волна» достигла пика и пошла на спад. На ее место пришла «волна ВИЭ», и теперь уже они, а не газовые ТЭС, закрыли для угольной генерации путь в будущее. На данном этапе структурные сдвиги в балансе мощностей мировой электроэнергетики практически будут определять Китай, Индия, ЕС, США и «прочий мир», - утверждает эксперт. Он указывает на то, что в последние годы на долю ВИЭ приходится две трети прироста мощностей электростанций. Факты здесь таковы. В 2000-2010 гг. выработка электричества на ВИЭ (без ГЭС) росла на 15% в год, а в 2010-2017 гг. – на 20% в год. Доля мощностей ВИЭ к 2017 г. достигла почти 40%.  В 2016 г. впервые мощности электростанций на ВИЭ (включая ГЭС) превысили мощности угольных ТЭС. В 2017 г. впервые мощности электростанций на ВИЭ (уже без ГЭС) превысили 1000 ГВт, или половину мощностей угольных ТЭС, или половину суммарной мощности газовых ТЭС и ТЭС на жидком топливе.

ЕС, считает Игорь Башмаков, служит для нас моделью того, как может разворачиваться процесс снижения роли угольной генерации. В Европе её доля сократилась с 49% в 1979 г. до 21% в 2017 году.  Капитализация энергоснабжающих компаний ЕС с высокой долей активов угольной генерации рухнула на 70% в 2007-2015 гг.   Новым явлением, утверждает эксперт, стала политика 20 стран и трех штатов США по постепенному отказу от угольной генерации к 2030 году.  В Китае также начался сходный с ЕС процесс. В 2013-2015 гг. коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) угольных станций снизился с 57,1% до 44,7%, а в отдельных провинциях – до 21-43%. В последних прогнозах объемы будущего использования угля, в том числе в электроэнергетике, систематически пересматриваются вниз. «Уголь не вернется!» - уверенно констатирует Игорь Башмаков.

Не просматривается радужных перспектив и для «мирного атома». «Развитие ядерной энергетики, - утверждает эксперт, -  никогда не опиралось только на экономические соображения». Однако экономические соображения с каждым разом становятся все более значимыми, отмечает он.

Важную роль в затухании «первой ядерной волны» сыграло уменьшение экономических преимуществ АЭС по сравнению с ТЭС на органическом топливе. Это произошло в результате значительного удорожания строительства атомных станций в условиях снижения (в середине 1980-х годов) цен на мировом топливном рынке.

Некоторые эксперты убеждены, напоминает Игорь Башмаков, что «классические базовые электростанции» – это уже прошлое. Источники энергии становятся распределенными, а электростанции – виртуальными, объединяющими при помощи агрегаторов выработку

электроэнергии на объектах многих потребителей. Понятия «производитель» и «потребитель» электроэнергии становятся все более размытыми. Появляются так называемые «просьюмеры». «Умные» счетчики работают в двух направлениях, учитывая полученную и отпущенную электроэнергию. Началась интеграция систем электроснабжения, теплоснабжения и транспорта. Помимо этого, в современных энергосистемах появляются новые функции: хранение электроэнергии, зарядка устройств внешних потребителей с электрическими аккумуляторами.  

«Тому, кто отстает с развитием ВИЭ сейчас, придется оплачивать более дорогую энергию в будущем. Вполне вероятно, что страны с высокой долей ископаемого топлива в структуре генерации электроэнергии станут в будущем платить более высокую цену за электроэнергию», - заключает Игорь Башмаков. Середина и вторая половина XXI века станут эпохой постепенного заката органического топлива, утверждает он. По его словам, в 2017-2040 гг. суммарные инвестиции в низкоуглеродные технологии составят 40 трлн. долларов.

Спрашивается, какая часть рынка достанется России, если у нас всё еще уповают на углеводородные ресурсы?

Игорь Башмаков заявляет, что пора отказаться от расхожих мифов о том, будто нефть всегда будет главным энергоресурсом и потому углеводороды являются самыми привлекательными направлениями для инвестиций. У нас боятся замедления темпов экономического роста, однако рост экономики России после 2008 г. почти прекратился в условиях сохранения старой сырьевой модели. Фактически мы получили «замороженное десятилетие».

Игорь Башмаков обращает внимание на то, что в России цены на энергию ниже, а доля расходов на энергию почти во всех отраслях промышленности – выше.

Чтобы не отстать от мира,  отмечает эксперт, ВВП России к 2050 г. должен вырасти в 2-2,5 раза. Но такой рост ВВП возможен только за счет повышения производительности всех факторов производства на новой технологической основе. И никак иначе. Этого никогда не произойдет без эффективной модернизации! Сырьевая модель просто перечеркнет все наши потуги на этом направлении. Будущее – только на пути создания «зеленой» экономики.

Андрей Колосов