На протяжении десятилетий ученые Института цитологии и генетики СО РАН, самостоятельно и в составе международных научных коллективов, изучают генетическое разнообразие народов Сибири. Ряд последних результатов, касающихся народов самодийской группы, был опубликован в виде статьи в журнале American Journal of Human Biology.

Самодийские языки относятся к уральской языковой семье и делятся, в свою очередь, на две ветви. К народам северной ветви относятся ненцы, энцы, а также нганасаны, живущие на полуострове Таймыр. Южная ветвь представлена селькупами, ареал которых доходит до Южной Сибири. Эти народы (несмотря на языковую общность) ведут достаточно разный образ жизни: одни занимаются оленеводством, другие – преимущественно охотники и рыболовы. И, как показали последние исследования, генетические корни у этих народов тоже разные.

В своей работе ученые применили новый подход, когда изучению подвергалась не только митохондриальная ДНК, но и аутосомные маркеры однонуклеотидного полиморфизма (SNP). В исследовании было задействовано большое число образцов ДНК из 27 современных популяций и из 6 древних популяций (археологические культуры Сибири). Все это позволило воссоздать более полную картину взаимодействия этносов в ходе заселения ими территории Сибири.

Надо отметить, что в этом процессе в разные эпохи участвовали самые разные этнические группы. Если говорить о современных народах, то, к примеру, буряты генетически близки к монголам, телеуты тяготеют к тюркоязычным популяциям Центральной Азии, ханты близки к селькупам, а нганасаны формируют отдельный кластер, близкий к эвенкам, юкагирам и корякам.

В целом, отмечают ученые, для сибирских этносов характерно высокое генетическое разнообразие, что можно объяснить, в том числе, эндогамией и дрейфом генов, возникающих в небольших изолированных популяциях. В результате, некоторые народы Сибири (нганасаны, эвенки, юкагиры и коряки), по-видимому, не испытали в своей истории заметного смешения с другими сибирскими популяциями. Другие же, напротив, хранят следы множественных смешений, и чаще всего с предками нганасан или эвенков.

Проведенное исследование помогает в решении вопроса о происхождении современных самодийских народов, уточняя гипотезу, что они являются потомками коренных палеолитических популяций, которые были ассимилированы древними самодийскими племенами, пришедшими из Южной Сибири в середине первого тысячелетия н.э.

– Нганасаны, вероятно, являются прямыми потомками палеолитической популяции охотников на диких северных оленей, жившей на территории Таймыра уже несколько тысячелетий, которая затем была ассимилирована пришлыми самодийцами, - отмечает заведующая лабораторией популяционной этногенетики ФИЦ ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Людмила Осипова. – Их язык и материальная культура предполагают также доисторические контакты с популяциями тунгусов и юкагир.

Тундровые и лесные ненцы – потомки того же аборигенного племени, от которого происходят нганасаны, плюс значительный генетический вклад самодийских племен. А вот у селькупов несколько другая генетическая история, они хранят в своём генофонде существенную долю южных самодийских племен.

Полученные результаты имеют значение не только для изучения истории заселения Сибири человеком. Генетическое родство подразумевает и наличие генетических особенностей, возникающей у популяции в ходе адаптации к условиям проживания. В случае с Сибирью, речь идет о достаточно экстремальных природно-климатических условиях, в которых, тем не менее, в настоящее время проживают миллионы людей (Россия единственная страна в мире, построившая за Полярным кругом города с населением в десятки и сотни тысяч человек).

Вполне естественно, что по мере освоения этих огромных и нужных экономике страны территорий, все больше интереса вызывает опыт этносов, за тысячелетия приспособившихся к проживанию на них. Эта адаптация нашла отражение не только в обычаях и традициях этих народов, но и в их генофонде. Понимание этнической истории заселения Сибири позволяет лучше определять участки генома, ставшие адаптационным ответом популяции на вызовы окружающего мира. Авторы исследования нашли в геномах популяций Сибири множественные адаптации к низким температурам, сезонным колебаниям освещенности и ограниченным ресурсам пищи. Теперь эти находки стали материалом для дальнейших научных исследований.

Пресс-служба ФИЦ «Институт цитологии и генетики»

Происходят довольно странные вещи. В феврале этого года российское отделение Greenpeace отправило в профильные министерства и федеральные службы открытое письмо с призывом отреагировать на «ослабление» нормативов по предельно-допустимым концентрациям вредных веществ.

«Актуальность изменения величин ПДК, - отмечается в письме, - в последнее время возросла из-за резкого обострения ситуации с отходами и свалками. Социальная напряженность на примыкающих к свалкам территориях в ряде случаев связна с резким неприятным запахом загрязняющих веществ, например, метилмеркаптана. Объясняется это тем, что установленная в настоящее время для метилмеркаптана ПДК в 1,5–3 раза превышает порог восприятия человеком запаха этого вещества. Дело в том, что с 1999 г. по 2017 г. уполномоченные федеральные ведомства (СЭС, а затем и Роспотребнадзор) «ослабили» среднесуточную ПДК по метилмеркаптану в 660 раз, а за последние 10 лет — в 60 раз».

Также, по утверждению авторов письма, в 2014-2015 годах были увеличены ПДК  других загрязняющих атмосферный воздух веществ, в частности, –  формальдегида и диоксида азота.

Всё это ставит под угрозу реализацию национального проекта «Экология», поскольку, заявляют авторы, «с ростом значения ПДК увеличивается и объём разрешённых выбросов». Вдобавок ко всему, такое изменение ПДК, на их взгляд, приведет к уменьшению санитарно-защитных зон предприятий. В итоге нас ждет рост заболеваний, что, в свою очередь, неизбежно отразится на реализации национального проекта «Здоровье». 

Авторы письма указывают на то, что такие вещества, как фенол, формальдегид и метилмеркаптан не только обладают специфическим резким запахом, но и являются ядами, постоянное вдыхание которых увеличивает интоксикацию организма, способствующую снижению иммунитета. По их мнению, это привело к тому, что статистика заболеваемости гриппом и ОРВИ за последние 20 лет показала рост числа заболевших в несколько раз.

Чем вызваны указанные «ослабления»? Ответа на этот вопрос в организации не получили: «В официальных источниках, в том числе на сайте Роспотребнадзора, отсутствует информация о результатах предусмотренной российским законодательством экспертизы Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию. Кроме того, отсутствует оценка риска для здоровья человека при разработке санитарных правил, в том числе нет данных, какие именно материалы (документы) были представлены на Комиссию», - указывается в письме.

Принципиально важным для нашей темы является тезис о том, что «объемы выбрасываемых загрязняющих веществ останутся прежними, и не будут внедрены необходимые прогрессивные технологии». К сожалению, авторы письма не стали развивать эту мысль, сосредоточившись на проблемах здоровья. На самом же деле «ослабление» нормативов по ПДК напрямую затрагивает вопросы технологической модернизации, прежде всего – в сфере энергетики.

Думаю, нет необходимости уточнять, какая существует связь между энергетическими объектами и экологией. Обратим внимание на то, что в развитых странах модернизация энергетических объектов не в последнюю очередь обязана ужесточению экологического законодательства. Мы даже не говорим сейчас о развитии такого сегмента, как ВИЭ. Возьмем хотя бы угольную генерацию. Все попытки создания технологий «чистого» сжигания угля так или иначе продиктованы жесткими нормативами по выбросу парниковых газов и вредных веществ. Не менее примечательно и такое направление, как термическая утилизация твердых коммунальных отходов.

Как в свое отмечал в своих докладах по утилизации мусора научный руководитель Института теплофизики СО РАН академик Сергей Алексеенко, только в одной Европе количество мусоросжигающих заводов превышает четыре сотни. В Японии почти 75% мусора утилизируется с помощью установок по термической переработке. В США посредством сжигания мусора вырабатывается 48 ТВт*час полезной энергии. Даже в Китае приняты законы, стимулирующие данный способ утилизации отходов.

Как видим, проблема мусорных полигонов имеет удачное технологическое решение, которое прямо «завязано» на энергетику. Нельзя сказать, что в нашем правительстве этого не понимают. Судя по ряду заявлений, сжигание мусора не остается без внимания. Однако есть одно принципиальное «но»: успешное решение указанной задачи – на европейском уровне – возможно только в условиях соответствующего экологического законодательства. Если заявление представителей российского отделения Greenpeace имеет под собой основание, то мы движемся как раз в обратном направлении. И в этой связи массовое сжигание мусора (при столь серьезном повышении норм ПДК) станет не ключом к решению экологической проблемы, а прямым путем к ее усугублению. Ведь если нет нужды «вписываться» в жесткие экологические нормативы, значит, отпадает необходимость применять для этого передовые технологии. Если это случится, то само направление по термической утилизации отходов будет только дискредитироваться в глазах наших граждан (которые уже сейчас относятся к данной теме с нескрываемым недоверием). Соответственно, останутся невостребованными отечественные разработки по этим технологиям.

Обращает на себя внимание и то обстоятельство, что Минэнерго и ведомства, отвечающие за экологию, как будто идут параллельными путями, и эти пути не обещаются когда-нибудь пересечься. Возьмем проблему развития угольной генерации. Ее доля в российской энергетике составляет примерно 22 процента.  При этом 98% угольных ТЭС до сих пор работают на докритических параметрах пара, тогда как в мире доля угольной генерации со сверхкритическими параметрами пара занимает уже 13% в мощности всех угольных станций, или 266 ГВт (что в пять раз больше мощности всей угольной генерации в России!). Но самое показательное: в нашей стране требования к выбросам остаются крайне мягкими в сравнении с развитыми странами. В силу «либеральности» экологических требований наши угольные станции ежегодно оставляют порядка 20 миллионов тонн золошлаковых отходов. К настоящему времени золоотвалы занимают более 28 тысяч га. Общий объем накопившихся здесь отходов составляет примерно полтора миллиарда тонн! Причем, немалая часть золотвалов находится прямо на территориях городов и городских агломераций.

Но, к сожалению, до сих пор данная проблема не имеет законодательного регулирования, и похоже на то, что правительство (в первую очередь – Минэнерго) не считает для себя экологическую проблему приоритетной. Во всяком случае, разговоры о «модернизации» энергетики напрямую никак не увязаны с совершенствованием экологического законодательства. Причем, само экологическое законодательство, судя по тому, что было сказано в самом начале, имеет тенденцию к дальнейшей «либерализации», из-за чего внедрение «чистых» технологий теряет всякий смысл. То, что у нас сегодня выдается за программу «модернизации» энергетических мощностей, на деле оказывается процедурой перераспределения бюджетных средств между участниками рынка, где установка на экологизацию практически никак не представлена. Во всяком случае, я не обнаружил ни одной программы, которая была бы направлена на финансирование НИР и НИОКР в области энергетики – с учетом более строгих (соответствующих современному уровню) экологических требований. Похоже, наше правительство совершенно не интересуется отечественными разработками в этой сфере.

Андрей Колосов

Ученые постоянно занимаются научными изысканиями, но лишь немногим удается совершить открытие, которое действительно меняет судьбу человечества. Ну а собственного памятника удостаиваются единичные открытия. «Вокруг света» рассказывает о семи таких «научных» памятниках, на которые стоит посмотреть.

«Лента Мёбиуса» в Москве (Россия)

 В 1997 году в Москве установили памятник ленте Мёбиуса. Нетрудно догадаться, что она получила свое название в честь придумавшего ее немецкого математика — Августа Мёбиуса. До его открытия считалось, что у любой поверхности всегда будет две стороны. Однако благодаря своей ленте ученый доказал существование геометрических объектов только с одной стороной. Интересно, что одновременно с Мёбиусом такое же открытие сделал математик Иоганн Листинг.

Их изобретение широко используется для создания разнообразных приборов и устройств и фигурирует во множестве литературных произведений. Есть и гипотеза, которая представляет Вселенную как ленту Мёбиуса. В мире существует несколько памятников этому открытию, но московский отличается: на постаменте есть надпись «Разные точки зрения на один предмет», а если присмотреться, изгибы ленты превращаются в женское тело.

Памятник лабораторной мыши в Новосибирске (Россия)

В 2013 году в новосибирском Академгородке появился памятник лабораторной мыши. Хотя установка монумента и была приурочена к юбилею Новосибирска, на самом деле она стала выражением благодарности ученых животному, которое используется для создания лекарственных препаратов и изучения человека. Памятник изображает мышь в очках и лабораторном халате. Он расположен рядом с Институтом цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, поэтому в лапках у мыши спицы, на которых она «вяжет» двойную спираль ДНК. Художник Андрей Харкевич, придумавший образ животного, стремился показать мышь, уже что-то придумавшую и находящуюся в шаге от научного открытия.

Памятник изобретателям керосиновой ламы во Львове (Украина)

На Армянской улице во Львове в 2008 году появился памятник Игнацию Лукасевичу и Яну Зеху, изобретателям керосиновой лампы. Памятник состоит из двух частей: на улице за столом, на котором стоит «керосинка», сидит Зех, а Лукасевич выглядывает из окна третьего этажа. У стола есть еще один стул, на котором выгравирована история изобретения. Впрочем, туристы предпочитают использовать стул не для знакомства с историей, а для фотографирования. Скульптура расположена рядом с тематическим рестораном и музеем истории керосиновых ламп.

Памятник Паулю Вальдену в Риге (Латвия)

Рядом со зданием биологического факультета Латвийского университета в Риге находится необычный памятник в виде молекул яблочной кислоты. Монумент был установлен в 2003 году в память о выдающемся химике Пауле Вальдене, дважды выдвигавшемся на соискание Нобелевской премии. Ученый прославился благодаря вальденовской инверсии, позволяющей превращать одни пространственные изомеры в другие. Вальден занимался исследованием яблочных кислот, чем, скорее всего, и объясняется внешний вид монумента.

Фонтан Альберта Эйнштейна в Ульме (Германия)

Всемирно известный физик Альберт Эйнштейн родился в Ульме, поэтому в этом германском городе можно увидеть сразу несколько памятников в его честь. Один из самых примечательных — фонтан в виде ракеты с ракушкой и головой Эйнштейна. Памятник можно найти на территории ульмского арсенала, где он стоит с 1984 года. Корпус ракеты символизирует технику, освоение космоса и ядерную угрозу, раковина улитки — их противопоставление, она воплощает природу, мудрость и скепсис, а из нее выглядывает голова ученого с высунутым языком и озорными глазами. У основания памятника бьют две струи воды, намекающие на старт ракеты.

«Волна эфира» в Гамбурге (Германия)

В 1933 году в Гамбурге решили установить памятник немецкому физику Генриху Герцу. Ученый занимался исследованием электромагнитных волн и развивал гипотезу о том, что эфир увлекается движущимися телами. Его научные изыскания попытался отразить скульптор Фридрих Вильд, изобразивший две движущиеся фигуры. По словам Вильда, женская фигура олицетворяет землю, над которой парит фигура «гения волны эфира» в виде мужчины с распростертыми руками. Из-за еврейского происхождения Герца установка скульптуры не состоялась во времена Третьего рейха, а позднее памятник и вовсе был увезен из города и спрятан. Его возвращение в город только в 1994 году.

Памятник Вильгельму Рентгену в Гисене (Германия)

Прославленный немецкий физик, открывший икс-излучение, Вильгельм Рентген несколько лет преподавал в университете Гисена. Кроме того, он похоронен рядом со своими родителями на Старом кладбище города. Чтобы увековечить связь физика с городом, в прошлом веке здесь установили памятник его главному открытию. Монумент находится в парке рядом с городским театром и представляет собой десять параллельных металлических лучей, пронизывающих камень.

Всегда ли использование сложной системы или конструкции не для предназначенной цели является глупостью в стиле «забивания гвоздей микроскопом»? Свой ответ на этот вопрос предложил ведущий научный сотрудник лаборатории генетики развития ФИЦ ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Нариман Баттулин. А происходило это в формате очередной публичной лекции (об этом проекте, организатором которого много лет выступает профессор НГУ, заведующий лабораторией рекомбинационного и сегрегационного анализа ИЦиГ, д.б.н. Павел Бородин мы неоднократно рассказывали).

Ну а поскольку лектор – ученый-генетик, то и примеры он взял «из жизни» клетки, которая содержит немало сложных (и, казалось бы, узконаправленных) органоидов. Например, ядро клетки. Классическое определение его предназначения – выступать хранилищем ДНК, которая, в свою очередь, содержит в себе необходимую генетическую информацию об организме. Там в ядре происходит транскрипция этой информации и обеспечивается ее передача следующему поколению клеток.

– Все это правда, но иногда ядро и ДНК используются совсем для других целей, - подчеркнул Нариман Баттулин.

Первый пример, который он привел, связан с формированием мозга, точнее отдельных его элементов, таких, как поверхность коры. Происходит это, преимущественно, на стадии эмбрионального развития (начиная с первой борозды, разделяющей мозг на правое и левое полушарие). Ученые попробовали выяснить, какой механизм управляет этим процессом.

Главной проблемой было «заглянуть внутрь» мозга формирующегося эмбриона. Для этого использовали церебральные органоиды (в СМИ получившие известность как «мини-мозги»), с помощью которых ученым удается имитировать развитие мозговой ткани человека вне организма. В результате, удалось увидеть, как в ходе формирования мозговой ткани, ядра ее клеток начинают… мигрировать: сосредотачиваются у границы органоида, периодически ненадолго возвращаясь к центру для деления. А поскольку ядра имеют достаточно большую жесткость, клетки таким образом создают избыточное давление в верхней части органоида (соответствующей коре головного мозга у обычного эмбриона). Это давление и становится источником для развития на поверхности бороздок.

– Фактически, клетка использует ядро как некий молоток для деформации поверхности ткани –, подытожил докладчик. – Поэтому на этой стадии для клетки важна жесткость ядра, а вовсе не ДНК, которую оно содержит.

Важно, что эти процессы происходят только на ранних этапах, когда формируются границы отделов мозга. Извилины на коре возникают иначе, мозг к тому времени достигает относительно больших размеров и отдельные клетки уже не в состоянии оказать необходимое давление на поверхность. Оно обеспечивается схожими процессами, но уже за счет миграций целых нейронов.

Иногда нормальный ход этих процессов нарушается в результате мутаций (которые не только замедляют скорость миграций ядер, но и делают сами клетки мягче). Данная аномалия на языке медицинских терминов называется лиссэнцефалией. В зависимости, от степени мутации, речь может идти как о частичном отсутствии извилин или их некачественном развитии, так и о полном их отсутствии (агирия). Более легкой разновидностью также является пахигирия, которая отличается наличием нескольких плоских широких извилин и неглубоких борозд. Результат – рождение ребенка с достаточно серьезными патологиями, с которыми, на сегодня, медицина справиться не в состоянии. Так что, значение этой, «неспецифической» функции ядер клеток головного мозга сложно переоценить.

Следующий «кейс», использованный докладчиком, был связан с эритроцитами. Для них, в отличие от нейронов, большие размеры и жесткость ядер совсем не так полезны, особенно, когда клетке надо «протиснуться» через какое-нибудь узкое место (что часто бывает с мигрирующими типами клеток).

Эволюция решала эту задачу по-разному. Например, у рептилий эритроциты намного больше, чем у млекопитающих. Связано это различие с тем, что мы (млекопитающие) являемся теплокровными. Это дает массу удобств, но за них надо «платить», в том числе высоким потреблением кислорода в тканях организма, доставкой которого занимаются эритроциты. Доставка осуществляется по системе капилляров, которые у млекопитающих стали очень развитыми и тонкими – отсюда и уменьшение размера эритроцитов. А что же с большим и жестким ядром? А его в наших эритроцитах нет, что и обеспечивает их высокую «проходимость». Иначе говоря, для клетки в данном случае вторичные свойства ядра (размер и жесткость) оказались критичнее, и она «жертвует» им вместе с генетической информацией, в нем содержащейся.

Но еще интереснее тот факт, что не все клетки крови пошли путем отказа от ядра. Например, нейтрофилы – один из подвидов лейкоцитов. Это клетки иммунной системы, чье нормальное время жизни составляет около шести часов и за это время они находят источник угрозы (место инвазии бактерий в организм и т.п.), мигрируют туда, доставляя в себе белки для борьбы с инфекцией. А еще они обладают ядром весьма специфической формы – оно разделено на несколько частей. Вызвано это тем, что им надо не просто пройти до конца капилляра, но и «протиснуться» дальше непосредственно в ткань (для клетки с большим и жестким ядром – задача фактически невыполнимая).

– Возникает вопрос, а не проще ли было нейтрофилам тоже избавиться от ядра, вместо того, чтобы модифицировать его в сложные составные конструкции, - продолжил лектор.

Оказывается, нет. Хоть ядро нейтрофилов практически не имеет транскрипционной активности, оно им необходимо. В качестве, основного оружия борьбы с инфекцией: ферменты, которыми он, буквально, напичкан связываются с хроматинами ядра и выбрасываются наружу. То есть, молекула ДНК используется как компонент противомикробного препарата, сеть, с помощью которой инфицированный участок накрывается белками иммунной системы. Так достигается их максимальная концентрация в нужном месте. Сейчас этот механизм защиты организма с помощью внеклеточной ловушки из хроматина очень активно исследуется.

Причем, обладают им не только нейтрофилы, схожий механизм реакции на бактериальное заражение организма были обнаружены у беспозвоночных, растений и даже у одноклеточных организмов, в колониях т.н. социальных амеб – диктиостелиум, способных на определенных стадиях объединяться в многоклеточные плодовые тела сложного строения. И на этой стадии внутри колонии-организма возникает некоторая дифференциация между клетками, некоторые из которых обладают фагоцитарные способ, правда, не геномной, а митохондриальной. Что является важным механизмом выживания колонии.

Есть у этой системы защиты и свои «минусы» (что стало одной из причин повышенного интереса к ней со стороны ученых): если у человека процесс выброса ДНК для защиты организма идет очень активно, то это может вызывать появление антител на хроматин (вещество, из которого она состоит). А это уже ведет к развитию системной красной волчанки – серьезного заболевания с кучей неприятных последствий.

Впрочем, и этим негенетические функции ядра и содержащейся в нем ДНК не исчерпаны, что было показано третьим примером. Он был связан с обитателями Мирового океана, принадлежащими к семейству миксинов (бесчелюстных). Выглядят они не очень привлекательно, да еще и покрыты большим количеством слизи, которая является для них основным средством защиты от внешних врагов, и они могут довольно быстро производить ее в больших количествах. А еще слизь слизь помогает им проникать в самые труднодоступные места на морском дне, а также в тела уже разложившейся рыбы – источник питания миксин.

Но в данном случае более интересным является не применение слизи, а ее производство, осуществляемое с помощью специальных желез на коже этих животных. Одни их клети производят собственно слизь, а другие – длинные белковые нити, которые служат ей некоторым каркасом (препятствующим быстрому смыванию водой с кожи и придающим необходимые свойства). Главная задача у таких клеток – правильно «упаковать» эту нить внутри себя, чтобы она не запуталась в процессе выбрасывания наружу (длина нити намного порядков превосходит размеры самой клетки. Недавно ученым удалось выяснить, каким образом обеспечивается правильность укладывания нити внутри клетки.

Самые первые витки образуются вокруг ядра. Затем оно начинает уменьшаться в объеме и последующие витки располагаются опять на ядре, но не поверх первых, а внутри них. Так ядро служит «веретеном», вокруг которого нить укладывается правильным образом, само оно при этом постоянно уменьшается. И одновременно происходит инверсия ядра – самый плотный хроматин, обычно расположенный на поверхности, теперь, наоборот, сосредотачивается в его центре. Еще один пример нетипичного использования клеткой одной из самых главных своих частей.

Этими примерами тема, заявленная в лекции, конечно, не исчерпывается. Но и их более, чем достаточно, чтобы показать – жизнедеятельность клетки намного сложнее схемы, обычно представленной в учебниках биологии. В этой области нас несомненно ждет еще немало удивительных открытий, и ряд стоящих проблем имеет не только фундаментальное значение, но и вполне себе прикладной аспект, связанный, в том числе, с рядом серьезных патологий и заболеваний.

Сергей Исаев

Недостаток финансирования и бюрократические барьеры являются двумя ключевыми проблемами в исследовательской работе молодых учёных Иркутска. К такому выводу пришли участники стратегической сессии «Проблемы и барьеры в научной работе», выступившие на секции «Безопасность», сообщает 11 марта пресс-служба Иркутского государственного университета. 

«Мы выделили две основные проблемы — нехватка грантов по узкоспециализированным тематикам для гуманитарных наук и бюрократические барьеры в научной деятельности», — пояснила аспирант исторического факультета Марина Журавлева, которая вместе с коллегами из Восточно-Сибирского института МВД России работала над формулировкой трендов-препятствий для научной молодежи региона.

По её словам, в процессе обсуждения группа пришла к выводу, что, несмотря на возможность активного взаимодействия с коллегами из других сфер науки, указанные проблемы «тормозят» научную мысль, снижают мотивацию ученых, приводят к развитию «фейковой» науки.

Отмечается, что мероприятие прошло на базе ВСИ МВД России. В нём приняли участие сотрудники, аспиранты и адъюнкты образовательных организаций, а также представители общественности, городской и областной администрации. Результаты работы по группам молодые ученые представили на заключительном общем собрании. Принято решение более детально их разобрать на следующей встрече, проведение которой запланировано на апрель.

Для перспективных технологий персонализированной медицины в Институте вычислительных технологий СО РАН созданы первые модели виртуального организма, подверженного определенному недугу.

«Виртуальный пациент – очень сложная задача, в мире ее еще никто не решил. – отметил заведующий лабораторией биоинформатики ИВТ СО РАН кандидат биологических наук Федор Колпаков. – Мы попытались решить ее на примере артериальной гипертонии – сложного мультифакторного заболевания, для лечения которого используются разные классы лекарственных препаратов, поэтому врач обычно пробует несколько схем их назначения, чтобы найти оптимальный вариант для конкретного пациента». Цифровая модель нацелена на ускорение и точность действий медика при поиске оптимального воздействия на неповторимый организм в его развитии – и, соответственно, служит задачам построения персонализированной медицины.

Как пояснил коллега Ф. Колпакова кандидат физико-математических наук Илья Киселев, их совместное исследование решало четыре задачи. Первая – построить детальную цифровую модель биохимии и физиологии человека с достаточной для гипертонической болезни детализацией, чтобы в дальнейшем адаптировать ее к конкретным клиническим случаям. «Наш подход – создать набор основных блоков, а уже из них собирать модель под заданного пациента и болезнь (как из конструктора «Лего»), – привел пример ученый. – Каждый блок может состоять из множества вложенных в него подблоков. На самом нижнем уровне – биохимические реакции и дифференциальные или алгебраические уравнения, описывающие изменения физиологических параметров».

Второй задачей исследователи назвали создание схемы персонализации цифрового двойника, содержащей сотни параметров, третьей – построение моделей воздействия на организм наиболее распространенных лекарственных средств.

«Речь идет о моделях двух типов, – отметил Федор Колпаков, – фармакокинетической (как препарат поступает, распределяется по организму и выводится из него) и фармакодинамической (как лекарство воздействует на организм)».

В-четвертых, ученые ИВТ занялись фиксацией данных пациента – при том, что в истории болезни их зачастую недостаточно для моделирования. «Идеальная и самая простая ситуация такова: в клинику пришел больной, которого до этого не лечили, ему провели детальное обследование, после чего назначили лечение и через некоторое время вновь так же обследовали, чтобы оценить эффективность лечения», – объяснили в лаборатории биоинформатики ИВТ. – Поэтому для нашей работы мы отбирали профили тех пациентов, которые наиболее полно соответствовали этим требованиям».

Практическим результатом работы стала компьютерная программа для оптимизации лечения гипертонии. В нее вводятся имеющиеся данные больного, затем формируется множество виртуальных пациентов, для которых прогнозируются наиболее вероятные эффекты применения разных лекарств. Программа может также предложить провести дополнительные обследования, чтобы сделать более точный выбор. Однако для внедрения этой программы в медицинскую практику нужно испытать ее на большом массиве пациентов и провести сертификацию.

Как вам такой рецепт:

«Возьми сковороду с высокими бортами. Налей в нее растительное масло на два пальца, доведи до кипения и брось туда подготовленных для жарки ТАРАКАНОВ (без лапок, усиков и крылышек). Кипеть им до готовности минуты 3-4, не больше. Готовый продукт откинь на дуршлаг, чтобы стекли излишки масла. Или выложи на несколько минут на бумажное полотенце. Перед подачей посоли».

Если вы думаете, что это отрывок из юмористической передачи, то ошибаетесь. Это настоящий пример еды из насекомых, которой начинают понемногу баловаться российские хипстеры. Мы могли бы пройти мимо этих «экзотических» увлечений, если бы не одно обстоятельство: об этих непривычных (мягко говоря) продуктах уже на полном серьезе заговорили наши политики.

Так, совсем недавно глава Россельхознадзора Сергей Данкверт откровенно заявил, что в ближайшие тридцать лет определенная часть жителей нашей страны будет вынуждена употреблять в пищу насекомых. Подчеркиваю, люди не просто поменяют свои гастрономические пристрастия, а «будут вынуждены». Как сказал чиновник: «Кто-то, возможно, будет есть то, что сделано из кузнечиков, а кто-то – из российской говядины». По его мнению, перспектива перехода на еду из насекомых не такая уж нереальная, поскольку «жизнь меняется очень быстро».

На первый взгляд, эти перлы звучат как очередное циничное откровение от государева мужа, потерявшего «берега» (в последнее время мы много чего такого наслушались). Однако на самом деле чиновник лишь непринужденно обозначил новый «гастрономический мейнстрим». По сути дела, он просто показал свою осведомленность в том, что уже происходит в мире и о чем говорят представители науки при обсуждении темы продовольственной безопасности. Кстати, о червях как источнике полезного белка время от времени высказываются и наши ученые. В этом плане они совсем не одиноки. На Западе сейчас всё громче и громче заявляют о необходимости заменить существующее животноводство как «технологию» получения продовольствия.  Животноводческую отрасль обвиняют в ухудшении экологии, в растрате водных ресурсов, в выбросах парниковых газов, а также в жестоком обращении с животными.

В качестве альтернативы предлагают либо искусственное мясо из растительного сырья, либо съедобных насекомых и червей. Второе направление, как ни странно, уже превращается в доходный бизнес. Так, в Финляндии создаются фермы, где занимаются выращиванием сверчков. Число таких ферм уже приближается к сотне. Выращивают сверчков для еды также в Канаде и в США. Недавно этим делом занялись в Белоруссии. В Минске уже появилась первая сверчковая ферма. Там же, в Минске, есть бар, где сверчки входят в состав  фирменных блюд. В Санкт-Петербурге одна молодая программистка, вдохновившись темой съедобных насекомых, создала у себя дома маленькую ферму по разведению личинок мучного жука. Как выясняется, из этих козявок готовили фрикадельки, их также жарили, делали с ними роллы и шаверму, добавляли в пасту, в салаты и супы.

Если порыться в Интернете, то таких примеров можно найти достаточно много. Причем, постоянно отмечается, что среди европейцев и американцев популярность еды из насекомых постоянно растет. Не исключено, что «застрельщиками» в этом деле выступают люди, сумевшие ознакомиться с примерами из Юго-Восточной Азии, где всяких букашек едят с далеких времен. Насколько этот пример станет заразителен для нашего общества? Можно ли рассчитывать на массовое приобщение к такому непривычному рациону (как думает руководитель Россельхознадзора)?

Понятно, что человек, воспитанный в духе европейских кулинарных традиций, вряд ли признает такую кухню нормальной для своего вкуса. Человек, с аппетитом поедающий жареных сверчков или личинок мучного жука выглядит в его глазах извращенцем. У хипстеров, морально готовых к подобным гастрономическим экспериментам, не самая лучшая репутация среди людей, преданных традиционному стилю жизни. А таких у нас, пока еще, – подавляющее большинство. Станет ли хипстерский пример достойным подражания?  Иными словами, буду ли люди в случае удорожания традиционных продуктов переключаться на сверчков и червей, или начнут устраивать голодные бунты? Удержал ли их увещевания ученых, заявляющих о том, насколько полезна и питательна еда из насекомых?

В данном случае я не стал бы отвечать за большинство. Полагаю, что рациональные аргументы в вопросах «альтернативных» гастрономических предпочтений действуют только на тех, кто уже решился заглотить какую-нибудь жареную козявку. Кто испытывает к этому отвращение, тот наверняка воспримет подобные рассуждения как форменное издевательство. Вы, наверное, помните, из-за чего началось восстание на броненосце «Потемкин» - из-за супа, в котором плавали черви. Думаю, если бы судовой врач заявил матросам о том, что еда с червями весьма питательна и содержит ценные протеины, это сочли бы как откровенное оскорбление. Уверен, что большинство россиян примерно так и воспринимают подобные высказывания.

И все-таки, в каких масштабах возможно распространение столь непривычных продуктов в ближайшей перспективе? Обратим внимание на то, что мы отвергаем еду из насекомых не потому, что она противна на вкус, а в силу чисто психологического неприятия прыгающих и ползающих тварей. Сам внешний вид насекомых вызывает у нас отвращение. Ведь с таким же отвращением многие из нас воспринимают рептилий и земноводных. Как говорил один из героев чеховских «Мертвых душ»: «Мне лягушку хоть сахаром облепи, не возьму ее в рот, и устрицы тоже не возьму: я знаю, на что устрица похожа». В книге Джерри Хопкинса «Экстремальная кухня» приводится в качестве эпиграфа очень меткое высказывание Джонатана Свифта: «Человек, первым проглотивший устрицу, был храбрецом». А теперь устрицы, как вы знаете, - один из недешевых деликатесов.

Самое интересное, что еще с позапрошлого века некоторые энтузиасты пытались переключить внимание европейцев на новые источники пищи. Так, эксцентричный англичанин Френсис Бакленд, имевший богатый опыт по части дегустации блюд из самых разных созданий природы, пропагандировал в качестве альтернативы традиционной еде мясо тибетских яков, мясо евразийского бобра, попугаев, голожаберных моллюсков, кенгурятину, желе из морских водорослей, личинки тутового шелкопряда, сухожилия пятнистого оленя. Его имя вскоре после смерти было забыто, но дело продолжилось. По сию пору целые организации, патронируемые ООН, пытаются внедрить среди жителей западных стран непривычные продукты, желая сломить тем самым  устоявшиеся гастрономические привычки.  Как правило, все это осуществляется под благовидным предлогом (борьбы за экологию, за здоровье, за гуманизм). Правда, до последнего времени эти попытки не имели ни малейшего успеха. Простой американский обыватель предпочитал чипсам из сверчков и фрикаделькам из червей сочный стейк из говядины или хотя бы гамбургер с нормальной мясной начинкой.

Однако в наступившем столетии мы уже начинаем замечать некоторые подвижки на этом поле. Как я уже сказал выше, на Западе растет популярность еды из насекомых. Если стартапы со сверчковыми фермами становятся успешными, то, думаю, это говорит о многом. Кроме того, постоянное продвижение темы «альтернативных» продуктов в СМИ также сделает свое дело. Во всяком случае, подрастающее поколение будет относиться к такой еде намного лояльнее, чем их родители. Говоря о детях, необходимо учитывать и некоторые сдвиги в плане формирования эстетических оценок. Пятилетний ребенок, выбирающий в качестве любимой игрушки какого-нибудь ужасного человека-сколопендру, повзрослев, не побрезгует и рагу из личинок майского жука. Здесь всё взаимосвязано.

Чтобы представить себе динамику этого процесса, стоит привести некоторые аналогии. К примеру, в 1960-х годах громко рекламировали одежду из синтетических тканей. За нейлоновыми рубашками, например, молодые люди выстраивались в очередь. Синтетика в те годы была символом технического прогресса. Именно поэтому это было модно: если носишь нейлоновую рубашку, значит ты стильный, прогрессивный и успешный. Потом ажиотаж спал, и теперь мы столкнулись с прямо противоположной ситуацией: теперь одежда из синтетики стала атрибутом людей с ограниченными материальными возможностями, в то время как стильные и успешные демонстрируют свою приверженность к вещам из натурального материала.

С едой из насекомых может произойти примерно то же самое. Вначале на жареных сверчков создадут ажиотажный спрос со стороны тех, кто считает себя модным, прогрессивным, лишенным предрассудков. А спустя пару десятилетий окажется, что модные и прогрессивные переключились на говядину, в то время как поглощение козявок станет уделом людей с низкими доходами. Такое вот историческое сально-мортале происходило неоднократно, и в этом случае совсем не исключено, что прогнозы господина Данкверта сбудутся на все сто.

Константин Шабанов

Группа ученых научно-образовательного центра И. Н. Бутакова Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывает топливо, не теряющее эффективности в условиях низких и отрицательных температур. В состав экспериментальной смеси входят дизельное топливо и вода, сообщила ТАСС пресс-служба ТПУ.

"На сегодня в лаборатории получены образцы топлива, которое стабильно и при хранении не разделяется на дизель и воду. А значит, его можно будет довольно долго хранить в бензобаке или топливных резервуарах. Полученные образцы остаются термически стабильными при той же температуре, при которой наступает помутнение зимнего дизельного топлива (-21°С), после которого оно уже нормально не функционирует", - сообщила пресс-служба ТПУ.

В ходе экспериментов исследователи смешивали дизельное топливо с водой и поверхностно-активными веществами (ПАВ). Вододизельное микроэмульгированное топливо, устойчивое к колебаниям температуры окружающей среды, может быть востребовано у пользователей транспорта многих северных стран, среди которых Россия, Норвегия, Финляндия, Великобритания, Канада и США. Полученные смеси могут использоваться в качестве альтернативного топлива для дизельных двигателей, отметили в пресс-службе ТПУ.

"Нам важно обеспечить стабильное состояние микроэмульсии как можно дольше в условиях существенных колебаний температуры среды для исключения разделения фаз топлива, например, при работе двигателя. Это нетривиальная задача, потому что в состав мы добавляем водную фазу. У дизеля и воды совершенно разные плотности, по идее они должны существовать отдельно", - приводятся в сообщении слова автора научной работы, ассистента НОЦ И. Н. Бутакова ТПУ Максима Пискунова.

На первом этапе авторы работы отбирали потенциально успешные композиции, следующей стадией исследования, к которой уже приступили ученые, станет эксперимент по изучению реакции капель полученных смесей при взаимодействии с нагретой поверхностью. "Мы физически моделируем условия, когда распыленная капля топлива попадает, например, на разогретую стенку в камере внутреннего сгорания. <…> Если топливо при взаимодействии с поверхностью и нагреве вторично измельчается, это означает, что быстрее формируется воздушно-топливная смесь и происходит более эффективное его зажигание и горение. Такой вот парадокс: казалось бы, добавление воды в топливо должно ухудшать процесс зажигания, но по факту - наоборот", - цитирует пресс-служба ТПУ ученого.

Работа ученых поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ).

Институт систематики и экологии животных Сибирского отделения Российской академии наук в конце 2018 г. выпустил учебник Л. Г. Вартапетова "Экологическая орнитология".

Автор - Лев Гургенович Варнтапетов - орнитолог, доктор биологических наук, заместитель директора Института систематики и экологии животных Сибирского отделения Российской академии наук
(ИСиЭЖ СО РАН) по научной работе

В учебном пособии рассматриваются основные проблемы экологической орнитологии как учебной дисциплины, основанной на современных результатах исследований. Приводятся экологические характеристики морфологии, анатомии, систематики эволюции птиц. Рассматриваются эколого-физиологические особенности птиц, связанные с их движением, питанием и биоэнергетикой, а также экологические аспекты их ориентации и миграций. Проанализированы основные периодические явления в жизни птиц, их распространение и численность, охарактеризованы задачи и результаты орнитологического мониторинга, антропогенная трансформация орнитокомплексов. Основные сведения и положения учебного курса служат основой для решения проблем эволюционно-экологической теории, биогеографии и природопользования.

Недавно в местную прессу просочилась тревожная информация. Как сообщил интернет-портал «Тайга.инфо», директор Института гидродинамики имени Лаврентьева СО РАН Сергей Головин «уволен» со своей должности. Поводом к увольнению якобы послужило наличие двойного гражданства. Правда, информация об увольнении официальными документами не подтверждалась, тем не менее, сообщение об этом возникло не на пустом месте. Сам Сергей Головин в телефонном разговоре с нами не подтвердил, но и не опровергнул этот слух, предложив следить за развитием событий в прессе. Мы не можем, конечно, загадывать наперед. Однако вполне допускаем, что в случае, если данный прецедент все же получит официальное подтверждение, он положит начало цепочке непредвиденных последствий, прямо затрагивающих само существование нашей науки.

Обратим внимание на то, что главная претензия к ученому связана с его предполагаемой политической неблагонадежностью (выражаясь по-старому). Дескать, второе гражданство автоматически превращает человека в потенциального «английского шпиона». А если в Институте ведутся какие-то секретные разработки, то любой доступный канал взаимодействия с иностранными государствами будто бы становится источником угрозы в отношении нашего государства.

Вряд ли сейчас кого-то из нас удивят подобные претензии со стороны компетентных органов. Поскольку страна попала в санкционный список, то любая связь с заграницей – по старой советской традиции – начинает вызывать подозрение. Это подозрение дает повод для претензий, а претензии, в свою очередь, развязывают руки работникам правоохранительных структур, которые на волне антизападной истерии могут найти массу формальных поводов (именно формальных) для вмешательства в работу научно-исследовательских учреждений. Только будет ли в том польза для страны?

Для начала отметим, что даже иностранный гражданин, осуществляя работу в наших научных организациях, по закону имеет право доступа к государственной тайне. Об этом говорит и сам Сергей Головин. В соответствии с законом, иностранные граждане допускаются к государственной тайне на основании международного договора, предусматривающего обязательства иностранного государства или международной организации по защите передаваемых им секретных сведений. Для лиц с двойным гражданством предусмотрен допуск к секретным сведениям после проверочных мероприятий со стороны органов Федеральной службы безопасности. Это то, что касается формальностей.

Теперь – по существу. Как мы понимаем, быть иностранным гражданином еще совсем не означает – быть иностранным шпионом. Если мы без всяких объективных оснований  связываем сам факт иностранного гражданства с возможной работой на «потенциального противника», то тем самым просто-напросто отметаем презумпцию невиновности. Чисто теоретически шпионить в пользу других государств может любой сотрудник – независимо от того, есть у него второе гражданство или нет. Пожалуй, человеку со вторым гражданством это будет сделать даже сложнее, поскольку он (по идее) может находиться в поле внимания спецслужб. Следовательно, если мы произвольно ассоциируем иностранные государства со скрытой угрозой, то любой (подчеркиваю – любой!) контакт с зарубежьем дает основание спецслужбам подозревать ученого в политической неблагонадежности. Иначе говоря, при такой логике под подозрение может попасть кто угодно.  Так, многие сотрудники ведут переписку с иностранными коллегами. Выходит, одного этого факта будет достаточно для того, чтобы всех их взять в «разработку», а при случае – нагрянуть в квартиру или в офис, изъять компьютеры, проверить почту. Кажется, в наше время такого уже не может быть. Однако кто мог представить себе еще пять лет назад, что поводом для увольнения  руководителя научной организации станет его второе гражданство? И что нам ждать в дальнейшем, если данный прецедент получит легитимность?

Больше всего настораживает другое – неадекватность подобных практик современному дню. Если в условиях «железного занавеса», когда государственные секреты предусмотрительно охранялись в стенах шарашек или «почтовых ящиков», всё было на этот счет предельно понятно, то теперь подобные «профилактические действия» против разглашения государственных тайн воспринимаются как комедия абсурда.  В самом деле, научные организации на вполне законных основаниях заключают хозяйственные договора с различными компаниями, участвуют в коммерческой деятельности, и при этом – в соответствии с государственными требованиями – обязаны отчитываться публикациями в рецензируемых журналах, в том числе - иностранных. Причем, Министерство науки и высшего образования целенаправленно подталкивает ученых к большей открытости, к расширению сотрудничества (перенося его и на иностранцев), к коммерциализации собственных разработок. В то же время работники спецслужб всю эту открытость и коммерческую самостоятельность могут запросто истолковать как угрозу государственной безопасности. Каковы у них будут реальные мотивы, вопрос отдельный. Но согласитесь, что более нелепой ситуации представить просто нельзя.     

Не стоит забывать, что многие научные разработки вполне могут иметь двойное назначение, то есть использоваться и для военных целей.  А если учесть, что немалая часть институтов СО РАН работала на оборонку, то при желании огромный список направлений и разработок без всяких натяжек перейдет в разряд «государственных тайн». Как в этом контексте - в свете сказанного выше - будет трактоваться сотрудничество с иностранцами? А ведь оно, сотрудничество, давно уже имеет место.

К примеру, в Институте геологии и минералогии СО РАН совместно с французскими партнерами когда-то разработали технологию выращивания нелинейных кристаллов. Эти кристаллы вполне можно использовать в лазерной технике, в том числе – военной. В Институте теплофизики СО РАН регулярно проводят конференции с иностранным участием по вопросам интенсификации теплообменных процессов. Данное направление имеет четкое практическое приложение в области микроэлектроники, которая может выйти на принципиально новый уровень (чем намерены воспользоваться и военные, включая Пентагон). Лаборатория, занимающаяся этими вопросами, имеет достаточно широкий круг общения с иностранными учеными. Этот момент, кстати, всячески ими подчеркивается. Причем, подчеркивается сознательно, поскольку именно так определяется тот самый «мировой уровень» исследований, о котором  любят говорить в Министерстве  науки. И как, спрашивается, выстраивать отношения с иностранными коллегами, учитывая, что теперь вам за это могут запросто инкриминировать попытку выдать секреты государственной важности?

Сотрудничество с коммерческими структурами также становится двусмысленным. Ведь получается, что вы в состоянии передать стратегически важную (с точки зрения государственных интересов) информацию некой частной компании, которая может распорядиться ей в интересах нашего «потенциального противника». Значит, правоохранители вполне могут найти повод поставить под тотальный контроль и этот аспект деятельности научных организаций (а необходимые законы, если потребуется, у нас примут задним числом). 

С другой стороны, работа по закрытым темам (реально закрытым) ставит сотрудников в двусмысленное положение уже перед «родным» Министерством, требующим, как я уже сказал открытости и публикаций. Но какие могут быть публикации (особенно в иностранных журналах), если речь идет о секретных исследованиях, для которых нужен специальный допуск? Да, у  нас есть специализированные закрытые издания, где публикуется секретная информация. Но абсурд наших дней заключается в том, что публикации в таких изданиях (вдумайтесь только!), не принимаются для отчета о проделанной научной работе. В итоге ученым и руководителям институтов приходится изобретать для таких случаев какие-то специальные формы, допускать всякие ухищрения, тратя на всё это дело бесценное время и энергию.

Думаю, нет смысла доказывать, что сложившаяся ситуация ничего хорошего нашей науке не сулит. И если этот абсурд продолжится, то о технологическом прорыве можно будет забыть навсегда.

Константин Шабанов