Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) разработали экономически выгодный и экологически чистый метод утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) путем сжигания в составе композиционного топлива (низкосортный уголь + вода + жидкий горючий отход). Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Cleaner Production.

Ежегодно на территории России образуется более 50 миллионов тонн твердых коммунальных отходов. Система обращения с таким перспективным для промышленности сырьем развита слабо: повторное использование, вторичная переработка, применение в качестве топлива для выработки тепла и электричества на сегодняшний день мало распространены.

Как сообщил доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрий Глушков, добавление отходов в состав композиционного топлива ТЭС может стать основой для снижения общих объемов захоронения и стимулирования развития сопутствующих технологий обращения с ТБО, а также снижения объемов потребления углей энергетических марок для нужд генерации энергии.

При этом он пояснил, что научный коллектив провел исследование закономерностей и характеристик зажигания и горения группы составов композиционного жидкого топлива с мелкодисперсными частицами ТБО (древесина, резина, пластик, картон) в условиях, соответствующих условиям горения топлива в топках энергетических котлов.

"Мы установили, что топливо с ТБО горит не хуже, чем составы без добавления этого компонента, а содержание оксидов азота и серы в дымовых газах существенно ниже", ‒ отметил Дмитрий Глушков, подчеркнув, что максимальная разница в концентрациях достигает 70% и 45% соответственно.

По мнению ученых, это позволит обеспечить основу для разработки экологически чистой и экономически выгодной технологии утилизации ТБО, которые нельзя переработать в настоящее время. Такая технология, например, может быть внедрена на существующих объектах угольной теплоэнергетики в переходный период в течение 10–15 лет при модернизации системы обращения с отходами – переход от модели складирования и захоронения ТБО к модели их переработки и повторного использования, когда строительство мусоросжигательных заводов нецелесообразно.

Напомним, что в 2017 году специалисты ТПУ разработали группу составов жидкого композиционного топлива, основанного на промышленных отходах (низкосортный уголь, вода и горючая жидкость), теплота сгорания которого сравнима с показателями энергетического угольного топлива при меньших выбросах парниковых газов.

По словам ученых, широкое использование перспективного топлива на практике будет способствовать решению глобальных экологических и энергетических проблем.

Как мы и предполагали, правительство оперативно откликнулось на высказывание главы государственной корпорации Роснано Анатолия Чубайса по поводу низких тарифов на электроэнергию. Недавно стало известно, что Министерство экономики подготовило свои предложения по введению социальной нормы потребления электроэнергии для населения. Эта тема обсуждалась еще в прошлом году, и теперь данная инициатива, судя по всему, может получить «добро» на самом верху. Какие изменения нас ожидают? В первую очередь, речь идет о дифференциации тарифов для населения. Установлен верхний порог – до 300 кВт/час в месяц – когда оплата будет осуществляться по обычному (базовому) тарифу. При превышении этого порога оплата будет идти уже по повышенному тарифу. А если потребитель превысил 500 кВт/час – вступает в силу «экономически обоснованный» тариф. При этом количество людей, занимающих жилое помещение, в расчет не принимается. Кроме того, постепенно будут сокращаться льготы для горожан, пользующихся электроплитами.

Как мы знаем, тема тарифов всегда вызывает острые дискуссии. Ее постоянно обсуждают с таким пылом, что создается впечатление, будто от нее напрямую зависит судьба российского энергетического комплекса. Хотя, если вникнуть в суть разговоров, то обнажается одна неприглядная составляющая: вся эта проблема, в конечном итоге, сводится к тому, чтобы «справедливо» перераспределить  имеющиеся ресурсы, в том числе и те, которые были созданы предыдущими поколениями. И в этом плане стоило бы понять: а как формируется энергетический комплекс сейчас – в его чисто технологической, а не экономической составляющей? Идем ли мы здесь по пути передовых стран?

Часто, говоря о тарифах, наши «эксперты» кивают на Запад. Дескать, там никто потребителям поблажек не дает и «энергорасточительства» не допускает. Именно этот «убойный» аргумент использовал в своих выступлениях Анатолий Чубайс. К сожалению, от его взора ускользнул другой аспект энергетической проблемы, куда более важный. А именно – развитие технологий производства электроэнергии и модернизация генерирующих мощностей.

Как с этим обстоят дела у нас и у них? Коль уж наши ответственные руководители начинают говорить об эффективности в сфере энергетики, то неплохо было начать не с потребителей, а с производителей. Насколько эффективны российские энергетические объекты в сравнении с зарубежными?

Например, в США, в странах ЕС и в Японии эксплуатируются десятки тепловых электростанций на сверхкритических параметрах. Индия, Китай и Южная Корея идут тем же путем, инвестируя в современные технологии сжигания угля. Причем, сверхкритические параметры еще не предел. В последнее время появляются энергоблоки на так называемых «суперсверхкритических» и даже «ультра-сверхкритических» параметрах. То есть угольная энергетика за рубежом не стоит на месте и достаточно активно развивается, опираясь на новейшие научные разработки и планомерно повышая КПД электростанций. Интересно, что в США на долю угольной энергетики приходится до 60% вырабатываемого в этой стране электричества. Лидерство американцев в энергетической сфере напрямую связывают с развитием современных технологий для электростанций, работающих на угле.

Угольная энергетика традиционно считается «грязной», тем не менее, американские специалисты пытаются устранить этот изъян. Серьезный интерес проявляется, в частности, к технологиям газификации угля и к технологиям «чистого» сжигания. Принципиально, что всё это поддерживается американским правительством. Так, на программу «чистый уголь» было выделено три миллиарда долларов из государственного бюджета. Кстати, Китай в последнее время идет тем же курсом, вкладывая серьезные средства в развитие своей угольной генерации.

Мы сейчас не затрагиваем тему развития альтернативной энергетики. Как известно, возобновляемые источники энергии стали особенно популярными в странах ЕС, где на волне очевидных успехов в этой области даже хотят отказаться от угольных электростанций в ближайшей перспективе. Мы не будем обсуждать здесь эти шаги, а равно и влияние «зеленых» на энергетическую политику европейских стран. Важно подчеркнуть, что энергетика во всех передовых странах является для государства приоритетной отраслью и пользуется существенной поддержкой, в том числе финансовой. Кстати, в США также уделяют внимание ВИЭ, даже таким «экзотическим» для нас источникам, как тепло глубинных пород. Напомним, что к 2050 году американцы намерены за счет глубинного тепла вырабатывать 100 ГВт электроэнергии (по объему это составляет 40% от всей российской генерации сегодняшнего дня).

Коль уж речь зашла об эффективности, стоит напомнить о том, какую роль играют современные экологические требования при модернизации традиционных генерирующих мощностей (в той же угольной энергетике). В странах ЕС, как мы знаем, экологические требования очень жесткие. Это вынуждает производителей энергии всерьез заниматься внедрением передовых технологий, дабы сократить выбросы тепла и парниковых газов в атмосферу. В этом, собственно, - слагающая энергоэффективности, которая начинается не с потребителей, а с производителей. 

Как обстоят дела с эффективностью в нашей стране? Какие успехи могут продемонстрировать российские «эффективные» менеджеры в столь важной стратегической сфере? Где у нас очевидные технологические прорывы, где новейшие энергетические объекты, соответствующие уровню XXI века? Наконец, много ли вложено государственных средств в эту стратегически важную отрасль, дабы не было отставания от других стран?

Думаю, любой из нас понимает, что похвастаться здесь особо нечем. Я не хочу сказать, что у нас этих проблем не понимают. Понимание есть, безусловно. Мало того, российские ученые, чья работа прямо или косвенно затрагивает технологии в сфере энергетики,  постоянно напоминают властям о необходимости коренной модернизации в этой отрасли. Отметим, что более половины крупных энергетических объектов в России уже подходят к тому рубежу, когда им потребуется капитальный ремонт. Тепловые электростанции в нашей стране уже морально устарели. Но если сегодня даже в развивающихся странах переходят на сверхкритические параметры, то у нас это всё происходит пока что только на уровне разговоров.

В последнее время представители Минэнерго начали много говорить о модернизации ТЭС. Такое впечатление, что российские чиновники неожиданно открыли для себя новые возможности, о которых они как будто не помышляли все последние двадцать-тридцать лет – то есть за всё то время, когда в других странах шло стремительное обновление генерирующих мощностей. Конечно, в теории мы выглядим неплохо. Я бы даже сказал, что чиновники научились очень красиво и складно говорить – настолько складно, что придраться к их словам просто невозможно. Неприглядная картинка, как всегда, замечается на практике, которая почему-то постоянно не срастается с правильной теорией.

Возьмем наш город. Как мы знаем, в Новосибирской области электроэнергии потребляется больше, чем совокупно производится здешними электростанциями. Для региона, претендующего на новый индустриальный рывок, ситуация выглядит не очень хорошо. Прежде чем оглашать амбициозные планы, стоило бы для начала поставить вопрос о преодолении энергодефицита. Когда-то у нас рассматривался вопрос о строительстве еще одной крупной ТЭЦ, но со временем стало понятно, что частным инвесторам такие проекты не интересны, а государство раскошеливаться на это дело также не намерено (денег, как всегда, у нас нет). Сегодня мы видим, как построенная в середине 1980-х ТЭЦ-5, с которой в то время связывали прорывные технологии сжигания угля (речь идет о водно-угольной суспензии), банально переводится на бурый уголь.  Никаких впечатляющих прорывов здесь мы не наблюдаем, как и строительства новых суперсовременных энергетических объектов (я говорю сейчас о большой энергетике). Фактически, в этой отрасли всё остается по-старому. Никаких технологических прорывов мы не наблюдаем вовсе. И если говорить откровенно, то мы видим использование остатков советского наследия (до каких пределов, пока еще не понятно).

Тем временем сибирские ученые презентуют свои разработки для угольной энергетики, предлагают новые подходы и проекты, уже практически не надеясь быть услышанными теми, кто в этом (по идее) должен быть заинтересован. Речь идет о крупных энергетических компаниях и о правительстве. До последнего времени были надежды на начало серьезных перемен (ведь в теории мы ориентируемся на передовые страны). Однако в прошлом году в Минэнерго недвусмысленно дали понять, что никаких масштабных государственных вложений в технологическую модернизацию генерирующих мощностей (по примеру США или Китая) не планируется. Денег, как всегда, у нашего правительства не оказалось. Что касается руководителей Минэнерго, то их, судя по всему, в большей степени интересует так называемое «управление спросом», чем внедрение современных технологий. При таких приоритетах тема тарифов кажется куда более актуальной, чем переход на «какие-то там» сверхкритические параметры.

Андрей Колосов

«Мне дух земли родней, желанней / Благодаря его влиянью я рвусь вперед, как во хмелю» - эти строки из бессмертного творения Гёте о докторе Фаусте в какой-то мере отражают общий настрой немецких естествоиспытателей, живших на рубеже XVIII – XIX веков. Примечательно, что дух ренессансной натурфилософии задержался в Германии на пару столетий, найдя себе открытое выражение как в отвлеченных философских трудах, так и в работах тогдашних натуралистов. Более того, именно здесь вызревала мощнейшая реакция на торжество механицизма и рационализма, которые в названный период определяли пути развития не только науки, но и всей западной цивилизации.

В наши дни уже плохо понимают необычную коллизию, возникшую в интеллектуальной среде благодаря убедительной победе современной науки, отринувшей старую натурфилософию. Естествознание классической эпохи принято называть «аналитическим», намекая тем самым на характерный метод познания, когда объект исследования разбирался на отдельные «винтики» и рассматривался по частям. Целое в этой картине утрачивало свое значение, отходило на задний план и фактически никак не определяло понимания сущности вещей. Исследователь, взявший на вооружение принципы точной науки, не рассматривал природные объекты в их связи с единым целым. Точнее, его это единство почти никак не интересовало. В XVIII веке такой подход к объекту считался прогрессивным, и его сторонники (как это часто бывает) даже во многом перегнули палку, воспринимая природу как безжизненную механическую конструкцию, постигаемую через рассмотрение ее составных частей.

Реакция на эту крайность не заставила себя ждать. В частности, немецкие натуралисты не скрывали своего романтического отношения к природе, усматривая в ней наличие жизненных и творческих сил. Этот взгляд может показать архаичным, но именно он, как ни странно, во многом предвосхитил современные тенденции в естествознании, определившие характер научной мысли XX столетия.

Труды Гёте в этом плане особенно показательны. В то время увлечение естественными науками было для образованных людей в порядке вещей. Но есть один принципиальный момент, касающийся самих истоков этой жажды познания.

Гёте, как и его единомышленники, не ограничивался сбором и анализом фактов. Факты и аналитика для него – не главное. Скрупулезно сопоставляя кости различных животных, он пытается увидеть то, что недоступно взору обычного ученого-эмпирика – он пытается увидеть единый план строения живых существ. Гёте стремится проникнуть в святая святых – узреть общий замысел творения, разгадать основную тайну природы. Причем, он совсем не скрывал своих мотивов, заявляя о них прямо и недвусмысленно.

Мы не можем сказать, будто это была всего лишь причуда отдельно взятого поэта, увлекшегося естествознанием. Как я заметил выше, в трудах Гёте отразилась целая тенденция, имеющая далеко идущие последствия для науки. Немецкий поэт был не одинок в своих романтических изысканиях. По сути, так зарождалось эволюционистское направление в естествознании, без чего сегодня невозможно представить науки о природе вообще. Мы отчетливо видим, на какой идейной почве зарождался эволюционизм, какие принципы были поставлены здесь по главу угла и главное – какое отношение имел эволюционизм к познанию как таковому, откуда взялась эта идея и для чего её с таким пылом утверждали и отстаивали в научных баталиях.

К сожалению, эта предыстория уже не воспринимается как что-то принципиально важное. После триумфальной победы дарвинизма его предшественники остались в тени знаменитого английского ученого. Однако нужно понимать, что именно они формировали ту идейную атмосферу, благодаря которой теория Дарвина получила такой оглушительный успех. Без их «подготовительной работы» на нее мало бы кто обратил внимание. Не без стараний таких натуралистов, как Гёте, тема происхождения видов получила «прописку» в академическом сообществе. В противном случае она была бы отринута «строгими» учеными как явный пережиток старой натурфилософии.

К слову, понятие эволюции в его нынешнем значении утвердилось только после Дарвина. Во времена Гёте (то есть в первой половине XIX столетия) под эволюцией обычно понимали индивидуальное развитие живого существа – от эмбриона к взрослому организму. В трудах натуралистов того времени вы не найдете дотошно составленных эволюционных родословных, не найдете никаких «прогулок с динозаврами» и прочих углублений в доисторические эпохи (чем сегодня неизменно сопровождаются картины становления жизни на Земле). Ученые того времени не оперировали с такой легкостью миллионами и миллиардами лет, как это принято в наши дни. Всё только-только начиналось.

Задача, которую ставили перед собой предшественники Дарвина – обосновать саму возможность трансформации живых существ. Условно говоря, обосновать возможность превращения гипотетического бегемота в гипотетического слона. В качестве обоснования таких трансформаций как раз и выступал единый план строения всех живых существ. Его как будто угадывали при сопоставлении скелетов различных животных. Сторонники эволюции были уверены в том, что единый план существует, а раз так, значит, превращения возможны и могут укладываться в логику естественных процессов, нисколько не противореча законам природы.

Гёте в некоторых отношениях шел еще дальше своих коллег-единомышленников, пытаясь стереть границу между животным и человеком. О том, что человек имеет анатомическое сходство с обезьяной, говорили уже тогда, задолго до Дарвина. Но не всем хватало смелости поставить разумное существо в один ряд с неразумными тварями. Объективной преградой к подобному допущению служил один факт – отсутствие у человека межчелюстной кости, явно присутствующей у прочих млекопитающих. Гёте попытался дать тому собственные пояснения. Он доказывает наличие таковой кости и у человека (точнее, следы её былого присутствия), тем самым обосновывая возможность (давайте вдумаемся в это!) родства между обезьяной и человеком.

С позиции наших дней такой взгляд оценивается не иначе, как «прогрессивный». Но во времена Гёте всё было совершенно по-другому. Тон в науке о жизни задавали мыслители иного плана. Самым влиятельным авторитетом тогда был великий французский натуралист Жорж Кювье, который для биологов играл примерно такую же роль, какую Ньютон играл для физиков. Кювье, прекрасно владевший немецким языком, очень высоко оценивал немецкую систему образования, ставя её выше французской. Однако при этом он укорял некоторых немецких натуралистов в том, что они тянут науку назад, пытаясь возродить давно уже устаревшую натурфилософию с её пантеистическим взглядом на мир. Гёте принадлежал как раз к этому «лагерю», и подобный упрек со стороны знаменитого французского ученого не мог остаться без ответа. Он, безусловно, признавал научные заслуги Кювье, но совсем не разделял его неприятия тех идей, которые провозглашали первые эволюционисты. То, в чем Кювье видел пережиток прошлого, для Гёте как раз являлось признаком прогресса.

Столкновение указанных позиций вылилось в знаменитую дискуссию между Жоржем Кювье и его коллегой Жоффруа де Сент-Илером. Дискуссия состоялась в стенах французской Академии весной 1830 года. Причем, что характерно, она приняла открытый, публичный характер (что для тех времен было не типично). Гёте внимательно следил за этим событием, вызвавшим с его стороны куда больше внимания и переживаний, чем бурные социальные протесты, охватившие Францию в том же году. Итог дискуссии стал для него неутешительным. Победу признали за Кювье, доказавшим несостоятельность идеи единого плана строения живых существ (именно за неё ратовал Сент-Илер, единомышленник Гёте).

Кювье, по признанию самого Гёте, стремился к точному описанию объектов, к освоению обширного материала. Сент-Илер, напротив, «в тиши трудится над аналогиями существ и таинственным родством их».  Первый движется от одиночного к целому. Второй хранит целое в своем «внутреннем сознании» и живет в убеждении, что «одиночное может постепенно развиться из него». Для Кювье отвлеченные рассуждения о происхождении и трансформации видов как раз и были явным пережитком натурфилософии. Однако, несмотря на убедительность выдвинутых им аргументов, его победа в дискуссии не поставила точку в этом вопросе. Мало того, дискуссия, будучи публичной, только подхлестнула интерес к указанной теме. Тридцать лет спустя она вспыхнула с новой силой, завершившись на этот раз триумфом эволюционизма. Гёте не дожил до этого времени (он умер в один год с Кювье), хотя, судя по его высказываниям, он нисколько не терял надежды именно на такой исход.

Впрочем, не стоит думать, будто для него был принципиально важен какой-то реванш. Он признавал необходимость (и даже неизбежность) обоих подходов к исследованию природы. И, тем не менее, случилось так, что именно противники эволюции попали со временем в число реакционеров и противников научного прогресса (куда ненароком угодил и сам Кювье).

Олег Носков

Если бы «Волшебника из страны Оз» писали в наше время, Страшила мог отправиться за мозгами прямиком в научно-исследовательский институт, ведь их уже выращивают в лабораторных условиях. В России всего несколько мест, где работают с новой технологией, одно из них — в новосибирском Академгородке.

Конечно, пока это не полноценные, а мини-мозги, или церебральные 3D-органоиды. «У нас они живут около трех месяцев и вырастают в среднем до 5 мм, при этом развиваются так же, как мозг человеческого эмбриона», — рассказывает младший научный сотрудник ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» Татьяна Александровна Шнайдер. Молодая ученая вместе с коллегами уже около года культивирует церебральные органоиды в отделе молекулярных механизмов онтогенеза.

3D-органоиды — трехмерные ткани, которые по строению очень близки к отдельным частям настоящих органов. Условно говоря, это зачатки органов, выращенные из стволовых клеток. Первые органоиды получили в Австрии в 2013 году. С тех пор направление быстро развивается. Ученые уже создали, например, органоиды почек, печени, легких, сетчатки глаза.

С церебральными органоидами можно проводить эксперименты, которые до того относились к области фантастики. Мини-мозги проходят те же стадии развития, что и мозг зародыша, а значит, позволяют in vitro наблюдать за процессом нейрогенеза и за тем, как на него влияют различные факторы. Ведь развитие плода в утробе матери — это период, когда закладываются многие наследственные заболевания мозга и нервной системы. С настоящим мозгом таких опытов проводить нельзя: так как он надежно спрятан в черепной коробке, его невозможно изучать без того, чтобы нанести вред организму, в том числе и самому серому веществу.

На мини-мозгах изучают формирование таких тяжелых психических расстройств, как шизофрения и болезнь Альцгеймера. Также эти органоиды оказались полезными в исследованиях механизмов действия вируса Зика, пандемия которого случилась в 2014 году (если вирус переносит беременная женщина, он вызывает микроцефалию у плода). А еще с помощью церебральных органоидов пытаются найти ген, который делает нас людьми. Например, ученые сравнивали органоиды человека, орангутангов и шимпанзе. Есть работы по «обнеандерталиванию» мини-мозгов: в США и в Швеции, в группе биолога Сванте Паабо, вырастили органоиды с вариантами генов, которые отличаются у неандертальца и homo sapiens.

Пионер в области выращивания мозговых органоидов — профессор Мадлен Ланкастер (Madeline Lancaster) из Кембриджского университета в Великобритании. В ФИЦ ИЦиГ СО РАН мини-мозги начали выращивать, чтобы изучить влияние на развитие головного мозга гена CNTN6, кодирующего белок контактин 6: у некоторых людей с умственной отсталостью ген не работает. Исследователи предполагают, что результат этой «поломки» может проявляться на самой ранней, эмбриональной стадии жизни клеток. Если эксперименты подтвердятся, полученные данные можно будет использовать в пренатальном скрининге — тестировании потенциальных проблем со здоровьем у будущего ребенка.

«Мы, по сути, моделируем болезнь в лабораторных условиях. К этому пришли не сразу. Сначала пытались работать с однослойными структурами из выращенных нейронов: это относительно простая по сегодняшним меркам процедура, но насколько такие клетки соответствуют настоящим нейронам, не ясно. Затем трансплантировали человеческие клетки в головной мозг эмбрионов мышей, но всё это не дало нужного результата», — рассказывает генетик. Неудачи подтолкнули Татьяну Шнайдер к тому, чтобы попробовать получить трехмерный церебральный органоид: несколько месяцев было потрачено на подбор нужных условий для роста мини-мозгов, теперь технология успешно работает.

Всё начинается с того, что у человека берут небольшой образец верхних слоев кожи. Это безболезненная процедура, которая нужна, чтобы получить так называемую первичную культуру. Для создания органоидов в ФИЦ ИЦиГ СО РАН используют клетки кожи пациентов с умственной отсталостью, у которых есть повреждения в гене CNTN6. Из соединительной ткани кожи выделяют отдельные клетки — фибробласты. Их пересаживают в чашки, где они какое-то время растут и делятся. Затем наступает этап перепрограммирования клеток: специальные вирусы доставляют в ядра клеток белки, запускающие процесс превращения фибробластов в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПС-клетки).

Из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток можно получить любой тип клеток. Это полные аналоги эмбриональных стволовых клеток, которые есть у зародышей всех млекопитающих на ранней стадии развития (на стадии бластоцисты), и из которых потом формируются все органы и ткани.

Чтобы получить трехмерную структуру, ученые скатывают ИПС-клетки в шарики. После чего клетки начинают специализироваться, превращаясь в три зародышевых листка, совсем как это происходит у настоящего эмбриона: эктодерму, энтодерму и мезодерму. В данном случае ученых интересует именно эктодерма, из которой образуются нейроны, а потом формируется нервная система, в том числе и головной мозг. «Мы помогаем эктодермальным клеткам. Они получают преимущество по сравнению с другими в виде определенных компонентов культуральных сред (питательных растворов), поэтому начинают хорошо расти. Остальные либо гибнут, либо остаются совсем в небольшом количестве», — говорит Татьяна Шнайдер.

На ранних этапах развития головного мозга клетки должны «понимать», где у него «верх» и где «низ»: это помогает им мигрировать в нужном направлении и правильным образом взаимодействовать. Чтобы помочь клеткам органоида определить его границы, ученые используют специальный гель. Татьяна Шнайдер поясняет: «Основной компонент геля — это белки, которые концентрируются на поверхности органоидов, клетки их распознают как сигнал “верхней границы” (базальная мембрана), а внутри самого органоида спонтанно образуются “внутренние границы” (апикальная мембрана)».

После этих манипуляций емкости с мини-мозгами переносят на орбитальный шейкер. Это платформа, которая вращается по кругу с определенной скоростью для того, чтобы питательные вещества и кислород лучше проникали внутрь органоида. Устройство довольно простое, однако нужно правильно подбирать скорость вращения: если она будет слишком большой, мини-мозги могут повредиться, слишком медленной — к клеткам не поступит достаточно питания.

«Я работаю с 10—12 линиями ИПС-клеток одновременно. На каждую линию приходится планшет с 96 лунками, в каждой лунке сидит будущий органоид. То есть всего около тысячи потенциальных мини-мозгов, о которых нужно индивидуально заботиться, менять среду. Сложнее всего первые две недели, когда они особенно чувствительны. Чтобы их не повредить, всё нужно делать очень аккуратно», — говорит Татьяна Шнайдер.

Многие генетики пытаются улучшать мини-мозги при помощи разнообразных дополнений. Например, их сдавливали с двух сторон стеклышками, и эта сила способствовала формированию у них подобия мозговых извилин. Но главной проблемой церебральных органоидов является отсутствие кровеносных сосудов. Из-за этого их размер и время жизни ограничено: клетки, находящиеся глубоко внутри, не получают достаточного количества питательных веществ.

Могут ли мини-мозги мыслить? По мнению Татьяны Шнайдер, это маловероятно: «Мы мало что знаем, а точнее, практически ничего не знаем о внутриутробном мыслительном процессе человека. У нас нет инструментов, позволяющих проверить, мыслят ли органоиды. Из того, что доступно сегодня, — это померить электрофизиологические параметры нейронов. Недавно вышел препринт статьи зарубежных ученых про похожесть энцефалограммы мини-мозгов и недоношенных детей, но сделать из этих результатов какие-то выводы невозможно. Органов “выражения мыслей” у органоидов нет: написать, нарисовать или сказать они не могут. Но главное, в процесс мышления вовлечены несколько отделов мозга, а органоид обычно представляет собой только один отдел».

В новосибирском Академгородке занимаются органоидами кортекса (переднего мозга), а вообще в мире уже искусственно выращены и гиппокамп, мозжечок, различные ядра.  Чаще всего это отдельные органоиды, поскольку для каждого типа нужны свои специальные условия (то есть разные химические соединения).

Работа выполняется при поддержке гранта РНФ 14-15-00772.
 
Александра Федосеева

В новосибирском Академгородке состоялось совещание министра науки и высшего образования Российской Федерации Михаила Михайловича Котюкова с руководителями научных организаций и ректорами вузов Сибири, посвященная национальному проекту «Наука».

На встрече обсуждались результаты работы стратегической сессии «Национальный проект ‘’Наука’’: механизмы, инструменты, реализация», которая прошла в Новосибирском государственном университете 24 и 25 января. Работа на сессии велась в четырех подгруппах по направлениям: приоритеты стратегии научно-технологического развития Сибири, образование научно-образовательных центров (НОЦ), достижение целей нацпроекта на уровне организаций, подготовка кадров.

«Для нас очень важно услышать итоги прошедших обсуждений: мы находимся на старте нацпроекта, и хотим получить обратную связь, которая позволит нам сформировать более взвешенные решения и вместе добиться более серьезных результатов», — отметил в приветственном слове Михаил Котюков.

Результаты работы группы по научно-технологическому развитию Сибири представлял директор Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН академик Александр Васильевич Латышев. Группа сформулировала необходимые изменения в системе организации исследований в Сибири, в частности: увеличение эффективности международного сотрудничества (конференций, совместных исследований) и взаимодействия с индустриальными партнерами; создание государственного реестра разработок и технологий, возможных к реализации и внедрению; формирование проектов полного цикла от генерации знаний до разработки технологий в интересах бизнеса; обеспечение тесной интеграции научных организаций и университетов в целях коммерциализации результатов исследований.

Директор Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН академик Валерий Иванович Бухтияров рассказал о трудностях, которые стоят на пути достижения целей национального проекта «Наука» на уровне организаций. «К этим целям относятся развитие публикационной активности, промышленно направленной науки и увеличение внутренних затрат на исследования и разработки за счет внебюджетных источников финансирования. Для того чтобы увеличить число и качество научных статей, конечно, необходимо думать об увеличении числа научных работников, но нужно и повышение эффективности их работы, в том числе обновление приборной базы и закупка организациями оборудования напрямую, без проведения конкурса. Речь идет о малых контрактах — условно говоря, до 100 тысяч рублей. Когда вы проводите эксперимент, быстрая покупка какой-то мелочи порой очень важна», — отметил Валерий Бухтияров. Академик также подчеркнул необходимость выведения патентов как средства заработка научной организации из перечня особо ценного имущества, так как в таком случае продажа патента заинтересованной фирме требует длительного и сложного согласования. «В прошлом году мы не смогли согласовать ни одного патента», — сказал директор ИК СО РАН.

Задачей группы, занимающейся научно-образовательными центрами, была выработка концепции НОЦ. «Хотя эти центры называются научно-образовательными, нужно не забывать, что они должны быть ориентированы на новые технологии. С нашей точки зрения, основная идея образования НОЦ — это создание территории, привлекательной для технологического бизнеса», — сказал директор Института гидродинамики имени М.А. Лаврентьева СО РАН доктор физико-математических наук Сергей Валерьевич Головин. В качестве источников развития НОЦ, помимо государственной поддержки, предполагается создание R&D центров отечественных и иностранных глобальных технологических компаний.

Директор Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН доктор технических наук Игорь Николаевич Ельцов, модератор подгруппы, посвященной научным кадрам, перечислил проблемы, существующие в этой сфере: «Необходимо возрождать академическую аспирантуру: сейчас материально-технические и финансовые условия работы аспирантов и молодых ученых не выдерживают международной конкуренции. Также сегодня большие трудности испытывают диссертационные советы, в частности, в Сибири нехватка диссоветов по педагогическим наукам. Большая группа проблем — отсутствие инфраструктуры для молодых специалистов и программ академической мобильности, это кампусы, служебное жилье, механизмы ‘’миграции’’ ученых по миру. Кроме того, у нас полностью отсутствует поддержка научно-вспомогательных кадров (инженеров, конструкторов, технологов, ИТ-специалистов), долгосрочные программы по подготовке и повышению квалификации кадрового резерва специалистов всех уровней, а также курсы повышения квалификации для директоров институтов, ректоров и проректоров вузов».

«Мы предлагаем на базе национальных центров компетенций организовать площадки (ими могут быть инжиниринговые центры), где в рамках отдельных проектов будут отрабатываться пути взаимопонимания бизнес-сообщества и научного сообщества. И это должно идти в рамках образовательного процесса. Только так мы можем воспитать те кадры, которые нужны для реализации проекта ‘’Наука’’. Используя опыт таких пилотных проектов, можно будет разрабатывать комплексные подходы и масштабировать их в формате страны», — добавил директор Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН член-корреспондент РАН доктор химических наук Дмитрий Владимирович Пышный.

«Эти масштабные задачи нам надо будет решать сообща, не надо ждать, что кто-то сверху спустит схему, которую необходимо выполнить. Нам следует совместно ее смоделировать и реализовать», — прокомментировал результаты встречи Михаил Котюков.

В конце прошлого года в Новосибирске прошел традиционный III Академический саммит «Ревматология: новые возможности – новые стратегии». Артрит, остеопороз, болезнь Бехтерева – эти и ряд схожих заболеваний из года в год уносят сотни тысяч жизней, миллионы приводят к инвалидизации. Конечно, и наука не стоит на месте, идет постоянная работа по выработке новых, более эффективных стратегий лечения. Этой теме была посвящена и большая часть докладов саммита. Подвести итог прозвучавшим выступлениям мы попросили одного из главных его организаторов, зам. руководителя по научной и клинической работе НИИ клинической и экспериментальной лимфологии – филиала ФИЦ ИЦиГ СО РАН, к.м.н. Максима Королева.

– По уже сложившейся традиции, мы начали с нескольких пленарных лекций ведущих академиков, которые занимаются проблемой ревматических и аутоиммунных заболеваний. В них прозвучали основные тренды развития науки в этой области. Академик Владимир Иосифович Коненков посвятил свой доклад полиморфизму генов цитокина интерликин-17 и связанные  с ним возможностями разработки персонифицированных диагностических программ и методов таргетной терапии. Эта тема сейчас крайне актуальна, потому что интерликин-17 считается самой перспективной «мишенью» для лечения спондилартритов, болезни Бехтерева и ряда других заболеваний. Уже есть первые коммерческие препараты, которые ингибируют интерликин-17. При их применении отмечаются быстрое снижение ревматологической прогрессии у пациентов, восстановление объема движений и др. Российские исследователи также работают в этом направлении. Академик Владимир Александрович Козлов говорил о проблемах «аутоиммунности» в аутоиммунной патологии. Его лекция раскрывала современное понимание процессов, приводящих к поломке толерантности у пациентов с аутоиммунными заболеваниями. Суть проблемы, если упростить, сводится к следующему: кто раскроет тайну нарушения иммунологической толерантности, тот получит ключ к пониманию в целом природы развития ревматических заболеваний. Доклад академика Николая Александровича Колчанова рассматривал как биоинформатика и системная биология – дисциплины, работающие с большими данными – могут быть задействованы в создании новых перспективных препаратов для лечения ревматических болезней. Благодаря программе ANDSystem, работам, выполненным в ИЦиГ СО РАН, мы уже получили первые данные относительно участия отдельных генов, генных сетей, ферментных систем и других биомаркеров в развитии ряда конкретных ревматических заболеваний. В итоге мы лучше понимаем, как эти элементы взаимодействуют, какие сопутствующие заболевания с ними связаны, как их можно использовать в терапевтических целях. Это важный задел для дальнейшей работы.

– Вы говорили о трендах, касающихся ревматологии в целом. А были на саммите интересные доклады, посвященные отдельным открытиям или лечебным инновациям?

– Начнем с того, что у нас была отдельная панельная дискуссия, которая так и называлась «Ревматология – территория с высокой концентрацией инноваций». За последние два года произошло несколько важных открытий, которые в ближайшем времени должны произвести в ревматологии определенную революцию. Первое – появление на рынке первого коммерческого препарата, который можно охарактеризовать как средство для редактирования генома пациента. Его работа основана на таком механизме, как РНК-интерференция. Такого рода препараты пока не используются напрямую в ревматологии, их применяют при лечении ряда тяжелых метаболических расстройств. Но в целом они открывают новый, очень перспективный подход. И очень скоро такого рода лекарства появятся и в ревматологической практике.

Второй важный вопрос, который мы подняли на этом мероприятии – что все-таки более оптимально: придерживаться стратегии таргетной терапии, направленной на какой-то один конкретный биологический субстрат (блокада про- воспалительных цитокинов и т.п.) или сосредоточиться на поиске методов воссоздания утраченной при развитии эти заболеваний иммунологической толерантности.

В последние годы идет активная работа над созданием толерагенных вакцин и других методик решения этой проблемы. Уже опубликованы первые результаты. От того, какая позиция в итоге возобладает, во-многом зависит направление развития ревматологии в ближайшие годы. Также много новой информации содержалось в ряде докладов, посвященных обзору того или иного конкретного заболевания. Например, профессор Никита Львович Тов сделал прекрасный обзор текущей ситуации и новаций в лечении подагры. Илья Олегович Смитиенко подготовил столь же содержательный доклад, посвященный современным методам лечения остеоартрита.

– НИИКЭЛ выступил не просто организатором саммита, Вы и Ваши коллеги тоже выступили на нем с докладами о своей работе. Расскажите про это подробнее.

– Наш сотрудник Виталий Олегович Омельченко подготовил доклад, посвященный оценке риска сердечно-сосудистых осложнений у больных ревматоидным артритом. Сегодня известно, что у таких больных смерть от инфаркта и инсульта случается в два раза чаще, чем в среднем по популяции. Мы работаем над созданием надежных систем диагностики наличия такой угрозы для конкретного пациента. Один из путей – определение генетических маркеров, свидетельствующих о предрасположенности человека к такого рода заболеваниям. Мы уже выделили два потенциальных маркера, теперь им предстоит пройти повторную проверку на новой группе пациентов, чтобы подтвердить полученный результат.Заведующий консультативным отделением нашей клиники Юлия Борисовна Убшаева рассказала также о наших разработках последних двух лет, которые открывают возможности не только для лечения ревматоидного артрита, но и для его диагностики на ранних этапах. Это самая оптимальная стадия для купирования заболевания, но пациент часто еще и не подозревает о его наличии. Новые системы диагностики позволят решить эту проблему. Я выступил на саммите с докладом, посвященным проблеме поиска «идеального» генно-инженерного препарата, который бы удовлетворил все современные потребности ревматологов с минимальными побочными эффектами. У каждого препарата есть свои сильные и слабые стороны, и в докладе был дан их обзор с точки зрения поиска максимально универсального средства.

– Если в двух словах – а вообще возможно создать такой препарат?

– Если в двух словах, то такой препарат существует (улыбается).

– Саммит проводится в Новосибирске на протяжении ряда лет. Были в этот раз какие-то новшества?

– Их было несколько. Мы ввели новый для нас формат выступления, когда два спикера одновременно выступают на одну и ту же тему, дополняя друг друга и параллельно могут задавать друг другу вопросы, комментировать ситуацию с другой точки зрения. Такой режим диалога позволяет более объемно осветить тему, в данном случае, речь шла о применении в ревматологии иммуносупрессора Ритуксимаб.

Новой для программы саммита стала тема фармакоэкономики, поднимавшаяся сразу в нескольких докладах. Сегодня на рынке представлено много дорогостоящих лекарств и мы должны очень четко понимать, какие результаты и на каком этапе будут достигнуты при их применении и какова цена этих результатов. Грубо говоря, встает вопрос, что лучше, выписать лекарство за сто рублей, с курсом лечения длительностью в полгода или за триста рублей, но такой же результат будет достигнут через два месяца. Причем, универсального ответа на этот вопрос не существует, для каждого препарата идет своя оценка, и важно выработать объективные критерии для принятия правильного решения.

Также к числу важных и интересных новаций хочу отнести круглый стол, посвященный опыту взаимодействия с общественными организациями пациентов. Как показала практика, такие организации могут заметно улучшить коммуникацию врача и пациента, что является одним из главных условий успешного лечения. И радует, что в этом направлении есть успешный российский опыт, который надо перенимать и тиражировать.

Сергей Исаев

Сибирское отделение РАН успешно выполнило государственное задание за 2018 год. Отчет об этом представил на заседании президиума РАН в Москве председатель СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон. В числе основных задач, стоявших перед Отделением в минувшем году, — подготовка планов комплексного развития СО РАН и Новосибирского научного центра («Академгородок 2.0») согласно поручениям президента РФ Владимира Владимировича Путина.  

«В данном направлении мы интенсивно работали в тесном сотрудничестве с региональными властями, — подчеркнул В. Н. Пармон. — В результате сформулированы около 40 предложений по развитию инфраструктуры научных центров, которые находятся на территории Сибири. Основная цель плана развития СО РАН — комплексное развитие с учетом приоритетов и долгосрочных планов развития Сибирского федерального округа, реализация модели развития с опорой на научно-образовательную среду в СФО и прилегающих регионах для достижения оптимальных условий развития фундаментальной и прикладной науки, экономики, привлечения высокопрофессиональных кадров, обеспечения высокого качества жизни и условий работы и, как следствие, — вклад в достижение научного и технологического лидерства Российской Федерации».
 
Что касается плана развития ННЦ, то, по словам В. Н. Пармона, уже принято решение по финансированию создания Сибирского кольцевого источника фотонов — СКИФ, который будет располагаться в Кольцово. «По остальным объектам сейчас дорабатываются инфраструктурные детали, и идет активное взаимодействие с руководством Новосибирской области, в том числе и по поиску источников финансирования», — отметил председатель СО РАН. 
 
Концепция «Академгородка 2.0» и проекты, с ним связанные, были представлены президенту РФ В. В. Путину на VI Международном форуме «Технопром» в августе 2018 года. В начале сентября документы рассмотрел и одобрил президиум СО РАН, в конце месяца концепция и план были согласованы федеральными органами исполнительной власти и переданы главе государства. «Текущий статус — совместно с Министерством науки и высшего образования РФ разработана и принята в исполнение дорожная карта на 2018—2019 годы», — прокомментировал В. Н. Пармон. 
 
Кроме этой масштабной работы Сибирское отделение РАН готовило аналитические материалы в ответ на запросы министерств и ведомств: в частности, Министерства природных ресурсов и экологии РФ, коллегии Военно-промышленного комплекса России, Отделения химии и наук о материалах РАН и так далее. Кроме того, ряд документов был подготовлен совместно с президиумом РАН к докладу президенту страны и в правительство РФ о реализации государственной научно-технической политики в России и о важнейших научных результатах, а также в доклад правительству РФ об итогах реализации в 2018 году программы фундаментальных исследований государственных академий на 2013—2020 годы. 
 
«В 2018 году Сибирским отделением РАН проведена оценка планов научно-исследовательских работ 734 проектов из 95 научных организаций, подведомственных Министерству науки и высшего образования РФ и находящихся под научно-методическим руководством СО РАН, — сообщил В. Н. Пармон. — Одна тема из этого количества была направлена на доработку». Если говорить не о планах, а об отчетах, то Сибирское отделение рассмотрело 1 274 документа. Одним из главных пунктов заключения экспертов была рекомендация о присвоении рассматриваемой теме одной из трех категорий. «822 продолжающиеся темы отнесены к первой категории, 80 — ко второй и две, предлагаемые к закрытию, — к третьей», — сказал председатель СО РАН. 
 
Также Сибирское отделение выступило в качестве экспертов по поступившим в РАН научным и научно-техническим программам и проектам, нормативно-правовым актам и прочим подобным документам. В частности, академик Валентин Пармон упомянул вопросы, связанные с озером Байкал и Стратегией пространственного развития РФ до 2025 года. «Эти проблемы нас очень волнуют, — сказал председатель СО РАН, — и экспертиза была весьма жесткой. Так, например, мы признали недостоверными расчеты поступления загрязняющих веществ в Байкал из атмосферы и с речным стоком в озеро, оценки химического баланса озера как по котловинам, так и в целом».
 
«В течение 2018 года было проведено 24 международных научных мероприятия, но самое серьезное для нас — это участие в организации форума “Технопром-2018”, — продолжил В. Н. Пармон. — Там, помимо представления программы развития ННЦ президенту РФ, было подписано много соглашений с крупными корпорациями, наши ученые вошли в оргкомитет форума, выступали с докладами на круглых столах, пленарных заседаниях». 
 
В сфере редакционно-издательской деятельности СО РАН продолжило финансирование выпуска 30 научных журналов, чьим соучредителем является. Кроме того, в рамках выполнения государственного задания за 2018 год были подготовлены электронные версии 20 монографий, которые охватывают многие направления исследований. «Наше собственное научно-популярное издание СО РАН “Наука в Сибири”, которое издает СО РАН, заняло четвертое место в рейтинге компании “Медиалогия” наиболее цитируемых СМИ по научно-популярной тематике», — отметил Валентин Николаевич Пармон.
 
«Государственное задание выполнено полностью, — резюмировал председатель СО РАН, обозначив проблемы на перспективу, стоящие перед Отделением. — В частности, для нас принципиально важно восстановление полной координации с нашими региональными подразделениями, над этим мы уже работаем». 

Как мы уже неоднократно сообщали, новосибирские инициаторы проекта «Экодом» принимают активное участие в программе по защите озера Байкал от органических стоков. Работа осуществляется в рамках федерального гранта, специально выделенного на эти цели. Как заметил  руководитель проекта – сотрудника Института теплофизики СО РАН  Игорь Огородников, в настоящее время на территории Ольхона (где из-за наплыва в летнее время туристов возникла угрожающая для экологии обстановка) фактические реализуется инновационная модель обращения с бытовыми органическими отходами. Судя по всему, правила землепользования начнут серьезно пересматриваться с учетом состояния Прибайкальского национального парка. То есть «частник» не вправе будет вытворять на своем участке все, что ему заблагорассудится. Интересы экологии поставлены теперь во главу угла (во всяком случае, так выглядят намерения официальных лиц).

Правда, есть один принципиально важный момент: необходимо четкое понимание того, как развивать эти территории, не нанося ущерба природе. Как ни странно, но в стране до сих пор не выработано какого-либо единого и научно обоснованного подхода к указанной проблеме. Каким образом, например, развивать территорию того же Ольхона, чтобы совместить интересы жителей с экологическими требованиями? Как раз сейчас над такой концепцией трудятся новосибирские специалисты. Как сказал Игорь Огородников, эту работу еще в сентябре прошлого года ему заказал Национальный парк. Основные положения на данный момент проработаны, и будем надеяться, что окончательный вариант упомянутой концепции мы увидим уже в этом году.

Тем временем на острове стараниями наших специалистов начинает работу экологическая школа. По мнению Игоря Огородникова, экологическое воспитание имеет для нас принципиальное значение - если мы всерьез намерены войти в Шестой технологический уклад (о чем в последние годы заявляется с высоких трибун). Новейшие технологии, связанные с энергосбережением и утилизацией отходов зачастую не принимаются (или вовсе отторгаются) именно из-за экологической неграмотности, из-за непонимания реального вектора развития мировой цивилизации. Практически все самые наукоемкие технологии сегодняшнего дня затрагивают проблему экологии или прямо, или косвенно. Это принципиально важно для сохранения планеты, для выживания человечества. И наука на современном этапе как раз сконцентрирована не решении этой актуальной задачи. Не понимать таких вещей – значит ментально оставаться в прошлом (а может, даже в позапрошлом) веке.

«Самая благодарная аудитория для нас, - отметил Игорь Огородников, - это школьники. Поэтому мы сейчас сосредоточились на работе с детьми, и подготовили для них целую программу занятий по экологическому воспитанию». По мнению ученого, сознание детей не окостенело от догм. Они очень восприимчивы к новому, впитывая информацию как губка. Поэтому есть надежда, что им будет более понятна тема Шестого технологического уклада, чем это происходит с их родителями. Может, именно с них и начнутся реальные перемены. Во всяком случае, с детьми гораздо легче работать, чем с взрослыми, признался Игорь Огородников.

На Ольхоне существует только одна общеобразовательная школа, в которой учится чуть более двухсот учеников. Из них сегодня набирают группу для обучения  (максимум – 50 человек). В педагогический состав входит примерно восемь наставников из числа энтузиастов. Они и будут проводить занятия по экологии.

Самое важное, что теорией дело не ограничится. Принципиальное значение будет иметь практика, работа «с материалом». Дело в том, что на территории школы есть небольшой деревянный домик площадью чуть более сорока квадратных метров. Этот объект недавно был передан юным экологам для осуществления практических работ, и теперь решено превратить его в самый настоящий, в образцовый Экодом. Он должен стать наглядной моделью, примером инновационного жилища XXI века, где технологии тесно сплетаются с решением экологических проблем. Предполагается оснастить этот домик всем необходимым набором энергосберегающего оборудования и осуществить там замкнутый цикл проживания, организовав биотуалет, вегетарий и «червятник» (для переработки органических отходов).

Как мы сообщали ранее, на Ольхоне уже опробованы такие технологии на примере биотуалетов, построенных по заказу туристических баз. Самый первый биотуалет оснащен солнечным концентратором для подогрева воды, солнечным воздушным коллектором и специальной системой, позволяющей превращать фекалии в удобрения. Эти же технологии будут применены и к Экодому на территории школы. Игорь Огродников ставит в данном случае весьма амбициозную задачу – отказаться, по возможности, от использования топливных ресурсов, сделать это жилище энергопассивным. Природно-климатические условия, как ни странно, тому не препятствуют. В зимнее время на Ольхоне очень много солнца. Поэтому заманчивым выглядит вариант, когда именно за счет солнечной энергии осуществляет нагрев помещения. Как мы уже писали ранее, применительно к биотуалетам такая система себя оправдала. Во всяком случае, она позволяет очень сильно экономить на отоплении. Нулевое потребление топлива – это, конечно же, идеал. Но к нему нужно стремиться. Даже если получится не на все сто процентов, то, по крайней мере, вы покажете простым людям путь для реальной и очень заметной экономии ресурсов (иными словами, вам не придется сжигать много дров, газа или угля, чтобы согреться).

Естественно, здесь же будут применены технологии утилизации органических отходов, также опробованные на биотуалетах. Поскольку речь идет о замкнутом цикле, то планируется создание небольшого вегетария для выращивания зелени и овощей - на том субстрате, который образуется из органических отходов. Как мы писали ранее, на Ольхон уже были доставлены компостные черви породы Старатель, которые в настоящее время проходят «акклиматизацию». Именно они станут главным «рабочим инструментом», позволяющим переработать отходы в ценный продукт (биогумус). В настоящее время, заметил Игорь Огродников, проводятся лабораторные анализы полученных субстратов.

Возводить объект будут силами самих энтузиастов. В первую очередь речь идет об упомянутых наставниках. Возможно, какое-то участие примут сами школьники и их родители. Для школьников, как мы понимаем, это будет замечательной практикой.

Теперь о том, откуда возьмутся деньги на строительство Экодома. Большая надежда возлагается на частные компании, проявившие интерес к проекту. Некоторые уже готовы безвозмездно пожертвовать свои средства на это дело. Другие могут давать деньги под рекламу своего оборудования и комплектующих, которые будут здесь использоваться. Ведь демонстрация Экодома параллельно станет и демонстрацией соответствующих технических приспособлений, выпускаемых отечественным производителем.

Думаю, социально-экономическое значение данной инициативы трудно переценить. Как верно заметил Игорь Огородников, бессмысленно объяснять людям современные «зеленые» технологии только в теории. Необходимо, чтобы они могли всё это увидеть своими глазами и даже потрогать. Таким образом, Экодом станет наглядным образцом тех передовых технических решений, которые можно будет применить фактически во всех регионах страны.

Единственно, что огорчает, так это тот факт, что мечта новосибирских энтузиастов реализуется так далеко от родного города. Была надежда на то, что такой объект будет возведен на территории Академгородка. Но надежда эта совершенно умерла четыре года назад. И теперь далекий остров Ольхон стал пристанищем для инновационной идеи, за которую в Новосибирске наши энтузиасты бились более двадцати лет.

Олег Носков

Сотрудники Института лазерной физики СО РАН в лабораторных условиях моделируют плазменный ветер, аналогичный тому, что испускают объекты в сотнях световых лет от Земли. Эти исследования имеют большое значение для изучения состава и динамики верхней атмосферы разных классов экзопланет, в том числе потенциально пригодных для жизни.

«Экзопланеты — это планеты вне Солнечной системы, расположенные около других звезд, — рассказывает заместитель директора по научной работе ИЛФ СО РАН доктор физико-математических наук Ильдар Фаритович Шайхисламов. — Обнаружить их довольно сложно, поэтому космические и наземные телескопы отслеживают не сами объекты, а блеск звезд, вокруг которых они вращаются. Проходя перед диском звезды, планета частично затеняет ее, образуя провал на графике светимости. По ширине, глубине и периодичности этого провала можно судить о размерах планеты и параметрах ее орбиты. Только в последние десятилетия развитие технологий позволило достичь необходимой чувствительности и точности астрономических наблюдений, так что эта область науки очень молодая».

Наиболее изученным классом экзопланет являются газовые гиганты, называемые горячими юпитерами. Они располагаются очень близко к материнским звездам: в десять раз ближе, чем Меркурий к Солнцу. Под действием ионизирующего излучения их атмосфера нагревается до сверхвысоких температур: от 1 000 до 4 000 °C. Такие экзопланеты обнаружить проще всего: они имеют небольшой период вращения вокруг звезд — несколько дней, и, кроме того, из-за теплового расширения их радиус намного шире, благодаря чему эти объекты затеняют звезды в определенных спектральных интервалах гораздо сильнее.
 
Подобно Солнцу, горячие экзопланеты выбрасывают в космическое пространство потоки плазмы: под действием ионизирующего излучения материнских звезд их атмосфера нагревается и испытывает сверхзвуковое истечение. «О плазменном ветре экзопланет нам пока практически ничего не известно, поскольку получать качественные наблюдательные данные об этом объекте очень сложно, — говорит Ильдар Шайхисламов. — Изучать явление детально можно только с помощью лабораторных экспериментов и численного моделирования».
 
В рамках проекта «Экзосфера горячих экзопланет и ее наблюдательные проявления», поддержанного грантом РНФ, физики моделируют условия, близкие к тем, что могут существовать в окрестности горячих экзопланет. «У Земли и ряда других планет Солнечной системы имеется дипольное магнитное поле, — комментирует Ильдар Шайхисламов, — предполагается, что и у экзопланет оно может существовать. С помощью особых источников плазмы на конструкции магнитного диполя мы смоделировали высокоскоростной энергетический поток. Аналогичные эксперименты проводились в Японии и США, но мы применили оригинальный подход, благодаря которому удалось получить действительно мощный поток плазмы в сильном магнитном поле. В ходе эксперимента мы наблюдали рождение особой магнитной структуры — магнитодиска».
Изначально исследователи не предполагали, что в ходе экспериментов могут образовываться подобные структуры. Магнитодиски встречаются в Солнечной системе, например на Юпитере, но применительно к экзопланетам они не были изучены. Однако из теоретических работ сотрудников Института космических исследований в Граце Австрийской академии наук новосибирские ученые узнали, что это возможно.
 
В ходе последующих лабораторных экспериментов физики измерили параметры магнитодиска и описали его свойства. Оказалось, что он может сильно менять структуру магнитного поля на далеких расстояниях и влиять на формирование магнитосферы — как и было предсказано в теории. По результатам этих работ сотрудники ИЛФ СО РАН в соавторстве с зарубежными коллегами опубликовали статью в Astrophysical Journal, описывающую результаты лабораторного эксперимента применительно к экзопланетам класса горячих юпитеров. 

«Единственное, чего мы не могли воспроизвести в лабораторных экспериментах, — это гравитация, — рассказывает Ильдар Шайхисламов, — смоделировать ее невозможно, хотя этот параметр также имеет важное значение: сверхзвуковое течение плазмы формируется в условиях определенного баланса верхней атмосферы между гравитацией планеты и нагревом звездным излучением».

Кооперация ученых, принимающих участие в исследовании, довольно широка. Помимо коллег из Австрии в связке с новосибирскими физиками работают сотрудники ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН». Следующий этап исследований состоял в численном моделировании атмосферы горячих экзопланет, в том числе с учетом гравитации и вращения планеты, к которому подключились математики из Института вычислительных технологий СО РАН.
 
По словам Ильдара Шайхисламова, эта работа имеет большие перспективы. «Знания, полученные нами, имеют универсальный характер и чрезвычайно важны для всей астрофизики в целом. Построив экспериментальные и численные модели, которые будут охватывать все стороны явления, мы получим возможность делать заключения о температуре, концентрации и других параметрах плазменного ветра, — отмечает он. — Более того, взаимодействие обширной планетарной плазмосферы с потоком звездной плазмы вызывает интересные наблюдательные проявления. Например, телескоп Хаббл зарегистрировал значительное поглощение в линии Лайман-альфа атома водорода, вызванное таким взаимодействием. Это открывает перспективы мониторинга космической погоды вокруг других звезд, что является важным фактором для обитаемости экзопланет».
 
Юлия Клюшникова

Ученые Сибирского и Дальневосточного отделения РАН провели наземное обследование оползня, перекрывшего русло реки Буреи в Хабаровском крае. В декабре массивный оползень вблизи поселка Чекунда заблокировал пополнение водохранилища Бурейской ГЭС, возникла опасность подтопления окружающих территорий.

Для устранения последствий природной аномалии в район оползня была направлена группировка МЧС и инженерных войск Дальневосточного округа, численностью около 200 человек, которая приступила к расчистке речного русла, а 22 января провела подрыв обрушившейся породы. На территории Хабаровского края и Бурейском районе Амурской области был введен режим чрезвычайной ситуации. Спасатели следят за тем, чтобы местные жители не выходили на лед реки Бурея. 

Вместе с тем, район оползня дважды обследовали геологи, геоморфологи и гидрологи вместе со специалистами МЧС. Обследование проходило в достаточно сложных условиях, при низких температурах (до -38°…-40°С), исследовательская группа базировалась в поселке Чекунда, расположенном в 73 км выше оползя и выезжала к месту работ на машине по ледовой трассе, а также на вертолете. Был подтвержден факт образования масштабного «ледяного цунами» на участке водохранилища протяженностью около 25 километров. Лед толщиной 20-25 см здесь оказался полностью взломан и частично выброшен на берег.  Глубина воды в этой части водохранилища составляет 65-70 метров при ширине русла 400-500 м. По данным, полученным от заместителя директора Института водных и экологических проблем ДВО РАН Алексея Махинова, высота заплесков воды в районе оползня составляла от 15 до 40 м. Максимальный уровень был достигнут в излучине реки Средний Сандар - 60 м. Динамическое воздействие мощного потока  воды с обломками льда привело к полному уничтожению растительного и частично почвенного покрова. 

«Для России возникновение такого значительного цунами, порожденного обвалом берегового склона, является редким событием. Однако, в мировом масштабе подобные явления возникают достаточно регулярно, - рассказал Вячеслав Гусяков, заведующий лабораторией математического моделирования волн цунами Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, член Новосибирского отделения РГО.  – Только за последние два десятилетия в каталог цунами внесено пять подобных случаев: Гренландия (2000 год, высота заплеска - 50 м), Аусен Фьорд, Чили (2004 год, 60 м), Чехалис Лейк, Канада (2007 год, 38 м), Айси Бей, Аляска (2015 год, 190 м), Гренландия (2017 год, 90 м)». 

Вячеслав Гусяков отметил, что в результате водной волны произошло повреждение леса и почвенного покрова по берегам Буреи. Береговой лес, основу которого в этом районе составляет лиственница и береза, был вырван с корнем, от больших деревьев сохранились только остатки расщепленных пней. Вдоль границ заплеска остались завалы из поваленных деревьев и кусков льда. При обратном стоке воды с крутых склонов образовались многочисленные промоины и размывы грунта. «Все эти эффекты вполне укладываются в общую картину воздействия цунами на берега, которая фиксируется при полевых экспедиционных обследованиях последствий цунами в различных районах побережья Мирового океана», - подчеркнул Вячеслав Гусяков.

В настоящий момент перепад уровня воды Буреи в районе оползня составляет около 5 м, увеличиваясь со стороны верхней части примерно на 5 см в день. Со стороны нижней части идет понижение уровня на 1-2 см в день, как результат сработки воды из водохранилища. После выполнения взрывных работ и стабилизации гидрологической ситуации на этом участке Бурейского водохранилища планируется проведение еще одного экспедиционного обследования, которое может состояться в конце февраля – начале марта. Однако полное изучение последствий возникновения оползня и воздействия порожденной им цунами-подобной волны на берега водохранилища будет возможным только в первой половине июня, после окончания весеннего паводка и исчезновения ледяного покрова.

Екатерина Вронская