В мире, по разным данным, от десяти до шестнадцати миллионов человек страдают болезнью Паркинсона, и ВОЗ прогнозирует, что к середине века этот показатель как минимум удвоится. Патология развивается незаметно долгие годы, затем быстро прогрессирует, сокращая продолжительность жизни. Этот недуг неизлечим, поэтому крайне важно диагностировать его как можно раньше.

Нейроны и дофамин

В среднем мозге есть группа нейронов, богатых темным пигментом нейромеланином, — черная субстанция. Их отростки достигают других отделов мозга, в первую очередь стриатума (полосатого тела). Здесь они выделяют дофамин — сигнальную молекулу, регулирующую работу мышц. Если его синтез и обмен в норме, мышцы своевременно сокращаются и расслабляются, нет — их тонус повышен.

Гибель нейронов в черной субстанции ведет к постоянной нехватке дофамина и, как следствие, тяжелому нарушению двигательной функции — болезни Паркинсона. Ее симптомы — проблемы с координацией, скованность движений, замедленность, сутулость, тремор конечностей.

Заболевание быстро прогрессирует, лечению не поддается, заместительная терапия лишь временно улучшает состояние. Человек постепенно превращается в инвалида, его ждет преждевременная смерть. Болезнью Паркинсона страдали многие известные люди — в том числе американский боксер Мухаммед Али, советский актер Михаил Ульянов, папа римский Иоанн Павел II. Недавно об этом диагнозе сообщил британский рок-певец Оззи Осборн.

Сложности ранней диагностики

Некоторые признаки болезни Паркинсона проявляются за несколько лет до явного нарушения движений. Пропадает обоняние, в фазе быстрого сна человек сбрасывает предметы с тумбочки, задевает спящего рядом, может свалиться с верхней полки в поезде. Каждый из этих симптомов характерен для множества патологий, но в совокупности они указывают на скрытое течение болезни Паркинсона (домоторную фазу).

Уточнение диагноза занимает несколько месяцев или даже лет. В спорных случаях прибегают к позитронно-эмиссионной (ПЭТ) или однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ).

"Вводим в организм радиоизотопные препараты, они включаются в метаболизм нейронов, синтезирующих дофамин. Сканируем мозг и смотрим, как идет синтез. Эти методы позволяют поставить диагноз за несколько лет до двигательных нарушений", — рассказывает профессор, член-корреспондент РАН Сергей Иллариошкин, руководитель отдела исследований мозга Научного центра неврологии.

Правда, сделать ПЭТ и ОФЭКТ удается очень редко: эти процедуры главным образом предназначены для онкологии. Более доступны транскраниальная сонография (УЗИ головного мозга) и МРТ на аппаратах с высокой интенсивностью магнитного поля, тоже фиксирующие признаки деградации черной субстанции. Однако у всей нынешней диагностики болезни Паркинсона общая проблема — она эффективна только в сочетании с клиническими симптомами.

Как любая нейродегенеративная патология, связанная с гибелью определенной группы нейронов, болезнь Паркинсона очень коварна. Все начинается в относительно молодом возрасте и медленно развивается долгие годы, не давая о себе знать. Виной тому — исключительная пластичность мозга. Чтобы компенсировать потерю нервных клеток, оставшиеся работают активнее — больше генерируют дофамина, нейроны-мишени становятся чувствительнее к нему, и только когда все возможности исчерпаны, нервная система выходит из строя с очевидными симптомами.

"Клиника возникает после гибели 50-55% клеток в черной субстанции. Лечить уже поздно. Поэтому и превентивная терапия, такая как антиоксиданты и прочее, неэффективна. Ее надо применять, пока погибло не больше 15-20% нейронов. Но как распознать патологию на этой стадии? Отсюда идея биомаркеров — веществ в организме, указывающих на патогенный процесс или предрасположенность к нему задолго до клинических симптомов", — объясняет профессор.

РНК как биомаркеры

"Одна из серьезных проблем любой нейродегенеративной патологии в том, что для исследования доступна, по сути, только кровь пациентов. Конечно, много работ с мозгом умерших, но искать там маркеры ранней стадии заболевания не очень правильно после многих лет болезни, ее активного лечения, на фоне других частых, характерных для пожилого возраста заболеваний — сердечно-сосудистых, рака", — говорит доктор биологических наук Петр Сломинский, заведующий лабораторией молекулярной генетики наследственных болезней в Институте молекулярной генетики РАН.

Его группа ищет в крови пациентов молекулы — предвестники болезни Паркинсона: микро-РНК, мРНК.

"Гибель нейронов в черной субстанции сопровождают выраженные изменения в экспрессии генов, и мы предполагаем, что то же самое происходит в клетках крови. Гипотеза основана на том, что в лимфоцитах периферической крови экспрессируется ряд генов, связанных с обменом дофамина", — уточняет ученый.

Расчет на то, что гематоэнцефалический барьер — условная граница, запрещающая обмен веществами между мозгом и остальным организмом, — не такой уж непроницаемый и деградация черной субстанции как-то отзовется в периферической крови. Задача — определить группу генов, которые по-разному действуют у больных и здоровых, сравнив их транскриптом — всей совокупностью РНК клеток.

"Для такого исследования особенно подходят образцы крови людей на самой начальной стадии заболевания — до лечения, возможно, влияющего на экспрессию генов. Поэтому пробы берут у пациентов с диагнозом "предполагаемая болезнь Паркинсона" и, через несколько месяцев, — у тех, кому диагноз подтвердили", — продолжает он.

Чтобы создать полноценную панель биомаркеров, нужно много образцов. Идеально было бы наблюдать большую группу людей, регулярно тестировать, выявлять группы риска и потом сравнивать с теми, у кого диагностируют болезнь, а это один процент среди лиц старше 60 лет, независимо от места проживания, этнического происхождения. Поэтому исследование должно быть длительным — необходимо следить за состоянием человека как минимум несколько лет.

Проблема еще и в том, что анализы микро-РНК и мРНК пока неудобны для профилактического скрининга в клинических лабораториях. Требуется ПЦР, а это время, достаточно дорогое оборудование, трудоемкие процедуры. Надежда на то, что когда специфичные для болезни Паркинсона молекулы найдут, появятся и доступные методы их исследования — с учетом того, какой мощный рывок происходит сейчас по экспресс-тестам РНК-содержащих вирусов.

Хор генетических мутаций

В мозге много белка альфа-синуклеина, который участвует в обмене сигналами между нервными клетками, но все его функции не до конца понятны. В здоровых нейронах этот белок, отработав, разрушается, при патологии же накапливается, его длинные нити — фибриллы слипаются в конгломераты (тельца Леви) и становятся токсичными. Мутация в гене альфа-синуклеина приводит к одной из наследственных форм болезни Паркинсона.

Примерно в одном случае из десяти у этой патологии генетические причины. Чаще всего это мутации в генах LRRK2 или PARK8, кодирующих соответственно белки дардарин и паркин. Они вовлечены в многие биохимические процессы в разных типах клеток, но почему-то сбой в них оборачивается образованием телец Леви и гибелью в первую очередь дофаминергических нейронов в черной субстанции.

"Очевидно, белок альфа-синуклеин важен для патологии, но в нем ли первопричина? Есть заболевания, когда он тоже откладывается, например слабоумие с тельцами Леви, — вступает в разговор доктор биологических наук Мария Шадрина, коллега и соавтор Сломинского. — Тут немало параллелей с болезнью Альцгеймера, которая встречается несколько чаще, чем Паркинсона. Там также гибнут нейроны определенного типа, холинергические в гиппокампе, а в мозге накапливается белок бета-амилоид. И эта болезнь скрытно развивается много лет, прежде чем у человека ослабеют память и другие когнитивные функции".

В гипотезах, объясняющих возникновение обеих болезней, недостатка нет. Это и нейровоспаление, запускаемое перенесенной в молодости вирусной инфекцией, и нейротоксины в окружающей среде, например гербициды, и модный сейчас микробиом кишечника, который подозревают в порче альфа-синуклеина.

Проверить все это в эксперименте не так-то просто. Грызуны — излюбленные лабораторные модели биологов — не болеют Паркинсоном.

"Чтобы имитировать болезнь, мыши вводят токсин и уже через шесть часов наблюдают гибель нейронов в черной субстанции, резкое снижение дофамина. У человека эта стадия длится десятки лет. С другой стороны, на грызунах можно промоделировать наследственные формы заболевания, введя в геном мутации", — поясняет Сломинский.

Эксперимент с близнецами

Сейчас ученым представился уникальный шанс — среди пациентов на Дальнем Востоке нашли троих с монозиготными близнецами, не болеющими болезнью Паркинсона.

"Они росли вместе, живут в одном регионе, работа не связана с токсинами. ДНК идентичные, так что если и есть генетическая предрасположенность, то на нее наложились другие факторы", — говорит Мария Шадрина.

Задача — проанализировать транскриптом близнецов, найти гены, которые экспрессируются у них по-разному, установить регулирующие их микро-РНК и связать с болезнью Паркинсона. Однако вопрос о первопричинах патологии остается открытым.

"Одно из объяснений — митохондриальный геном, который передается от матери. У близнецов он разный. Митохондрии размножаются в клетке простым делением и быстро мутируют. Как раз изменение в энергетике клетки, за которую отвечают митохондрии, — один из признаков болезни Паркинсона, — приводит пример Сергей Иллариошкин. Он не исключает и того, что у второго близнеца болезнь проявится позднее. — Мы можем проверить его на ПЭТ, сделать ЭЭГ-видеополисомнографию, чтобы посмотреть реакции в фазе быстрого сна, оценить структуру нигросомы (скопления дофаминовых нейронов) по данным 3-Тесла МРТ в новом режиме. Не исключено, что болезнь уже развивается. Такие примеры есть".

Как растят нейроны

Плюрипотентные стволовые клетки также позволяет исследовать болезнь Паркинсона. Фактически это зародыши, способные превратиться в любой вид зрелых клеток, в том числе нейроны.
Раньше стволовые клетки брали из абортивного материала, плаценты. Теперь, благодаря открытию японского ученого Синьи Яманаки, их можно получить из ткани взрослого человека. Надо немного похимичить в лаборатории, чтобы искусственно состарить, и пожалуйста — зрелые нейроны в чашке Петри. Других вариантов взять их у живого пациента нет.

"Мы создали первую в России коллекцию клеточных линий от пятидесяти пациентов с болезнью Паркинсона. От трех уже есть индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Имеются и трансгенные нейроны, в ДНК которых с помощью системы CRISPR-Cas9 вставили биосенсоры. Они подсвечивают разные процессы на клеточном уровне, например накопление активных форм кислорода", — рассказывает Сергей Медведев из лаборатории эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО РАН.

Вместе с коллегами из Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова и Международного томографического центра СО РАН они на таких искусственных нейронах черной субстанции испытают потенциальные лекарства, замедляющие их гибель, ищут генетические факторы болезни и биомаркеры.

Нагрузочный тест

"Еще ни одного человека не вылечили от болезни Паркинсона. Мы не можем остановить гибель нейронов, потому что не знаем причины. А их может быть огромное количество. Стратегия борьбы направлена на раннюю диагностику и превентивную нейропротекторную терапию, чтобы максимально замедлить процесс. Идеально, если порог гибели нейронов, при котором проявляются клинические симптомы, — это потеря 70-80 процентов дофамина, наступит в возрасте 120-150 лет. Человек будет болеть, но качество жизни останется приемлемым", — рассуждает академик Михаил Угрюмов, заведующий лабораторией нервных и нейроэндокринных регуляций Института биологии развития имени Н. К. Кольцова РАН.

В его лаборатории получают мышей с самой ранней стадией болезни Паркинсона. Затем в их крови ищут совпадения с потенциальными биомаркерами, обнаруженными в крови пациентов с подтвержденным диагнозом.

"Известны десятки биомаркеров и ни одного специфичного, поскольку находим их и при других заболеваниях. В любом случае нужно использовать набор маркеров, но даже по ним диагноз все равно не будет окончательным", — отмечает исследователь.

Он предлагает создать нагрузочный тест для выявления болезни. В психиатрии и неврологии этот подход не используют, а в других областях медицины — вполне. Например, есть тест толерантности к глюкозе при диагностике сахарного диабета.

Ученые уже подобрали вещество, которое блокирует синтез дофамина в мозге и дозу, временно усиливающую симптомы при патологии, без побочных эффектов. Эксперименты на мышах прошли успешно, теперь вместе коллегами из Тайваня исследователи готовят испытания на приматах.

"Есть основания считать, что эта диагностика будет специфична", — подчеркивает академик.

Неудача клеточных технологий

В отличие от клеток кожи или крови, нейроны в головном мозге не возобновляются. Они образуются у эмбриона в возрасте от восьми до 15 недель. По мере старения организма гибнут: в среднем каждые десять лет мозг лишается четырех процентов нервных клеток.

При нейродегенеративном заболевании, по неизвестным пока причинам, скорость гибели нейронов увеличивается в разы. И хотя в гиппокампе и стриатуме есть стволовые клетки-предшественники, доказать, что они замещают погибшие, не удалось.

В начале 1990-х с развитием клеточных технологий возникла идея пересаживать пациентам донорские здоровые нейроны.

"Шведский профессор Андрес Бьорклунд провел эксперименты на мышах, у которых нейротоксинами вызывали болезнь Паркинсона. Однако пересаженные от здорового животного нейроны погибали. Тогда он пересадил больным грызунам нейроны от эмбриона, и у них восстановилось поведение. Это был триумф", — вспоминает Михаил Угрюмов.

На этой волне Бьорклунд запустил в ЕС программу клинических испытаний клеточных технологий для лечения болезни Паркинсона. В ней участвовали шесть стран. Угрюмов руководил научной группой из России. Всего у нас выполнили 13 операций по пересадке нейронов.

"Брали абортивный материал, вырезали ту область мозга, где должны были сформироваться дофаминергические нейроны, делали суспензию и вводили пациенту туда, где был дефицит дофамина. Операция нетравматичная, под местной анестезией. За десять лет во всех европейских странах — участницах консорциума собрали большой материл. Состояние пациентов улучшалось, но через полгода болезнь возвращалась", — говорит ученый.

В США получили те же результаты. Усовершенствование клеточных технологий ситуацию не изменило.

"Везде применяют одну методологию: испытывают терапию на грызунах, потом на людях. Картина общая: стопроцентный успех на животных, никакого стойкого эффекта на людях", — резюмирует академик.

Мозг человека слишком сложно устроен, полагает он. Нейроны нельзя пересадить в черную субстанцию, где для них подходящая окружающая среда, потому что во взрослом мозге они не смогут прорасти в другой отдел. Поэтому их имплантируют сразу туда, где требуется дофамин, — в стриатум.

Мозг мыши залит разными сигнальными веществами, все нейроны работают в этом коктейле. У человека нейроны специализированы, у них свои сигнальные вещества, причем доставка их должна быть направленной.

Нейрон управляется не по всей поверхности, а в точках — синаптических контактах. И каждый связан с десятью-пятнадцатью тысячами других строго определенных нейронов. Все это должна заново сформировать клетка, которую пересадили. В ближайшие лет пятьдесят, по мнению Михаила Угрюмова, эта задача, скорее всего, неразрешима.

Иллюстрации РИА "Новости"

Мы уже неоднократно сообщали о важном научном эксперименте в сфере биотехники, который уже не первый год осуществляется на территории заказника «Кирзинский». Собственно, все начиналось как раз с поддержки популяции косуль и других копытных. Первые результаты оказались весьма обнадеживающими: зиму животные перенесли очень даже неплохо. Последовательно внимание перемещалось и на другие виды животных, в том числе – и на певчих птиц. Минувшая зима стала своего рода экзаменом на проверку эффективности применяемой технологии. Ведь даже старожилы не припомнят у нас таких гигантских сугробов. Для косуль эта зима могла стать трагической, ибо найти корм под столь огромным слоем снега в диких условиях фактические не реально. По идее, массовая гибель напрашивалась сама собой. Но, судя по этому репортажу, технология не подкачала – «экзамен» сдан на хорошую оценку.

На территории Западной Сибири за период последнего десятилетия наблюдается активное формирование нового климатического цикла, который проявляется в обильном выпадении снега в зимнее время. Наглядным подтверждением тому явилась прошедшая зима. Так, на территории заказника «Кирзинский» в текущий зимний период вертикаль снежного покрова превысила ВСЕ АНОМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ и достигла уровня от двух до двух с половиной метров!

Данное обстоятельство является смертельной угрозой для сибирской косули (Capreolus pygargus), которая полностью лишена возможности добывать подснежные корма. В этих критических условиях вынужденного голода и высокоснежной среды, которая, к тому же, блокирует возможность перемещения косули, животные быстро слабеют, наступает крайняя степень их истощения – кахексия, которая нередко вызывает массовую гибель этого биологического вида в природе. Так, по данным Западно-Сибирского отделения ВНИИОЗа им. Б.Житкова, падеж косули от голода на территории Новосибирской области за минувшую зиму составил более 7,5 тысяч особей.

С учетом этих негативных тенденций в Кирзинском заказнике еще в 2010 году была разработана собственная концепция биотехнических мероприятий, которая уже на протяжении многих лет эффективно защищает популяцию сибирской косули от массовой гибели.

Квинтэссенцией новых подходов являлся отказ от применения устаревших фрагментарных приемов биотехнии в зимней поддержке животных. Ставка была сделана на создание крупных кормовых территорий для всех представителей диких парнокопытных: лось, кабан, косуля, которые имели бы возможность на протяжении всего зимнего цикла получать кормовые ресурсы в полном объеме.

Основополагающим вектором в реализации этой идеи явился метод восстановления земель сельскохозяйственного назначения через технологии рекультивации. Для решения этой масштабной задачи в заказнике было сформировано первое в заповедной системе России аграрно-биотехническое подразделение. Министерство природных ресурсов и экологии РФ выделило необходимые финансовые ресурсы для приобретения тракторной техники и комбинированных сельхозагрегатов. В кратчайшие сроки в заказнике были рекультивированы и введены в биотехнический оборот более 700 гектар пахотных земель, на которых была произведена разбивка кормовых полей площадью от 20-30-ти до 50-70-ти гектаров.

«Следует отметить немаловажный и интересный факт, что весь аграрный цикл работ, все сельхозоперации выполняли инспекторы заказника, имеющие опыт работы в сельском хозяйстве», - проинформировал заместитель директора заповедника «Саяно-Шушенский» по охране территории заказника «Кирзинский», кандидат биологических наук Вячеслав Ермолик.

Для зимней подкормки был произведен подбор кормовых культур и растений по принципу их наибольшей доступности в условиях аномального снежного покрова и с учетом особенностей физиологии пищеварения сибирской косули. Исследовались критерии неприхотливости и засухоустойчивости биотехнических растений, а также высокая питательная ценность с учетом физиологических особенностей рубцового пищеварения жвачных. Отобранные кормовые продукты обладали сбалансированным набором витаминов, микроэлементов и биологически активных веществ, необходимых для косули. В результате проведенных исследований был составлен оптимальный биотехнический перечень кормовых культур и растений, в который вошли подсолнечник, овес, горох и люцерна.

В данном реестре особо следует выделить подсолнечник. Высота данного растения составляет 120 см и выше, что является ценным биотехническим параметром этой культуры, так как её верхняя кормовая часть в виде корзинки с семенами практически всегда находится поверх снегового покрова, оставаясь абсолютно доступной для зимнего питания сибирской косули.

«Многолетние опыты биотехнии на территории заказника эмпирически подтвердили научный постулат, что наиболее эффективной и доступной биотехнической культурой для сибирской косули в период аномального снежного покрова является подсолнечник. Поля с подсолнечником стали эффективной кормовой основой процесса зимнего питания для крупных группировок косули, зимующих на территории заказника», - резюмировал Вячеслав Ермолик.

Научно обоснованная интегрированная система биотехнических приемов работает стабильно, эффективно и обеспечивает надежную кормовую защиту для всех популяций диких копытных. Новые технологии биотехнии ликвидировали проблему зимнего голода и снивелировали угрозу массовой гибели косули на территории заказника «Кирзинский».

По материалам Пресс-службы заповедника «Саяно-Шушенский»

Фото: В. Ермолика, М. Вершинина, из архива заказника

​Кандидат биологических наук, сотрудник факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ им. М. В. Ломоносова и Института биоорганической химии РАН Артур Залевский в интервью Indicator.Ru рассказал о «синусоидах» в карьере биолога, о проклятии «тыжбиоинформатика» и о невзятых рубежах научпопа в России. 

— Биоинформатика — междисциплинарная область, которая требует разбираться и в программировании, и в биологии. Кто и как в нее приходит и каким был ваш опыт? 

— Я попал в биоинформатику совершенно случайно. В школе мне хотелось заниматься созданием каких-нибудь киборгов, вживляемых имплантов, например чипов, которые можно будет один раз вставить в голову и уже не запоминать правила русского языка, а сразу писать без ошибок. Конечно, к этому меня подталкивала любимая научная фантастика. И в какой-то момент я узнал, что в МГУ есть факультет биоинженерии и биоинформатики. Советоваться на эту тему мне было не с кем, и я решил, что буду учиться там. Но когда я поступил, выяснилось, что в реальности биоинженерия сегодня — это в основном генетические манипуляции в лучшем случае на уровне достаточно простых организмов, таких как кишечная палочка или дрожжи. Я был, конечно, немного разочарован: шел в одно место, оказался в другом. Но мне в целом здесь понравилось. 

В России под биоинформатикой понимают достаточно узкую область, связанную в первую очередь с обработкой геномных данных, и изучение структур биологических молекул. Но в мире к ней относят и огромное количество других областей, связанных с обработкой любых биологических данных с использованием информационных технологий. Потому в биоинформатику сегодня приходят физики, математики, химики, люди из смежных областей биологии, программисты в широком смысле слова. При этом профессиональные знания именно в области биологии для биоинформатики очень важны: если вы не понимаете, какую биологическую задачу решаете, какие данные и почему анализируете, то на выходе получите бессмысленный мусор. 

— Но ведь среди биоинформатиков существует разделение, когда одни больше занимаются созданием методов анализа данных, а другие применяют эти разработки к излюбленной биологической проблеме? 

— Безусловно. На любой конференции доклад может вас зацепить либо биологической проблемой, изучение которой вам интересно, например старением; либо биологическим объектом, с которым вы тоже работаете, допустим мышами или нематодами C. elegans; либо по методам, при помощи которых этот объект и проблема изучаются. И разные группы действуют по-разному. Одни смогли поставить свою уникальную биологическую модель, лучше всех научились разводить каких-то животных и всевозможные методы «натравливают» на них. Например, у нас на факультете есть колония голых землекопов. А есть группы вроде нас, скорее с методологическими компетенциями. Мы умеем моделировать биологические молекулы при помощи разного набора методов на масштабах от химических реакций до сборки наноконтейнеров при помощи технологий ДНК-оригами. И к нам приходят люди с совершенно разными биологическими объектами и задачами, которым нужен конкретный метод. Но часто в одной и той же группе совмещаются оба направления. То есть у вас есть некая магистральная тема или задача, а вокруг нее вы нарабатываете методы. 

— А что вело вашу работу с момента, как вы вступили в эту научную область, — разработка методов или интерес к одной биологической проблеме? 

— Сложный для меня вопрос. Моя «детская травма», студенческая и диссертационная, связана с тромбином. Это ключевой белок в каскаде свертывания крови, в принципе, один из самых изученных белков в мире. Но, на удивление, с ним до сих пор связано несколько загадок. Я занимаюсь одной из таких проблем: почему-то тромбин по-разному ведет себя в зависимости от присутствия иона натрия. Казалось бы, натрий всегда есть в нашей крови, но все равно поведение тромбина меняется. Уже лет десять я бьюсь над этим. Мы применяли к тромбину самые разные методы, в том числе свои новые технологии. Например, разработали пайплайн для моделирования химических реакций; в нем используются, конечно, и инструменты других групп, но мы их скомпоновали со своими и теперь применяем этот же пайплайн к другим объектам. Например, к ферментам, которые должны препятствовать отравлению боевыми химическими отравляющими веществами. Тромбин я на какое-то время бросал, занимался другими задачами, потому что уже невозможно работать с ним, когда так долго не получается результат. Мне удалось разработать метод, который позволяет нам изучать взаимодействие комбинаторных пептидных библиотек (пептиды — это короткие белки, состоящие из трех-четырех аминокислот) с разными биологическими молекулами. И оказалось, что этот метод я могу снова применить к тромбину, получить новые знания, новые гипотезы, которые, судя по всему, оправдываются. Мне кажется, многие движутся по такой же синусоиде: у вас есть объект, вокруг которого вы бьетесь, рано или поздно вы отвлекаетесь от него, работаете над новыми идеями, создаете новые методы и возвращаетесь к нему с ними — а вдруг он сдастся на этот раз? 

— Возвращаясь к биоинформатике как области: встречается мнение, что в России она развивается неплохо в том числе потому, что на нее не требуется столько средств, как на содержание экспериментальных животных и остальные составляющие мокрых лабораторий. Верно ли это, или биоинформатика тоже достаточно дорогая область? 

— Могу ошибиться в цитате, но, кажется, однажды Михаил Гельфанд и Константин Северинов даже призывали (наполовину в шутку, конечно) отказаться от финансирования мокрой науки в Российской Федерации — с учетом того, сколько к нам идут реагенты, проще все деньги вложить в биоинформатику и стать лидерами в ней. Сложно комментировать это, потому что я не знаю точной стоимости мокрых лабораторий. В целом, конечно, компьютеры дешевле. Но есть обратная сторона, которую, к сожалению, многие выступающие с позиций «дешевой биоинформатики» не учитывают. Биоинформатика — это не просто «поставьте компьютер и считайте». Построить нормальный вычислительный кластер, инфраструктуру, пригодную для биоинформатики, — отдельная сложная задача. И его поддержка тоже стоит денег: это и ремонт, и оплата сотрудников, причем такие специалисты стоят дороже, чем в обычной техподдержке. И иногда компьютеры внезапно ломаются, большие компьютеры ломаются сильно, могут простаивать неделями и месяцами. В это время простаивает вся группа ученых, но им нужно по-прежнему платить. А чтобы работа останавливалась меньше, нужно больше денег вкладывать в резервирование, в квалифицированных специалистов… Как правило, в рассуждениях о «дешевой биоинформатике» люди не учитывают реальную стоимость вычислительной инфраструктуры, на которой можно делать исследования мирового уровня. Но самое важное даже не это. Биоинформатики, как ни крутите, должны оперировать какими-то данными. Конечно, сегодня есть открытые базы биологических данных, но на них уже «пасутся» люди со всего мира, включая огромное количество биоинформатиков из Индии и Китая. Поэтому только на собственных данных можно сделать качественную науку, которая пойдет в топовые журналы. А чтобы их получить, нужны или хорошо настроенные коллаборации за рубежом, или собственные экспериментальные лаборатории. 

— А как у вас построен процесс получения собственных данных? С кем из экспериментаторов вы сотрудничаете? 

— Расскажу о нашей группе вычислительной биологии факультета биоинженерии и биоинформатики. У нас максимально тесная коллаборация с несколькими лабораториями в Институте биоорганической химии академиков Шемякина и Овчинникова РАН, в частности с группами Ивана Смирнова и Александра Габибовича Габибова. С ними мы разрабатываем антидоты к химическому оружию, изучаем механизмы антибиотикоустойчивости и ее преодоления. У них огромные компетенции по высокопроизводительным мокрым методам, что позволяет накапливать большое количество данных. Вместе мы публикуем высококлассные статьи, а в перспективе, надеюсь, получатся и реальные продукты для фармрынка. Плюс у нас есть коллаборации с Сеченовским университетом, в частности с Институтом молекулярной медицины. Там мы тоже моделируем для коллег молекулы, а они проверяют их экспериментально. И, конечно же, у нас много коллабораций внутри МГУ. Например, я участвую в проектах группы Марины Борисовны Готтих, которая занимается изучением вируса иммунодефицита человека. Для успешного встраивания в геном вирус использует некоторые наши собственные клеточные механизмы, и сейчас мы работаем над тем, как ему можно в этом помешать. И еще у нас есть ряд прикладных проектов. Например, для одного небольшого фармстартапа мы тоже придумываем молекулы, которые, в идеале, помогут бороться с тревожностью и депрессией. Так что нам повезло сформировать свою сеть контактов с сильными группами внутри России, а через них у нас есть связи с более крупными международными коллаборациями. Например, один наш давний коллега работает в Университете Экс-Марсель, и с ним мы делаем несколько проектов по изучению взаимодействия цинка с различными белками и агрегатами, что важно и при некоторых нейродегенеративных заболеваниях. 

— Быстро ли эволюционирует биоинформатика? Вы назвали очень много тем и направлений. Характерно ли для вашей области усиление специализации ученых? 

— Я действительно участвую в очень разных проектах, например однажды на летней практике на Беломорской биологической станции МГУ мы со студентами открыли новый вид арктической медузы. В авторах статьи об этом — все студенты, которые участвовали в этой группе. Есть проекты, связанные с изучением лекарств, есть проекты по изучению метаболических сетей, в которых разные вещества внутри нашего организма синтезируются и исчезают. Я этим занимаюсь ровно потому, что мне безумно интересно разобраться, как там все работает. И это, конечно, действует против меня. Если бы я концентрировался на одних задачах, я бы, наверное, гораздо раньше их закончил, достиг успеха и более продуктивно двигался бы к следующим. Практика показывает, что, если вы не распыляетесь, вы скорее будете достигать каких-то высот, получать новые биологические знания. Но все равно многие мои знакомые биоинформатики — мастера на все руки. Мне кажется, причина в том, что нас просто очень мало. Несмотря на то что сейчас со всех сторон, казалось бы, говорят про биоинформатику, даже «Роснефть» этим занимается, специалистов все равно не хватает. И меня и моих коллег готовы приглашать куда угодно: «Посчитайте нам это, посчитайте то, вы же можете, вы же биоинформатики». И неважно, что вы занимаетесь совершенно другой областью. «Тыжбиоинформатик» — такая же формула, как «тыжпрограммист, поэтому почини мой принтер». Я надеюсь, что с помощью в том числе нашего факультета, наших выпускников, такого отвлечения будет все меньше.​ 

— Как на вашу научную работу повлияла пандемия? 

— На меня лично — максимально катастрофически. Опять же из логики «тыжпрограммист» в марте на меня возложили обязанности заместителя декана по дистанционному обучению нашего факультета. Мы быстро развернули онлайн-платформу, на которой проходят занятия, и дополнительные сервисы, осуществляем поддержку преподавателей и студентов, стараемся максимально сгладить этот процесс и обеспечить их всем необходимым. Конечно, это отнимает много времени, и я сейчас фактически по науке не успеваю ничего. Это очень обидно, и я с нетерпением жду момента, когда хотя бы сессия кончится, и я смогу вернуться к анализу данных. Я и сейчас хотя бы вечерами стараюсь хоть чуть-чуть помочь коллегам. В целом работа экспериментаторов была остановлена, и это большая проблема для наших проектов. Как я уже говорил, наша группа всегда старается работать с коллегами-экспериментаторами, потому что любое наше предсказание нужно валидировать экспериментально, иначе это просто компьютерные игры. Либо мы должны опираться на максимально разумные биологические данные: чем больше на входе дополнительной биологической информации, которую мы можем в качестве внешних ограничений наложить на нашу задачу, тем качественнее результат, тем точнее он описывает реальность. Учитывая, что получение этих дополнительных биологических данных остановилось, как и экспериментальная проверка наших гипотез, мы тоже немного сейчас зависли. Мы потратили это время на расчет новых данных, и как только все восстановится, мы сразу же выдадим коллегам пачки новых гипотез. Плюс занимались улучшением наших инструментов. И все-таки, как у любой нормальной группы, у нас накоплено большое количество данных, которые мы потихоньку оформляем в манускрипты. За это время мы отправили в журналы уже две или три статьи. 

— Вы активно занимались популяризацией до пандемии и продолжаете сейчас выступать в онлайн-формате. Изменилось ли отношение аудитории к науке во время пандемии? 

— Я себя предпочитаю называть скорее научным коммуникатором, чем популяризатором, потому что научная коммуникация — это более широкое понятие, которое включает в том числе общение с коллегами из разных областей. Но популяризация в смысле общения с широкой публикой — тоже часть моей роли как научного коммуникатора. Обычно я рассказываю в первую очередь про свои работы и редко про мою область в целом. И мне на самом деле сложно сказать, изменилось ли отношение, потому что я исходно работаю в основном с теми аудиториями, которым уже интересна наука. Некоторые называют это «проповеди обращенным». В отличие от коллег, от того же Александра Панчина, мне не интересно воевать с любителями мифов, хватает и другой головной боли. За время пандемии аудитория, конечно, немного изменилась из-за перехода в онлайн, и это замечательно. На разных мероприятиях, которые я сейчас посещаю как лектор и как гость, я вижу большое количество людей из регионов. Как правило, в регионах очень мало качественных научпоп-активностей — «Курилка Гутенберга», ФАНК, Geek Picnic и все, пожалуй. И доступ в реальном времени, а не в записи, к мероприятиям, к реальному общению — положительная черта карантина. Хотя, конечно, общаться онлайн с аудиторией — далеко не то же самое, что вести разговор вживую. 

— Если развенчивать мифы не слишком интересно, в чем ваша основная мотивация заниматься популяризацией? 

— Для меня это выполнение того, что можно назвать социальным контрактом или общественным договором. Я как исследователь работаю в государственном учреждении, даже в нескольких, и большая часть моих исследований финансируется за счет государственного финансирования — это либо прямые бюджетные деньги, либо гранты государственных научных фондов. В реальности это деньги налогоплательщиков. Соответственно, я чувствую ответственность за эти средства и считаю, что взамен должен широкой аудитории рассказывать, куда они идут. Это нигде не прописано, в очень редких грантах есть условие рассказывать о том, что в проекте делается. Но только в Российском научном фонде я вижу, что действительно идет работа по продвижению этих результатов, и это, конечно, заслуга замечательной пресс-службы фонда — Марии Михалевой, Юлии Шуляк и их коллег. Так что, с одной стороны, это такая внутренняя обязанность, но параллельно мне просто нравится рассказывать про свою науку. Я трачу большую часть жизни на свою работу, и мне интересно делиться этим, когда людям нравится узнавать что-то новое, когда я вижу радость в глазах слушателей от того, что им о чем-то интересном рассказали. И конечно, как фанат своего факультета, я считаю популяризацию одним из инструментов привлечения абитуриентов к нам. 

— Как вы считаете, работает ли популяризация в этом качестве, как прямой инструмент привлечения? Можно ли ставить глобальную задачу популяризации так: насыщение общества научно-популярной информацией, восстановление престижа профессии ученого и как следствие — привлечение студентов на научно-технические направления? 

— Можно или нет, уже не играет особой роли, потому что именно так ставят перед собой цели многие коллеги, особенно организаторы фестивалей. В установочных документах они так и прописывают: «наша цель — повысить престиж и технических, и научных специальностей, привлечь новых абитуриентов» и т. д. Относительно того, работает это или нет, попробую начать издалека. Я считаю, что до насыщения информацией о науке еще как до Пекина пешком просто потому, что огромное количество людей в регионах банально пока не охвачены этой коммуникацией. И в Москве аудитория у научно-популярных мероприятий на самом деле тоже не такая уж большая. Да, когда ты находишься, назовем это так, в «тусовке», складывается ощущение, что каждый день где-то идут три-четыре параллельные лекции, и приходится все время выбирать, куда сходить, где каких друзей послушать. Но на самом деле огромная часть аудитории еще просто не охвачена, и не потому, что люди этого не хотят. Моя личная практика показывает, что им всегда интересно. Сейчас из-за самоизоляции я много езжу в такси, и когда уезжаю с работы, водители всегда спрашивают: «Из университета?», об этом мы начинаем разговаривать, и ни разу еще не было кого-то, кому было бы не интересно узнать про науку. Так что желание есть, но против людей играет отсутствие свободного времени. У многих семей выживание сейчас, к сожалению, стоит на первом месте, и у людей просто нет, скажем, пространства свободы в голове на досуг. Онлайн частично эту проблему снимает. Например, одно время с коллегами из компании Future Biotech мы делали трансляции на игровые сервисы, такие, как Twitch. Люди туда приходят посмотреть стримы геймеров, и видят рядом какую-то лекцию, заходят посмотреть, что такое странное происходит, и действительно интересуются. Даже таким случайно заскочившим школьникам это интересно, и мне кажется, это все тоже работает на их привлечение. Думаю, это гигантский канал и для привлечения абитуриентов, и для повышения популярности профессии, который мы пока не используем. И это наша гигантская проблема, потому что в России люди в целом не очень понимают, что такое наука, чем ученые вообще занимаются. Что ходить далеко — я сам, как человек из маленького индустриального города, до поступления в университет вообще не знал, как работает академическая наука, зачем ученым стажировки, что такое публикации. А импакт-факторы, рейтинговые журналы, квартили вообще были понятиями из другой вселенной. 

— То есть усилия популяризаторов сейчас нужно сосредоточить на том, чтобы захватить новые площадки? 

— Представленность, конечно, нужно повышать. Но вообще «нужно» — плохое в этом смысле слово. Потому что по крайней мере в моем окружении все коллеги и друзья, кто занимается популяризацией, делают это просто for fun. И для меня эта мотивация тоже главная. Если бы я не получал профессиональное удовольствие от процесса, я бы этим, конечно, не занимался. Разумеется, если в условиях грантов нам будут писать «напишите популярную статейку», все будут писать, но что из этого выйдет, другой вопрос. Хорошая научная коммуникация, как и любая работа, требует времени, усилий, подготовки. Нужно изучить теоретическую базу в этой области, понять, какие есть стратегии коммуникации, как, что и кому стоит рассказывать, какие приемы можно использовать, от каких стоит воздержаться, как ваши знания распылять по аудитории, по площадкам. Надо определить удобные для себя форматы и площадки, потому что тут тоже много нюансов. Я знаю немало замечательных лекторов, которые вживую выступают изумительно, но, если их посадить перед камерой с той же темой, более унылого зрелища вы не найдете. И я считаю, что заставлять людей заниматься коммуникациями категорически нельзя. Можно к этому побуждать, привлекать, показывать, какие есть возможности, давать попробовать. Но заставить быть научным коммуникатором невозможно, это совершенно провальная стратегия. 

Екатерина Ерохина ​​

Фото: Mayo Clinic/Flickr/DCU/Open QCM/Indicator.Ru 

В выпусках новостей нет-нет, да и мелькнет сообщение о том, что при раскопках на территории области было найдено холодное оружие прошлых столетий. Иногда археологи говорят о «статусном холодном оружии». О том, что это такое и какую пользу из таких находок извлекает наука – в очередном интервью с профессором Новосибирского государственного педагогического университета, доктором исторических наук, ведущим научным сотрудником ИАЭТ СО РАН Андреем Бородовским.

– Андрей Павлович, какое холодное оружие называют «статусным»?

– Статусным называют оружие определенного типа, которое является неким символом принадлежности к определенному социальному слою, и оно может отличаться от схожих типов оружия, относящихся к штатному вооружению различных воинских подразделений. Статусное холодное оружие, к примеру, дворянства и купечества имело свои отличительные признаки, не имеющие отношения к собственно боевым качествам, но несущие информацию именно о социальном статусе его владельца.

– И когда оно впервые появилось на территории нашей области?

– Как категория материальной культуры – еще в раннем железном веке, когда здесь шло формирование разных страт (социальных групп) общества ранних кочевников. А второй раз, оно появилось здесь в период присоединения территории Приобья к Российской империи вместе с дворянами, купцами, которые имели его в своем обиходе.

– И как часто встречаются такие находки?

– Новосибирск – довольно молодой город, основанный вдали от центра Российской империи, и потому рассчитывать на такое количество подобных артефактов, как в Москве, Петербурге или, к примеру, Казани, не приходится. И все-таки здешняя территория достаточно богата на подобного рода находки. И среди них попадаются очень интересные экземпляры. Например, не так давно в районе Мочище была найдена шпага Петровского времени. Как она сюда попала, пока является загадкой. Но это полноценная европейская боевая шпага времен Петра I, схожее оружие можно увидеть в экспозиции Красноярского краеведческого музея. Наша шпага пока, к сожалению, не выставляется, но я думаю она бы украсила экспозицию нашего краеведческого музея, посвященную вещам XVIII века.

Другой пример связан с именем одного из основателей нашего города Николая Михайловича Тихомирова. Когда в 1971 году, в результате прокладки кабеля на тротуаре Красного проспекта, у храма Александра Невского,  был вскрыт его склеп, там тоже была найдена его шпага, являющаяся статусным дворянским оружием. Эту шпагу в настоящее время можно увидеть в Краеведческом музее.

– Такое оружие пользуется большим интересом коллекционеров…

– Коллекционерам интересны, прежде всего, купеческие сабли, которые отличаются большим разнообразием. Но при этом не так широко известны, как другие виды холодного оружия.

– А какие-то интересные сабли у нас тоже находили?

– Да. Несколько лет назад на затопленной территории старого Бердска была найдена сабля купца I гильдии. Я долгое время пребывал в заблуждении о том, что это сабля японского происхождения, поскольку на ее гарде был нанесен рисунок, напоминающий хризантему. В Японии, как известно, это был знак императора. Но при детальном изучении выяснилось, что это именно купеческая сабля, достаточно позднего образца (конец XIX – начало ХХ веков). Правда, имя владельца точно пока не установлено, существует два версии. Согласно одной из них она могла происходить из склепа купца В.А. Горохова. По другой версии сабля могла принадлежать статскому советнику Н.М. Ларионову. Два этих элитарных захоронения распологались так же у храма (Сретенской церкви с. Бердское). Однако, все эти версии являются в настоящее время дискуссионными.  

– С коллекционерами понятно, а какую научную ценность имеет статусное холодное оружие?

– Археология Новосибирска начала прошлого века практически не изучена. Одно время казалось, что там и изучать-то особо нечего. А на деле вышло, что мы в этом плане не хуже многих городов нашей страны. Да, в столицах и даже многих губернских центрах таких находок, по определению, больше, но мы видим, что маленький Новониколаевск, только что обретший статус города, сразу был обставлен всеми атрибутами, присущими Российской империи. И наука, через такого рода артефакты, как статусное оружие, позволяет представить социальную структуру общества, которое проживало здесь вплоть до 1917 года.

А если смотреть в более широком плане, то через шпагу Тихомирова можно рассматривать традицию, введенную еще Петром I. Потому что, хотя шпаги на Руси были известны еще со времен Бориса Годунова и Василия Шуйского, именно первый император нашей страны сделал их статусным дворянским оружием. А купеческие сабли – интересный показатель отношения империи к своему предпринимательскому классу. Оно, как мы знаем, было далеко не однозначное, но Николай I даровал им эту привилегию (сабли), чтобы подчеркнуть их статус, значение этого сословия (верхней его части, поскольку речь шла о купцах I гильдии) для Российской империи.

Сергей Исаев

Как гласит одна русская пословица: «Нет худа без добра». Вынужденный режим самоизоляции невольно подхлестнул возрождение некоторых социально значимых практик. Мы сейчас говорим об опыте в мировом масштабе. Если итальянцы устраивали на своих балконах хоровое пение, то прагматичные американцы решили заняться более полезным и перспективным делом, вспомнив, кстати, очень хорошие традиции.

К счастью, так совпало, что самоизоляция выпала на весну. Как мы понимаем, весна – как раз то время, с которого начинается дачный сезон. Учитывая, что не менее половины американцев проживают в малоэтажных домах, начала сезона они вполне могли отметить прямо на своих двориках. Конечно, ничто не мешает устраивать на собственном участке и хоровое пение. Кстати, среди изнемогавших на карантине россиян было немало тех, кто мечтал вырваться на природу или на дачу, чтобы устроить барбекю со своими друзьями и близкими. Как мы знаем, режим самоизоляции во многих городах страны очень часто нарушался как раз любителями шашлыков на открытом воздухе. Но среди россиян есть немало тех, кто использовал это время с пользой. Я говорю о дачниках и владельцах индивидуальных домов, для которых весенние работы по обеспечению «продовольственной безопасности» возобновились в прежнем режиме, несмотря на карантинный режим.

Почему я здесь обратил внимание на американских домовладельцев? Дело в том, что пандемия, как ни странно, надоумила некоторых из них заняться тем же, чем ежегодно занимаются российские дачники – выращиванием растений для еды. То есть обратиться к теме «продовольственной безопасности». Иным словами, кто-то оборудует свой участок, условно говоря, для «хорового пения», а кто-то использует землю по прямому назначению - как это делали еще первые поселенцы. В условиях самоизоляции у людей вдруг пробудился интерес к любительскому садоводству. Как прямо заявлялось на одном специализированном сайте для садоводов: настало время «заняться делом».

Некоторые авторы даже отметили терапевтическую роль садоводства, прямо заявляя, что такие занятию могут стать для американцев важным оздоровительным проектом, идеально подходящим как раз для условий самоизоляции. На их взгляд, это приятное занятие, способное отвлечь человека от плохих новостей и от бесполезной траты времени в социальных сетях. В самом деле, некоторые любители реально верят в «садовую» терапию. К тому же, считают они, возделывание сада может способствовать укреплению уверенности в себе, давая при этом материальные «бонусы» в виде самостоятельно выращенных здоровых и свежих продуктов.

Необходимо уточнить, что в английском языке словом gardening обозначают не только выращивание плодовых деревьев и кустарников. Сюда относится и то, что у нас связывают с огородничеством, то есть с выращиванием овощей. Поэтому американский gardener подобен нашему дачнику, который выращивает всё подряд – и плодовые деревья, и овощи. Да и само слово garden можно понимать еще и как «огород» (в нашем значении этого слова). 

Как я уже сказал выше, пандемия спровоцировала интерес к старой доброй традиции. Дело в том, что в недавней американской истории уже были хорошие практики, когда ответом на тяжелую общественную ситуацию становилось массовое садоводческое движение, поощряемое правительством. Так, во время Первой мировой войны был создан важный прецедент, связанный с решением проблемы продовольственной безопасности за счет «мобилизации» миллионов садоводов-любителей. В марте 1917 года – за несколько недель до вступления США в войну – правительством была сформирована специальная Национальная комиссия, занимавшаяся «военными» садами. Цель правительства заключалась в том, чтобы побудить как можно больше американцев заниматься самостоятельным выращиванием, сбором и хранением плодоовощной продукции. Это позволило бы осуществить поставки продовольствия европейским союзникам без ущерба для собственной продовольственной безопасности. В этой связи гражданам было настоятельно рекомендовано использовать все пустующие земли, не занятые на тот момент сельскохозяйственным производством. Сюда включались территории школ, больниц, предприятий, парков, дворов – вообще все свободные участки.

Благодаря пропагандистской кампании, призывавшей сеять «семена победы», в Америке возникло целое социальное движение, занимавшееся популяризацией любительского садоводства. Эти идеи активно распространялись через женские клубы, общественные объединения, торгово-промышленные палаты. Садоводам-любителям предоставлялись специальные брошюры с подробными инструкциями по агротехнике различных культур, включающие также советы по борьбе с вредителями и защите растений от болезней. Также давались советы по консервированию и сушке плодов. Мало того, Федеральное бюро просвещения вело пропаганду садоводства среди американских школьников, мобилизуя детей в качестве «солдат земли».

Усилия не прошли даром. В одном только 1917 году было возделано до трех миллионов новых садовых участков. В следующем году – более пяти миллионов. Так, собственно, было положено начало очень хорошей традиции. Несмотря на то, что после войны эта кампания закончилась, немалая часть любительских участков продолжала возделываться. В честь тех событий их стали называть «Садами Победы» (Victory Gardens).

После того, как Америка вступила во Вторую мировую войну, началась новая кампания. Причем на этот раз американцы проявили еще большую инициативу, осваивая не только свободные участки, но также переключившись на выращивание овощей в небольших ящиках и контейнерах. Это позволяло перенести «Сады Победы» даже на крыши многоэтажных зданий. Интересный факт: первые лица страны подавали гражданам наглядный пример, засаживая овощами газоны. Так поступила, например, Элеонора Рузвельт, собственноручно превратив в огородик лужайку напротив Белого Дома (причем, вопреки мнению министра сельского хозяйства).

В основном американские любители налегали на бобы, свеклу, капусту, морковь, кольраби, салат, горох, помидоры, репу, тыкву и мангольд. Кстати, наука также не оставалась в стороне. Начинающим фермерам давались рекомендации относительно того, как максимизировать продуктивность своего участка и спасать урожай от вредителей. О масштабах садоводческого движения наглядно говорят конкретные цифры. Так, в 1942 году в этом деле приняли участие 15 миллионов американских семей. В 1944 году их количество увеличились до 20 миллионов. Ими было произведено порядка восьми миллионов тонн продовольствия, что составляло более 40% от ежегодно потребляемых в США фруктов и овощей.

Так вот, несмотря на то, что участие правительства в поддержке любительского садоводства выпадало только на военные годы, в последнее время это движение переживает в Америке самый настоящий ренессанс. Тема продовольственной самодостаточности, самостоятельное выращивание здоровой продукции становится в этой стране всё более популярной. Причем, как мы уже отмечали, вынужденная самоизоляция воскресила тему «Садов Победы». Теперь американские садоводы-любители «мобилизуются» по собственной инициативе, воспринимая коронавирусную инфекцию по аналогии с мировой войной. В Интернете мне даже попадались призывы: «Посади свой коронавирусный Сад Победы!».

Некоторые активисты надеются на то, что массовое участие в этом деле способно поднять в обществе моральный дух и противостоять чувству неопределенности. Сегодня во всем мире нарастает тревога перед надвигающимся кризисом. И на этом фоне возделывание своего сада считается наиболее достойным занятием, поскольку здесь мы получаем не только терапию, но и реальную страховку на случай подорожания продуктов.

Интересно, что в условиях пандемии некоторые американцы продолжают обрабатывать свои крохотные участочки на территории «коллективных садов», которые можно найти даже в центре крупных американских городов (включая Нью-Йорк). Например, в Остине (штат Техас) за 50 долларов в год вы можете арендовать участочек размером три на шесть метров. Мизер, конечно же, но «для души» этого достаточно (по крайней мере, в своей квартире вам не найти и таких площадей). В этом году из-за коронавируса многие участки оказались неухоженными, поскольку горожане боятся слишком частого выхода на улицу. Тем не менее, некоторые из них, надев маски и перчатки, потянулись к своим участкам. Впрочем, иногда у пожилых людей страх пересиливал настолько, что они быстро возвращались домой со слезами на глазах. Несмотря на это, здесь уже появились свои активисты, пытающиеся возродить былое общение, пусть даже с соблюдением «социальной дистанции». Они пытаются воодушевить своих коллег личным примером, активно работая не только на своем участке, но и в социальных сетях.

Конечно, петь хором на балконах намного проще. Но, как видим, некоторые предпочитают орудовать инструментами. Как говорится, каждому – своё.

Константин Шабанов

14 июня 2020 года коллектив сотрудников НИИ терапии и профилактической медицины (НИИТПМ) был награжден государственной премией Новосибирской области за разработку и внедрение метода молекулярно-генетической диагностики и персонализированной терапии наследственных моногенных форм сахарного диабета. В числе награжденных: академик РАН Михаил Воевода (в настоящее время возглавляющий ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины), главный научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН Оксана Рымар, ведущий научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН Елена Шахтшнейдер, старший научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН Алла Овсянникова, младший научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН Динара Иванощук.

Моногенными называют формы сахарного диабета, при которых за развитие заболевания отвечают мутации в каком-то одном гене пациента. Как правило, это приводит к тому, что заболевание развивается в достаточно молодом возрасте (начиная с младенческого). Такие формы диабета (их еще называют MODY-диабет) требуют специфических подходов к лечению, соблюдая которые в ряде случаев можно заменить регулярные инъекции инсулина приемом сахароснижающих препаратов.

– Это было первое исследование таких форм сахарного диабета у пациентов, проживающих в Сибирском федеральном округе, - отметила Елена Шахтшнейдер. – В результате динамического наблюдения этой группы на протяжении пяти лет, были разработаны способы молекулярно-генетической диагностики, в том числе доклинической, и персонализированного подхода к лечению пациентов с наследственными моногенными формами сахарного диабета, которые показали свою эффективность.

В настоящее время, клиника НИИТПМ – единственное медицинское учреждение в СФО, имеющее оборудование и специалистов, позволяющих провести такого рода диагностику и сюда приезжают жители разных сибирских регионов. После проведения необходимых обследований, они получают рекомендации, которые позволят им продолжать лечение как под наблюдением врачей клиники, так и у себя дома. Пациентам города Новосибирска и Новосибирской области обследование и лечение оказывается в рамках высокотехнологичной медицинской помощи по программе ОМС.

Коллектив НИИТПМ, помимо оказания необходимой высокотехнологичной медицинской помощи населению, продолжает и научные исследования в этом направлении.

– Выявленные на сегодня четырнадцать генов, мутации в которых вызывают развитие MODY-диабета, ответственны примерно за 70 % случаев заболевания, и сейчас мы ведем поиск генов, ответственных за оставшиеся 30 % случаев, - рассказала Елена Владимировна.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

16 июня в рамках онлайн-заседания президиума Российской академии наук члены президиума обсудили проблему распространения "хищных" журналов, входящих в международные базы данных Scopus и Web of Science. Комиссия по противодействию фальсификации научных исследований провела настоящее исследование. Результаты представил вице-президент РАН Алексей Ремович Хохлов. 

"С 2015 года наблюдается рост публикационной активности российских авторов в журналах, входящих в международные базы данных Scopus и Web of Science. Однако в качестве основного показателя успешности ученого или организации было выбрано "валовое" число опубликованных статей в Scopus и Web of Science, без учета  их качества. Это привело к тому, что наряду с позитивной тенденцией публикаций большого числа хороших российских статей в высококачественных международных журналах, стали проявляться и негативные факторы", - отметил Алексей Ремович. 

Главная негативная тенденция связана с ростом количества "хищных" журналов. "Эти журналы, которые публикуют статьи за деньги без должного рецензирования. по сути, это коммерческий проект. Таких журналов, называющих себя научными, довольно много. но главный вред наносят те журналы, которые индексируются в международных базах данных. Наличие таких журналов создает благодатную почву  для явления переводного плагиата", - объяснил вице-президент РАН. 

По словам вице-президента РАН, особенность российской научно-публикационной сферы - наличие большого числа научных текстов, которые были опубликованы  только на русском языке. У недобросовестных авторов появляется соблазн использовать чужие тексты, переводить их на английский язык  и предлагать для публикации в зарубежные "хищные" журналы, входящих в Scopus и Web of Science.

Авторы доклада - члены Комиссии по противодействию фальсификации научных исследований отобрали 94 зарубежных журнала, в которых наблюдался резкий рост числа российских публикаций после 2013 года. Помимо этого, они имеют высокое значение "индекса фиктивных коллабораций" - то есть имеют много соавторов из различных городов России. 

"Журналы-"хищники", как правило, издаются в развивающихся странах (Индия, Пакистан, Турция, Румыния и др.). Как выглядят публикации российских авторов в этих журналах? 259 статей, содержат плагиат из русскоязычных источников, переведенных посредством компьютерных программ". 

Конечно, журналы-"хищники", как правило, недолго индексируются в международных базах данных. Речь идет о нескольких годах. Подобные журналы ищут выгоду в ущерб академической этике. 

Алексей Ремович предлагает учитывать не только количество, но и качество научных статей, выявлять журналы, которые являются коммерческими проектами, а не научными, а также вести совместную работу с международными базами данных по выявлению "хищных" журналов.

Анастасия Пензина

Ежегодно, во время городских Дней науки, мэрия Новосибирска награждает премиями за достижения в сфере науки и инноваций молодых ученых и инноваторов. Подробнее о некоторых лауреатах этого года – в нашем небольшом цикле интервью. А открывает его беседа с научным сотрудником Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН Ольгой Криворотько. Премией была отмечена ее работа по разработке карты прогноза распространения социально-значимых заболеваний в городе Новосибирске.

– Ваша модель привязана именно к Новосибирску, или это более универсальный инструмент, который можно применять и к другим российским городам?

– Сама методика основана на решении математических задач и, соответственно, привязана к тем данным, которые изначально были предоставлены. И поскольку такие данные можно получать по любому региону, то она, в принципе, универсальна. Мы делали такую работу и для Новосибирска, и для Москвы, и для Свердловской области.

– Методика работает по разным типам заболеваний?

– И в этом отношении она тоже довольно универсальна. Изначально мы строили модели по таким возбудителям как ВИЧ и вирусы гепатита. Но наша модель вполне успешно может прогнозировать, к примеру, и распространение коронавируса COVID-19. Понятно, что модель по каждому заболеванию требует существенной подстройки, с учетом контагиозности патогена, способов заражения и ряда других существенных параметров. Но это уже, как говорится, дело техники.

– То есть Вашу модель можно применять и для прогнозов развития ежегодной волны гриппа?

– С гриппом главная проблема в том, что сложно получить объективные данные в нужном объеме. Люди привыкли к этому заболеванию, к тому, что оно носит сезонный характер и не все обращаются к врачу. Опять же не всем обратившимся диагностируют грипп, иногда ставят довольно размытый диагноз – ОРВИ. Мало где в медицинской системе занимаются сбором и накоплением статистики по ОРВИ, по крайней мере, так было до этого года. И в результате, мы не располагаем ни реальным количеством зараженных в регионе, ни динамикой заражения, что необходимо для получения адекватного прогноза. Поэтому мы и работали изначально с более социально-значимыми инфекциями – ВИЧ, туберкулезом и гепатитом, где есть более точные цифры.

– Насколько полученные Вами с помощью этой модели прогнозы оправдались?

– В рамках своего исследования мы делали прогнозы 2014 – 2016 годам для Москвы, Новосибирской и Свердловской областей, а потом сверяли их с реальными данными. Совпадение было достаточно хорошим, разница в годовых показателях не превышала сто человек, что позволяет говорить о работоспособности модели. Конечно, если не появится неучитываемый фактор.

– Например?

– Например, если на рынок выйдет новый эффективный препарат от ВИЧ или гепатита, который мы не могли предусмотреть в момент составления прогноза, то, понятно, что реальная ситуация будет отличаться. Или обратный пример – произойдет резкое снижение уровня жизни людей на территории, которое также нельзя было предсказать. А эти болезни потому и называют социально-значимыми, что они тесно связаны с социальной атмосферой.

В частности, в этой работе мы брали социально-экономическую ситуацию в указанных регионах, которая была стабильной на протяжении ряда последних лет. Теперь же понимаем, что надо рассматривать варианты с разными сценариями ее изменения.

– Но такие непредсказуемые события происходят довольно часто, каково решение этой проблемы?

– На самом деле, все решается относительно просто – мы вводим в модель новые данные и получаем новый прогноз, который их учитывает. В этом и есть преимущество математического аппарата моделирования. В частности, таким образом можно не просто делать прогнозы, исходя из текущей обстановки, но и проверять работоспособность разных стратегий по борьбе с этими заболеваниями. Если руководство региона поставит задачу добиться снижения уровня заболеваемости в год на какое-то количество процентов, то с помощью модели можно подобрать меры по выполнению этой задачи. Ну а дальше уже встают административные задачи – найти ресурсы и обеспечить реализацию этих мер.

– Медики уже проявляли интерес к Вашей работе

– Мы сотрудничаем с московским противотуберкулезным центром, получаем от них данные, у нас есть совместные публикации. И в последней статье показано, что они использовали нашу модель для корректировки факторов, определяющих распространение этого заболевания. Дело в том, что стандартный список таких факторов был составлен еще в СССР, но за это время и возбудитель заболевания мутировал, и среда нашего обитания заметно изменилась. Модель показала, как эти изменения отразились на карте распространения заболевания, в каких районах уровень выше среднего, что затем было подтверждено практическими наблюдениями. И теперь врачи противотуберкулезного центра строят свою работу с учетом этих изменений, уделяя больше внимания именно этим неблагополучным районам.

– А в Новосибирске какой-то интерес со стороны власти был?

– Здесь интерес был в основном со стороны академических структур – наши коллеги из математических институтов Академгородка и сотрудники «Вектора».

– Вы делали на основе Вашей модели прогнозы на будущие года?

– Когда мы составляли этот прогноз в мире еще не было пандемии коронавируса и он не учитывает ее последствия, а они могут существенно поменять картину. Без ее учета в нашей области ожидалось небольшое снижение по ВИЧ, туберкулезу и гепатиту. Но в рамках текущей ситуации, на фоне роста безработицы и других негативных факторов, конечно, ситуация будет меняться.

– Ваши ближайшие планы в этом направлении?

– Мы продолжаем расширять нашу модель, включаем в нее дополнительные социально-экономические факторы, плюс, хотим поработать с другими заболеваниями. Также мы сейчас создаем веб-сервис, на котором можно было бы строить прогнозные карты по разным регионам и заболеваниям, в зависимости от поступающих данных. Думаем, так мы сможем познакомить с нашей работой не только математиков, но и более широкую аудиторию.

Сергей Исаев

Борьба с коронавирусом не помешала новосибирским ученым реализовать совместный с китайскими партнёрами проект. Сегодня в Поднебесной уже монтируют поставленное из Сибири оборудование для добычи нефти.

Изначально установку разработали для российского рынка, но позже адаптировали и для китайских заказчиков, признаётся главный конструктор Артём Флянтиков. Проект в России пока широкого применения не нашёл, но серьезно заинтересовал расчетливых китайских нефтедобытчиков. Проведённые в Поднебесной испытания подтвердили – разработанная новосибирскими учёными установка ускоряет добычу чёрного золота.

Виброустановка предназначена для извлечения из-под земли самой сложной с точки зрения добычи нефти – битумной. Все привыкли, что это полезное ископаемое имеет жидкую форму. Но битумная нефть, по сути – очень твёрдый камень.  

Чем больше истощаются запасы легодобываемых углеводородов, тем выше интерес к новым способам извлечения тяжелой битумной нефти. Сейчас для разжижения твёрдого нефтеносного слоя его через скважины нагревают паром. Применяют химию. Китай начал использовать бактерии. Получается всё равно не быстро. Новосибирские разработчики рассчитали:  если добавить вибровоздействие – на определенной глубине, с подобранной частотой и амплитудой – отдача идёт быстрее.

Создатели поясняют технологию: из-за вибровоздействия в породе происходит деформация, она сжимается и как бы схлапывается. И тогда  происходит приток нефти в скважину.

Проверку проводили в специальной лаборатории института. Технология безопасна. Экономическая отдача колоссальна, а дополнительные затраты невелики. Виброустановка рассчитана на год бесперебойной работы. Первую партию этого оборудования научно-инженерный центр уже поставил в Китай и готовят к отправке второй заказ.

Как известно, альтернативная энергетика является сегодня одним из самых наукоемких направлений. Именно здесь задействованы оригинальные, смелые и нестандартные решения, призванные знаменовать революционные перемены в энергетической сфере на мировом уровне.  Однако, как это часто случается со многими инновациями, создателей таких знаковых новинок поджидают большие неприятности.

Совсем недавно апологетам «чистой энергии» пришлось испытать нехорошие чувства в связи с закрытием в США солнечной тепловой электростанции Crescent Dunes, расположенной в пустыне штата Невада, между Лас-Вегасом и Рено. Станция, с которой связывали большие надежды, которую воспринимали как знамение революционных перемен в энергетике, проработала всего три года. Как замечает по этому поводу Bloomberg Businessweek, несмотря на поддержку со стороны Министерства энергетики, данная станция не смогла идти в ногу с техническим прогрессом.

А ведь этот поистине футуристический объект способен был вдохновить писателя-фантаста. С высоты Crescent Dunes выглядит, словно декорация к научно-фантастическому фильму.  Представьте себе огромную спираль из десяти тысяч зеркал, окружающую небоскреб. Станция, по сути своей, представляет гигантский солнечный концентратор шириной в две мили. С помощью солнечных лучей, направленных на бойлерную установку, вырабатывался пар, вращающий турбины. Дальше посредством турбин производилось электричество. Главной же «изюминкой» этого объекта являлась система аккумуляции тепла из расплавленной соли. По замыслу, такое решение позволяло производить электричество круглосуточно – не только днем, но и ночью.

Согласимся, что сама задумка представлялась поистине инновационной. Проект обошелся в миллиард долларов и объединил в едином порыве как частных инвесторов (весьма известных), так и представителей правительства, выдавших государственные гарантии по кредитам. По замыслу создателей, футуристическая электростанция должна была наглядно показать будущее возобновляемой энергетики.

В общем, на старте проект выглядел прекрасно. Но, как выяснилось, в Америке иногда тоже что-то «идет не так». Объект оказался настолько нестандартным, что постоянно требовал повышенного внимания со стороны технического персонала. Другим печальным обстоятельством стало то, что с 2015 года резко снизилась себестоимость производства солнечных панелей. В итоге строительство фотоэлектрических систем, напрямую вырабатывающих электричество, получалось намного выгоднее, чем использование зеркал для выработки пара. Иными словами, «футуристическая» технология устарела практически сразу же после запуска станции. Кроме того, из-за некоторых недоработок ее так и не удалось вывести на проектную мощность. В ходе эксплуатации выявилась масса недостатков, связанных с некачественным исполнением работ. В частности, подрядчика (испанскую компанию ACS Cobra) обвинили в том, что она разработала дефектный солевой резервуар, из-за чего станцию пришлось остановить. В итоге Crescent Dunes была признана ненадежной и лишилась клиентов.

Впрочем, это уже не первый прецедент, когда тепловая солнечная электростанция показывала свою ненадежность. Так, еще в 2016 году в прессе появилось сообщение о пожаре на крупнейшей в мире солнечной электростанции Ivanpah Solar Electric Generating System (ISEGS), расположенной в Калифорнии. Как выяснилось, из-за неправильного расположения зеркал, направляющих солнечные лучи на бойлерную вышку, произошло опасное отклонение: лучи попали в неположенное место, что и стало причиной возгорания. Огонь расплавил и сжег паропроводы, а также повредил электрические кабели. После аварии выработка электричества упала на треть, что, разумеется, сказалось и на потребителях, поскольку станция снабжала электроэнергией порядка 140 тысяч калифорнийских домохозяйств.

Пожар, о котором идет речь, развеял радужные представления об абсолютной безопасности объектов «чистой энергии». Выяснилось, что пожары могут возникать не только на угольных или газовых электростанциях. У экологов, в свою очередь, к подобным объектам появились претензии другого рода. Еще за год до пожара была установлена гибель сотен птиц, пролетавших мимо центральной башни. Были претензии и со стороны пилотов гражданской авиации, жаловавшихся на ослепление от света зеркал. Но главная проблема была в том, что эта гигантская станция не могла работать на уровне, предусмотренной проектом. В этом отношении Crescent Dunes считалась более современной. Однако, к глубокому сожалению, и ее судьба оказалась не лучше.

Как мы понимаем, печальный итог столь амбициозных проектов в области ВИЭ бросает тень на репутацию «зеленой энергетики». У сторонников этого направления, конечно же, есть отговорка: мы просто имеем дело с результатом конкуренции «внутри» технологий возобновляемой энергии. Право на жизнь в этой конкурентной борьбе доказали фотоэлектрические системы. Только и всего. Если брать ту же Калифорнию, то из-за обилия солнечных электростанций там появилась другая проблема – переизбыток электроэнергии. Показательно, что еще в 2010 году доля солнечных станций в общем балансе была близка нулю. Однако уже в 2016 году она приблизилась к 14 процентам. Из них 4% приходилось на «солнечные крыши». Тем не менее, несмотря на столь стремительный рост ВИЭ, власти штата не спешат отказываться от газовой генерации. По мнению специалистов, только грамотное сочетание традиционных и возобновляемых источников способно обеспечить надежность работы энергосистемы в целом.  Возможен ли стопроцентный переход на ВИЭ, к которому сейчас стремятся в Западной Европе? Окончательный ответ на этот вопрос еще не найден.

Тем временем активизируются и противники ВИЭ, перечисляя все вредные последствия от массового перехода на фотовольтаику. В частности, утверждается, что на волне «зеленого» энтузиазма не были как следует просчитаны экологические последствия масштабного использования солнечных панелей. Опять возьмем ту же Калифорнию. Считалось, будто покрытие пустынных участков не наносит никакого вреда природе. Однако позже выяснилось, что проблемы начались у черепах и других местных обитателей, существующих с черепахами в экологической взаимосвязи. Среда обитания становится непригодной для некоторых видов животных и растений.

Есть проблемы и с эксплуатацией солнечных панелей, размещенных, как правило, прямо на земле. Время от времени их приходится очищать от песка, а любой серьезный ураган приводит к катастрофическим последствиям. Сейчас об этом не принято много говорить, поскольку мы живем в эпоху «солнечного» бума, когда строительство подобных объектов должно быть окружено ореолом позитива. Несмотря на это, рано или поздно весь перечень проблем всплывет наружу, и тогда голоса скептиков станут звучать намного убедительнее, чем сейчас.

На мой взгляд, проблема коренится не в технологии. Проблема – в политике. Сегодня курс на декарбонизацию диктуется не столько экономическими, столько идеологическими мотивами. Так называемая борьба с глобальным потеплением приравнивается чуть ли не к религиозному долгу. Отсюда – впадение в крайности. Одна из таких крайностей – создание гигантских объектов ВИЭ, призванных всем своим видом обозначить «вхождение в будущее». Мы наблюдаем сейчас настоящий парад амбиций: кто создаст «крупнейшую в мире» солнечную электростанцию! Объективно данная установка поддерживается на правительственном уровне: политики, следуя «зеленой» волне, содействуют подобному гигантизму, поскольку это позволяет им наглядно демонстрировать свою приверженность прогрессу.

Если взять историю с Crescent Dunes, то представленная здесь технология как раз стала жертвой парада амбиций. Когда у вас в приоритете желание изумить и восхитить человечество, прозаические вещи отодвигаются на задний план. И лишь спустя годы, когда фанфары стихают, проза жизни и законы физики берут свое. Полагаю, нашим специалистам стоит сделать правильные выводы из зарубежного опыта. По крайней мере, это поможет нам избежать другой крайности – огульного разоблачения ВИЭ в угоду лоббистам традиционных технологий.

Николай Нестеров