Собственный дом на отдельном участке – один из основных атрибутов «американской мечты». Как он обычно выглядит? Для большинства типичных представителей американского среднего класса это одно- или двухэтажное строение без особых архитектурных «излишеств». К дому примыкает гараж (или сразу два гаража), а перед домом – ухоженный газон. Газон – это обязательно! Он воспринимается не просто как элемент благоустройства. Это чуть ли не лицо самого хозяина дома. По твоему отношению к газону судят о твоем отношении к жизни и к соседям. Если газон опрятен и ухожен, значит таков и хозяин – он аккуратен, трудолюбив и заботится о своей репутации. Неухоженный газон, наоборот, свидетельствует о лени, о безалаберности и неуважении к окружающим. В данном случае это не преувеличение. В США существует целая «газонная» индустрия, предлагающая счастливым владельцем домов весь перечень товаров и услуг для сохранения хорошего лица.

После войны, благодаря переходу малоэтажного строительство на индустриальные технологии, «американская мечта» стала доступной для значительной части населения страны. Конечно, типичное жилище «одноэтажной Америки» - это совсем не барский особняк. Однако в нем есть то, что роднит его с домами богатых людей – сам принцип организации жилого пространства, где неизменно присутствует вот этот самый газон как показатель «аристократизма» владельца.

Средний класс пошел вслед за богачами, создав для себя «эконом-вариант» некогда барского шика (так происходит, в общем-то, во всех странах, включая и Россию).

Однако не все американцы склонны к воспроизводству этой великосветской традиции в плане организации жизни и оформления своего жилого пространства. В условиях расширения экологического движения расширяется и интерес к «зеленому жилищу», то есть к домам, спроектированным в свете новых экологических требований по части ресурсосбережения и защиты окружающей среды. Судя по всему, дальше всех в этом направлении продвинулся американский архитектор из штата Нью-Мексико Майкл Рейнольдс – легендарный создатель концепции и дизайна Earthship.

В буквальном переводе «Earthship» означает «земной корабль». Хотя в содержательном плане здесь более применимо слово «ковчег» - в его библейском смысле, то есть место выживания, оснащенное всем необходимым для удовлетворения своих потребностей. Нет, это не бункер, не убежище на случай ядерной войны. «Earthship» - это целая философия, в соответствии с которой человек – владелец жилья – организует свое земное бытие, не вступая в конфликт с природой и не испытывая зависимости от поставщиков коммунальных услуг. В принципе, Рейнольдс не единственный, кто поставил вопрос о «зеленой» архитектуре. Но, пожалуй, ему лучше всех удалось коммерциализировать свои самые радикальные (я бы сказал – «сумасшедшие») идеи.

Первые опыты на этом поприще Майкл Рейнольдс продемонстрировал еще в самом начале 1970-х, когда «зеленое» движение еще не было мейнстримом (тогда этим увлекались, пожалуй, только хиппи и их маргинальные подражатели, да и то недолго). Всё только-только начиналось. Для строительства своего экспериментального жилья экстравагантный архитектор зачем-то прибегнул к вторсырью, пустив в дело… использованные пивные банки. Такой подход к ресурсосбережению в те годы выглядел как форменное чудачество. Рейнольдс же считал свое решение инновационным, предлагая применять в строительстве домов не только банки и бутылки, но даже использованные покрышки! Если набить их грунтом, то получится неплохой аккумулятор солнечного тепла. Да, аккумуляция тепла, запас энергии - это еще одна примечательная деталь экспериментального жилья, которая впоследствии станет чуть ли не главной особенностью земного «ковчега».

 Несмотря на экстравагантность выдвинутых подходов, Рейнольдсу удалось найти себе клиентов. Среди них даже оказались знаменитости из числа богемной братии. Впрочем, у этого успеха была и обратная сторона. Как мы знаем, любая инновация утверждается методом проб и ошибок. Экспериментальное жилье потому и «экспериментальное», что на первых порах в нем вскрываются ошибки и просчеты.  В общем, со стороны клиентов посыпались жалобы, и, в итоге, архитектор лишился лицензии на продажу своих «нестандартных» проектов.

Однако время работало на Рейнольдса. Борьба с глобальным потеплением, интерес к возобновляемым источникам энергии, политика энергосбережения и декарбонизации оживили интерес к подобным решениям. В свете нынешнего «зеленого» мейнстрима Рейнольдс становится воистину «патриархом» экологического домостроения. Кроме того, ему довелось довести до ума свое детище, и в 2007 году лицензия была восстановлена. Сегодня в Нью-Мексико работает ежегодная биотехнологическая Академия «Earthship», которая предлагает полное обучение основам проектирования и методам строительства домов в соответствии со своей философией. Причем, это движение уже вышло за рамки США и получило своих «фанатов» в странах Евросоюза и Латинской Америки. Участники Академии могут даже рассчитывать на степень бакалавра в университетах разных стран.

К настоящему времени Академия уже подготовила 1400 студентов. В курс обучения входит не только теория, но также практические занятия по строительству «земных кораблей» в полевых условиях. Иными словами, движение уже вовсю готовит необходимых специалистов. Не удивительно, что разнообразные проекты домов «Earthship» предлагаются к продаже также по всему миру. Речь уже не идет о привычном для нас «самострое», когда все работы выполняются руками любителей-энтузиастов. Тема, еще раз повторю, начинает развиваться на коммерческой основе. Клиентам предлагаются различные варианты «ковчегов», причем, в разных ценовых категориях – от небольших домов-студий до солидных «апартаментов» с тремя спальнями. Кроме этого, вы можете ненадолго арендовать такой дом, чтобы убедиться, насколько комфортно в нем живется.

Чем же так примечателен «земной корабль»? Главный принцип, который положил в основу своего детища Майкл Рейнольдс, - это полная независимость от внешних сетей. Иначе говоря, абсолютная автономность проживания. На этом принципе, собственно, выстраивается все экологическое домостроение.

Взаимосвязь автономности с экологией - прямая. Именно отсюда вытекает установка на ресурсосбережение. Ведь когда вы получаете ресурсы от внешних сетей, вы практические не задумываетесь об их рациональном использовании. Скажем, вы пользуетесь водой, не интересуясь тем, из каких источников вам ее поставляют. Вы спокойно сливаете использованную воду в канализацию, не думая, что с ней будет дальше. То есть вы ведете себя как типичный потребитель. Вода или тепло для вас – всего лишь товар. Соответственно, ваше потребление ресурсов зависит только от ваших финансовых возможностей, и вам совсем не интересно, как это всё сказывается на природе.

В условиях автономного существования ресурсы теряют значения товара и становятся для вас частью вашей же среды обитания. Отсюда автоматические вытекает тема сбережения. Поэтому вся конструкция «земного корабля», вся его «умная начинка» предполагает максимально эффективное расходование ресурсов, чему в немалой степени способствует хорошее знание физики. Как, например, создается комфортный микроклимат в обычном доме (или в квартире). Если нам холодно, мы включаем систему обогрева, если нам жарко – включаем кондиционер, если душно – включаем принудительную вентиляцию. Ресурсы затрачиваются во всех случаях. Однако все эти процессы можно организовать так, что дополнительных затрат не потребуется. «Земной корабль» устроен именно таким образом. В летнюю жару в помещениях образуется прохлада не благодаря работе кондиционеров, а благодаря грамотно организованной системе конвекционных потоков. Избыток тепла, в свою очередь, не вылетает в атмосферу – тепло накапливается в массивных «накопителях», выполненных, чаще всего, из старых покрышек, заполненных грунтом. В холодное время года, накопленное тепло поступает в помещение, создавая комфортную температуру без специального обогрева.

Как утверждают проектировщики «Earthship», такое жилье подходит практически для любой климатической зоны. Основной особенностью данной конструкции является двойное стеклянное ограждение с южной стороны: снаружи – прозрачная стенка для теплицы, тянущейся вдоль всего южного фасада; за ней идет другая прозрачная стенка, отделяющая от теплицы внутреннее жилое пространство. Теплица, по сути, выполняет здесь две основные функции: она концентрирует солнечную энергию, и она же является внутренним «зеленым» уголком, где можно круглый год выращивать съедобные или декоративные растения. Для организации конвекционных потоков в конструкции дома предусмотрена специальная система труб и люков.  С их помощью осуществляется естественная вентиляция и кондиционирование воздуха в помещениях. Помимо этого, предусмотрена система сбора и накопления дождевой воды, а также очистка той воды, что была использована в различных целях. Химические моющие средства и шампуни стараются в «ковчегах» не применять. Все отходы стремятся перерабатывать в удобрения. Для получения электрической энергии используются солнечные панели и ветрогенераторы.

В настоящее время покупателям предлагается как минимум десяток моделей «земных кораблей». Сегодня их строят уже по всей территории США, а также во Франции, в Германии, в Канаде, в Мексике. Показательно, что разработчики, идя навстречу клиентам, пытаются снизить цены на свои продукты за счет применения более рациональных технических решений. Нельзя ручаться, конечно, что «ковчеги» завоюют весь мир и будут определять облик поселений будущего. Однако не приходится сомневаться, что они окажут заметное влияние на наше восприятие современного жилья.

Николай Нестеров

Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), объявила о новых данных, полученных при анализе частицы X(3872). Частица была обнаружена в 2003 г. в эксперименте Belle (KEK, Исследовательская организация ускорителей высоких энергий, Япония), но до сих пор специалистам не удалось прийти к единому мнению о кварковой структуре этой частицы. Участникам эксперимента LHCb удалось с лучшей в мире точностью измерить ширину и массу X(3872), а также сделать некоторые предположения о ее природе. Эксперименты на детекторе КЕДР электрон-позитронного коллайдера ВЭПП-4М ИЯФ СО РАН помогли специалистам CERN с высокой точностью измерить один из параметров X(3872). Результаты опубликованы на сайте ЦЕРН.

«Как правило, если какая-то частица открыта, то уже через пару лет у специалистов появляется понимание, что она из себя представляет. Исследование X(3872) уникально в том смысле, что на протяжении уже семнадцати  лет с ее открытия у нас все еще нет представления о ее внутренней структуре, – рассказал сотрудник коллаборации LHCb, старший научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики им. А.И. Алиханова НИЦ «Курчатовский институт» (ИТЭФ), кандидат физико-математических наук Иван Беляев. – Нам были известны лишь ее довольно необычные свойства. Во-первых, при большой массе X(3872) ее ширина настолько маленькая, что мы практически не видели ее, а, во-вторых, ее масса совпадает с суммой масс двух других частиц –  D⁰ и D^*0 (D-ноль-мезон и возбужденный D-ноль-мезон)».

Частица X(3872) очень интересна  специалистам. Статья, в которой сообщалось об открытии этого состояния, высокоцитируемая, на нее дается свыше 1700 ссылок. Это самая цитируемая работа эксперимента Belle. При этом для подобных экспериментальных работ уже 500 ссылок считается рекордом. Среди других лидеров по цитируемости можно выделить также обнаружение бозона Хиггса и J/y мезона (джи-пси мезона).

«Гипотез о природе частицы X(3872) довольно много, но основных три, – рассказал главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, участник коллаборации LHCb, доктор физико-математических наук Семен Эйдельман. – Например, гипотеза тетракварка предполагает, что частица состоит из c кварка и анти-c кварка, а также пары легких кварка и антикварка (u или d). Другая гипотеза описывает X(3872) как молекулу, то есть слабосвязанную пару очарованных мезон анти-мезонов (по аналогии с обычными молекулами). Третья гипотеза, которую выдвинул выдающийся российский и американский физик-теоретик Михаил Волошин (Университет Миннесоты), называется адрочармоний – состояние, в центре которого связанные c и анти c кварки, а вокруг них облако легких пи-мезонов, то есть совокупность легкого адрона и чармония». Семен Эйдельман пояснил, что сегодня физическое сообщество склоняется к мнению, что X(3872) – это и обычное связанное состояние c кварка и анти c кварка, и молекула одновременно. То есть хитрое гибридное состояние, в котором иногда проявляются молекулярные свойства, а иногда свойства c и анти-c кваркония.

Один из способов разобраться в том, является ли частица молекулой или нет – попытаться определить разницу между массой X(3872) и суммой масс D⁰ и D^*0 мезонов, и понять, положительная она или отрицательная. 

«Мы измерили с высокой точностью (в 3 – 4 раз лучшей, чем предыдущие эксперименты) массу, и впервые увидели, что частица X(3872) имеет конечную ширину, то есть ее ширина не ноль, как мы предполагали ранее, и вычислили разницу между массой X(3872) и суммой масс D⁰ и D^*0 мезонов , – пояснил Иван Беляев. –  Разница оказалась удивительно маленькой, меньше, чем погрешность измерения, так что мы пока не можем сказать положительная она или отрицательная. Но и это еще не все. Мы увидели, что ширина X(3872) значительно больше (почти в десять раз), чем рассчитанная разница между массами. Все это означает, что частица должна иметь нестандартную форму и описываться сложной функцией. Используя нетривиальный для области энергий эксперимента LHCb метод поиска полюсов комплексной амплитуды, нам удалось «пощупать» форму X(3872). С вероятностью в пределах двух сигм мы можем экспериментально сказать, что в этой частице есть большая компонента из связанных D⁰ и D^*0 частиц, т.е. есть основания полагать, что X(3872) в большей степени является молекулой. Это очень важный результат, в получение которого внесли весомый вклад физики из России и в частности из ИТЭФ».

Как пояснил заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе, академик РАН Александр Бондарь, полученные результаты – важный шаг в исследовании такой замечательной и загадочной частицы, но впереди еще много работы для полного понимания природы данного явления. «Так как масса X(3872) очень близка к порогу рождения  пары частиц, на которые в основном идет распад, это неизбежно приводит к сильному искажению функции, описывающей вероятность распада частицы в зависимости от полной энергии продуктов распада. Именно поэтому нельзя только по одному распаду в J/y p⁺ p^- (джи-пси пи⁺ пи^-) однозначно определить ширину частицы. Требуется изучение и других каналов распада, чем мы сейчас и занимаемся. Сейчас целых три эксперимента могут помочь нам продвинуться в области исследований X(3872): эксперимент LHCb на Большом адронном коллайдере, BESIII в Пекине и Супер B фабрика в Японии», – рассказал Александр Бондарь.

При этом, именно благодаря тому, что один из каналов распада X(3872) – это J/y p⁺ p^-, специалистам LHCb удалось повысить точность эксперимента. Дело в том, что такой же канал распада есть у частицы y(2S) (пси(2S)) масса которой с лучшей в мире точностью измерена в ИЯФ СО РАН на детекторе КЕДР электрон-позитронного коллайдера ВЭПП-4М. Она позволила откалибровать эксперимент LHCb с высокой точностью и минимизировать ошибку измерения. Если бы не было сверхточных измерений масс и ширин от эксперимента КЕДР, ошибка массы была бы примерно в два раза больше, а измерение ширины было бы практически невозможным.

«В начале 70-х. гг. XX в. в ИЯФ СО РАН был разработан и экспериментально опробован метод резонансной деполяризации, который позволил с высокой точностью измерить массы D мезонов (D заряженного и D нейтрального), фи-мезона, первого, второго и третьего ипсилон-мезонов, а также массы J/y  и y(2S), – добавил Семен Эйдельман. – Массы J/y  и y(2S), полученные в ИЯФ СО РАН, по точности превосходят другие измерения. При этом они используются для измерения масс любых частиц в области энергии выше 3 ГэВ. Массу нужной частицы можно измерить с высокой точностью по ее положению относительно масс J/y  и y(2S)». По словам Семена Эйдельмана, сейчас на детекторе КЕДР идет анализ данных с целью измерения массы D^+a и D⁰ с еще большей точностью, что поможет еще лучше понять природу X(3872).

В эксперименте LHCb участвуют семь человек из ИЯФ СО РАН и НГУ. Например, группа Института участвовала в открытии двух новых возбужденных состояний прелестного бариона, а также –  нового состояния c-кварка и анти c-кварка – частицы ψ₃(1D) и других. В  данный момент при участии специалистов ведется несколько анализов по дальнейшему изучению X(3872). Важным вкладом научной группы ИЯФ СО РАН в эксперимент LHCb являются работы по модернизации калориметра (системы, измеряющей энергию и направления фотонов) установки. С 2010 г. коллаборация выпустила более 509 научных статей при участии сотрудников ИЯФ СО РАН.

ИТЭФ в эксперименте LHCb представляет группа из семи человек – меньше 1% состава коллаборации, при этом количество публикаций, подготовленных сотрудниками ИТЭФ, составляет 10% от всех статей коллаборации. Одна из задач, решением которой занимались специалисты ИТЭФ –  создание программ обработки данных, которые повысили эффективность работы физиков. Реализованный инновационный подход позволяет получать первые результаты буквально одновременно с набором данных.  

Ученые Курчатовского геномного центра ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» займутся секвенированием пангеномов сельскохозяйственных сортов картофеля, пшеницы и ячменя и разработкой технологии компьютерного фенотипирования растений.

«В прошлом году ФИЦ ИЦиГ СО РАН в составе консорциума “Курчатовский геномный центр” стал победителем конкурса на создание геномных центров мирового уровня в рамках национального проекта “Наука”. Уже полгода, как идет работа в этом направлении, и получены первые результаты», — говорит министр науки и инновационной политики Новосибирской области кандидат физико-математических наук Алексей Владимирович Васильев.

«Здесь решается целый комплекс задач. В первую очередь это фундаментальная наука, исследование геномов сортов растений и пород животных, характерных для РФ, и создание на их основе новых сортов и технологий, которые будут внедряться в сельское хозяйство нашей страны. Также мы занимаемся разработкой и применением новых технологий в области маркерной и геномной селекции, геномного редактирования. Другая часть наших задач связана с биотехнологиями на основе микроорганизмов для кормопроизводства и промышленности», — отмечает директор ФИЦ ИЦиГ СО РАН член-корреспондент РАН Алексей Владимирович Кочетов.

Одно из основных направлений Центра — модификация зерновых с помощью различных подходов (маркерная селекция, геномное редактирование) для получения более продуктивных, высококачественных, устойчивых к заболеваниям сортов с высокой вегетацией, подходящей для нашего климата. «Начаты работы по созданию линий пшеницы с различным содержанием цинка и железа в зерне, голозерных сортов ячменя. Также в рамках Геномного центра разрабатываются новые сорта овощных культур, в частности картофеля», — рассказывает руководитель отделения Курчатовского геномного центра ФИЦ ИЦиГ СО РАН доктор биологических наук Елена Артёмовна Салина.

Для генетики и селекции новых признаков сегодня необходимы обширные знания о геномах растений. «В рамках нашего проекта запланировано секвенирование так называемых пангеномов, которое предполагает прочтение генома не одного сорта растений, а нескольких его ближайших родственников, популяций из разных генотипов, сортов, линий. Это делается для того, чтобы мы могли на основе сравнения геномных последовательностей популяций оценить вариабельность генома, определить, какие мутации присутствуют и как они ассоциированы с различными важными признаками», — говорит ведущий научный сотрудник Курчатовского геномного центра ФИЦ ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Дмитрий Аркадьевич Афонников. В рамках этого проекта ученые планируют собрать большой массив данных, связанных с накоплением последовательностей геномов пшеницы, ячменя и картофеля. Исследователи будут секвенировать, сравнивать между собой десятки тысяч растений и на основе полученной информации оценивать происхождение линий и сортов, определять полезные и вредные мутации.

Другое направление, которым займется центр — фенотипирование высокопроизводительных растений.

«Селекция начинается с того, что мы должны выделить важный признак, связанный с урожайностью, продуктивностью, измерить и оценить его вариабельность в популяции. Ранее эта работа была очень трудоемкой. Всё делалось вручную с помощью линеек, на глаз. В рамках нашего проекта мы будем разрабатывать компьютерные технологии, которые позволят повысить эффективность этого фенотипирования в сотни и тысячи раз», — объясняет Дмитрий Афонников. 

В этом случае исследователю для того, чтобы измерить, например, параметры колоса, не придется ходить по полю с линейкой (а ведь нужно обрабатывать тысячи образцов). Достаточно будет сфотографировать на смартфон, а затем уже программа автоматически произведет все необходимые измерения. Кроме того, компьютерные методы фенотипирования исключают субъективизм: проводить измерения с помощью такой технологии с одинаковой точностью сможет и студент, и кандидат наук. Ученые утверждают, что такие технологии могут быть использованы для широкого круга исследований. 

Другая часть комплекса задач Курчатовского геномного центра — образовательная. Так, уже сейчас при его содействии в Новосибирском государственном университете формируется структура «Институт генетических технологий НГУ», где будет происходить подготовка специалистов в области генетики. Налажены контакты с Новосибирским государственным аграрным университетом и с рядом других вузов. Сформирована программа для заявки на конкурс по созданию научно-образовательных центров мирового уровня, ориентированных на взаимодействие с реальным сектором экономики. «Технологии, которые сейчас нарабатываются, конечно, составят основу индустриальных проектов, которые будут реализоваться в рамках национального проекта “Наука”», — отмечает Алексей Васильев.

Пандемия коронавируса по-разному сказалась на научных дисциплинах. Интерес государств и корпораций к медицине и вирусологии ожидаемо вырос, равно как и объемы сотрудничества ученых разных стран. Но так повезло не всем. Например, для астрономии новые реалии обернулись большими проблемами. Каким образом наука о звездах пострадала из-за вполне земных дел, разбираемся ниже.

Дело в том, что, если медицинские лаборатории сейчас работают в режиме 24/7, то обсерватории, наоборот, весной были закрыты на карантин. Из-за коронавируса прекратили работу более 120 крупнейших телескопов Земли по всему миру. Остановили свою работу детекторы LIGO и Vigro, с помощью которых недавно были открыты гравитационные волны (что было отмечено Нобелевской премией).

Более, чем на месяц была прекращена работа телескопа «Субару» на Гавайях, обладающего самым большим монолитным зеркалом в мире. А это один из главных инструментов поиска и изучения экзопланет (о которых мы рассказывали совсем недавно).

Сдвинулись сроки выполнения и ряда космических программ. NACA приостановили подготовку к запуску космического телескопа «Джеймс Уэбб» - орбитальной инфракрасной обсерватории, которая должна заменить известный космический телескоп «Хаббл». А Европейское космическое агентство приостановило научную работу космических аппаратов «Марс Экспресс», «Экзо Марс», Solar Orbiter и Cluster II.

Единственные телескопы мирового класса, которые не прекращали работу – 10-метровый телескоп обсерватории Тейде на о. Тенерифе (Канарские острова, Испания) и российский Большой азимутальный телескоп в Карачаево-Черкессии.

Закрываются не только крупнейшие комплексы, но и малые телескопы, поскольку считается, что пульт управления телескопом, к которому обычно имеют доступ несколько человек, идеальное место для инфицирования коронавирусом.

В результате, астрономы опасаются, что ближайшие полгода могут просто выпасть из истории наблюдений.

Однако ряду обсерваторий удалось сохранить хотя бы часть проводимых исследовательских программ, благодаря тому, что некоторые телескопы могут работать в автоматическом режиме. В их числе – оборудование Пулковской обсерватории. Но, естественно, что речь идет только о части оборудования и о выполнении на нем лишь некоторых из запланированных ранее задач.

И тем не менее, многие ученые считают, что пандемия станет толчком не только для развития онлайн-торговли и дистанционного образования, но и для роботизации астрономического оборудования. И сегодня речь идет о создании уже не единичного оборудования, а целых сетей автоматических телескопов.

Более того, несколько таких сетей, которые имеют достаточно большое поле охвата неба, уже работают. Одна из самых крупных – российская сеть «МАСТЕР» (Мобильная Астрономическая Система ТЕлескопов-Роботов). Это глобальная сеть телескопов-роботов МГУ имени М. В. Ломоносова, созданная под руководством профессора Владимира Михайловича Липунова. Основная цель проекта – создание обзора всего видимого неба, получаемого в течение одной ночи с пределом до 19-20 зв. вел. Такой обзор позволит решить ряд фундаментальных проблем: поиск тёмной энергии посредством открытия и фотометрии сверхновых звезд, поиск экзопланет, открытие малых тел Солнечной системы и мониторинг космического мусора. Все телескопы МАСТЕР подключены к системе алертных предупреждений, и способны наблюдать оптическое излучение гамма-всплесков синхронно в нескольких фильтрах и в нескольких плоскостях поляризации. Сейчас она включает в себя восемь аппаратных комплексов, расположенных на территории России, Аргентины, Канарских островов и ЮАР.

Еще один проект – чилийская сеть Trappist (правда сама система построена бельгийскими инженерами и ее работа контролируется из Льежа). Она известна тем, что сфокусирована на поиск и изучение экзопланет, подобно гавайскому мегателескопу. Среди наиболее известных находок, сделанных с помощью этой системы, ультрахолодный карлик 2MASS J23062928-0502285, сейчас также известный под названием TRAPPIST-1. Используя метод транзитной фотометрии, астрономам вначале удалось обнаружить три землеподобные экзопланеты, обращающиеся вокруг этой звезды. Дальнейшие наблюдения позволили расширить состав планетной системы до семи землеподобных объектов, три из которых находятся в пригодной для жизни зоне или вблизи от неё.

Третий проект, активно использующий роботизированные телескопы – западноевропейская сеть GLORIA (расшифровывается как «GLObal Robotic-telescopes Intelligent Array» — Глобальный Интеллектуальный Массив Роботических Телескопов). В нее входит 17 телескопов, с возможностью интеграции новых аппаратов в дальнейшем. И в этом главная «изюминка» проекта: GLORIA задумывалась как среда на основе технологий Web 2.0, позволяющая пользователям вести собственные астрономические исследования, наблюдая на роботических телескопах и/или анализируя данные, полученные другими пользователями GLORIA либо доступные в других открытых базах данных. Иначе говоря, возможность стать участником проекта есть не только у профессиональных учёных, но у всех, интересующихся астрономией.

Однако – автоматизация исследовательского процесса – не единственная проблема, решать которую предстоит астрономии в ближайшем будущем. Как и во многих других сферах, прекратить работу оказалось проще и дешевле, чем возобновить ее. Не все циклы экспериментов и наблюдений можно автоматически продолжить с того места, где их «поставили на паузу». Многое придется начинать сначала. И не факт, что все исследовательские коллективы располагают необходимым для этого бюджетом. К тому же, опасаются ученые, при таком глобальном экономическом кризисе людям будет не до наблюдений за звездами. И рассчитывать на увеличение финансирования не приходится, повезет, если удастся избежать существенного сокращения.

В общем, астрономию можно смело относить к числу пострадавших от пандемии наук. А насколько существенным окажется урон можно будет оценить только спустя какое-то время.

Сергей Исаев

Российский квантовый компьютер, который разрабатывает госкорпорация "Росатом", а также эмуляторы подобных вычислительных машин будут доступны для бизнесменов и ученых через облачные платформы. Об этом ТАСС рассказал разработчик компьютера Руслан Юнусов.

"Наша облачная платформа будет обеспечивать доступ к различным типам квантовых процессоров, которые разрабатываются в рамках "дорожной карты". Также будет организован доступ к эмулятору квантового компьютера для отработки новых алгоритмов и приложений, интересных для бизнеса", – отметил Юнусов.

О запуске проекта по созданию отечественного квантового компьютера Росатом объявил в ноябре 2019 года. Его стоимость разработчики оценивали в 24 млрд руб. Участвовать в работе проекта будут ведущие российские научные центры, которые специализируются на квантовой физике и разработке квантовых технологий, – Российский квантовый центр, НИТУ "МИСиС", МФТИ, МГУ и другие. Первые итоги работы ученые планируют представить публике в 2021-2022 годах.

Как отметил Юнусов, российские исследователи сейчас работают не только над созданием "железа", но и разрабатывают различные программные компоненты и другие элементы инфраструктуры, которая обеспечивает работу квантовых компьютеров. Все эти усилия, как надеются участники проекта, помогут сделать квантовые вычисления более доступными и благодаря этому их можно будет широко применять на практике.

"Кроме того ведется работа по классическим, так называемым квантово-вдохновленным алгоритмам. Таким образом, мы будем обеспечивать доступ для широкого круга потребителей, разрабатывая весь стек, начиная с "железа" и алгоритмов и заканчивая уровнем приложений", – подытожил руководитель проекта.

Представьте, что всего за триста долларов вы сможете построить на своем дачном участке тепличное сооружение, которое позволит вам серьезно сэкономить на продуктах и в итоге накопить денег на несколько смартфонов. Знаете, что это за сооружение? Оно называется «валипини» - заглубленная в землю теплица, приспособленная для выращивания растений в странах с умеренным климатом или в горной местности.

Примерно с такой преамбулы на американских сайтах для садоводов начинают рассказ о любопытном «вегетарии», с помощью которого жители горных районов Боливии снабжают себя круглый год овощами и кормовыми культурами для скота. Сегодня идею подобного сооружения начинают воплощать в жизнь в самых разных вариантах. К делу подключились как профессиональные исследователи, так и любители. Потенциал конструктивного решения, лежащего в основе валипини, еще не выявлен до конца, но поиск идет, в том числе – силами простых американских садоводов.

В переводе с языка индейцев аймара «валипини» означает «место, где тепло». Нам, россиянам, данная конструкция в чем-то может показаться знакомой. У нас есть свои традиции по части выращивания растений в защищенном грунте. И идея заглубленного в землю вегетария для нас не нова. Подобные схемы энергоэффективных гелиотеплиц давно уже гуляют по Интернету. И здесь наши любители практически идут в ногу со своими американскими коллегами. Однако, зная способности американцев пропагандировать свои идеи и достижения на международном уровне, странное слово «валипини» лет через десять спокойно приживется и в нашем языке (подобно тому, как любой томатный соус мы теперь называем словом «кетчуп»). Поэтому я нисколько не удивлюсь, что даже вегетарии Александра Иванова (почему-то плохо известные в той же Америке) у нас уверенно начнут называть «валипини», и никак иначе. Пиар – дело тонкое, и американцы в нем – большие мастера.

В целом, конструкция валипини не содержит в себе ничего особо мудреного.  Говоря по-простому, это – землянка с прозрачной крышей. Да-да, ассоциация с обычной землянкой напрашивается сама собой. Только добавьте к ней крышу из стекла или сотового поликарбоната, и вот перед вами – валипини. Уровень заглубления примерно такой же, как у землянки – 6 – 8 футов (1,8 – 2,4 метра). То есть, в человеческий рост.

Правда, есть варианты с меньшим заглублением – всего 4 фута (1,2 метра). В стандартной конструкции, рекомендованной Институтом Бенсона, одна сторона покрытия этой теплицы обращена на южную сторону, к солнцу (в том случае, если вы живете в северном полушарии). Угол наклона относительно противоположной вертикальной стенки, на которую опираются стропильные элементы, составляет 39 градусов. Этот угол выбран с таким расчетом, чтобы во время зимнего солнцестояния солнечные лучи падали на прозрачное покрытие почти под прямым углом. Противоположная стенка присыпана толстым слоем земли и хорошо утрамбована. Ее главная роль – защита от проникновения холодного ветра и холодного воздуха с более высоких мест (если сооружение построено в горах).  

Прозрачная крыша выполнена из двух слоев пластика, с воздушным зазором между ними. Так обеспечивается необходимый уровень теплозащиты. Впрочем, здесь может использоваться и стекло, и другие материалы, предназначенные для теплиц. Заглубление, в свою очередь, препятствует потерям тепла через стены (как это происходит в обычных теплицах). Кроме того, грунт и стенки обеспечивают высокую тепловую инерцию. То есть играют роль аккумуляторов тепла.  Рекомендуется также выкладывать дно из камней – так тепла накапливается больше. Разработчики даже советуют выкладывать пол мешками с лавовыми камнями, способными максимально поглощать солнечную радиацию. Можно даже ставить темные баки с водой. Для получения достаточной тепловой инерции минимальная площадь заглубленной теплицы должна быть не менее 8,6 кв. метра (длина – 3,6 метра, ширина – 2,4 метра). Чем больше площадь, тем лучше, тем больше тепла будет накапливаться.

Собственно, аккумуляция тепла – основное достоинство валипини, ее основная «фишка». В обычной неотапливаемой теплице вы такого эффекта вряд ли добьетесь, а значит, с наступлением холодов она будет банально выстывать за ночь. Заглубление же само по себе способствует тому, что будет происходить накапливание тепла в грунте. Отметим, что здесь не предусмотрены какие-то дополнительные источники энергии. Считается, что данная конструкция рассчитана как раз на то, чтобы максимально эффективно использовать солнечную энергию, без монтажа специального дорогостоящего оборудования.

Главное, на что здесь обращают внимание разработчики – на дешевизну такой конструкции. Вам не понадобятся сложные каркасные системы, разные арочные дуги, специальная черная пленка, специальное морозостойкое покрытие, чтобы увеличить продолжительность вегетации. В валипини всё это решается самым простым способом. Примерно двадцать лет назад специалисты Института Бенсона рекомендовали такую конструкцию для холодных горных районов Южной Америки в целях решения проблемы продовольственной безопасности для местного населения. Народ там живет небогатый, а потому разработчики остановились на самом экономичном варианте, добившись максимальной эффективности не самым сложным путем. Сегодня валипини известны уже во всем мире. Они появляются даже на участках простых американских домовладельцев и садоводов.

Как следует из наставления для садоводов-любителей, валипини можно с легкостью соорудить где-нибудь на заднем дворе. Она пригодна для выращивания достаточно большого спектра культур: овощей, зелени, фруктов, кормов. Вы спокойно можете выращивать здесь фасоль, сладкий перец, клубнику, лимоны. Даже бананы! Причем, речь очень часто идет о круглогодичном использовании такой теплицы. Разумеется, такое возможно далеко не на всех широтах. Тем не менее, заглубленная теплица позволяет, как я уже сказал, расширить срок вегетации для многих растений. И надо сказать, что валипини в этом отношении обладает заметными преимуществами в сравнении с обычными пленочными или поликарбонатными теплицами, которые сооружают многие наши дачники на своих участках. Во всяком случае, боливийские фермеры убедились в этих преимуществах на собственном опыте, и теперь делятся этим опытом не только со своими соплеменниками, но и с американскими садоводами.

Кстати, что касается американских любителей, то среди них оказались пылкие энтузиасты, подхватившие тему заглубленной теплицы, внося сюда конструктивные изменения и предлагая дополнительные варианты использования подобных сооружений. Своим опытом некоторые из них делятся у себя в блогах. Некоторые из них даже умудряются сочетать валипини с аквапоникой.

Понятно, что указанная конструкция имеет массу принципиально важных нюансов, и ее невозможно соорудить абы как. Необходим предельно грамотный подход к строительству, иначе сооружение не выдержит и пары сезонов. Но в любом случае, простота конструктивного решения позволяет освоить его даже полуграмотным боливийским крестьянам. В этом, на мой взгляд, залог популярности валипини в мире.

Здесь, конечно, есть повод для обиды «за державу». Почему вегетарии Иванова не получили такой известности? На мой взгляд, причина банальна: детище нашего изобретателя проектировалось как идеальная «машина для выращивания». Вообще, наших разработчиков порой подводит чрезмерный перфекционизм, требующий такого же идеального пользователя. Пусть даже не специалиста по теплофизике, но очень, очень продвинутого в профессиональном плане любителя. Полуграмотный боливийский крестьянин в эту категорию не входит. Именно поэтому, на мой взгляд, вегетарий Иванова получил известность лишь у специалистов и очень продвинутых дачников.

Олег Носков

Сибирское отделение с честью выдержало проверку новыми условиями коммуникации – Общее собрание провели в режиме видеоконференции. Как сказал, приветствуя участников мероприятия, полномочный представитель Президента РФ в Сибирском Федеральном округе Сергей Меняйло, кризис не только создает проблемы, но и открывает возможности.
 
– Уже приняты многие законодательные и правовые акты, которые ускоряют, например, сертификацию медицинских технологий, – отметил С.Меняйло.
 
– Надеюсь, что последуют и иные меры, упрощающие порядок выхода на рынок результатов научных разработок.
 
– Для нашей области развитие науки – стратегический приоритет, – подчеркнул губернатор Новосибирской области (НCО) Андрей Травников. – Сейчас Министерство науки и высшего образования РФ рассматривает пакет документов по 16 проектам развития Новосибирского научного центра. А в НСО с 2020 года действует новая программа по поддержке научно-технической и инновационной деятельности. Она рассчитана на 5 лет. За это время планируется вы делить из областного бюджета более 2 миллиардов рублей, еще 805 миллионов, предположительно, будут получены из внебюджетных источников. Социально-экономическая ситуация меняется на глазах, но мы постараемся сохранить эти меры поддержки.
 
Стоит отметить, что в начале апреля председатель Правительства РФ Михаил Мишустин включил двух сибирских губернаторов Андрея Травникова и Сергея Жвачкина (Томская область) – в новый состав Правительственной комиссии по модернизации экономики и инновационному развитию России.
 
Успешное сотрудничество с региональными и федеральными властями отметил в своем докладе и председатель СО РАН академик Валентин Пармон (на снимке), без этого были бы невозможны качественные прорывы в жизни Сибирского отделения:
 
– Во-первых, мы сделали серьезный шаг вперед в плане демократизации: Общее собрание теперь - собрание не только членов академии, но и научной общественности в целом. Во-вторых, образован Иркутский филиал СО РАН, объединивший представителей академических институтов, университетов и инновационных структур. В-третьих, создан Международный научный центр по проблемам трансграничных взаимодействий в Северной и Северо-Восточной Азии. Это первый случай со времени начала реформы, когда внутри системы РАН появилось научное подразделение.

На работе двух последних структур стоит остановиться подробнее. Иркутский филиал представил местным властям более 30 научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок для развития Приангарья. Здесь сыграло роль и сотрудничество с Научным советом СО РАН по проблемам озера Байкал – ученым удалось разработать концепцию и новую редакцию нормативов допустимых воздействии на экоси стему этого уникального водоема. Что касается Международного научного центра, его создание – ответ ученых СО РАН на парадоксальную ситуацию, когда Китай выдвигает амбициозные трансграничные проекты (в частности, «Один пояс – один путь»), а немногочисленные трансграничные российские инициативы реализуются госкорпорациями практически без научного сопровождения.
 
Далее академик В.Пармон рассказал о строительстве самых масштабных для Сибири объектов:
 
– Это установки класса мегасайенс: Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» в Новосибирске и Национальный гелиогеофизический комплекс РАН в Иркутске. Работы по строительству СКИФа стартовали на площадке в наукограде Кольцово, готовится и программа научных исследований. На строительство Национального гелиогеофизического комплекса предполагается выделить более 3 миллиардов рублей федеральных вложений, из них на настоящий момент освоены 2 миллиарда. Создается оборудование, ведется подготовка площадки. Кроме того, были выиграны конкурсы по созданию Математического центра международного уровня в Новосибирском Академгородке (на основе НГУ и Института математики СО РАН) и двух центров геномных технологий: Центра геномных исследований мирового уровня по обеспечению биологической безопасности и технологической независимости (с участием Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор») и центра «Генетические технологии для развития сельского хозяйства, генетические технологии для промышленной микробиологии» (в числе участников – ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН»).
 
Среди примеров конкретных научных достижений, приведенных председателем СО РАН, – открытие новой частицы в Институте ядерной физики; создание з томском Институте сильноточной электроники лазерной системы видимого диапазона спектра THL-100 самой большой в мире мощности; расшифровка генома крупнейшей рептилии варана (дракона острова Комодо) – осуществленная специалистами Института молекулярной и клеточной биологии; разработка нового материала для мемристоров (систем, запоминающих информацию на наноразмерном уровне) в Институте физики полупроводников и нового препарата для лечения и профилактики клещевого энцефалита в Институте химической биологии и фундаментальной медицины. Впервые в список были включены и достижения сибирских вузов, так как с 2019 года в сферу ответственности СО РАН добавлены 42 университета, подведомственные Минобрнауки.
 
– Томский государственный университет разработал систему автономного интеллектуального функционирования беспилотных летательных аппаратов. Томский политехнический университет представил научные и технологические основы создания с помощью аддитивных технологии легковесных метаматериалов, способных выдерживать высокие нагрузки. Сибирский государственный университет геосистем и технологий разработал систему комплексного определения характеристик гравитационного поля Земли, а в Тюменском государственном университете создали биомиметические оптические системы на основе микрофлюидных технологий, позволяющие имитировать рефлексы глаза, что поможет офтальмологам, – перечислил В.Пармон.
 
По мнению Валентина Николаевича, среди задач СО РАН на 2020 год – формирование единого научно-образовательного пространства Сибирского макрорегиона. Соответствующее соглашение уже подписано с Советом ректоров Новосибирской области. Особой заботой, по мнению главы СО РАН, должно стать развитие инфраструктуры Новосибирского государственного университета и недавно созданного «Большого университета» в Томске.
 
Беспокойство о развитии инфраструктуры и обновлении приборной базы академических институтов красной нитью проходило через доклад главного ученого секретаря СО РАН академика Дмитрия Марковича и выступление заместителя председателя СО РАН академика Ренада Сагдеева. По их мнению, необходимо настойчиво добиваться включения в план финансирования закупок оборудования академических институтов не только первой, но и второй категории. Хотя бы на 2021 год. И помнить о том, что в закупках возможны коррективы в связи с ростом курса доллара и ухудшением экономической ситуации из-за коронавируса.
 
Ольга Колесова

К концу 1960-х годов генетика в нашей стране была уже полностью «реабилитирована» в глазах общества. В научно-популярных изданиях стали появляться материалы, раскрывавшие революционное значение генетических исследований для дальнейшего развития естествознания. Именно в ту пору были озвучены самые амбициозные цели и задачи, стоявшие перед генетиками и обещавшие человечеству невиданные успехи в деле улучшения жизни.

В этой связи показательно высказывание директора Института общей генетики АН СССР академика Николая Дубинина, сделанное им в одной из публикаций 1968 года: «Я не берусь предсказывать, какие именно открытия будут сделаны генетиками в ближайшие 50 лет. Можно говорить лишь о проблемах, какие должны быть решены в будущем. Сложность этих проблем такова, что, полагаю, на их решение уйдет не одно десятилетие» (журнал «Техника – молодежи», 1968, № 6).

С тех пор прошли эти самые 50 лет. Достигла ли генетика наших дней тех высот, которые ей предрекали в прошлом? Чтобы составить на этот счет адекватное представление, рассмотрим круг основных задач, озвученных генетиками полвека назад.

Первостепенной задачей во все времена считалась борьба с голодом. На генетику в этом плане возлагались большие надежды. Численность населения планеты росла колоссальными темпами, и к началу нынешнего столетия ожидалось удвоение количества землян. Требовалось в течение ближайших тридцати лет (начиная с конца 1960-х) удвоить сбор зерновых культур, а продуктивность животноводства увеличить чуть ли не в десять раз. От генетиков ждали новых методов повышения урожайности растений и продуктивности домашних животных.

Указанные методы связывались с процессами управления развитием гибридов и направленным увеличением числа хромосом в клетке. В то время уже были примеры, когда таким путем получалось увеличить урожайность некоторых культур (например, сахарной свеклы и кукурузы) до 30 процентов. На очереди стояла главная продовольственная культура мира - пшеница. Животноводство также двигалось по пути увеличения продуктивности. Однако ученые полагали, что темпы развития еще недостаточны. Генетика должна была обеспечить качественный рывок, предложить совершенно нестандартный подход к решению проблемы.

Один из таких подходов даже сегодня кажется фантастическим, но вполне реализуемым. Ученые обратили внимание на технологию получения антибиотиков посредством микроорганизмов. Новые лекарственные средства возникли как раз благодаря генетикам, работавшим над такими микроорганизмами. Предлагалось расширить сферу их применения, в том числе – для получения продуктов питания. Например, биотехнологии позволяли получать жизненно важные белки из углеводородного сырья. С помощью генетики можно было создать особые, высокопроизводительные штаммы микроорганизмов, способных из нефти и нефтепродуктов получать те же белки, витамины и другие, необходимые для питания вещества. Причем, производить в огромных количествах. По мнению ученых, таким путем можно было бы не только спасти человечество от голода, но даже создать сырьевую базу для легкой промышленности.

Однако сказанное – всего лишь частные случаи единой стратегии, направленной на то, чтобы наладить контроль над эволюцией всей жизни на планете. Бессмысленно, считал академик Дубинин, выводить, например, устойчивые к болезням организмы. Ведь природа может дать на это «ответ» в виде новой расы вредителей. Поэтому пассивная защита ничего в корне не решает. По словам академика Дубинина, процесс, который сегодня подчиняется законам наследственности, изменчивости и естественного отбора, должен стать одной из сфер СОЗНАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ человека.

Тогда, в далекие «шестидесятые», данный тезис тесно увязывался с масштабной преобразовательной деятельностью, выходящей за границы нашей планеты. Головокружительная мечта поколений тех лет – освоение других планет. Так, космический корабль, устремленный к Марсу, должен был воспроизвести на борту естественный круговорот веществ – такой же, как на Земле. Для этого пришлось бы опять привлекать генетику, поскольку для звездолета потребовалась бы особая раса микроорганизмов. То же самое можно сказать и о масштабной колонизации планет Солнечной системы. Чтобы на Марсе начали «цвести яблони», необходимо было создать как специальные сорта этих «марсианских» яблонь, так и особую микрофлору. И здесь опять пришлось бы привлекать к работе ученых-генетиков.

Подчеркиваем, что в 1960-е годы ученые еще мыслили масштабно. И задачи, стоявшие перед генетиками, преследовали не только прозаические цели, связанные с проблемой обеспечения землян продовольствием. Ничего подобного – мысль устремлялась дальше! Генетика должна была сыграть свою роль в грандиозной эпопее завоевания других миров. Изучение генетической структуры инопланетных организмов также входило в задачу генетики будущего. Об этом, подчеркиваю, ученые того времени писали на полном серьезе. Считалось, что на основе полученных данных об инопланетных формах жизни необходимо будет установить фундаментальные законы, по которым происходит развитие Вселенной.

Обратим внимание на то, что подобные заявления не содержали в себе ни грамма обычной кабинетной риторики. По большому счету, стремление управлять эволюционными процессами формировало целое направление научно-исследовательской деятельности. Именно отсюда вытекали задачи, решение которых фактически привело к появлению генной инженерии и современных методов геномного редактирования. В далеких 1960-х была лишь мечта о «проектировании» живых организмов, где в роли конструктора выступает ученый-генетик. Для этого необходимо было – ни много, ни мало – проникнуть в тайны закодированной наследственной информации. Уже тогда ученым было ясно, что они столкнутся с огромной лавиной данных, для расшифровки которых понадобятся сложнейшие вычислительные устройства. Детальная расшифровка кода наследственности у самых разных живых организмов и способность свободно читать такие коды, рассматривалась как принципиально важная задача генетики будущего.

Показательно, что решение указанной задачи уже в то время тесно увязывалось с прогрессом медицины в области лечения тяжелых наследственных заболеваний. Управлять эволюцией означало управлять наследственностью, в том числе – наследственностью самого человека. Считалось, что четверо из каждой сотни родившихся детей страдают врожденными заболеваниями, перед которыми «классическая» медицина бессильна. Генетика могла дать медикам важный инструмент для исправления подобных дефектов. Врач, по сути, должен был «откорректировать» творение природы на фундаментальном уровне, а не исправлять последствия болезни в ходе обычного лечения.

Кстати, с тех же позиций подходили и к проблеме лечения онкологических заболеваний. Генетики той поры уже подозревали, что рак как-то связан с мутацией в хромосомах. Соответственно, была сформулирована задача – найти способ НАПРАВЛЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ на генетический источник заболевания. В случае успешного решения данной задачи генетики надеялись искоренить не только онкологию, но и все наследственные заболевания. Опыты американских ученых того времени, когда им удалось добиться синтеза «живой» молекулы ДНК в контролируемых условиях, вселял большие надежды на удачный исход. Как отмечал академик Дубинин, искусственный синтез генов – дело недалекого будущего. Вначале будут получены гены вирусов и бактерий, а затем уже намечался переход к генам более сложных организмов.

Интересен и такой момент. Полвека назад генетики обращали внимание на то, что развитие цивилизации неблагоприятно сказывается на наследственности – в том смысле, что под влиянием внешних факторов (радиация, химические выбросы) в человеческом организме всё чаще и чаще происходят опасные мутации. Неблагоприятные наследственные признаки накапливаются из поколения в поколение, и эту проблему так или иначе придется решать. Человек не обречен на гибель, поскольку решение проблемы возможно, утверждали ученые.

Уже тогда, в 1960-е годы, предлагались консультации с генетиками в качестве важной профилактической меры против расширения наследственных заболеваний. Как утверждал профессор Александр Пехов, главное значение генетических консультаций в том, что они способны заменить неграмотные советы и доводы родственников «подлинно научными подходами и оценками».

Однако главный способ борьбы с наследственными заболеваниями связывался, конечно же, с возможностью ученых-медиков «совершенствовать конструкцию генетического аппарата». По сути дела, заменять отдельные «детали», от которых зависит присутствие неблагоприятных генов. В конце 1960-х годов подобные технологии даже ведущим генетикам казались чем-то совершенно фантастическим. Но спустя полвека мы уже можем наблюдать, что фантастика начинает постепенно воплощаться в жизнь. Конечно, оглядываясь назад, приходится признать, что задача оказалась сложнее, чем представлялось вначале. Тем не менее, этот пример отчетливо показывает, что реальный прогресс невозможен без этой искренней веры ученых в саму возможность науки «сказку сделать былью».

Николай Нестеров

Понятие «солнечные фермы» - давно уже не аллегория. Если оценить текущие тенденции в сфере возобновляемой энергетики, то огромные поля становятся не только ресурсом для выращивания пшеницы, картофеля или кукурузы. Теперь этот ресурс (то есть открытая солнцу огромная площадка на земле) рассматривается как место для «выращивания» киловатт электрической энергии. Как пишет издание Bloomberg Green, огромные солнечные электростанции начинают потихоньку «завоевывать мир», определяя «генеральную линию» в сфере возобновляемой энергетики. 

Сегодня это становится приметой времени: бескрайнее поле, сплошь покрытое солнечными панелями. То, что еще недавно казалось картинкой из далекого будущего, в некоторых странах стало настоящим. Девиз нынешних разработчиков, отмечает Bloomberg Green: «Чем больше, тем лучше!». С тех пор, как цены на фотоэлектрические системы снизились, мега-проекты в области солнечной энергетики не только поучили «право на жизнь» - они бросили вызов крупным тепловым электростанциям, соревнуясь с ними по установленной мощности. Очевидно, разработчики увидели реальные плюсы в гигантизме, полагая, что только таким путем можно доказать способность солнечных электростанций вырабатывать доступное по цене электричество. 

Показательный пример дает США. Еще до начала прошлого десятилетия солнечные электростанции были здесь небольшими. Некоторые из них создавались при непосредственной поддержке со стороны Министерства энергетики, которое предоставляло гарантии по кредитам. Однако в дальнейшем условия на рынке электроэнергии стали ощутимо складываться в пользу возобновляемых источников, что создало предпосылки для реализации крупных проектов. В частности, к концу этого десятилетия цены на солнечные панели упали на 88 процентов. Ожидается, что к 2030 году они упадут еще на 43 процента. 

Результаты не заставили себя ждать. В последнее время в солнечной энергетике стали создаваться объекты мощностью более 200 МВт. И с каждым годом они распространяются всё шире и шире. Минувший год стал в этом отношении рекордным. Так, в разных странах было введено в эксплуатацию не менее 35 объектов мощностью от 200 МВт и выше, что на 17% больше, чем было годом раньше. 

Насколько серьезно такие проекты способны «преобразить» ландшафты и привнести в окружающие нас экосистемы футуристический дизайн? Вот простейший расчет. Для одного мегаватта установленной мощности требуется около 3000 стандартных солнечных панелей. Соответственно, проект мощностью 200 МВт потребует площадей, сопоставимых с площадью 550 полей для американского футбола! 

Примечательно, что ставка на мега-проекты не в последнюю очередь связана с интересами институциональных инвесторов, которые сопоставляют свои долгосрочные обязательства с устойчивой доходностью солнечных электростанций. В настоящее время на этом рынке обостряется конкуренция, в силу чего решающее значение стали иметь долгосрочные договоры с поставщиками коммунальных услуг.  Экономика маленьких объектов в этом плане не обещает хорошей отдачи. Достаточно сказать, что одни только инфраструктурные издержки не сопоставимы с объемами генерируемой ими энергии. Крупные объекты в этом плане выглядят предпочтительнее, поскольку, благодаря своему масштабу, способны охватить гораздо больше потребителей. Соответственно, затраты на проектирование и инфраструктуру в меньшей степени «давят» на цену электричества, благоприятствуя ее снижению. 

Изменение условий финансирования проектов, таким образом, сказалось и на их «размере». Фактически это означает, что возобновляемая энергетика постепенно уходит от государственной опеки, входя во «взрослую» жизнь. Те же процессы, кстати, происходят и в сфере ветроэнергетики, где разработчики и инвесторы начали руководствоваться тем же принципом: «Чем больше – тем лучше!».

В этой связи стоит заметить нашим скептикам, до сих пор сомневающимся в жизнеспособности ВИЭ перед лицом «ископаемых монстров» (крупных угольных и газовых ТЭС): господа, вы не заметили, что «ребенок вырос». Точнее, он переходит к самостоятельной жизни, дотягиваясь «макушкой» до взрослых. Спутниковая Гугл-карта бесстрастно констатирует этот рост: мы видим, как на Юге США, в Мексике, на Ближнем Востоке и даже в Юго-Восточной Азии за какие-то пару лет огромные пустынные площади покрываются солнечными панелями.

Недавно на юге Египта в Бенбане появился такой мегаобъект мощностью 1,5 ГВт. Это превосходит мощность многих атомных электростанций. По мнению западных экспертов, удешевление фотовольтаики неизбежно ведет к увлечению спроса на «солнечное» электричество, способное теперь конкурировать с традиционными объектами большой энергетики. По большому счету, мега-проекты являются закономерным следствием лояльного отношения потребителей к ВИЭ. Эти драйверы рынка приводят к тому, что во многих странах мира начинают создаваться солнечные электростанции очень большой мощности. 

Впрочем, пока еще нет никаких гарантий, что бурно растущий «вчерашний ребенок» будет иметь покладистый характер, и не разочарует, в конечном итоге, своих поклонников. Эксперты отмечают, что восторженное отношение современного общества к «чистой» энергии плохо согласуется с репутацией столь крупных объектов. Простой обыватель неодобрительно смотрит на «технотронный» пейзаж, когда поля до самого горизонта покрыты солнечными панелями. Он воспринимает это как грубое вторжение в естественную среду. Люди, например, категорически отказываются жить вблизи больших солнечных электростанций. Это может показаться странным, но в сознании простых людей столь стремительное наступление фотовольтаики на пустующие поля никак не ассоциируется с «экологизацией» современной энергетики. 

У меня есть опасения, что масштабная «солнечная» экспансия через мега-проекты способна в будущем породить ответную негативную реакцию как раз со стороны борцов за экологию. При этом связь фотовольтаики с «чистой» энергией принципиальной роли не сыграет. «Технотронные» пейзажи в любом случае будут восприниматься как наступление на живую природу, независимо от того, снижают они эмиссию углекислого газа или нет. Централизм и гигантизм сами по себе плохо гармонируют с естественными процессами, и рано или поздно будут осмысливаться в той же парадигме, в которой была осмыслена и традиционная энергетика. Надеяться на то, будто со временем общество приобретет необходимую техническую грамотность, чтобы смотреть на такие вещи без обывательских предубеждений, скорее всего, не приходится. Как ни пытались в свое время воспевать «мирный атом», это не привело к воспитанию лояльного отношения людей к АЭС. 

Смена концепции, таким образом, подрывает в перспективе репутацию ВИЭ, разрубая именно тот сук, на котором держался рост альтернативной энергетики – решение экологических проблем. В этом плане программа «солнечных крыш» обещала иной психологический эффект. Подчеркну, что «солнечные крыши» предполагают переход к распределенной генерации, и здесь возможности фотовольтаики раскрываются без всякого антагонизма с естественной средой. Ведь цепляя панель на крышу, мы ровным счетом ничего не отнимаем у природы – просто заставляем «работать» пустующие поверхности, обращенные к солнцу. Поэтому рано или поздно встанет закономерный вопрос: а так ли уж разумно специально выгораживать под солнечные электростанции тысячи гектар свободной земли, если сопоставимые по площади гектары мы в состоянии найти в городах – на крышах и фасадах домов, на автомагистралях и т.д.? Иначе говоря, в ту ли сторону двинулась фотовольтаика? Не затормозят ли мега-проекты, на самом деле, технический прогресс в этой сфере? Переход качества в количество – не самая вдохновляющая тенденция. 

Николай Нестеров
 

В ходе празднования городских Дней науки, мэрия Новосибирска по традиции наградила премиями за достижения в сфере науки и инноваций молодых ученых и инноваторов. Среди лауреатов премии – наша коллега, старший научный сотрудник лаборатории клинико-популяционных и профилактических исследований терапевтических и эндокринных заболеваний ФИЦ ИЦиГ СО РАН Алла Овсянникова.

Премией отмечена ее работа по изучению наследственной формы сахарного диабета, известной как MODY диабет. Его еще называют «сахарный диабет взрослого типа у молодых», поскольку эта форма заболевания может возникнуть в достаточно раннем возрасте.

MODY-диабет менее распространен, чем диабет 1-го и 2-го типа, но все равно, в масштабах страны, речь идет о тысячах пациентов. А вот системным изучением особенностей этой формы диабета занимаются только в Москве и в Новосибирске (сотрудники НИИ терапии и профилактической медицины – филиала ФИЦ ИЦиГ СО РАН).

В целом же, эта форма заболевания плохо известна не только обычным гражданам, но и многим врачам. Как отмечают исследователи, до 80 % случаев MODY диабета своевременно не выявляются или моногенные формы диабета ошибочно диагностируются как диабет 1-го или 2-го типов, в результате пациенты часто получают неадекватное лечение, в том числе, инсулинотерапию.

Сотрудники НИИТПМ (филиал ФИЦ ИЦиГ СО РАН) проводят медико-генетическое консультирование семей пациентов с MODY диабетом (поскольку риск передачи заболевания по наследству составляет 50%). Благодаря этому, удается диагностировать диабет у некоторых членов семьи еще на скрытом доклиническом этапе. Когда коррекция образа жизни, питания и при необходимости назначение терапии начинается на таких ранних стадиях удается добиться хорошей компенсации нарушений углеводного обмена.

Результаты научной работы были собраны в монографии «MODY: молекулярно-генетические детерминанты и персонализированный подход к ведению пациентов», которая вышла осенью прошлого года и вызвала большой интерес в медицинском сообществе страны. Теперь же вклад Аллы Овсянниковой в борьбу с этим социально-значимым заболеванием отмечен премией от мэрии.

Как говорит сама Алла Константиновна, ее работа в данном направлении будет продолжена: предстоит лучше изучить генетические маркеры заболевания (в зависимости от вида мутации, ученые делят MODY диабет на 14 подтипов), усовершенствовать методы диагностики и протоколы лечения, которые у каждого подтипа должны быть свои.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН