Высотные теплицы-башни

Примерно четыре года назад французская лаборатория дизайна ABF-lab предложила проект городской экофермы под названием «Agro-main-ville», которую намеревались возвести в пригороде Парижа. Сооружение представляет собой огромную, вытянутую по вертикали пирамиду, способную обеспечить горожан свежей зеленью. Подобные конструкции в наше время принято называть «вертикальными фермами». Сегодня такими сооружениями уже никого не удивишь. Как мы знаем, проекты вертикальных ферм с недавнего времени реализуются и в нашей стране. Мало того, теперь они выступают визитной карточкой городского фермерства как такового. Поэтому французский проект «Agro-main-ville» наверняка поставят в тот же ряд. Однако это будет не совсем верно.

Дело в том, что известные нам вертикальные фермы почти «поголовно» рассчитаны на искусственное освещение. Причем, авторы подобных технических решений рассматривают искусственный свет как одно из главных преимуществ: дескать, мы в состоянии разместить свои «умные» стеллажи где угодно – хоть в подвале, хоть в темных заводских корпусах. По такому пути, кстати, двинулись и российские стартаперы. Иногда даже кажется, будто за подобными проектами стоят производители светодиодных ламп, использующие растущий интерес к вертикальным фермам для продвижения своей продукции.

Так вот, создатели «Agro-main-ville» пошли другим путем – они решили ОТКАЗАТЬСЯ от искусственного освещения. Их теплица, напоминающая башню, обращена основной своей стороной прямо к солнцу. Причем, проектировщики подошли к делу так, чтобы солнечный свет использовался здесь по максимуму. По сути, это большой солнечный вегетарий с предельно рациональной организацией внутренних посевных площадей. Возможно, на фоне известных американских вертикальных ферм такое решение выглядит теперь инновационным. На самом же деле оно далеко не новое.

Сегодня мало кто помнит имя австрийского инженера-изобретателя Отмара Рутнера. В самом начале 1960-х он изобрел так называемую высотную теплицу, напоминающую вытянутую башню с прозрачными поверхностями. Она могла иметь цилиндрическую или же прямоугольную форму. Подобные сооружения уже тогда тесно спрягали с городским фермерством. Считалось, что десяти га производственной площади таких теплиц будет достаточно для того, чтобы полностью обеспечить овощами современный город-спутник с населением в 100 тысяч человек. В скученной Европе, где на счету был каждый клочок земли, создание высотных теплиц связывали с решением проблемы дефицита сельхозугодий. В то же время теплица-башня имела и другие преимущества, в частности – весьма эффективное (в сравнении с обычными, горизонтальными теплицами) использование солнечного света. Параллельно рассматривалась возможность полной механизации и автоматизации основных процессов, включая управление микроклиматом.

Я специально подчеркиваю, что первые городские фермы, ориентированные по вертикали, рассматривались в рамках «солнечной» парадигмы. Изобретателям не приходило в голову полностью отказываться от естественного освещения. Наоборот, архитектура таких сооружений предполагала максимально возможное использование этого ценного природного ресурса (каким, на самом деле, и является солнечный свет). В отличие от обычных теплиц, высотный вариант идеально подходил как раз для стесненных городских условий. Немаловажным было и то, что в теплице-башне почти весь внутренний объем был заполнен растениями. И самое показательное: форма такого сооружения считалась более выгодной с точки зрения теплотехники: вертикальное расположение прозрачных стенок позволяло намного полноценнее использовать солнечные лучи. Так, при высоком расположении солнца исключался перегрев, поскольку солнечные лучи падали на вертикальную плоскость под острым углом. И, наоборот, при низком расположении светила лучи попадали в теплицу почти под прямым углом.  Высотные теплицы, по мнению специалистов, давали ощутимую экономию как в плане теплоснабжения, так и в плане использования внутреннего объема (то есть в этом варианте на единицу объема высаживалось больше растений, чем в горизонтальных теплицах).

Отмар Рутнер шел еще дальше, фактически формулируя основные направления для сити-фермерства (во многом перекликающиеся с модной ныне темой «зеленого города»). Изобретатель полагал, что к каждому большому дому нужно с южной стороны пристраивать теплицу. На его взгляд, такие теплицы в состоянии решить сразу несколько проблем. Во-первых, они обеспечивали бы население свежими овощами. Во-вторых, они могли использоваться для улучшения качества воздуха: насыщенный углекислотой воздух «прогонялся» бы через такую теплицу и возвращался обратно в квартиры. Углекислота будет поглощаться растениями, а жители дома станут получать из теплицы воздух, обогащенный кислородом.

Здесь также предлагалось механизировать и автоматизировать все основные процессы (кроме посадки семян и сбора урожая). В начале 1970-х подобные проекты появились также в США и в Японии. Кстати, упомянутые теплицы-башни вполне можно было размещать вдоль глухих фасадов крупных зданий, обращенных на солнечную сторону.

Интересно, что во второй половине 1960-х высотные теплицы начали строить в некоторых странах Восточной Европы. Так, в 1967 году в польском городе Гожуве началось строительство 54-метровой цилиндрической теплицы-башни, имевшей ограждение из синтетического материала. В центральной части цилиндра располагались системы отопления, полива и подсветки. Данное сооружение предназначалось для выращивания самых разных растений, главным образом – для выращивания роз.

Наконец, самое интересное. В начале 1970-х на территории Латвийской ССР была построена аналогичная цилиндрическая теплица-башня высотой 22 метра и диаметром 5,6 метров. Объект возводился по инициативе начальника производственного участка по переработке овощей Малпилского совхоза-техникума Юриса Гролиса. Теплица возводилась с помощью башенного крана из готовых модулей несущих конструкций, смонтированных на земле. В качестве стоек использовались трубы диаметром 10 сантиметров. Показательно, что освещенность внутри этой прозрачной башни была в три раза выше, чем в обычных теплицах. Зимой она обогревалась с помощью калориферов, оснащенных системой автоматического включения-выключения. Внутреннее пространство позволяло разместить от двухсот до четырехсот поддонов, установленных на подвесном конвейере. К каждому поддону крепилось несколько горшочков с растениями. Для работы конвейера использовался электромотор мощностью 400 Вт. Система орошения и подкормки решалась путем короткого погружения поддона в водный раствор, когда он опускался вниз. Этого было достаточно, чтобы корни пропитались влагой, содержавшей питательные вещества.

Обычно в этой теплице выращивалось несколько сменных культур – от цикламена и салатной зелени до рассады огурцов, патиссонов и томатов (выращиваемой для пленочных теплиц и для открытого грунта). Кроме того, теплица-башня могла использоваться и как сушилка для лекарственных растений. Показательно здесь вот что: капитальные затраты на возведение объекта составили всего 6,5 тысяч рублей (по ценам того периода). В то время как выручка от первой же реализации цветов составила около 15 тысяч! По нашим временам такая экономика проекта кажется просто фантастической. Разумеется, низкие капитальные затраты объясняются тем, что объект создавался исключительно силами энтузиастов, и фактически из подручных материалов. Причем, теплица была возведена всего за два года. Но в любом случае поражает высокая интенсивность использования данной системы.

Странно то, что подобные прецеденты не получил массового распространения. Скажем так, не пошли в серию. Тем не менее, само это направление вряд ли останется без внимания. Быть может, сегодняшние предложения от лаборатории ABF-lab зададут новую, далеко идущую тенденцию.

Олег Носков

По заказу авиастроителей

Специалисты Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича (ИТПМ СО РАН) совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Института химии твердого тела и механохимии СО РАН (ИХТТМ СО РАН) исследовали особенности лазерной сварки разнородных материалов промышленных сплавов на основе титана и алюминия. В работе впервые структурно-фазовый состав этого сварного соединения был исследован с использованием синхротронного излучения (СИ), что позволило специалистам оптимизировать режимы сварки и увеличить прочность сварного шва более чем в два раза. Результаты опубликованы в журнале «Прикладная механика и техническая физика» (Маликов А.Г., Оришич А.М., Витошкин И.Е., Карпов Е.В., Анчаров А.И. "ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ20 И АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА В-1461". ПМТФ.2020г.Т.61. №2(360).с.175-186.).

Для ряда изделий в авиастроительной промышленности требуется соединение титановых и алюминиевых сплавов, благодаря которому производимые конструкции приобретают высокие прочностные характеристики и при этом остаются легкими. Наиболее перспективным методом соединения разнородных сплавов является лазерная сварка – она в 30 раз производительнее традиционной автоматической клепки. Но различия в химических и физических свойствах титана и алюминия (температура плавления, плотность, теплопроводность) делают технологический процесс сварки достаточно сложным.

«В 2017 г. в Академгородок приезжала делегация из Объединенной авиастроительной корпорации, специалисты которой знакомились с достижениями Сибирского отделения по интересующим их направлениям, – рассказывает заведующий лабораторией лазерных технологий ИТПМ СО РАН, кандидат технических наук Александр Маликов. – На экскурсии в нашем Институте представители делегации предложили сварить титан и алюминий – одномоментно такую сложную технологичную задачу решить было невозможно, но мы занялись развитием этого направления».

По словам специалиста, переход к лазерной сварке взамен заклепочного соединения – ключевая задача авиастроения, а получение «сварного» самолета – голубая мечта авиастроителей. «Метод заклепочного соединения давно перестал быть технологичным. Сравните, скорость автоматической клепки около 0,2 – 0,3 метров в минуту, тогда как лазерная сварка позволяет сваривать в минуту четыре метра. Наша лаборатория имеет большой опыт работы с титановыми и алюминиевыми сплавами и давно пропагандирует внедрение лазерной сварки в авиастроение», – добавляет Александр Маликов.

Задача сварки разнородных материалов технологически достаточна сложна, в первую очередь, из-за различий в химических и физических свойствах: у свариваемых материалов отличаются температура плавления, плотность, теплопроводность. Так, разница в химическом составе может привести к появлению нежелательных соединений в ходе сварки и изменению свойств материалов в зоне шва, а различие в теплофизических свойствах приводит к неравномерному нагреву материалов, что является причиной возникновения остаточных термических напряжений. Все это ухудшает механические характеристики разнородных сварных соединений.

Комплекс исследований, проводимых специалистами СО РАН, включал сварку листов, применяемых в авиастроении алюминиевого и титанового сплавов, исследование микроструктуры полученного сварного соединения, в том числе изучение его структурно-фазового состава с применением СИ, а также оптимизацию режимов лазерной сварки.

Лазерная сварка выполнялась на автоматизированном лазерном технологическом комплексе «Сибирь» ИТПМ СО РАН, дифракционные исследования проводились с использованием инфраструктуры Центра коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП «СЦСТИ»).

«При помощи синхротронного излучения мы в деталях увидели, что происходит в шве после лазерной сварки встык, – рассказывает старший научный сотрудник ИХТТМ СО РАН, руководитель станции «Дифрактометрия в жестком рентгеновском излучении» ЦКП «СЦСТИ», кандидат химических наук Алексей Анчаров. – Высокоинтенсивным пучком с поперечным размером в сто микрон мы посмотрели семь точек в шве и получили полную дифракционную картину. Для данного сварного соединения структурно-фазовый состав, определенный с использованием СИ, был получен впервые. Мы увидели различные интерметаллидные образования (соединения двух металлов), большинство из которых оказались твердыми и хрупкими, что понизило прочность сварного шва. Следующей нашей задачей было получение однородного сплава».

Специалисты сместили лазерное излучение в сторону титанового сплава, в результате получив меньшее количество интерметаллидов и увеличив прочность сварного шва в 2,25 раза.

«Мы отрегулировали количество интерметаллидов и получили хорошее прочное соединение, что и увидели благодаря синхротронному излучению, – добавляет Александр Маликов. – Теперь необходимо проанализировать все возможные варианты смещения лазерного пучка – такие работы уже ведутся. Совместные исследования в ЦКП «СЦСТИ» показали, что применение синхротронного излучения для диагностики создаваемых материалов – это приоритет. Высокая интенсивность и разрешающая способность источника СИ уже сейчас позволяют нам на качественно новом уровне понимать, как взаимодействуют сплавы. Источник СИ поколения 4+ (Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов»), проект которого реализуется в Новосибирске, улучшит эти возможности в разы. Наша конечная цель – получить сварную технологию, которую можно будет внедрять в авиацию».

Сделано в Сибири

В научных и медицинских учреждениях Китая выразили готовность исследовать и развивать разработки сибирских институтов и коммерческих организаций для выявления, предотвращения и лечения коронавируса. Речь идет о тест-системах, медицинских масках и вакцинах ускоренного действия.

«Одна из особенностей произошедшей вспышки коронавируса — беспрецедентно высокий уровень международной кооперации и сотрудничества научных и лечебных учреждений разных стран. По известным причинам инициатором этого сотрудничества выступил Китай. Он сразу занял очень открытую позицию в отношении той информации, которой располагал: касательно свойств возбудителя этого заболевания, особенностей распространения инфекции, характера течения и принимаемых мер для ее ограничения, — рассказал заместитель председателя СО РАН, руководитель научного направления фундаментальных и клинических исследований НИИ терапии и профилактической медицины — филиала ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» академик Михаил Иванович Воевода. — Китайские ученые стали активно взаимодействовать с научно-исследовательскими учреждениями разных стран. В том числе в Сибирское отделение РАН по разным каналам поступил запрос, чем мы можем помочь китайским коллегам. Сотрудники наших институтов мгновенно откликнулись и предоставили информацию, которая могла бы быть полезной для решения проблемы коронавирусной инфекции. Причем со своими предложениями выступили институты не только биологического и медицинского профиля».

Среди разработок сибирских ученых, представленных китайским коллегам, были несколько вариантов защитных масок, обладающих уникальными характеристиками, тест-системы для выявления вируса (включая тест-системы нового поколения, основанные на изотермической, а не на полимеразной цепной реакции), а также ускоренные варианты вакцин. Кроме того, сибирские исследователи предложили заняться разработкой лечебных препаратов на основе антител переболевших людей.

«Это созвучно той стратегии, которая показала некоторую эффективность при лечении коронавирусной инфекции у пациентов Уханя, особенно у тяжелых больных», — отметил Михаил Воевода.

Обмен информацией шел по линии Министерства иностранных дел Китая, и одновременно она была направлена в учреждения в разных провинциях КНР, с которыми у СО РАН есть договоры о научно-техническом сотрудничестве. Китайские ученые откликнулись на предложения сибирских коллег. В частности, они выразили готовность провести испытания нескольких вариантов медицинских масок, разработанных в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН и коммерческих компаниях в Томске, исследовать ускоренные тест-системы, созданные специалистами Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и компанией «Медико-Биологический Союз». Также было принято решение начать немедленную работу по созданию ускоренных вакцин.

«В настоящее время мы имеем понимание, какие партнеры в Китае готовы уже сейчас приступить к совместной работе с нашими новосибирскими институтами. Круг этот очерчен, но по причине карантина юридическое оформление договоров временно задерживается на неопределенный период», — сказал Михаил Воевода.

«Красная» смерть?

В советское время в молодежной среде ходила такая поговорка: «Один удар по почкам заменяет кружку пива». Как мы понимаем, это была ироничная реакция молодых людей на занудные напоминания о вреде пенного напитка. Возможно, в скором времени у нас появится аналогичная шутка, типа: «Тахикардия заменит вам баранью отбивную». Как правило, черный юмор в гротескном виде отображает некоторые вполне серьезные заявления, когда они навязываются людям без всякой меры. Полагаю, что участившиеся разговоры о вреде красного мяса дают хороший повод для подобных острот.

В феврале этого года издание The Daily Mail  опубликовало статью под кричащим заголовком: «Красное мясо вредно для вас». Оказывается, если пару раз в неделю «прикладываться» к свинине или говядине, то у вас возрастает риск заработать сердечнососудистое заболевание, а также приблизить преждевременную смерть. Эти выводы были получены на основании научного исследования, проведенного американскими учеными из Северо-Западного университета (Чикаго). В течение тридцати лет они наблюдали за очень внушительной группой людей – около 30 тысяч человек. Такой широкий охват позволил им, как они считают, добиться очень точных показаний.

Говоря о красном мясе, исследователи имеют в виду не только говядину и свинину. Сюда же попадает и такой «халяльный» продукт, как баранина. И, конечно же, к потенциально опасной еде отнесены все виды мясной переработки, включая бекон, ветчину, колбасу и прочие продукты из мясного фарша. Причем, обработанное мясо оказывается вреднее необработанного. Так, если в вашем еженедельном рационе присутствуют две порции колбасы, бекона или сосисок, то риск сердечнососудистого заболевания возрастает до семи процентов. Если потреблять необработанное красное мясо, риск вырастет только до четырех процентов. 

Впрочем, не обошли вниманием и куриное мясо. Оно также влияет на сердечно-сосудистые заболевания. Хотя некоторые исследователи делают оговорку, полагая, что в случае с курицей большую роль играет способ ее приготовления. Здесь угрозу связывают не столько с самим мясом, сколько с куриной кожей. Возможно, именно она ответственна за пагубные последствия. Что касается способов приготовления, то в этом плане большие вопросы вызывает жарка, особенно жарка во фритюре. Ее связь с хроническими заболеваниями представляется ученым очевидной.

Исследователи выражают уверенность в объективности своих выводов. По их глубокому убеждению, связь между потреблением мяса и заболеваниями (а также преждевременной смертью) установлена четко. Две порции мяса в неделю – это, конечно, не так и много (откровенно говоря – слишком мало). И, тем не менее, даже при таком ограниченном рационе, отмечают ученые, определенные риски существуют, хоть и небольшие. Применительно к отдельно взятому человеку указанные цифры особой погоды не делают, поскольку для индивидуальных случаев очень трудно увязать продолжительность жизни с потреблением мяса. К тому же слишком маленький риск (если ограничиться двумя порциями в неделю) вряд ли заставит кого-то стать абсолютным вегетарианцем.

Но зато на общенациональном уровне, считают исследователи, полученные результаты имеют очень большое значение. Заболевания сердца ежегодно регистрируются у одного миллиона человек. Соответственно, отказ от мяса позволит снизить эту печальную статистику. Как заявил профессор Кевин Макконвей из Открытого университета, употребление двух и более порций красного мяса в неделю сокращает жизнь человека от двух до шести месяцев. Якобы, это следует из полученных данных.

Напомним, что ранее Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) классифицировала красное мясо как потенциально опасный продукт, способный вызывать рак. Продукты же мясной переработки вообще отнесли к канцерогенам. Теперь подобные заключения как будто подкрепляются очередным исследованием, только на этот раз речь уже идет о кардиологии. Научный консенсус с недавних пор все больше и больше склоняется к тому, что чрезмерное потребление мяса вредит здоровью.

Впрочем, вопрос о чрезмерности в нашем случае страдает двусмысленностью, поскольку две порции в неделю – слишком смехотворная величина по нашим временам. «Порцией» в упомянутом исследовании называется кусочек мяса весом 115 грамм или два кусочка колбасы (или бекона) или один хот-дог. Даже если этот мизер способен сократить нашу жизнь на 3%, то вывод напрашивается только один: красное мясо – яд для организма! Не удивительно, что на головы западных обывателей посыпались предупреждения об опасности. В частности, английские врачи порекомендовали гражданам сократить ежедневное потребление красного мяса до 70 грамм (что эквивалентно одой бараньей отбивной или половине бургера). Якобы красное и переработанное мясо может спровоцировать рак кишечника.

Как видим, авторитет науки намеренно используют для массового отказа людей от привычных пищевых предпочтений. Мол, наука не поддерживает любовь к красному мясу. При этом отмечается, что на Западе становятся популярны диеты, где красное мясо совершенно не представлено. Самое интересное, что такой выбор продиктован не только заботой о здоровье, но также вопросами «защиты животных» (речь, судя по всему, идет о домашнем скоте). Соответственно, в качестве здоровой альтернативы мясу предлагаются рыба, морепродукты, орехи и бобовые.

На какие размышления наводит начавшаяся на Западе «антимясная» кампания? Лично мне приходят на память предупреждения советских врачей о вреде курения. Мол, одна выкуренная сигарета сокращает жизнь на одну минуту. То есть курить вредно вообще. С мясом теперь происходит похожая история. Впечатление такое, что его намеренно пытаются поставить в один ряд с вредными привычками, и в этом плане мы наблюдаем некое «стилистическое» совпадение с любой кампанией, направленной против табака, алкоголя, наркотиков и т.д.

Правда, в случае с табаком всё гораздо проще. Наверняка любой врач в состоянии увидеть разницу между легкими заядлого курильщика и легкими некурящего. Точно так же печень алкоголика может красноречиво свидетельствовать о дурных пристрастиях своего хозяина к спиртному. Но могут ли нынешние врачи с такой же легкостью отличить сердце любителя отбивных от сердца вегетарианца?

Если уж всерьез говорить о рисках для нашего здоровья, то можно назвать сотни факторов, подтачивающих нашу жизнь. Во времена Перестройки наши врачи также фиксировали рост числа сердечнососудистых заболеваний у советских людей, однако связывали это не с употреблением красного мяса (которое в СССР было в дефиците), а с малоподвижным образом жизни и неблагополучным эмоциональным фоном (например, массовым страхом войны, особенно среди пенсионеров).  Надо ли говорить, что в потоке жизни упомянутые «проценты риска» от красного мяса теряют всякий смысл? Если такая щепетильность в вопросах сохранения здоровья станет нормой, то нам придется исключить для себя абсолютно все факторы риска. А их, как я сказал, достаточно много. На наше здоровье могут дурно влиять холод, жара, высокая влажность, солнечная радиация, пыль, шум, электромагнитное излучение, автомобильные аварии, диоксины, нитраты, фосфаты, пестициды. Наконец, для нашего сердца не проходят бесследно волнения на экзаменах, страх перед экономическим кризисом, неудачи в делах, неурядицы в семейной жизни, стрессы на работе и недосыпы.   А что уж говорить о таких жизненных ударах, как несчастная любовь или потеря близких людей. Но следует ли из этого, что ради сохранения здоровья необходимо отказаться от любви как от яда?

Ради объективности свое слово должны сказать не только диетологи, но и психологи. Уже появляются публикации о том, как особо фанатичные приверженцы здорового образа жизни доводят себя до депрессии постоянными переживаниями по поводу своего соответствия выбранным стандартам. Думаю, было бы полезно узнать, что сильнее сказывается на состоянии нашей сердечнососудистой системы: съеденная отбивная или тяжелые переживания по поводу этой съеденной отбивной?

Константин Шабанов

Наш странный «ответ Трампу»

Кто сейчас только ни пишет о разрыве сделки с ОПЕК и о последовавшем за этим событием обвале нефтяных цен! Думаю, нет никакого смысла объяснять, как влияют мировые цены на энергоносители на наполняемость российского бюджета. Поскольку руководство страны не хочет допускать панических настроений в обществе, а тем паче – признаваться в собственных ошибках, в ход пошли весьма «оригинальные» объяснения случившемуся. Так, один из видных кремлевских пропагандистов очень оперативно запустил версию насчет того, будто низкие цены на нефть есть большое благо для России, поскольку вводят-де в штопор американскую сланцевую добычу – нашего (якобы) конкурента на нефтяном рынке. Определенной аудитории версия пришлась по вкусу. Ее начали тиражировать на различных Интернет-ресурсах и, судя по всему, она пришлась по душе некоторым политикам. Лично мне попадались высказывания от уважаемых деятелей в стиле: «Всё, хана сланцевой нефти!».

Эти шапкозакидательские настроения не могут не огорчать, поскольку отражают не столько патриотизм, сколько вопиющее невежество и незнание «матчасти». Надо совершенно не понимать, как устроена американская нефтедобыча, как она связана с мировым рынком углеводородов, какую политику относительно нефтегазовой отрасли проводит нынешнее руководство США, чтобы говорить о каком-то «ценовом ударе» по американцам. В этой связи вынужден напомнить некоторые важные факты, чтобы развеять легковесное отношение к данной теме.

Начнем с простого факта. Дело в том, что американцы НЕ ЗАНИМАЮТСЯ ЭКСПОРТОМ СЛАНЦЕВОЙ НЕФТИ. Сланцевая нефть потребляется ими внутри страны (так, в прошлом году ее объемы составили примерно 2 млн. барреля). Далее, необходимо понимать, что в планы США не входило наращивание экспорта нефти. Развивая собственные месторождения, американцы просто сокращают импорт. То есть совершенно не понятно, на каких рынках наши, российские, экспортеры пытались потеснить американскую сланцевую нефть.

Теперь оценим ситуацию в целом. Америка, не смотря на развитие собственной нефтедобычи, остается для «традиционных» поставщиков одним из основных потребителей «черного золота». В течение 2017-2019 годов Россия, вопреки договоренностям с ближневосточными игроками, так и не сократила добычу. Серьезное сокращение произвела Саудовская Аравия – с 11 до 9,7 млн баррелей. В этих условиях рост мировой нефтедобычи произошел за счет американской сланцевой нефти. Но эту нефть, как было сказано, американцы потребили внутри страны.

Совсем недавно, выступая в Норвегии, Дональд Трамп подтвердил свое намерение содействовать увеличению объемов добычи нефти и газа А теперь принципиально важный момент. С января прошлого года администрация Трампа приняла решение насчет освоения своего континентального шельфа. Был разработан план сдачи в аренду с 2019 по 2024 годы порядка 47 прибрежных и морских участков. Из них 19 участков – у побережья Аляски. Что это означает? Это означает, что через какое-то время американцы еще больше сократят импорт нефти. В итоге это приведет к снижению глобального спроса, а значит – к снижению цены. Совсем недавно, выступая в Норвегии, Дональд Трамп подтвердил свое намерение содействовать увеличению объемов добычи нефти и газа. При этом американский руководитель намекнул, что России такая политика вряд ли понравится.

Напомним, что предшествующий президент – Барак Обама – оказывал содействие развитию «зеленой» энергетики. По этой причине он ограничивал аппетиты нефтедобывающих компаний, налагая запреты на освоение шельфов и на прокладку трубопроводов. Помимо этого, он слегка «ущемлял» и сланцевых операторов, придумывая для них жестки экологические требования и т.д.

Трамп, как мы знаем, пошел «другим путем», с самого начала заявив о своей приверженности традиционной энергетике. Но это еще не все. Он не только снял ограничения, введенные при президенте Обаме. Он еще пообещал гарантировать ГОСУДАРСТВЕННУЮ ПОДДЕРЖКУ производителям СПГ и сланцевой нефти!

Необходимо сказать, что практически все инновационные технологии, связанные с добычей нефти и газа, имеют государственную поддержку. Это – общемировая практика. К примеру, в себестоимость сжиженного газа, поставляемого американцами на европейский рынок, не входят издержки, связанные с капитальными затратами производителей, а также проценты по кредитам, которые были использованы при строительстве предприятий. Обычно в себестоимость включаются только операционные затраты по добыче, переработке и доставке СПГ потребителям. Это позволяет снизить себестоимость примерно в два раза. Так, спотовые цены на газ держатся в Европе примерно на уровне 105 – 110 долларов за тысячу кубов. Тогда как себестоимость находится на уровне 80 долларов.

Самое интересное, что государственная поддержка нефтегазовых компаний осуществляется за счет средств, вырученных от продажи правительственных казначейских облигаций. Речь идет о тех самых ценных бумагах, в которые так охотно вкладывают свои средства власти Китая и власти Российской Федерации! Иными словами, часть вырученных нефтедолларов правительство нашей страны передает американскому правительству, которое направляет эти деньги в собственный нефтегазовый сектор! В общем, наши руководители косвенно содействуют взращиванию конкурентов!

Наконец, еще один интригующий момент. Как мы знаем, российские нефтегазовые компании когда-то активно взялись за освоение арктического побережья. По этому поводу глава компании «Роснефть» Игорь Сечин в октябре 2014 года заявил, будто освоение шельфов приведет к сильному удорожанию нефти – до 150 долларов за баррель. Объяснялось это тем, что добыча на шельфе потребует высоких капиталовложений, а значит, продавать нефть дешево не имеет смысла. Потрясает больше всего здесь то, что у российских компаний НЕТ ТЕХНОЛОГИЙ для такой добычи. Первую разведочную скважину в Карском море для нас бурила американская компания Exxon Mobil Corporation – в счет своей будущей доли в добыче. После принятия санкций американцы ушли с наших территорий. Как теперь будут обстоять дела у нас на шельфе, не понятно.

Зато, как мы сказали, американцы всерьез занялись освоением своих месторождений, в том числе и на шельфах. Причем – в условиях государственной поддержки. Отметим еще вот что. Операционные затраты на СПГ в США достаточно низки. Это связано с тем, что при производстве сланцевой нефти отбирается попутный газ. Фактически, затраты на газ «берет» на себя сланцевая нефть. Я специально обращаю здесь внимание на «голубое топливо», поскольку оно также играет огромную роль в российском экспорте. Почти половина природного газа, потребляемого европейцами, обеспечивается российскими поставками. При этом, если верить рейтинговому агентству «Fitch», себестоимость поставок российского «Газпрома» составляет не менее 100 долларов за тысячу кубов (с учетом таможенных пошлин – и того больше).

Кстати, в настоящее время газовые контракты начинают привязывать к спотовым ценам, которые от цены на нефть никак не зависят. По этой причине цена долгосрочных контрактов у «Газпрома» снизилась с 200 долларов до 150-160 долларов за тысячу кубов. В результате экспортная выручка компании в январе этого года сразу рухнула на 40 процентов. Естественно, тут же снизились доходы бюджета от экспортной пошлины (где-то на 600 млн. долларов).

Думаю, что при детальном разборе ситуация вырисовывается на столь оптимистичной, как на то нас настраивает пропаганда. Не хочется в этой связи изображать апокалиптические ужасы, однако все же стоит призвать наших политиков не увлекаться победными реляциями. Объективных оснований для них нет.

Андрей Колосов

Похудение не панацея

На протяжении ряда лет ученые Института цитологии СО РАН ведут исследования генетической составляющей болей в спине (дорсалгии). Это позволяет шире взглянуть на саму проблему, понять, какие механизмы запускают те или иные патологические процессы, почему они приводят к развитию симптомов, а также оценить, какую роль играют уже известные внешние факторы, связанные с болями в спине. В итоге это поможет понять, как лечить не симптомы, а причины дорсалгии (в настоящее время, практически всегда терапия сводится к симптоматическому лечению).

Ранее мы рассказывали, что исследователям удалось установить, что у боли в спине есть, как минимум, две генетических компоненты. Одна из них имеет отношение к морфологии и структуре позвоночника, а вторая связана с нервной системой, индивидуальными особенностями восприятия боли.

А также - определить четыре гена, которые с высокой степенью достоверности ассоциированы с дорсалгией. Но ими дело не ограничивается, боль в спине оказалась на удивление коморбидной патологией, которая генетически связана с массой других факторов риска. Поэтому исследования были продолжены.

Темой нового исследования стала связь между индексом массы тела (ИМТ) и вероятностью развития болей в спине.

– То, что такая связь существует, было известно давно, более того, ожирение вообще рассматривается врачами как очень сильный фактор риска развития дорсалгии, но это были чисто эмпирические выводы, нам же впервые удалось точно измерить, насколько повышенный ИМТ влияет на вероятность развития у человека дорсалгии, - рассказал старший научный сотрудник ФИЦ ИЦИГ СО РАН, к.б.н. Яков Цепилов.

Результаты исследования показывают, что такая причинная взаимосвязь на самом деле существует, причем, она направлена именно от ИМТ к болям в спине, а не наоборот, но величина этого эффекта оказалась гораздо ниже, чем принято считать. Конечно, врачи по-прежнему будут рекомендовать пациентам снизить свой вес (поскольку он относится к тем факторам риска, на которые человек в состоянии повлиять самостоятельно), но ожидать, что это решит проблемы со спиной, уже не приходится.

Впрочем, отмечают исследователи, терапевтические рекомендации находятся вне пределов их компетенции. Свою задачу ученые видят в другом.

– Это исследование само по себе было не очень сложным, поскольку мы измеряли степень влияния для очевидного и хорошо известного фактора риска развития дорсалгии, но теперь мы имеем в распоряжении апробированные методы, дающие достаточно точный результат, которые можем применить к другим, менее очевидным и понятным факторам, - отметил Яков Александрович.

Статья про исследования связи ИМТ и дорсалгии была отмечена наградой конкурса, проводимого крупным международным медицинским сообществом по изучению проблем, связанных со спиной. А в апреле эти же результаты будут озвучены на международном медицинском конгрессе в Австралии, участники которого задействованы в разработке протоколов лечения различных заболеваний. По мнению, исследователей, это говорит о том, что они вызывают интерес у медицинского сообщества и достаточно быстро найдут применение в клинической практике.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

«Зеленая революция» в отдельно взятой стране

Когда у вас нет пустых оврагов, куда можно сваливать мусор, обстоятельства вынуждают решать проблему инновационным путем. Как мы знаем, израильтянам удалось создать в своей пустынной стране со скудными почвами высокопродуктивное сельское хозяйство – одно из лучших в мире. Не удивительно, что проблемы экологии также не остались в стороне. Опыт Израиля тем и хорош, что он наглядно демонстрирует передовые подходы к решению экологических проблем, выступая в роли некой испытательной площадки. При желании, этот опыт можно спокойно масштабировать.

В настоящее время, как мы знаем, серьезную угрозу для экологии создают твердые коммунальные отходы. Так, у нас в стране уже на официальном уровне бьют тревогу по поводу того, что через шесть лет в ряде регионов просто будет некуда сваливать мусор. О проблеме много говорят на самом высоком уровне, но она не сдвигается с места. Даже Глава государства вынужден был обратить внимание на серьезность сложившейся ситуации. Мало того, в Подмосковье опять начинается буза вокруг мусорных полигонов. Полагаю, что в этих условиях станет нелишним изучение передового опыта, связанного с утилизацией и переработкой мусора.

Не так давно прошла информация о том, что в Израиле открылся первый завод по производству из коммунальных отходов альтернативного топлива (Refuse Derived Fuel – RDF). Это топливо планируется использовать для нужд расположенного в Нешере предприятия по производству цемента.  Затраты на строительство завода составили 400 миллионов шекелей.

Такое предприятие способно перерабатывать до 1500 тонн мусора в день, что соответствует половине всего объема коммунальных отходов Гуш-Дана (Большого Тель-Авива). Указанное количества мусора будет давать «на выходе» примерно 500 тонн альтернативного топлива в сутки. Цементному заводу этих поставок хватить на то, чтобы покрыть 20% собственных потребностей в энергоресурсах. В будущем объемы производства RDF поднимутся до 740 тонн в сутки. По мнению специалистов, вложения окупятся в течение пяти лет.

Нельзя сказать, что такой способ переработки отходов является чем-то совершенно новым. Об альтернативном топливе, получаемом из измельченной органической массы, писали еще полвека назад.  Где-то в начале 1980-х в США планировали начать массовую переработку бытового мусора в топливный ресурс. С этой целью даже проводили специальную подготовку работников коммунальных служб для проведения ими работ на мусорных свалках. В «нулевые» годы в нашей стране распространялись предложения для инвесторов, которым предлагалось вложить средства в приобретение оборудования для производства альтернативного дизеля (по европейской технологии). Сырьем здесь могла служить самая разная органика, включая и отходы сельхозпроизводства. Особой популярности эта тема, к сожалению, не приобрела. За рубежом, как мы знаем, широкое распространение получила термическая утилизация мусора – когда органические отходы непосредственно сжигаются в топке котлов.

Возможно, израильский пример погоды не сделает, особенно в условиях дешевеющей нефти и газа, а также массового перехода на солнечные и ветровые электростанции. Тем не менее, этот пример важен тем, что он наглядно разрушает устоявшиеся у нас стереотипы, будто решение экологических проблем – невыносимо обременительное для бюджета дело. Причем, основное бремя якобы придется взвалить на само же население. Именно в рамках подобных воззрений утилизация коммунальных отходов непременно трактуется как «услуга», за которую вы обязаны платить (как вы платите за потребление тепла, воды и электричества). Пример с производством RDF задает принципиально новую парадигму для обращения с отходами. То есть мы все сильнее и сильнее осознаем, что мусор – это не просто «грязь», от которой вам нужно избавиться (за ваш же счет). Мусор – это сырье, пригодное для получения ценного продукта, продажа которого коммерчески выгодна.

В этой связи стоит напомнить еще одно изобретение израильских ученых. Как мы знаем, сегодня в мире бьют тревогу по поводу отходов из пластика. В океанах уже кочуют целые острова и даже целые континенты из синтетических упаковок и бутылок. На этом фоне разгорается борьба за полный запрет пластиковой упаковки. Причем, с большой долей вероятности мы можем быть уверенными, что ужесточение требований коснется и нашей страны. Уже сейчас некоторые общественники, ратующие за запрет, предаются ностальгическим воспоминаниям о том прекрасном времени, когда мы пользовались бумажными пакетами и стаканчиками. Однако возвращение к тому, что было раньше, трудно увязать с техническим прогрессом. Следуя таким путем, мы можем запретить автомобили, самолеты и тепловые станции (что-то подобное уже происходит в рамках борьбы с парниковым газом). Истинный же путь прогресса – это когда проблема решается через инновации, то есть с привлечением научно-технического потенциала.

В прошлом году израильские ученые из Тель-Авивского университета предложили свой способ спасения планеты, создав экологически чистый биопластик из морских водорослей. Его производство обходится без использования плодородных почв и воды. Изобретатели считают, что их открытие может стать поистине революционным решением в деле сокращения пластиковых отходов. Дело в том, что обычная сортировка и различные способы утилизации мусора не в состоянии полностью избавить планету от пластика – даже в том случае, если все народы мира последуют примеру развитых стран. Корень проблемы – в самом производстве полимеров.

В XIX веке изобретение пластмасс из углеводородов считалось революционным технологическим прорывом. К нашему дню мы начали понимать явственный масштаб угрозы от этого изобретения. Ясно, что на смену опасной для экологии синтетики должна прийти абсолютно безвредная альтернатива. Израильские ученые как раз и предложили такой вариант.

Отметим, что к настоящему времени уже создано несколько видов экологически чистой продукции из биополимеров, которые полностью распадаются после своего использования. Однако здесь возникала другая проблема – использование растительного сырья, требующего (как и все культивируемые растения) пресной воды и плодородных почв. Для Израиля, например, такой способ перехода на биопластик неприемлем в силу острого дефицита названных ресурсов. Та же самая проблема стоит перед такими густонаселенными странами, как Китай и Индия. А ведь эти страны вносят сегодня весомую лепту в загрязнение планеты пластиком. Как, в таком случае, перевести их на безвредную альтернативу, не затратив при этом таких ценных ресурсов, как пресная вода и почвы?

Израильские ученые пошли другим путем, используя для создания нового полимера микроорганизмы, питающиеся морскими водорослями. Такую биомассу можно успешно культивировать в соленой морской воде. Созданный ими полимер вообще не производит токсичных отходов, распадается на совершенно чистую биомассу и пригоден к повторному использованию. По словам ученых, в качестве сырья использовались многоклеточные морские водоросли, которыми, в свою очередь, питаются одноклеточные организмы, также обитающие в соленой воде. На текущем этапе изобретатели ведут поиск бактерий и водорослей, способных дать оптимальную комбинацию характеристик для производства биополимеров с различными заданными свойствами. Разумеется, пока еще не стоит вопроса о массовом производстве нового биопластика. На это уйдет какое-то время. Однако уже сейчас становится ясно, что данное изобретение обещает поистине революционные изменения в мировом масштабе.

Интересно, что при этом Израиль является мировым лидером в области переработки пластиковой тары, использующейся для разлива напитков. Для достижения этого результата правительству страны пришлось вести длительную разъяснительную работу с населением. Но результат не заставил себя ждать. Так, если в 2007 году пластиковые бутылки помещали в специальные контейнеры только 44% населения, то к 2016 году количество «сознательных» граждан возросло до 83 процентов. В итоге количество собранной и переработанной пластиковой тары достигло в Израиле рекордной величины – порядка 64 процентов, что превышает показатели европейских стран, и особенно – США (где эта цифра не превышает 30%). Но, несмотря на столь явственный успех, эта маленькая страна не останавливается на достигнутом, предлагая способы решения проблемы «на корню».

Николай Нестеров

Белковый коктейль для судмедэкспертизы

Исследователи Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и Новосибирского государственного университета работают над коктейлем из белков, который способен помочь в расшифровке деградировавшей ДНК — это важно, в частности, для палеогенетиков и судмедэкспертов.

Чтобы узнать последовательность нуклеотидов самой главной биологической молекулы и получить необходимую информацию об изучаемом организме, ДНК секвенируют. В начале этой многоэтапной процедуры с помощью метода полимеразной цепной реакции идет амплификация — то есть многократное копирование — той или иной последовательности. Однако в случае деградировавшей ДНК с этим возникают проблемы: нарушенные участки просто могут не амплифицироваться.

Заведующий лабораторией геномной и белковой инженерии ИХБФМ СО РАН, директор Центра перспективных биомедицинских исследований НГУ член-корреспондент РАН Дмитрий Олегович Жарков называет наиболее частые случаи, когда необходимо исследовать «испорченную» ДНК: в биологических работах в интересах историков и археологов (например, для изучения ДНК древних людей и животных) и в судебно-медицинской экспертизе.

«Допустим, если мы пытаемся определить личность человека по его останкам или подозреваемого в преступлении — по биологическим следам, а часть уникальных маркеров не видна из-за разрушения последовательностей во внешней среде, можно ошибиться», — комментирует ученый.

Специалисты НГУ в области репарации ДНК разработали набор белков, который позволяет восстановить разные виды деградировавшей ДНК для успешной дальнейшей амплификации. Такой коктейль добавляется в ходе пробоподготовки для секвенирования, и в итоге в несколько раз повышается точность, снижается число ошибок прочтения ДНК и увеличивается число фрагментов, которые удается распознать. «Мы, понимая, какие повреждения преимущественно случаются, знаем механизмы их репарации в живых клетках — соответственно, берем те белки, которые устраняют те или иные нарушения, и смешиваем их, — рассказывает Дмитрий Жарков. — Эта работа началась около десяти лет назад, мы сформировали перечень отдельных “ингредиентов”, а потом уже начали оптимизировать смеси для различных целей и задач, чем сейчас и продолжаем заниматься».
 
Исследователь поясняет, как происходит восстановление ДНК. Дело в том, что она двухцепочечная, а повреждения обычно происходят с одной из этих цепочек, другая остается целой. Специально подобранные белки просто достраивают отсутствующие фрагменты. «Когда организм живой, репарация идет с огромной эффективностью — буквально одно-два из триллионов нарушений не восстанавливаются, — отмечает Дмитрий Жарков. — Когда же организм умирает, процессы прекращаются, и ДНК начинает постепенно разлагаться. Чем дольше она лежит, тем больше разрушается, но в целом в настоящее время можно эффективно “ремонтировать” образцы возрастом в десятки тысяч лет».
 
Надо отметить, что профессор Сванте Паабо — известный ученый, который занимается прочтением древней ДНК и открыл миру денисовского человека, — работает по другой методике.

«У них очень хороший набор для извлечения и подготовки ДНК, высокочувствительная аппаратура, чтобы ее детектировать — и в основе лежит то, что не все последовательности повреждены в одном и том же месте, — говорит Дмитрий Жарков. — Однако чем старее ДНК, тем меньше в ней элементов, которые удается выделить с помощью традиционных методик. Наш способ удлиняет читаемые цепочки».

Созданный набор белков ученые уже испытывали на модельных системах — повреждали ДНК самыми разными способами, а потом восстанавливали. Кроме того, применяли коктейль и в ходе исследований, которые ведутся в лаборатории геномного редактирования ИХБФМ СО РАН. «Что касается древней ДНК, то здесь мы сотрудничали с лабораторией сравнительной геномики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН, — отмечает Дмитрий Жарков. — Что-то у них получилось хорошо, над чем-то еще приходится работать». Биолог подчеркивает, что в настоящее время разработка не является полностью законченной — идет процесс ее «обкатки», совершенствования и доведения до полностью рабочего состояния.
 
Екатерина Пустолякова

Ящик Пандоры. Часть 2

Продолжаем рассматривать примеры неприятных последствий научных исследований, о которых поначалу никто не догадывался. В последнее время много говорится о климатических изменениях и слишком сложная, чтобы достоверно прогнозировать последствия тех или иных решений. И снова пара примеров из книги Пола Оффита «Ящик Пандоры».

Нитратная история

Один из аргументов современных «алармистов» заключается в том, что нас слишком много. Это не новое утверждение, просто, по мере развития научного прогресса, планка «предельного числа едоков» постоянно росла. Так, примерно столетие назад эксперты посчитали, что, даже засеяв все пригодные для сельского хозяйства площади, аграрии смогут прокормить не более 4 млрд человек. Сейчас нас на планете больше 7 млрд и хотя многие недоедают, эксперты (уже другие) уверяю: дело не в недостатке еды, а в неправильном ее распределении.

Что изменилось? Оффит видит ответ в появлении дополнительного источника азота. Азот – один из четырех элементов, из которых состоят наши белки и энзимы, а значит, его регулярное поступление в организм является жизненно необходимым. Вплоть до прошлого века мы усваивали его исключительно из почвы через съедобные растения. На этом и основывались расчеты экспертов о предельной численности в 4 млрд, на большее число азота из этого источника не хватило бы.

В 1898 году президент Британской академии наук Уильям Крукс выступил с заявлением об опасности роста населения цивилизованных стран. Поскольку сельское хозяйство может прокормить только десять человек с акра, а число этих акров ограничено, то, уже в 1930-е годы массовый голод унесет жизни миллионов людей. Решением, по мнению Крукса, было создание синтетического азотсодержащего удобрения. Ученым нужно было найти способ получать азот из воздуха и каким-то образом превращать его в форму, удобную для добавления в почву.

Казалось бы, в чем проблема – атмосфера на 79 % состоит из азота, но там он не существует в атомарном виде (только в виде стойкой молекулы) и потому не усваивается растениями (и соответственно, не попадает в организм человека). Выход нашел в 1909 году немецкий химик Фриц Габер, который нашел способ получения аммиака из воздуха (два атома азота, собранные в молекулу, соединяются с тремя молекулами водорода (каждая из которых, в свою очередь, состоит из двух атомов), в результате образуются две молекулы аммиака). Спонсором исследований Габера почти с самого начала выступал немецкий концерн BASF, а потому процесс внедрения много времени не занял, первая фабрика по производству аммиака открылась в мае следующего года. Еще через два года, концерн запустил большой завод, выпускавший 60 000 тонн аммиака в год. В основном, это заслуга еще одного немца – Карла Боша, в 1931 году его работу отметили Нобелевской премией по химии, первый случай награждения человека за вывод на рынок технологии, которую открыл не он. Габер тоже собрал свою порцию регалий, включая почетное членство в ряде иностранных научных академий и Нобелевскую премию 1918 года.

К 1963 году по всей планете уже работало 300 аммиачных заводов и еще сорок строилось. Проблема нехватки азота для растущего населения была решена. К сожалению, вместо нее появились другие.

Само производство уже дает немалую нагрузку на окружающую среду. Оффит показывает это на примере одного из крупнейших заводов по производству азота в Доналдсонвилле (США), рядом с Мексиканским заливом: «Сейчас мертвая зона в Мексиканском заливе достигла размеров штата Нью-Джерси и постоянно растет». И это не уникальное явление, 150 небольших мертвых зон уже наблюдается по всему миру. В числе наиболее загрязненных морских экосистем – Балтийское море к северу от Германии. Так что, жесткие экологические требования к строительству газопроводов «Северные потоки» имеют не только политические и экономические основания. Очаги загрязнения искусственным азотом разбросаны по всему миру – Большой барьерный риф у Австралии, бассейны рек Хуанхэ и Янцзы в Китае и т.д.

К слову, у Габера, как напоминает Оффит были и более сомнительные открытия. В частности, он является одним из создателей химического оружия, отравляющих газов, впервые примененных в Первой мировой войне. Это стало причиной бойкота награждения его Нобелевкой со стороны части мирового научного сообщества. А его жена покончила с собой через пару недель после первой газовой атаки, не в силах принять то, что это оружие создал ее муж.

Но если ограничивать применение химического оружия человечество худо-бедно научилось, то с искусственным азотом все гораздо сложнее. С одной стороны, мы имеем вредное для окружающей среды производство и удобрения, которые надо использовать весьма осторожно. С другой, при нынешней численности населения Земли мы не можем просто так отказаться от нитратных удобрений. Точнее, науке еще предстоит найти выход из этой ситуации. Но, как показывает имеющийся опыт, этот выход вполне может оказаться дорогой в очередную проблемную ситуацию. А нам надо признать тот факт, что даже самые впечатляющие научные результаты всегда имеют свою цену и свои побочные эффекты. Вопрос в их соотношении с основным результатом.

Экологические кампании и реальные факты

Но и запреты технологий и их продуктов далеко не всегда приносят те результаты, на которые рассчитывали. Это показывает еще одна история, начавшаяся как раз с заботы об окружающей среде.

В 1940-е годы в Мексике началось то, что позже назвали «зеленой революцией»: комплекс изменений в сельском хозяйстве, вызвавший кратное увеличение валовых сборов пшеницы в странах третьего мира. Обычно выделяют три признака «зеленой революции» в селекции: снижение чувствительности новых сортов к длине светового дня, короткий стебель и продуктивность, обусловленная отзывчивостью на высокие дозы минеральных удобрений. Но многие добавляют четвертый – повсеместное распространение синтетических пестицидов для борьбы с вредителями и заболеваниями растений.

Наиболее известный из них – ДДТ (дихлордифенилтрихлорметилметан), за открытие инсектицидных свойств которого швейцарский химик Пауль Мюллер получил в 1948 году Нобелевскую премию. Во время Второй мировой войны ДДТ хорошо зарекомендовал себя в борьбе со вшами, которые переносили сыпной тиф. Позже пестицид широко применяли для уничтожения малярийных комаров и других насекомых, включая колорадского жука.

Рейчел Карсон была больше известна не как ученый, а как популяризатор науки и защитник окружающей среды Ситуация стала меняться, когда в июне 1962 года журнал New Yorker опубликовал цикл статей морского биолога Рейчел Карсон. Автор утверждала, что ДДТ его метаболиты негативно влияют на окружающую среду, особенно на птиц. А еще, вместе с пищей, пестициды попадают в человеческий организм, нанося вред и нашему здоровью. В заключение Карсон обвинила химическую промышленность в дезинформации общественности, а представителей власти — в необоснованном принятии на веру заявлений производителей химикатов. Статьи в том же году вышли в виде книги «Безмолвная весна» и вызвали огромный общественный резонанс.

Сама Карсон, правда, к тому времени была больше известна не как ученый, а как популяризатор науки и защитник окружающей среды. Некоторые ее книги (а она начала их писать еще до Второй мировой войны) имели большой успех, другие проходили незамеченными. Важно, что все они были скорее публицистическими, чем научными. И это в полной мере относится к «Безмолвной весне». К началу 1963 года книга была на первом месте в списке бестселлеров New York Times и оставалась там 31 неделю.

Под влиянием этой кампании, весной 1963 года в США была создана специальная комиссия по надзору за использованием пестицидов. Спустя десять лет эта комиссия преобразовалась в Агентство по охране окружающей среды.

И хотя сама Карсон умерла от рака в 1964 году, влияние ее последней работы сохранялось еще долго, а саму автора некоторые по-прежнему называют «матерью экологического движения». Начиная с 1970-х годов, пошла волна ограничений, а затем – и полных запретов на применение ДДТ в разных странах мира.

Но у Карсон были и оппоненты, причем, не только в лице представителей химических компаний (в 1963 году гигант пестицидной индустрии, компания Monsanto издала и распространила большим тиражом книгу «Бесплодный год», в которой работа Карсон подверглась жестокой критике).

Свое мнение также высказал главный хирург США Лютер Терри. Он опасался, что, приравняв ДДТ к яду, мир мог потерять мощное оружие в борьбе с одним из главных убийц. И у него были причины для беспокойства. Как известно, ДДТ убивал мух, комаров, вшей и клещей – насекомых, передающих смертельные болезни. Более того, вещество действовало несколько месяцев. С его помощью боролись с эпидемиями тифа, а позже была показана эффективность против переносчиков малярии.

Малярия до сих пор входит в число наиболее опасных инфекционных заболеваний. Если от «хайпового» коронавируса сейчас, в условиях пандемии, в день умирает до пятисот человек, то от малярии стабильно в среднем более 2000 смертей ежедневно. Год за годом, десятилетие за десятилетием.

Неудивительно, что ДДТ продолжают использовать и в наше время (преимущественно в Африке, в странах с высоким уровнем распространения малярии), где польза от опрыскивания (уничтожающего переносчиков заразы) перевешивает вред, которое оно наносит окружающей среде и здоровью людей. Вот один из примеров, которые приводит Оффит. В Шри-Ланке до применения ДДТ малярией страдали 2,8 миллиона человек. На момент прекращения распыления в 1964 году были заражены только 17 жителей. Затем, с 1968 по 1970 год, после запрета использования ДДТ Шри-Ланка пережила массовую эпидемию малярии: инфицированы оказались 1,5 миллиона человек. Да и с тифом удалось справиться тоже во многом благодаря этому порошку.

Но есть и еще одна проблема. Как было сказано, книга Карсон была преимущественно публицистической. А уже после запрета ДДТ подоспело несколько научных исследований в Европе, Канаде и США, которые показали, что ДДТ не становится причиной заболевания печени, невынашивания, врожденных патологий, лейкемии и других проблем, в которых винили пестицид. Можно утверждать, что ДДТ был едва ли не самым безопасным средством от насекомых; по крайней мере, гораздо безопаснее других пестицидов.

Самое парадоксальное, что в «Безмолвной весне» Рэйчел Карсон преувеличивала влияние ДДТ на здоровье не только человека, но и животных. Это показали, к примеру, результаты учета численности птиц в Северной Америке (которые проводят общественные биологические организации). В годы пикового использования ДДТ популяция многих видов росла. А снижение поголовья орланов, в котором Карсон обвинила ДДТ, произошло до 1940 года (начало применения пестицида в Америке) по причине распространения спортивной охоты и нарушения среды обитания из-за хозяйственной деятельности человека.

То, что популяции птиц увеличивались в период наиболее интенсивного использования пестицида, не было совпадением. ДДТ полезен, поскольку защищает крылатых от широкого спектра болезней, передаваемых насекомыми, таких как малярия, болезнь Ньюкасла, энцефалит, везикулезный риккетсиоз и бронхит. К тому же, поскольку вещество уменьшает негативное воздействие вредителей на сельскохозяйственные культуры, птицы получают больше семян и фруктов.

Важно и то, отмечает Оффит, что Рейчел Карсон была прекрасно осведомлена о данных учета популяции птиц, а как биолог достаточно компетентна, чтобы понять пользу использования пестицида для борьбы с возбудителями птичьих заболеваний.

Однако он же признает ее правоту в том, что она подняла вопрос защиты окружающей среды и сделала его объектом массового интереса. Справедливо указала на то, что химикаты имеют свойство накапливаться в природе и подчеркнула важность контроля численности видов. Но, пишет он, «к сожалению, Рэйчел зашла слишком далеко. Ее утверждения, что ДДТ вызывает лейкемию у детей или что малыши, которые отлично чувствовали себя до какого-то момента, могут через несколько часов умереть, до чертиков напугали американскую общественность. В конце концов, Карсон не была тем ученым, за которого себя выдавала, — она была полемисткой, желающей показать правду в угодном ей свете».

В 2006 году Всемирная организация здравоохранения, признав ошибку, изменила свою позицию по отношению к ДДТ, больше не поддаваясь политическому давлению с целью запретить его.

Карсон была первой, но не единственной в этом ряду. Человечеству предстояло пройти через борьбу с фреоном и ряд других шумных кампаний с весьма слабой научной базой, к сегодняшнему дню. Когда место биолога с высшим образованием заняла девочка с психическим отклонениями, так и не сумевшая закончить школу.

Сергей Исаев

Гонка на выживание

Эксперты планируют начать первые испытания вакцины от коронавируса уже в апреле. Тем не менее, получить какие-либо результаты они могут не ранее чем через полгода — за это время препарат должен пройти все необходимые проверки. Не исключен и тот вариант, что вакцина появится только в следующем году, когда вспышка COVID-19 по всему миру будет купирована.

Разработка вакцины от COVID-19 стартовала в разных странах несколько месяцев назад — сразу после того, как Китай опубликовал в открытых научных базах генетическую последовательность вируса. Благодаря этому у исследовательских институтов и коммерческих компаний появилась возможность попытаться разработать свои вакцины без необходимости получения образцов.

Некоторые эксперты изначально заявляли о намерении подготовить необходимую вакцину буквально за несколько недель, однако глава института Роберта Коха — Лотар Вилер – 11 марта категорически заявил о том, что появление препарата невозможно до 2021 года.

«Вакцина когда-либо появится, но это займет еще некоторое время, год, до 2021 года это нереально», — подчеркнул глава института.

С ним согласился и эпидемиолог Александер Кекуле, возглавляющий Институт медицинской микробиологии при университетской клинике в Галле. По мнению эксперта, первые образцы вакцины появятся у врачей только к концу 2020 года. Он также добавил, что дополнительные сложности при разработке вакцины возникают из-за того, что геномы вируса подвержены быстрым изменениям.

Эту информацию подтверждают и исследования китайских ученых, согласно которым существует уже два типа коронавируса SARS CoV-2: штамм s-CoV и штамм l-CoV-2. Первый из них встречается гораздо чаще, второй является намного более опасным.

По словам профессора НИИ вирусологии им. Ивановского Михаила Щелканова, если для уже знакомого вируса вакцину можно разработать за три-четыре месяца, то работа над препаратом для COVID-19 займет как минимум полгода.

Тем не менее, вакцина не будет применяться массово – скорее всего, она станет резервной. «В свое время была создана вакцина от птичьего гриппа. Против эболавируса Заир, который вызвал эпидемию лихорадки Эбола в Западной Африке в 2014–2015 годах, тоже есть несколько вакцин. Все они лежат как резервные и не требуют массового применения», — рассказал ученый «Известиям» и выразил надежду, что стабилизировать ситуацию по всему миру удастся уже к июню текущего года.

Как бы то ни было, разработка вакцины продолжает кипеть во многих странах. Первые испытания препарата на людях могут начаться в ближайшее недели, сообщают американские специалисты. «Я надеюсь, в течение нескольких недель мы сможем объявить вам всем, что мы впервые ввели инъекцию пациенту», — цитирует CNBC директора национального Института изучения аллергических и инфекционных заболеваний Энтони Фаучи.

Ожидается, что в клинических испытаниях будут участвовать около 25 человек, завершатся они летом. Тем не менее, на то, чтобы перевести препарат на массовое использование, врачам понадобится еще 12-18 месяцев.

«Хочу убедиться, что все понимают. Я повторял это снова и снова: наличие у нас вакцины не значит, что мы можем ее использовать. Нужно время для тестирования. Понадобится от одного года до полутора лет, чтобы понять, что она работает», — пояснил Фаучи.

Сейчас разработкой вакцины от коронавируса также занимаются ученые израильского Института биологических исследований в Нес-Ционе – 1 февраля премьер-министр Биньямин Нетаньяху распорядился выделить им ресурсы на разработку вакцины против COVID-19.

По информации новостного сайта Ynet, в конце февраля в Израиль поступило пять партий образцов вирусов из Японии, Италии и других стран. Они были заморожены до температуры минус 80℃. После этого в институте началась интенсивная работа по созданию вакцины. Уже в начале марта издание Haaretz анонсировало появление препарата, однако с оговоркой, что серия тестов и экспериментов может занять многие месяцы.

Специалисты Санкт-Петербургского НИИ вакцин и сывороток также находятся в процессе разработки вакцины, однако получить результаты планируют только через полгода. Параллельно с ними свое исследование проводят и сотрудники Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор»: там обещают, что прототипы должны пройти испытания в конце первого полугодия. Об этом сообщало издание Сибирского отделения РАН «Наука в Сибири».

4 марта вице-премьер Татьяна Голикова объявила об ускорении разработки вакцины против коронавируса в России. «У нас есть свой график наработки подобного рода препарата и вакцины. Мы стараемся как можно быстрее, насколько это возможно, ускорить разработку этих препаратов», — подчеркнула Голикова. По словам вице-премьера, в федеральном государственном научном центре «Вектор» в Новосибирской области идет разработка вакцины по пяти направлениям и 13 вариантам.

В марте о совместной разработке ДНК-вакцины против нового коронавируса с Университетом города Осака объявили также представители японской фармацевтической компании «Энджес» (AnGes). Специалисты планируют использовать ДНК-плазмид HGF — согласно пресс-релизу компании, такую вакцину можно сделать в более краткие сроки по сравнению с той, которая создается из вирусного белка.

В конце февраля в КНР уже сообщали о завершении разработки вакцины против коронавируса, которая предварительно показала свою эффективность. «В Китае уже разработали вакцину, которая показывает иммунитет. Но это предварительно, нужны дальнейшие проверки и доработки», — заявлял посол Китая в России Чжан Ханьхуэй.

По данным научного портала Made for minds, основная масса фармацевтических компаний делает ставку на вакцину, которая помогает организму вырабатывать неопасные вирусные белки. Среагировав на них, иммунная система должна начать вырабатывать антигены для борьбы с опасными коронавирусами.

Другие производители намерены вводить пациентам напрямую вирусные штаммы. С такой идеей ранее выступил и главный научный советник правительства Великобритании Патрик Валланса – по его мнению, столкнуться с заражением должны как минимум 60% из 65-миллионного населения Великобритании. После этого у людей выработается «стадный иммунитет» — устойчивость к инфекционному заболеванию внутри популяции.

«Мы думаем, что этот вирус, скорее всего, станет сезонным — его вспышки будут фиксироваться ежегодно, — заявил Валланса. — Тем не менее, постепенно люди станут невосприимчивыми к нему, и это будет важной частью контроля в долгосрочной перспективе». Эксперт описал COVID-19 как «неприятную болезнь», однако подчеркнул, что большинство людей перенесут ее в легкой форме. 

Российский эпидемиолог, научный сотрудник центра эпидемиологии и микробиологии им. Гамалеи Виктор Ларичев, согласился с коллегой, подчеркнув, что такие действия будут иметь эффект обычной прививки.

«Когда в организмах многих есть антитела, эпидемия заканчивается. Конечно, методы немного своеобразные, но в целом вполне адекватное предложение», — сказал Ларичев «Газете.Ru».

Тем не менее, идея британского ученого не исключает и серьезные риски. По словам Ларичева, люди могут начать массово умирать, заразившись COVID-19 добровольно. «Можно пожертвовать собой ради остальных, но я не уверен, насколько это уместно. В этом-то и есть проблема — в противном случае уже давно бы избавились от коронавируса», — заключил собеседник издания.

Александра Баландина

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS