Специалисты из лаборатории эволюционной генетики ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» обнаружили снижение способности к фильтрации информации у крыс линии ГК (названной так по начальным буквам термина «генетическая кататония»). Для людей, страдающих шизофренией и некоторыми другими психическими заболеваниями, характерны аналогичные нейрофизиологические нарушения, сопровождающие расстройство мышления. Поэтому такие животные послужат хорошей моделью для исследования механизмов подобных заболеваний.

Частота встречаемости шизофрении — одного из наиболее тяжелых психических заболеваний — в человеческой популяции приближается к 1 %, что составляет более 50 миллионов людей по всему миру. Конечно, фармакологические препараты для лечения этого недуга в настоящее время стали гораздо более эффективными, чем раньше, однако говорить о нахождении универсального препарата от шизофрении не приходится. Объясняется это в том числе и тем, что знаний о нейробиологических причинах, лежащих в основе болезни, всё еще недостаточно.

Изучение механизмов патологических процессов непосредственно на человеке зачастую невозможно, поэтому ученые проводят исследования на экспериментальных моделях — специально созданных линиях лабораторных животных. Работа над получением модели шизофрении велась в ФИЦ ИЦиГ СО РАН под руководством доктора биологических наук Виктора Георгиевича Колпакова, в прошлом психиатра, с 1975 года. В результате отбора крыс, склонных к застыванию, была создана линия ГК. «Двигательная заторможенность у этих грызунов может сменяться гиперактивностью, что напоминает сочетание ступора и двигательного возбуждения при кататоническом синдроме у больных шизофренией. Однако одного внешнего сходства проявлений для признания модели валидной недостаточно, необходимо найти сходные изменения у пациентов и у экспериментальных животных на более глубоком уровне», — рассказывает научный сотрудник лаборатории эволюционной генетики ФИЦ ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Ольга Игоревна Прокудина.

Проблема в том, что получить у животного картину психопатологии, полностью аналогичную наблюдаемой у человека, невозможно. Частично эту задачу решает поиск биомаркеров психических заболеваний — характеристик, наблюдаемых как у больных людей, так и доступных для объективного измерения, например у крыс или мышей. Одним из подобных показателей является снижение способности к фильтрации сенсорной информации, обнаруженное у пациентов с шизофренией, аутизмом и некоторыми другими нейропсихическими патологиями, — причем степень нарушения отражает тяжесть протекания болезни. У животных также можно оценить способность нервной системы фильтровать информацию путем измерения престимульного торможения — уменьшения двигательной реакции в ответ на резкий стимул, если перед ним подавался слабый предупреждающий сигнал. Грызуны со сниженным престимульным торможением служат исследователям для моделирования когнитивных (то есть связанных с познавательной деятельностью и мышлением) нарушений при шизофрении. Уменьшение этого показателя у лабораторных животных достигается, как правило, с помощью различных манипуляций (введение препаратов, хирургическое вмешательство и др.).

Крысы линии ГК, полученные в ФИЦ ИЦиГ СО РАН, изначально обладают нарушенным престимульным торможением, что делает их удобной экспериментальной моделью для изучения механизмов шизофрении и для поиска способов коррекции патологического поведения. Ученые обнаружили у таких животных снижение экспрессии гена глутаматного рецептора GRM3 — по данным Rat Genome Database он вовлечен в развитие шизофрении. Полученные результаты подтверждают, что линия ГК может служить моделью для изучения этого недуга.

Работа поддержана грантом РФФИ № 17-04-01631

Ольга Прокудина, ФИЦ ИЦИГ СО РАН

В 2018 году была пройдена важная веха – мощность солнечных электростанций впервые преодолела барьер в 100 ГВт. Общий объем инвестиций в возобновляемую энергетику вновь превысил (как и в 2017 году) 300 миллиардов долларов. Об этом сообщает BloombergNEF. Однако ярых сторонников «чистой энергии» может насторожить тот факт, что стремительный подъем в этом секторе, похоже, завершился. Так, несмотря на большие объемы инвестиций, глобального роста не произошло. Наоборот, в 2018 году инвестиции снизились на 8% в сравнении с предыдущим годом, составив 332 миллиарда долларов.

В целом ситуация на этом рынке выглядит весьма неоднозначной. Например, инвестиции в ветроэнергетику подросли на 3% (128,6 миллиардов долларов), в то время как объем инвестиций в солнечную энергетику снизился на 24% (составив 130,8 миллиардов долларов). Возможно, частично это падение связано со снижением капитальных затрат (установка одного МВт фотоэлектрической мощности в 2018 году стала дешевле на 12% в связи с тем, что на рынке возникло избыточное предложение солнечных панелей). Тем не менее, основная причина связана с изменением государственной политики в отношении ВИЭ. Например, руководство КНР в середине 2018 года резко поменяло свое отношение к субсидированию солнечной энергетики, приняв меры по охлаждению «солнечного бума». В результате китайские инвестиции в этот вид энергии упали на 53%, сократившись до 40 миллиардов долларов.

Очень интересно выглядит динамика инвестиций в «чистую энергию» по отдельно взятым странам. Китай по-прежнему занимает здесь лидирующие позиции, вложив в 2018 году чуть больше 100 миллиардов долларов в возобновляемые источники. Это самый серьезный показатель, хотя он на 32% ниже рекордного показателя 2017 года.  США занимают второе место, увеличив инвестиции на 12% (до 64 миллиардов долларов).

Европа в целом улучшила показатели на 24% (74,5 миллиардов долларов), что произошло не без активного включения в этот процесс «новичков». Например, Испания семикратно нарастила инвестиции в данный сектор (до 7,8 миллиардов долларов). Поразительно, что среди «новичков» оказалась Украина, вложив в 2018 году 2,4 миллиарда долларов, что в 15 раз (!) превосходит объемы предшествующего периода. Активно движутся в указанном направлении Дания с ее пятикратным ростом инвестиций (3,2 миллиарда), Бельгия - с четырехкратным ростом (2,9 миллиарда), Нидерланды (5,6 миллиарда – рост на 60%), Швеция (5,5 миллиарда – рост на 37%).

В то же время серьезно «подкачала» Германия, когда-то поражавшая темпами роста ВИЭ. Несмотря на то, что в странах ЕС она продолжает удерживать лидирующие позиции, инвестировав в «чистую энергию» в 2018 году более 10 миллиардов долларов, это оказалось ниже 2017 года на 32 процента. Возможно, данное обстоятельство также связано с изменением государственной политики в области поддержки ВИЭ.

Схожая картина наблюдается и в Азии, где безусловные лидеры снижали объемы вложений, высвобождая место для «новичков». Про Китай уже было сказано. Но то же самое наблюдалось в Японии. Вложения этой страны в «чистую энергию» сохраняются на приличном уровне – 27,2 миллиарда долларов. Однако это на 16% меньше предыдущего периода. Индия в 2018 году инвестировала в ВИЭ 11 миллиардов долларов, «просев» на 21 процент. Зато очень хорошо «подняла» показатели Южная Корея – на 74% (5 миллиардов долларов). У Вьетнама вообще восемнадцатикратный (!) рост (3,3 миллиарда). Тайвань «приподнялся» на 134% (2,4 миллиарда).

Не очень оптимистичная картина складывается в Новом свете (за исключением США). Канада, например, снизила объемы на 34% (2,2 миллиарда долларов), Мексика – на 38% (3,8 миллиардов). Зато искренне удивляет Африка. Так, в Марокко инвестиции в «чистую энергию» выросли в 13 раз (2,8 миллиардов), а ЮАР вообще показала невиданный, прямо фантастический сорокакратный (!) скачок (4,2 миллиарда).

В целом за четырнадцать лет глобальные инвестиции в ВИЭ увеличились более чем в пять раз – с 61 миллиарда долларов (в 2004 году) до 332 миллиардов в 2018 году. Однако, как было уже сказано, темпы роста заметно снижаются, и 2018 год показал падение как в сравнении с 2017 годом, так и в сравнении с 2015-м. Похоже, мы переживает сейчас нисходящий тренд. Согласно наиболее «свежим» данным, объемы инвестиций в проекты возобновляемой энергетики в первой половине 2019 года оказались на 14% ниже, чем за тот же период 2018 года. Отмечается, что падение заметно на всех основных рынках – в Китае, в США и в Европе. По мнению экспертов, объем глобальных инвестиций достиг минимума с 2013 года. Сильнее всего на ситуацию влияет Китай, где правительство продолжает оказываться от субсидирования солнечной и ветровой энергетики. Поэтому прогноз развития солнечной энергетики для КНР на 2019 год значительно понижен.  Впрочем, аналитики не исключают нового оживления на азиатском рынке. В некоторых азиатских странах, включая Японию и Индию, расходы на ВИЭ пошли вверх. В Европе же не все так однозначно, однако обнадеживают Испания и Швеция, где инвестиции резко выросли.

Для нас показательным моментом является тот факт, что в списке стран, активно развивающих указанное направление, Россия совершенно никак не представлена. По большому счету, в нашей стране вообще нет рынка возобновляемой энергетики. В этом плане мы уступаем не только Марокко, Мексике, Канаде и Вьетнаму, но даже соседней Украине. О том, какие средства в этой стране были инвестированы в возобновляемую энергетику в 2018 году, мы уже показывали. Совсем недавно прошла информация о том, что норвежская компания NBT AS и китайский концерн «State Grid Corporation of China» построят на Украине две ветровые электростанции - «Зофия 2» мощностью 300 МВт, и «Зофия 3» мощностью 450 МВт. Данный проект должен стать крупнейшим ветропарком в Европе. Ветроэлектростанции планируют построить в Запорожской области на побережье Азовского моря. Показательно, что общий объем инвестиций, вложенных в проект, превысит 1 миллиард евро, что эквивалентно 1% ВВП Украины.

Впрочем, у нас тоже есть повод для радости. Так, в мае 2019 состоялся торжественный пуск Самарской солнечной электростанции мощностью 75 МВт в Новокуйбышевске, Самарской области. Параллельно на Ставрополье строится Старомарьевская СЭС. Её установленная мощность составит 100 МВт. Она должна стать крупнейшей солнечной электростанцией России. В соответствии с российской государственной программой развития ВИЭ предусматривается ввод в эксплуатацию около 1,8 ГВт солнечных мощностей до конца 2024 года. Сумеем ли мы по этим показателям догнать Вьетнам, пока еще не ясно. Обнадеживает лишь то, что процесс, все-таки, пошел.

Андрей Колосов

Генетик Дмитрий Беляев в Новосибирске воссоздал на лисицах модель одомашнивания животных. Для этого он в 1959 году отобрал послушных лис и скрещивал их между собой. В результате эксперимента он вывел одомашненных лисиц, которых не надо приручать, они генетически более расположены общаться с человеком, как собаки.

Американские ученые в статье в журнале Trends in Ecology & Evolution заявили о недостоверности этого эксперимента. По их данным, лисы, одомашненные в Новосибирске, были родственниками животных, выращенных на меховой ферме в Канаде, и уже были расположены к человеку. Авторы подтверждают это историческими фотографиями.

Вскоре эту статью прокомментировали в ФИЦ ИЦиГ СО РАН, ниже приводим текст комментария.

Хотя сами вопросы, поднятые в статье, важны для научной дискуссии, но приведённые аргументы указывают на то, что авторы пользовались не столько опубликованными данными эксперимента, а обзорными статьями и не всегда корректными упоминаниями работ сотрудников ИЦиГ журналистами в СМИ. В ряде случаев, они заявляют об отсутствии каких-то данных и при этом ссылаются на статьи, где эти данные как раз и содержатся (возможно, проблемой стало то, что статьи были опубликованы на русском языке).

Одним из главных аргументов критиков эксперимента стало утверждение, что академик Беляев и его коллеги работали с лисицами, завезенными еще до войны из Канады (остров Принца Эдуарда), которые и положили начало клеточному звероводству в СССР. По их мнению, эти лисицы изначально были особенно дружелюбны к человеку, что и позволило советским ученым получить в короткий срок одомашненных лисиц и обнаружить у ряда из них белые пятна на голове и туловище. Авторы подтверждают это историческими фотографиями лисиц, содержавшихся на звероферме в Канаде, где лисицы подходят к человеку.

Но использование данных фотографий как раз указывает на плохое знание вопросов поведения частной генетики лисиц авторами статьи, являющимися специалистами в биоинформатике, эпидемиологии, геронтологии, генетики собак. «Беломордый» окрас лисицы не является аналогом пятнистости, описанной Беляевым с коллегами и возникающей под влиянием мутации «звезда», он имеет совершенно другую генетическую природу и, действительно, никак не связан с поведением. На фотографии также показаны взаимоотношения человека и прирученных с детства лисиц.

Подобные примеры приручения диких животных (волков, лисиц, хорьков, рысей, леопардов и многих других) все хорошо знают. Однако, такое поведение не наследуется и никак не связано с полученной Беляевым и его школой уникальной популяцией лисиц с генетически закреплённой, передающейся от поколения к поколению подавленной агрессией и эмоционально-положительной реакцией на человека. Эту реакцию не надо воспитывать, в отличие от лисиц, проживающих на зверофермах и относящихся к человеку недружелюбно, или от лисиц с острова Принца Эдуарда. Поэтому только беляевские лисицы и являются моделью исторического одомашнивания животных.

Нельзя забывать, что впоследствии этот эксперимент был повторен в ИЦиГ СО РАН еще на двух модельных популяциях животных – американской норке и норвежской крысе, которые никакого отношения к канадским островам не имеют, но показали схожие результаты в результате отбора по поведению. Более того, на ферме ИЦиГ отбор ведется в двух противоположных направлениях – дружелюбное и агрессивное поведение по отношению к человеку. Таким образом животные, изначально имевшие одинаковый генетический фон и живущие в одинаковых средовых условиях, могут демонстрировать альтернативное поведение, закрепленное генетически.

Стоит отметить, что ставить под сомнение результаты эксперимента могут только исследователи, повторившие этот эксперимент и не получившие аналогичных достоверных данных. В противном случае дискуссия является голословной и направлена на создание нездорового ажиотажа в прессе (с момента опубликования статьи 3 декабря она уже 27,349 раз была процитирована в социальных сетях), а также, возможно, маркетинговым ходом для продвижения частной фирмы одного из соавторов по генотипированию ДНК собак частных владельцев.

Тем не менее, мы полностью разделяем мнение авторов статьи, что дикие животные стали домашними благодаря изменениям, произошедшим при адаптации к новой среде обитания около человека, однако, по нашему мнению, важнейшим фактором этой адаптации и являлся отбор на дружелюбное поведение, что и воспроизводит экспериментальное одомашнивание лисиц. В ближайшее время мы планируем отправить в редакцию журнала “Trends in Ecology and Evolution” подробный ответ на эту статью Lord et al.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Российские ученые нашли в сыворотке крови людей, страдающих шизофренией, белки, которые могут стать биологическими маркерами для своевременного определения одного из самых тяжелых психических расстройств. Результаты исследования опубликованы в журнале первого квартиля BMC Genomics.

Шизофрения — опасный недуг, она часто дает о себе знать еще в подростковом возрасте и приводит к серьезным последствиям. Однако, если вовремя назначить правильную терапию, с диагнозом «шизофрения» можно вести нормальную жить, поддерживать социальные связи, работать.

Для того чтобы помочь человеку с таким заболеванием, врачу необходимо как можно раньше поставить диагноз. Сделать это не так просто, ведь симптомы во время приступа неспецифичны и похожи на проявления других психических болезней, например такой тяжелой, как биполярное аффективное расстройство (БАР), или маниакально-депрессивный психоз, как его называли раньше. При этом психиатр делает заключение исключительно на основании клинической картины и своего опыта, «анализа на шизофрению» не существует.

«Ученые во всем мире ищут биологические маркеры психических расстройств. Сегодня большие надежды возлагают на протеомику (область биохимии, которая занимается изучением белков. — Прим. ред.). В ее арсенале — сверхчувствительные масс-спектрометры, способные определять белки, содержащиеся в крови в очень малых количествах, но при этом имеющие реальное влияние на развитие болезни. Тем не менее белки, которые являются специфичными для шизофрении и биполярного расстройства и могли бы быть диагностическими маркерами, не найдены до сих пор», — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики и биохимии НИИ психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра РАН кандидат медицинских наук Людмила Павловна Смирнова. Недавно томским исследователям вместе с коллегами из Москвы, проводящими этот сложный анализ, удалось сделать существенный шаг в поиске биомаркеров шизофрении.

Ученые проанализировали сыворотку крови пациентов, страдающих шизофренией, биполярным аффективным расстройством, и здоровых людей. Все больные с психическими расстройствами были госпитализированы в стадии обострения и еще не начали проходить лечение.

Для того чтобы определить белки, которые могут свидетельствовать о патологических процессах, ученые использовали масс-спектрометрию. Это точный, но дорогой и трудоемкий метод, поэтому для анализа были случайным образом выбраны по 10 представителей каждой группы (больных шизофренией, БАР и здоровых людей), у которых было взято по 30—50 образцов крови. В каждой группе определили от 1 400 до 1 600 белков, после чего средствами биоинформатики и статистики выявили уникальные белки для групп пациентов с шизофренией и биполярным расстройством.

Всего было найдено 27 белков, связанных с шизофренией, и 18 — с БАР. Затем нужно было узнать количество этих белков в сыворотке крови у людей с шизофренией, БАР и здоровых людей. Его определяли с помощью иммуноферментного анализа (ИФА) у всех испытуемых в каждой группе.

Для этого были выбраны два белка, значимые для понимания того, как развивается шизофрения. «Мы показали, что у больных шизофренией, по сравнению с остальными группами, повышен ANKD 12, а при наиболее тяжелом проявлении шизофрении, кроме того, снижен кадгерин 5. Измерение количества этих белков методом ИФА, который доступен в большинстве медицинских лабораторий, уже способно помочь врачам поставить диагноз “шизофрения” и понять степень тяжести заболевания. Возможно, в дальнейшем, когда будут найдены другие подобные белки, на их основе создадут диагностическую панель лабораторных маркеров шизофрении. Мы сейчас как раз этим занимаемся в рамках гранта Российского научного фонда», — объясняет Людмила Смирнова.

Результаты, которые получили ученые, могут многое рассказать о возникновении и развитии (патогенезе) болезни — сегодня об этом известно крайне мало. «Все белки регулируют какие-то процессы в организме. Если количество того или иного белка увеличивается или снижается, значит, процесс, в котором он задействован, идет по-другому, чем в норме, — говорит Людмила Смирнова. — Набор белков, измененных при шизофрении, оказался связанным в первую очередь с иммунным ответом, клеточной коммуникацией, ростом и сохранением клеток, белковым обменом и регуляцией метаболизма нуклеиновых кислот. Мы только начинаем разбираться в этих связях, и тут тоже предстоит проделать большую работу».

Работа выполняется при поддержке гранта РНФ № 18-15-00053 «Поиск периферических маркеров, ассоциированных с нарушением миелинизации головного мозга и патогенезом заболевания при шизофрении» в лаборатории молекулярной генетики и биохимии ТНИМЦ РАН, заведующая лабораторией — доктор медицинских наук С. А. Иванова.

Александра Федосеева

Отруби могут сделать бензин лучше, чище и экологичней. И это не шутка, а перспективное исследование новосибирских химиков. Как био-сырье способно изменить рынок нефтепереработки?

Октановое число бензина, что проба золота: чем выше, тем чище и качественнее. Добиться этого позволяют присадки. Нефтепереработчики и химики по всей планете ищут лучшие технологии их производства. Ответ мировому вызову ─ исследование сибиряков.

– Карбидный катализатор помещается в реактор и в результате гидрирования – обогащения водородом фурфурола, мы получаем 2-метилфуран, который может рассматриваться в качестве высокооктановой добавки, ─ рассказывает научный сотрудник Института катализа СО РАН, кандидат химических наук Андрей Смирнов.

Тут важно всё: карбидный катализатор экологически безопасней аналогов. Отруби ─ растительное сырье, остатки переработки злаков. Сама присадка экономит расход горючего и обеспечивает работу двигателя при низких температурах.

У 2-метилфурана в сравнении с самой популярной и широко распространённой в России присадкой ─ несколько преимуществ. Во-первых, биологически возобновляемое сырье, а значит, ресурс практически неисчерпаем. Во-вторых, экспортный потенциал. В России добавка не запрещена. И эффективность присадки ─ в повышении октанового числа бензина.

Вообще же, вовлечение в нефтепереработку биосырья, как более доступного и экологичного, ─ популярное направление. Новосибирские химики предлагают вовлечь в цикл производства топлива иловые осадки.

Такие образуются тоннами в результате очистки канализационных стоков: полны токсинов и канцерогенов. Их либо закапывают на спецполигонах, либо сжигают. А можно переработать с помощью особого типа катализаторов.

– Мы предлагаем иловые остатки подвергнуть так называемому пиролизу, ─ рассказывает кандидат химических наук, научный сотрудник Института катализа СО РАН Мария Алексеева. ─ Мы предлагаем решения экологической задачи: не позволить попасть загрязняющим веществам в окружающую среду.

Ну а продукт переработки, ставят цель учёные, должен стать компонентом моторного топлива, в первую очередь, бензина. Таким образом, можно будет сэкономить расход нефти, объёмы которой с каждый годом тают. Сегодня эта научная работа ─ в самом начале. Но в том, что она будет востребована, новосибирцы не сомневаются. В мире набирает обороты тенденция бережного отношения к ресурсам планеты.

Парадокс наших дней: в то время как в России общественность обеспокоена сокращением поголовья крупного рогатого скота, в мире набирает силу другая тенденция – принципиальный отказ от красного мяса по неким моральным соображениям. Как мы знаем, крупные животноводческие комплексы уже занесены в список главных врагов природы (ответственных-де за глобальное потепление), а красное мясо поставили в один ряд с канцерогенами.

На днях на одном российском сайте я прочел буквально следующее:

«Я мечтаю, чтобы продукты, которые я люблю, были сделаны из растительных компонентов. Возможно, тогда бы я избавилась от угрызений совести». Это пишет не индианка, это пишет гражданка Российской Федерации. Похоже, новомодные тенденции докатились и до нашей страны. Правда, здесь нельзя не обойтись без иронии. Наши производители как будто предчувствовали это пожелание особо «совестливых» россиян, создав широчайший ассортимент колбас из соевого белка и сыров из пальмового масла.

Ни для кого не секрет, что в нашей стране соя давно уже «заменяет» говядину. А импорт того же пальмового масла в последние годы просто бьет рекорды. Вегетарианцы, вроде бы, должны быть довольны.

Конечно, если говорить серьезно, то фальсификации не отражают инновационных подходов к обозначенной проблеме – заменять мясные продукты их растительными «аналогами». Надо сказать, что сознательные попытки создать искусственное мясо из растительного белка предпринимались давно. Об этом писали еще в далекие 1970-80-е годы. Ожидания на этот счет были уже тогда. И похоже на то, что они начали сбываться. В лидерах, как это часто бывает, оказались американцы. Одна американская компания не так давно добилась успехов в деле создания искусственного мяса, будто бы неотличимого от говядины. Ее продукция расходится по всему миру и добралась уже до московских ресторанов.

В настоящее время искусственное мясо изготавливают, как правило, из растительного белка с добавлением всяких ингредиентов, отвечающих за вкус и «натуральный» вид. Мало того, современные умельцы постарались сделать так, чтобы «альтернативные» стейки и котлеты точно так же сочились при жарке, как и настоящие. Для этого используется растительный имитатор крови – специальный белок, придающий продукту розоватый цвет и характерный железистый привкус. Сообщается, что для получения такого белка пришлось даже воспользоваться достижениями в области генной инженерии.

Но это не единственная технология. В Израиле, например, проводятся опыты по выращиванию из клеток коровы трехмерной структуры для стейков. Правда, это довольно затратный способ, однако разработчиков вдохновляет сама возможность создать «фабрику бифштексов», обходясь без разведения и забоя скота. По отзывам шеф-поваров, такой «лабораторный» стейк будто бы имеет текстуру настоящего мяса и великолепный вид. Вдобавок ко всему, в нем нет никакой заразы и антибиотиков. Отсюда делается вывод, что человечество, наконец-то, нашло истинный путь к здоровой пище, не участвуя в «убийстве» животных и не загрязняя планету вредными отходами и парниковыми газами.

Таким образом, у нас как будто есть повод хлопать в ладоши. Наша любовь к «сомнительной» еде безболезненно разрешается на пути создания искусственного мяса (не важно даже, по какой технологии). Согласно последним данным, в США производство натурального мяса растет всего на два процента в год, тогда как продажи искусственного мяса выросли на 25 процентов. Если этот тренд сохранится и впредь, то через десять лет примерно 10% мяса в мире будет уже искусственным. Отсюда делается вывод, что искусственное мясо станет едой будущего. Однако не поспешили ли эксперты с таким выводом?

На что здесь необходимо обратить внимание. Нет никаких сомнений, что в данном случае мы имеем дело с неким компромиссным продуктом. Вегетарианство в его чистом, «ортодоксальном» виде вообще не нуждается ни в каких заменах. И наоборот, истинные ценители стейков вряд ли по достоинству оценят новомодные штучки, как бы красочно их ни расписывали в прессе. Указанный компромисс сам по себе не ведет нас ни в какие светлые дали – он является уступкой навязанной обществу идеологии (когда у людей вдруг начинаются «угрызения совести» из-за съеденного мяса). Не стоит сомневаться в том, что сама уступка новым моральным требованиям отражает лишь текущее (и изменчивое) состояние умов. И что там будет дальше, не совсем понятно.

В этой связи вспоминается история с безалкогольным вином, которое получали путем удаления этилового спирта из обычного вина с помощью специальной вакуумной установки. В середине 1980-х, когда в нашей стране проводили так называемую антиалкогольную компанию, этот странный напиток преподносился как достойная замена обычным винам. Такой продукт производится в некоторых странах и по сию пору, хотя «напитком будущего» он всё равно не стал и вряд ли станет. Как мы понимаем, убежденным трезвенникам и абстинентам подобные альтернативные напитки ни к чему. Что касается ценителей вин, то они в любом случае остались верны своим предпочтениям. С безалкогольным пивом, кстати, та же история. Компромиссы, в данном случае, совершенно не предполагают равноценной замены. И сейчас мы прекрасно понимаем, что «альтернативный вариант» создается в угоду господствующим настроениям (намеренно подогреваемым, кстати). Просто на волне интереса к необычному продукту некоторые компании успевают извлечь прибыль, затрачивая определенные суммы на пиар и маркетинг. В этом случае для потребителей куда разумнее пересмотреть саму идеологию, чем поменять привычки и сложившиеся запросы.

Сегодняшний ажиотаж вокруг альтернативного мяса сохранится до тех пор, пока лидеры мнений «накачивают» сознание людей соответствующими моральными установками. Однако мы прекрасно понимаем: если уход в вегетарианство станет массовым, то отпадет сама необходимость создавать в массовом порядке какие-то «мясоподобные» имитации (в самом деле, зачем абсолютно некурящему человеку заменители сигарет?). И наоборот, когда вегетарианский фанатизм спадет (а он спадет), все растительно-белковые «альтернативы» станут тем, чем они и являются по сути своей – дешевой заменой мясу для людей с низкими доходами (подобно нынешней соевой колбасе или сыру из пальмового масла).

На мой взгляд, реально альтернативный путь, поддержанный наукой, связан с созданием ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ЖИВОТНОВОДСТВА. Интересно, что в СССР еще в начале 1980-х, когда обсуждалась «Продовольственная программа», наши ученые как раз пытались наметить такие пути. В частности, в научной периодике тех лет опровергался расхожий тезис о том, будто рентабельность животноводческого хозяйства прямо пропорциональна количеству голов – чем больше, тем выгоднее. Индустриализацию животноводства и внедрение в данный сектор технических новинок почему-то неизменно связывали с укрупнением хозяйств. Наши ученые пытались доказать, что рентабельными могут быть и маленькие фермы, которые в состоянии прекрасно «вписаться» в сельскую местность, дать работу местному населению и при этом не оказывать давления на экологию. Были готовые проекты таких маленьких (и притом – высокопроизводительных) ферм. Даже изобретались специальные датчики и приборы, позволявшие следить за состоянием животных и, в случае необходимости, прибегать к лечению заболеваний индивидуально, а не поголовно (как это происходит в крупных хозяйствах, где животных регулярно пичкают антибиотиками). Еще один принципиальный момент: уже тогда ставился вопрос о безотходности сельхозпроизводства. Стоки ферм (внимание!) предлагалось использовать для получения биогаза, органических удобрений и кормовых дрожжей. Попутно должна была происходить и биологическая очистка воды. Подчеркиваю, эти вопросы обсуждались в нашей стране еще в первой половине 1980-х годов.  

Сегодня об этом важно вспомнить хотя бы в связи с тем, что именно крупные хозяйства, о чем я сказал в самом начале, находятся под прицелом критики как одни из главных загрязнителей планеты. Как раз отсюда и вытекает требование перейти на искусственное мясо. Причем, требование безоговорочное. На самом же деле мы можем рассмотреть и другие варианты решения экологической проблемы. Иначе говоря, вместо производства «альтернативного» мяса имеет смысл поставить вопрос о создании альтернативного животноводства. Главное, что научные заделы для этого уже есть, достаточно лишь внимательно изучить прошлые наработки.

Николай Нестеров

«Он полон дерьма» («He’S FULL OF SHIT») – под таким заголовком в октябре 2019 года в Vanity Fair вышел материал, посвященный темной стороне деятельности знаменитого инноватора. «Илон Маск обманул инвесторов, он сделал жертвой мошенничества налогоплательщиков и вовлек в азартную игру TESLA, чтобы сохранить компанию SolarCity» - это всё о нем, о выдающемся современнике, в чей гений до сих пор верят сотни миллионов людей по всей планете. С одной стороны,  передовые технологии, способные изменить жизнь на Земле. С другой, «масса долгов», «нехватка прибыли» и массовые сокращения работников.  Впору спросить: «Как тебе такое, Илон Маск?».

Работник, уволенный из TESLA в рамках начавшихся сокращений, недовольно реагирует на забавные картинки, выкладываемые его шефом в Твиттере. Тот изображает себя в виде машины. Но, по мнению бывшего работника, «гениальный» Илон Маск в этой ситуации выглядит клоуном. В самом деле: можно ли дурачиться в соцсетях, когда  твоя компания работает не самым лучшим образом, ставя под удар существование многих людей?

Итак, что же здесь такого произошло, отчего накаляются страсти?

В глазах своих поклонников Илон Маск зарекомендовал себя как человек, способный мыслить масштабно и претворять в жизнь «экстраординарные идеи». Инновации – это всегда непознанная тропа. И тому, кто решается стать здесь первопроходцем, достаточно легко завоевать наше доверие - особенно в том случае, когда наши ожидания совпадают с декларациями первопроходца о своих грандиозных планах. К сожалению, в такой ситуации легко преступить ту грань, где уже начинается злоупотребление этим доверием. С Илоном Маском, похоже, всё произошло именно так.

Несколько лет назад о нем писали: «Он намеренно идет туда, где есть государственное финансирование». Уже в то время государственные субсидии, выделенные на «экстраординарные» проекты великого инноватора, приближались к пяти миллиардам (!) долларов (не считая грантов на установку солнечных панелей и налоговых льгот). Не только частные инвесторы, но и государственные деятели верили в его гений. Илону Маску хорошо удавалось поддерживать прекрасный имидж при довольно сомнительной игре. Несмотря на то, что появлялись сообщения об убытках в компаниях TESLA и SolarCity, их акции все равно продолжали расти.

Однако фарт не может длиться вечно. Неприятности накапливались и, в конце концов, все это хлынуло наружу. Сейчас набирает силу скандал, связанный с гигантской «футуристической» фабрикой по производству солнечных панелей, созданной примерно пять лет назад в городе Буффало, штат Нью-Йорк. Власти штата были очень заинтересованы в таком проекте, надеясь улучшить у себя экономическую ситуацию. На благое дело было выделено 750 миллионов долларов: 350 миллионов – на строительство самого завода, и еще 400 миллионов – на его оснащение. Фактически,  компания Илона Маска получила новое предприятие бесплатно (цена аренды завода оказалась чисто символической – всего 1 доллар в год!). За этот «подарок» властям штата было обещано создать к 2020 году 5 тысяч новых рабочих мест.

Поскольку Илон Маск слыл гением инноваций, потребители долгое время относились к его продукции с доверием, в том числе – и к солнечным панелям (очень «модному» на то время – да и посей день – продукту). Однако их ожидания оправдывались далеко не всегда – на практике продукция «футуристических» заводов Илона Маска нередко показывала ненадлежащее качество. Как сообщалось в прессе, для своих «инновационных» солнечных панелей «гений»  не стеснялся использовать дешевые китайские фотоэлементы. Некоторые критики вообще называли солнечные панели SolarCity «фальшивкой». Были даже случаи их возгорания, из-за чего производителю предъявлялись судебные иски.

Таким образом, вдохновляющая риторика сильно расходилась с неприглядной практикой. Компания SolarCity (организованной Илоном Маском и его братьями в 2006 году) ставила во главу угла не просто производство инновационного продукта, но, как пишут аналитики, претендовала на «изменение мира» посредством подобных инноваций. Для владельцев бизнеса развитие «энергии будущего» заключалось не только в штамповке солнечных панелей, но и в контроле над всем циклом перехода на нее. Однако плохая репутация производимых «фальшивок» негативным образом сказывалась на текущих делах раскрученной компании. И вот на этом фоне детище Илона Макса ввязывается в очередной амбициозный проект, связанный с созданием гигантской фабрики в Буффало. Согласно планам, SolarCity намеревалась производить 10 тысяч солнечных панелей в день, которые должны были красоваться на крышах «одноэтажной» Америки.

Надежда на фарт не оправдалась. С 2014 года (когда уже  стартовало строительство упомянутого предприятия в штате Нью-Йорк) компанию начали покидать ключевые сотрудники.   Акции компании грозили рухнуть, и тогда Илон Маск принял «экстраординарное» решение по ее спасению, взяв солидный кредит под залог TESLA и выкупив на него часть акций. Его поступки не прошли незамеченными – акции компании выросли почти на 25%.  Но этого было мало, поскольку у компании банально закончились деньги. Чтобы избежать коллапса, гений инноваций принял еще одно «экстраординарное» решение: в 2016 году компания TESLA за 5 миллиардов долларов приобрела SolarCity. Решение было подано как создание интегрированного холдинга, призванного-де развивать «энергию будущего». У Илона Маска появился еще один повод заявить о том, что его детище обладает «лучшими технологиями» для производства дешевых и эффективных солнечных панелей. Мир его услышал – акционеры снова потянулись к знаменитой компании. Как выразились аналитики, ценой увеличения долговой нагрузки TESLA Илон Маск спас самый главный свой актив – веру инвесторов в свою гениальность.

Тем не менее, веру инвесторов на кусок не намажешь. Запуск «футуристического» завода в Буффало растянулся во времени. В 2018 году в прессе сообщалось о том, что Gigafactory 2 простаивает без дела. Огромные корпуса были почти безлюдными. Иначе говоря, обещанного оживления экономической жизни в этом районе не состоялось. Несмотря на это, руководство TESLA излучало оптимизм. Представители компании в своих интервью сообщали, будто они готовятся совершить в 2019 году «невероятный скачок». Судя по всему, «скачок» тесно увязывался с системой «Солнечная Крыша», для которой как раз и планировался выпуск «инновационной» продукции.

Правда, у покупателей этой самой «инновационной» продукции поводов для оптимизма оказалось значительно меньше. Судя по их сообщениям в соцсетях, на практике компания совсем не выказывала той лояльности к клиентам, какая была им обещана в теории. Все это, разумеется, не могло не сказаться на спросе. Недавнее расследование Reuters показало, что большинство своих солнечных панелей компания направляет на экспорт, поскольку внутри страны они не пользуются популярностью. Фактически, завод в Буффало работал на зарубежные поставки. Раздутый проект «Солнечная Крыша» оказался пустышкой. Как выяснилось, компания установила свою распиаренную  «инновационную» солнечную черепицу лишь на «горсточке» крыш, разбросанных по всей стране. Примечательно, что количество установок солнечных систем очень сильно сократилось после того, как TESLA приобрела SolarCity. По некоторым расчетам – на 76 процентов.

Несмотря на это, Илон Маск продолжал давать громкие обещания. Так, 2019 год он назвал годом «Солнечной Крыши» и в одном из своих твитов даже выразил надежду на то, что к концу года TESLA будет устанавливать тысячу «солнечных крыш» в неделю. Впрочем, на этот раз «пиар» не удался. Даже горячие поклонники великого инноватора оценили его деятельность в области «энергетики будущего» как «провал». Были также высказаны предположения, что данная система вряд ли станет массовой и потому перейдет в сегмент нишевых продуктов. В настоящее время SolarCity уже дышит на ладан. Во втором квартале 2019 года компания установила солнечных панелей лишь на 29 МВт  – вместо 10 ТЫСЯЧ МВт, обещанных Илоном Маском.

Очень красноречиво описывает ситуацию один из бывших работников компании. По его словам, основные ресурсы они тратили на то, чтобы фабриковать зрелища, чем создавать что-то реальное. Возможно, мы сталкиваемся здесь с каким-то поветрием новой эпохи – превращать популярность и «любовь народа» в деньги. И в этом смысле Илон Маск может оказаться просто образцовым «героем» нашего времени.

Николай Нестеров

Специалисты центра коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения (ЦКП «СЦСТИ) Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) совместно с коллегами из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) провели тестирование приемника электромагнитного излучения, который, как ожидается, будет использован при разработке регистрирующих элементов будущих космических обсерваторий. В эксперименте ученым впервые удалось напрямую наблюдать работу просветляющего покрытия для аппаратуры, работающей в диапазоне вакуумного ультрафиолета. Данная технология увеличивает чувствительность матрицы приемника электромагнитного излучения почти в полтора раза.

Основная задача современных обсерваторий космического базирования – проведение астрофизические исследований с помощью космических телескопов, работающих в коротковолновой области ультрафиолетового спектра, недоступной для наземных инструментов. Ультрафиолетовая астрономия изучает различные космические объекты, наблюдая их в диапазоне длин волн, который находится между видимым и рентгеновским (от 10-ти до 310-ти нанометров).

В этом участке электромагнитного спектра космический шум минимален, а количество физической информации о звездах и межзвездном веществе максимально. С помощью УФ космических телескопов появляется возможность исследовать атмосферу уже открытых экзопланет и, возможно, в недалеком будущем, удастся даже зарегистрировать признаки существования жизни на них. Также одной из научных перспектив ультрафиолетовой астрономии является поиск скрытого барионного вещества – массы газа и пыли, излучение от которых невозможно наблюдать даже при помощи самых современных телескопов, работающих в видимом диапазоне.

«Без калибровки приемника электромагнитного излучения научные данные, полученные в результате астрофизических наблюдений, не имеют смысла, – рассказывает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Антон Николенко. – Необходимо связать показания этих приемников с реальным потоком фотонов, падающим на прибор. Точная калибровка – это своеобразный «билет на спутник» для этого приемника. Мы, как правило, делаем калибровку с погрешностью от двух до десяти процентов».

Приемник излучения, который тестировался на станции «Космос» ЦКП «СЦСТИ в рамках научного сотрудничества между ИЯФ СО РАН и ФИАН, представляет собой ПЗС-матрицу, произведенный в Великобритании, и чувствительную в области вакуумного ультрафиолета (ВУФ). Излучение этого диапазона очень сильно поглощается веществом и не способно проходить не только сквозь атмосферный воздух, но и сквозь тонкие (доли микрона) пленки вещества. Обычные матрицы, например, в фотоаппаратах, имеют в этой области нулевую чувствительность из-за защитных слоев и стеклянных окон, установленных перед их чувствительной поверхностью.

«Технология изготовления матрицы ВУФ диапазона очень сложна, и прибор имеет высокую стоимость, – поясняет Антон Николенко. – К тому же, для снижения фонового шума, матрица должна быть охлаждена почти до криогенных температур и может эксплуатироваться только в условиях высокого вакуума. Помимо сложных условий эксплуатации тестирование прибора осложняется трудностью в генерации излучения с нужной длиной волны и высокой интенсивностью этого излучения, недоступной для лабораторных источников излучения».

Станция «Космос» работает на источнике синхротронного излучения – коллайдере ВЭПП-4, который генерирует мощный поток фотонов в широком спектральном диапазоне – от видимого излучения до жесткого рентгеновского.

«Для калибровки космического оборудования необходимо выделить из этого широкого спектрального потока фотоны определенной энергии. В данном случае это фотоны с энергией около 10 эВ, – добавляет Антон Николенко. – Для этого на станции установлен монохроматор на основе дифракционной решетки. Точное значение потока определяется при помощи эталонного детектора, изготовленного в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе РАН (ФТИ им. А. Ф. Иоффе) и прокалиброванного в Физико-техническом институте Германии (Physicalisch-Technische Bundesanstalt, PTB). Зная точное значение интенсивности потока фотонов, мы можем калибровать всевозможные приемники, которые помещаются в вакуумную камеру нашей станции».

По словам специалиста, для достижения условий, при которых будет эксплуатироваться калибруемый приемник, он охлаждается жидким азотом до температуры -100С и находится в вакуумной камере, давление в которой поддерживается на уровне 10-4 Паскаля, что соответствует одной миллиардной доли от атмосферного давления.

Тестируемая матрица является экспериментальной, и поэтому имеет еще одну существенную особенность. На ее поверхность была нанесена ультратонкая пленка циркония, которая, по замыслу изготовителя, должна была сработать как антибликовое покрытие. Этот прием известен давно и широко применяется в высококачественных приборах с просветленной оптикой для видимого диапазона. Подобные пленки используются в объективах фотоаппаратов или биноклей.

«Меняя рабочую энергию монохроматора и измеряя отклик приемника, мы измеряем его чувствительность в каждой точке электромагнитного спектра. В нашем недавнем эксперименте нам удалось напрямую наблюдать работу просветляющего покрытия. Такое покрытие для ВУФ диапазона – это новая технология, и ранее эффективность его работы в этом диапазоне никто напрямую не измерял. Мы обнаружили, что оно увеличило чувствительность матрицы почти в полтора раза», – рассказал Антон Николенко.

Ожидается, что в случае успешного прохождения всех тестов матрица может рассматриваться, как хороший кандидат на роль основного регистрирующего элемента на космическом телескопе «Спектр-УФ» - это амбициозный российский проект, развиваемый с участием ряда других стран и превосходящий по ряду параметров знаменитый телескоп «Хаббл».

ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» специализируется на фундаментальных и прикладных работах, связанных с использованием пучков синхротронного и терагерцового излучения, на разработке и создании экспериментальной аппаратуры и оборудования для таких работ, на разработке и создании специализированных источников синхротронного и терагерцового излучения. Ежегодно ЦКП предоставляет услуги по профилю своей деятельности десяткам российских (СО РАН, РАН и пр.) и зарубежных организаций.

Дата Ист выпустила интерактивную карту островов Белого моря - Чупинской губы. Карта дает представление о наиболее интересных местах для туристов, стоянках и смотровых площадках, близлежащих населенных пунктах, турбазах, содержит описание мысов, заливов, островов, горных вершин, природных месторождений и памятников культуры.

 Побережье Белого моря, или так называемый Карельский берег, пользуется популярностью у туристов. Это возможность увидеть заповедные места Русского Севера, встретить белух и морских котиков, побывать в старинных поморских деревнях и живописных бухтах, взобраться на скалы и погулять по сосновым лесам. Самые крупные поселки – Чупа и Лоухи. Название Чупа в переводе с карельского обозначает «тупик, угол». Этот далекий северный поселок в XVII веке стал центром российского промысла слюды. Еще в нем добывают кварц и «лунный камень» беломорит. В Чупе базируется Северная поисково-разведочная экспедиция, которая может провести спецтур по месторождениям полезных ископаемых.

Чупинская губа - самый южный фьорд Баренцево-Беломорского региона и удобная гавань для выхода судов в Белое море и на Соловецкие острова. В этой зоне расположены четыре научные биологические станции, принадлежащие Московскому, Санкт-Петербургскому и Казанскому университетам и зоологическому институту Российской Академии Наук. Некоторые территории здесь имеют охранный статус, вход на них возможен только по спецпропускам.

Туристы, приезжая на острова Белого моря Чупинской губы, сразу попадают в другую реальность. Здесь нет места Фейсбуку, лайкам и селфи, да и связи с миром практически нет. Навигаторы обычно выдают - «карты не знают, где вы находитесь». Вдохновляет особенный колорит и местный дзен – белые ночи, нетронутая природа, свежевыловленная рыба, мидии и морские звезды, разбросанные по берегу. Особенно хорошо отдыхать от интернета на необитаемом острове Кишкин, который местные называют Калифорнией. Рыбаки рассказывают, что однажды им удалось в начале октября поймать здесь бабье лето и даже искупаться. С тех пор гавань Кишкина — местный курорт, на котором, правда, очень мало следов присутствия человека: несколько кострищ, одна бесхозная беседка и общественная решетка, на которой можно зажарить рыбу и потом вернуть на место.

Теперь туристам можно легко сориентироваться на местности с интерактивной картой островов Белого моря. Она поможет им определить свое местоположение, найти информацию о базах, стоянках и местах отдыха, достопримечательностях, горных вершинах, мысах и заливах. Загрузив карту в смартфон c помощью бесплатного приложения CarryMap, путешественники могут использовать ее без подключения к интернету. Можно вносить путевые заметки и привязывать свои фотографии к точке на карте, а также записывать треки для истории.

Ранее компанией «Дата Ист» были опубликованы другие карты северных территорий – Териберки, Хибинских, Ловозерских и Кандалакшских тундр Мурманской области.

Скачать карту островов Белого моря Чупинской губы

Екатерина Вронская

В ходе XVII Всероссийской конференции «Распределенные информационно-вычислительные ресурсы: цифровые двойники и большие данные» (DICR'2019) на площадке Института вычислительных технологий СО РАН прошел круглый стол «Перспективные совместные (междисциплинарные) проекты в области цифровых двойников, анализа и организации больших данных».

О чем речь?

Как принято в академической среде, участники обсуждения сначала взялись сформулировать его предмет. Первый заместитель директора ИВТ кандидат физико-математических наук Андрей Васильевич Юрченко констатировал, что оба термина — цифровые двойники и большие данные — уже хорошо прижились как в научном, так и более широком обиходе. «С другой стороны, они очень расплывчаты. При этом я не считаю, что научные определения нужно унифицировать ГОСТами, — сказал А. Юрченко. — Мы, ученые, вправе находить взаимоприемлемые трактовки в рамках профессионального общения».

«С понятием больших данных я столкнулся впервые в 2012 году на крупной корпоративной конференции, — вспоминал доктор технических наук Владимир Борисович Барахнин из ИВТ СО РАН. — Представитель одного из операторов сотовой связи рассказывал, как они анализируют логи пользователей для выбора оптимальной маркетинговой политики. Речь шла о десятках миллионов записей и вывод был такой: решение по выбору сети принимают отцы семейств, на них нужно ориентироваться. Затем дама из медицинской компании продемонстрировала результаты работы с более сложными данными о ста тысячах пациентов. Это делалось для решения той же задачи, но дало противоположный результат: вышло, что ориентироваться при продвижении медицинских услуг нужно в первую очередь на женщин. Тогда нам казалось, что с позиций науки о вычислениях и первое, и второе ничего принципиально нового не представляют — не те величины. Но когда летом уже следующего года во время истории с Эдвардом Сноуденом выяснилось, что спецслужбы США способны сканировать и анализировать едва ли не всю электронную переписку — а это миллиарды очень плохо структурированных записей, — стало ясно, что термин “большие данные” имеет полное право на существование. И они требуют принципиально других, новых методов работы по сравнению с теми, к которым мы привыкли». Владимир Барахнин обозначил одно из таких отличий: работа с big data невозможна прямыми методами обращения к ним и требует многоуровневого машинного обучения.

Заместитель главного ученого секретаря Сибирского отделения РАН кандидат технических наук Юрий Александрович Аникин также апеллировал к опыту американских спецслужб, цитируя максималистское определение одного из директоров ЦРУ: «Большие данные — это все данные мира, причем доступные для анализа в пределах одного акта». Говоря о цифровых двойниках, доцент факультета информационных технологий Новосибирского государственного университета Виталий Геннадьевич Казаков назвал их «не научным термином, но научной метафорой». «Такие иносказания используются не для того, чтобы раздвинуть горизонты внутринаучного и межнаучного общения, — считает он, — а для вступления в контакт с людьми, которые распределяют деньги. Имитационное моделирование на компьютерах проводилось еще с 1950-х годов, и в течение нескольких десятилетий у нас не было никакой необходимости в термине “цифровые двойники”. Он появляется в тот момент, когда такие модели начали массово применяться в промышленности, а ей руководят не научные работники — с ними потребовалось находить общий язык и подбирать приемлемые понятия. Но прежде чем использовать такие термины в науке, я бы предложил предварительно определяться в их необходимости».

Кандидат технических наук Роман Константинович Федоров из иркутского Института динамики систем и теории управления им. В.М. Матросова СО РАН считает, что понятие “цифровые двойники” всё же приемлемо и в науке, поскольку выделяет класс имитационных моделей многоразового непрерывного использования и поэтому самообновляющихся, «живых», реагирующих на поступление новых данных в режиме реального времени. Прозвучала и гуманитарная трактовка: «Цифровые двойники — очередная опасная игрушка человечества, порожденная его неистребимой ленью и любознательностью». Опасность видится в превращении пользователя из профессионала в так называемого квалифицированного потребителя, который в большей степени наблюдает виртуального субъекта, нежели управляет им. В качестве примера приводились летные происшествия и даже катастрофы последних лет, вызванные зависимостью экипажей от интеллектуальной авионики.

Цифровые урожаи

Сельское хозяйство перестает быть консервативной сферой, в том числе и в России. Производительность растениеводства, например, за последние десятилетия возросла в разы. Если в СССР ежегодные «битвы за урожай» с привлечением почти всего городского населения давали (по состоянию на 1978 г.) средние 17 центнеров зерновых с гектара на площади 74 миллиона гектаров, то урожайность 2017 года составила 29 центнеров с гектара при сокращении посевов до 48 миллионов гектаров. Эти данные приводились в презентации академика Виктора Валентиновича Альта (Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН), представленной участникам круглого стола.

Как выяснилось, рост производительности достигнут за счет комплекса изменений — прежде всего, увеличения количества и точности операций, производимых на полях, а также замены машинного парка на более современный (в том числе с автоматизированным и роботизированным управлением). Примером служит хозяйство «Майское» (Новосибирская область), где в 1988 году 9 тысяч гектар обрабатывали 67 комбайнов, а сегодня с 20 тысячами управляется 15 машин, при этом урожайность выросла ровно вдвое. Но высокий урожай — не всегда благо, в некоторые годы это вызывает пресыщение рынков, падение цен, накопление нереализуемых товарных излишков, как это произошло с сахарной свеклой и сахаром в текущем году.

Поэтому цифровизация аграрного сектора — не «цифровые двойники коров» (упоминавшиеся в качестве курьёза), а интеллектуальные системы комплексного прогнозирования, планирования и ведения хозяйства, основанные на работе с big data самого различного происхождения: от данных дистанционного мониторинга земной поверхности до экономических показателей и информации с сенсоров сельхозмашин. «Специалисты СФНЦА РАН и ИВТ СО РАН ведут совместный проект, к развитию которого намерены подключить индустриальных партнеров, — сообщил А.В. Юрченко. — Речь идет о разработке цифровых технологий для снижения потерь от заболеваний культур, а в перспективе — поэтапном создании системы планирования и управления урожайностью». Ученый не отрицает, что это окажет воздействие на автономию принятия решений отдельными холдингами и хозяйствами: «Мы все встали на путь создания новой плановой экономики, и не только аграрной».

Правда, не все согласны с возможностью стопроцентно эффективного планирования урожайности. «До сих пор важнейшим воздействующим фактором здесь является климат, — отметил В. Б. Барахнин. — Возможности его прогнозирования на сезоны вперед сегодня весьма невелики. Четкое предсказание семи тощих и семи тучных лет пока описано только в Книге Бытия».

Потоки и преграды

Другой комплексный проект, обсуждавшийся на круглом столе — создание цифровой модели Обь-Иртышского речного бассейна. Со стороны науки его инициаторами выступили барнаульский Институт водных и экологических проблем СО РАН и Кемеровский филиал ИВТ СО РАН, к которым позднее присоединился и центр «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Проект уже включен в программу развития создаваемого научно-образовательного центра (НОЦ) «Кузбасс» и концептуально задуман прежде всего как межрегиональный. Соглашение об участии в нем подписали Кемеровская область (координационный совет проекта возглавил вице-губернатор региона Константин Геннадьевич Венгер) и еще восемь субъектов Сибирского и Уральского федеральных округов.

По словам Андрея Юрченко, цель этой научно-территориальной коллаборации — сохранение и экологическая реабилитация водных объектов, входящих в Обь-Иртышский бассейн (включая Телецкое озеро), точная оценка влияния на них располагающихся на берегах рек и озер этого бассейна городов и агломераций за счет построения основанной на больших данных (data-driven) системы комплексного управления водными ресурсами (КУВР) речного бассейна в соответствии с действующим международным стандартом на такие системы. «Это очень больший проект, — подчеркнул заместитель директора ИВТ, — в котором мы хотели бы, с одной стороны, использовать по максимуму те заделы, которые уже есть у нас и наших коллег — как в области моделирования, так и в работе с большими данными. — С другой стороны, мы надеемся, что межрегиональная и междисциплинарная инициатива будет поддержана государством как соответствующая целям национальных стратегий и проектов».

Обь-Иртышский проект А. Юрченко назвал своеобразным спин-оффом (ответвлением — Прим. ред.) более широкого научного начинания по моделированию сложных экосистем, сопряженного с Планом комплексного развития СО РАН. «Мы видим возможность не только масштабирования и переноса создаваемых моделей на экосистемы других частей России и заинтересованных стран, но и построение, по аналогии, систем мониторинга и управления другими природными ресурсами», — подчеркнул ученый.

Затраты на создание цифровой модели Обь-Иртышского бассейна оценены весьма приблизительно — «порядка миллиарда рублей». «Потребуется создание десятков, если не сотен, новых экологических полигонов и контрольных станций, оснащенных самым современным оборудованием, — заметил Андрей Юрченко. — Это далеко не чисто научный проект, и мы рассчитываем на участие в нем десятков предприятий и компаний, региональных властей и управляемых ими ресурсов». Неизбежен, но не решен вопрос об интернационализации проекта: верховья и истоки Иртыша находятся на территориях Казахстана и Китая, без поступления данных откуда полнота модели ставится под сомнение. Как отметил заведующий лабораторией ИВТ СО РАН доктор технических наук Евгений Леонидович Счастливцев, сопредельные страны могут быть вовлечены через структуры Шанхайской организации сотрудничества, тем более что академии наук государств-участников ШОС создали специальный совет по взаимодействию.

Участники обсуждения не скрывали того, что в академических институтах и университетах есть факторы, препятствующие их активности в комплексных проектах. В частности, был назван разрыв (ментальный, мотивационный, инструментальный) с высокотехнологическими компаниями, включая сектор IT. «Даже в Академгородке не все субъекты готовы к кооперации», — высказался Виталий Геннадьевич Казаков из Новосибирского госуниверситета. «Мы относимся со скепсисом друг к другу и все вместе — к новым амбициозным проектам, — заметил Андрей Юрченко. — Возможно, этот скепсис и мешает нам больше всего».

Андрей Соболевский