Институт вычислительных технологий СО РАН стал площадкой для проведения XVII Всероссийской конференции «Распределенные информационно-вычислительные ресурсы: цифровые двойники и большие данные» (DICR-2019).

«Эти два термина сейчас находятся на гребне волны и определяют, куда будут двигаться информационные и вычислительные технологии, — сказал, открывая научный форум, первый заместитель директора ИВТ СО РАН кандидат физико-математических наук Андрей Васильевич Юрченко. — Хотя они уже приобрели достаточно ясные инженерно-прикладные очертания, тем не менее в них остается много нераскрытого с точки зрения фундаментальной науки, и поэтому мы сочли важным подчеркнуть их в повестке конференции».

Ученый назвал цифровые данные ключевым драйвером современной науки: «Детекторы, сенсоры научных приборов и их сети, компьютерные модели и разнообразные действия массы устройств генерируют огромные объемы данных, которые используются или могут быть использованы в научных исследованиях, — констатировал Андрей Юрченко. — Качественное использование и переиспользование таких информационных массивов необходимо для повышения “отдачи” научного оборудования, современных исследований, основанных на данных, практически во всех областях знания».

Согласно национальному проекту «Цифровая экономика» в России должна быть создана национальная инфраструктура пространственных данных, в США и Европе подобные инфраструктуры работают в интересах ученых и индустрии уже десятки лет. Национальный проект «Наука» предполагает создание единой цифровой научной платформы, в которой должны быть предусмотрены агрегация, хранение и предоставление доступа к коллекциям научных данных для всех российских ученых. Но пока это только планы. А. Юрченко отметил отставание в применении big data в исследовательском секторе: «Пока что в стране не сформулирована и не закреплена на государственном уровне политика в отношении организации научных данных, кроме отображения результатов их использования в форме публикаций, отчетов, патентов. Соответственно, отечественные научные IT-сервисы, ориентированные на поддержку исследований, основанных на данных, находятся в зачаточном состоянии, хотя определенные продвижения по их созданию есть для отдельных областей науки: ядерной физики, генетики и биомедицины, дистанционного зондирования Земли».

В открывавшем конференцию научном докладе Андрей Юрченко рассказал о базовой классификации цифровых двойников, отметив, что чаще всего это понятие ассоциируется с технологическими и производственными системами. Цифровые двойники «прототипы» — это сложные информационные объекты, отражающие реальные свойства и характеристики системы и используемые в задачах разработки, проектирования технических систем высокой сложности, таких как автомобиль или самолет. Цифровые двойники «экземпляры» существуют параллельно со своими прообразами в реальности в течение всего жизненного цикла: от создания, эксплуатации до утилизации, позволяя оптимизировать его. Простейшие примеры цифровых двойников этих типов — всё более полное цифровое alter ego современного самолета или автомобиля, оснащаемых множеством датчиков, мощными компьютерами и сложным программным обеспечением; двойники-«экземпляры» становятся востребованными в индустрии добычи полезных ископаемых, где становятся реальностью цифровые шахты, скважины и целые месторождения.

«Наиболее интересными для создания систем мониторинга нового поколения в экологии» А. Юрченко назвал двойники-«агрегаторы» — цифровые распределенные системы, формируемые во взаимодействии с множеством объектов, каждый из которых может быть снабжен своим двойником-экземпляром. Эти «агрегаторы», собирая обширную информацию, моделируя сценарии развития событий могут включаться в системы принятия комплексных управленческих решений в крупных компаниях, в государственной политике, военном деле и так далее.

Тематика конференции DICR-2019 охватывает широкий круг проблем использования цифровых двойников и big data как в научных исследованиях, так и в решении практических, прикладных задач. Доклады посвящены применению информационных технологий в горнодобывающей и космической промышленности, машиностроении, нефтегазовом комплексе и экологическом мониторинге, библиотечном деле и обеспечении информационной безопасности, медицине и биологии, образовании, логистике, государственном управлении и других сферах. Также в ходе конференции состоится круглый стол «Перспективные совместные (междисциплинарные) проекты в области цифровых двойников, анализа и организации больших данных».

В DICR-2019 принимают участие около 50 исследователей из Москвы, Новосибирска, Томска, Красноярска, Владивостока, а также из университетов и научных учреждений Казахстана.

Нет большей трагедии для любой страны, чем гражданская война. Как показывает международный исторический опыт, на преодоление ее последствий требуются десятилетия. Раскол общества сложен не только для понимания, но и для изучения, что наглядно продемонстрировала недавно прошедшая в Новосибирском Академгородке Всероссийская научная конференция с международным участием «Гражданская война на востоке России».

Среди историков имеются существенные расхождения в понимании ряда ключевых проблем гражданской войны и даже ее хронологических рамок. Так, организаторы конференции – Институт истории СО РАН и Новосибирский государственный университет – ставят в качестве временных границ ноябрь 1917-го – декабрь 1922 годов. В вышедшем в Лондоне в 1997-м «Критическом словаре русской революции» гражданская война в России датируется 1914-1922 годами, а известный английский социолог Теодор Шанин, исследователь истории российского крестьянства, относит начало войны к 1902 (!) году. Эти данные прозвучали в докладе заведующего отделом Санкт-Петербургского института истории РАН доктора исторических наук Николая Смирнова.

По мнению профессора, история того времени продолжает изучаться через призму «партийности», что мешает выработке обобщающей объективной концепции. Например, бурные споры вызывает роль иностранной интервенции. Недавно вышла монография «Гражданская война в России: взгляд через 100 лет. Основные проблемы гражданской войны в вопросах и ответах». Были опрошены 25 историков – 14 российских и 11 зарубежных – и многие из них посчитали роль иностранной интервенции в российских событиях тех лет второстепенной. Между тем другие российские историки, в том числе некоторые участники конференции, высказывают мнение, что превращению локальных военных конфликтов в настоящую гражданскую войну способствовало именно иностранное вмешательство, в частности, мятеж Чехословацкого корпуса французской армии.

Как вы догадываетесь, Новосибирск не случайно стал местом проведения всероссийской конференции. Именно здесь, в Новониколаевске (ныне – Новосибирске), в ночь с 25-го на 26 мая 1918 года объединенными усилиями антибольшевистского подполья и чехословацких легионеров была свергнута советская власть, что положило начало широкомасштабной гражданской войне в России. Летом 1918-го и весной 1919-го Восточный фронт дважды представлял главную опасность для Советской республики. В конце 1919 года в ходе Новониколаевской операции Красная Армия нанесла войскам адмирала А.Колчака решающее поражение, предопределившее его окончательный разгром и освобождение Сибири от белогвардейцев.

Взаимоотношениям верховного правителя адмирала А.Колчака и Совета министров российского правительства был посвящен доклад главного научного сотрудника Института истории СО РАН, доктора исторических наук Владимира Шишкина (на снимке). И печально знаменитый адмирал, и председатель Совета министров российского правительства Петр Вологодский были, по сути, непрофессионалами. Вологодский за год своего пребывания во главе Совета министров не смог сформировать работоспособную команду, а Колчак оказался неспособным ни предложить населению России привлекательную программу преобразований, ни эффективно руководить правительством. Адмирал проводил так называемую «политику непредрешенчества», обещая урегулировать все вопросы после победы над большевиками, что свидетельствовало о непонимании им особенностей гражданской войны. В итоге политическую программу ему разработали… большевики. Они в своей пропаганде утверждали, что Колчак ведет борьбу за реставрацию монархии, восстановление помещичьего землевладения, лишая адмирала опоры в широких кругах общества.

– Почему именно восток страны стал одним из главных плацдармов сопротивления советской власти? – ставит вопрос председатель программного комитета конференции профессор В.Шишкин. – Причина в том, что 90 % населения Сибири – сельские жители. Пролетариев – социальной опоры большевиков – на востоке страны насчитывалось немного. Причем сибиряки были более независимы, самостоятельны, инициативны и энергичны, чем крестьяне европейской части. Здесь народ привык рассчитывать не на патронаж со стороны государства, а в основном на себя и при необходимости решительно отстаивал свои интересы. Летом 1918 года сибиряки свергли советскую власть. Но через несколько месяцев, поняв, что антибольшевистский режим ничуть не лучше, начали восставать против него.

Во второй половине 1919-го правительству Колчака пришлось столкнуться с массовым партизанским движением. В 1920 году поставки продовольствия из Сибири спасали Россию от голода. Тогда же несколько десятков тысяч сибиряков в рядах Красной Армии дрались с поляками под Варшавой и против врангелевцев под Каховкой, брали Перекоп и форсировали Сиваш. А весной 1921 года именно в Сибири началось самое крупное за все время коммунистического правления крестьянское восстание – Западно-Сибирское. Восставшие на три недели перерезали Транссиб, перекрыв тем самым доступ продовольствия в европейскую часть России. И только посланным из центра «голодным дивизиям» (как их называли) удалось восстановить железнодорожное сообщение. Документы этого периода, ставшие доступными после перестройки, я опубликовал в двухтомнике «Сибирская Вандея». Кроме того, в научный оборот удалось ввести полный корпус документов, характеризующих деятельность всех временных правительств на востоке России.

На состоявшуюся при поддержке РФФИ конференцию прибыли не только российские, но и зарубежные историки. Доклады сделали ученые Белоруссии, Польши, Узбекистана и даже Японии.

– В Японии достаточно сильная школа историков российской революции и гражданской войны, – отмечает профессор Томохико Уяма из Центра славянско-евразийских исследований Университета Хоккайдо. – Обычно акцент в исследованиях событий в Сибири и на Дальнем Востоке ставят на японской интервенции. Я же подхожу к вопросу с другой стороны – как специалист по истории Центральной Азии, изучаю ситуацию в Казахстане и других азиатских регионах, отношения между различными национальными движениями, большевиками, белогвардейцами. С удовольствием принял приглашение участвовать в конференции.

К несомненным заслугам организаторов следует отнести своевременную публикацию сборника материалов конференции. 500-страничная книга, в которой представлены статьи, освещающие широкий спектр проблем истории гражданской войны, – от масштабных боевых действий до судеб отдельных людей – дает возможность более непредвзято оценить события этого трагического периода.

Ольга КОЛЕСОВА

Чуть более десяти лет назад в журнале «Эксперт-Сибирь» вышла любопытная статья, в которой рассказывалось о проблемах северо-восточных территорий страны, вызванных аномальным оттаиванием мерзлых грунтов. Автомобильные дороги, трубопроводы, свайные конструкции из-за непредвиденного таяния вечной мерзлоты подвергались серьезным деформациям. Где-то проседали дорожные насыпи, где-то лопались трубы. Возникали проблемы с устойчивостью зданий. Мало того, периодически «проседали» участки берега Вилюйского водохранилища, и приходилось тратить деньги на их укрепление.

В то время я был знаком с этой проблемой со слов наших строителей, периодически выезжавших на работу в такие города, как Мирный и Якутск. По их рассказам, в летнее время там даже приходилось специально охлаждать грунт под жилыми домами в районе расположения свай, чтобы на всякий случай «подстраховаться» от возможных деформаций. Не скажу, что картина выглядела апокалиптической, тем не менее, специалистов настораживала сама динамика процесса. Ведь было понятно, что если все это начнет развиваться в прогрессии, то жителей якутских городов придется банально эвакуировать (или же вкладывать огромные деньги на эксплуатационные расходы).

Но вот что меня изумило больше всего. Я связался с редакцией упомянутого журнала, предложив им продолжить эту тему новым материалом, где будут использованы конкретные данные от знакомых мне строителей. Ответ меня озадачил. Как оказалось, после выхода указанного материала столичные кураторы настойчиво рекомендовали сибирской редакции ничего больше не публиковать на тему таяния вечной мерзлоты. Короче, тема была закрыта.

Однако проблема никуда не исчезла. На севере страны из-за глобального потепления продолжают оттаивать мерзлые грунты, обещая (судя по всему) новые проблемы. Вот совсем свежая информация. Так, в пресс-релизе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) от 25 сентября этого года прогнозируется начало широкомасштабного таяния вечной мерзлоты.

«Даже если глобальное потепление будет сдержано на уровне значительно ниже 2 °C, то к 2100 году растает примерно 25 % приповерхностной (3-4-метровой глубины) многолетней мерзлоты. Если выбросы парниковых газов будут по-прежнему сильно увеличиваться, существует вероятность того, что примерно 70 % всей приповерхностной многолетней мерзлоты могут быть потеряны», - говорится в документе.

Быстрее всего этот процесс развивается сейчас вблизи таких городов, как Воркута, Чита, Салехард, Петропавловск-Камчатский, Улан-Удэ. Грунты под этими городами находятся под реальной угрозой деградации. По мнению специалистов, к концу XXI века граница мерзлоты распространится дальше на север, в зоне таяния будут уже Игарка, Якутск, Магадан.

Кроме того, недавно ученые Томского политехнического университета провели исследования в Восточной Арктике на борту судна «Академик Мстислав Келдыш», зафиксировав в ходе экспедиции рекордный выброс метана в Восточно-Сибирском море. Иначе говоря, таяния мерзлоты происходит не только на суше, но и под водой. Причем, за последние 30 лет скорость таяния подводной мерзлоты в морях Восточной Арктики удвоилась в сравнении с предыдущими столетиями. Теперь она достигает 18 сантиметров в год.

Ученые не скрывают, что глобальное потепление серьезно угрожает азиатской территории России – от Урала до Дальнего Востока. И как мы понимаем, проблема возникает именно в силу того, что часть российских городов построена на вечной мерзлоте (хотя «вечность» здесь весьма условная характеристика – как выясняется теперь). Фактически, все жилые дома, производственные здания и объекты инженерной инфраструктуры покоятся там на ледяном основании, и в случае оттаивания мерзлоты этим объектам грозит разрушение. Так, в Якутске, где большинство зданий стоит на двенадцатиметровых сваях, уже сейчас можно наблюдать трещины в ограждающих конструкциях.

Два года назад серьезные опасения на этот счет были высказаны в докладе Климатического центра Росгидромета «О климатических рисках на территории Российской федерации». В тексте прямо отмечается, что выборочные исследования выявили многочисленные примеры повреждения зданий и сооружений, расположенных на мерзлых грунтах. «Данные указывают на то, что в настоящее время число сооружений в криолитозоне, основания которых испытывают деструктивное воздействие, значительно увеличилось. Так, в Норильске количество зданий, получивших повреждения в последние 10 лет, оказалось выше, чем за предшествующие 50 лет», - говорится в докладе. 

Весьма показательны в этом плане данные исследований динамики изменений несущей способности мерзлых грунтов для разных регионов страны. Так, несущая способность мерзлых грунтов в районе Салехарда к периоду 200 - 2010 годов составила 68 – 70% по отношению к периоду 1960-70-х годов (когда этот показатель соответствовал 100 процентам). В Якутске за то же время она снизилась до уровня 54-80%; в Норильске – до 85-94%; в Анадыре – до 52-84 процентов.

Также были оценены риски для объектов инженерной инфраструктуры. «В области наибольших рисков, - утверждается в докладе, -  попадают Чукотка, бассейны верхнего течения Индигирки и Колымы, юго-восточная часть Якутии, значительная часть Западно-Сибирской равнины, побережье Карского моря, Новая Земля, а также часть криолитозоны с островным распространением ММГ на севере Европейской части России». Дело в том, что в этих районах имеется развитая инфраструктура, в частности - газо- и нефтедобывающие комплексы, система трубопроводов Надым–Пур–Таз (на северо-западе Сибири), Билибинская атомная станция и связанные с ней линии электропередач. На побережье Карского моря деградация мерзлых грунтов может привести к значительному усилению береговой эрозии, в результате чего в настоящее время берег ежегодно отступает на 2–4 метра. Особую опасность, отмечают авторы доклада, представляет ослабление мерзлоты на Новой Земле в зонах расположения хранилищ радиоактивных отходов.

«Вызов глобального потепления и связанных с ним опасных процессов объектам экономики и населению очень серьезен. Бороться с угрозами меняющейся природы чрезвычайно сложно. Недооценить и переоценить возникающие угрозы в одинаковой степени нежелательно», - таков общий вывод.

Впрочем, глобальное потепление несет и другие риски, не связанные с таянием мерзлых грунтов. Даже на тех территориях, где нет многолетней мерзлоты, объекты строительства также подвергаются неблагоприятным воздействиям. К примеру, ожидаемый рост летних температурных экстремумов, который влечет перегрев зданий, «значительно увеличивает риск системных аварий, возникающих при одновременном резком увеличении энергопотребления, снижении генерации энергии и больших потерях на линиях электропередач».

Климатические изменения сказываются и на долговечности ограждающих конструкций зданий. Как отмечается в докладе: «Наблюдаемое усиление разрушающего действия температурно-влажностных деформаций связано с особенностями происходящих климатических изменений (рост количества жидких и смешанных осадков в зимний сезон, увеличение числа циклов замораживания и оттаивания, повышенное увлажнение стен зданий с последующим охлаждением), которые не были учтены при выборе материалов ограждающих конструкций надлежащей стойкости». Например, в Якутске цокольная часть старых кирпичных зданий (построенных в 1960-х годах) полностью разрушена из-за конденсации влаги в стенах. Показательно, что сильнее всего негативное влияние роста числа циклов замораживания и оттаивания выражено на территории Европейской части России (из-за чередования оттепелей и морозов в течение отопительного сезона). В сочетании с увеличением количества жидких осадков в холодное время года «это приводит к ускоренному старению зданий и сооружений», а значит, в перспективе ведет к увеличению эксплуатационных издержек.  Проблема дополнительно усугубляется тем, что в 1990-е годы были ужесточены требования к уровню энергоэффективности зданий. «Выполнение соответствующих требований привело к использованию многослойных конструкций и широкому применению теплоизоляционных материалов, долговечность которых – при условии их эксплуатации в разнообразных климатических условиях России – не была должным образом изучена. В результате десятки зданий оказались аварийными после 7–9 лет эксплуатации вследствие разрушения фасадных систем. Особенно острая ситуация сложилась при строительстве капитальных объектов в северной строительно-климатической зоне», - отмечается в докладе.

Приходится констатировать, что поправки на климатические изменения в значительной части российских городов до сих пор не принимаются во внимание нашими строителями. И недолговечность многослойных ограждающих конструкций - это еще полбеды. Куда серьезнее представляется другая практика – строительство огромных высотных домов на речных террасах.

Увеличение воды в реках в условиях уменьшения промерзания грунтов способствует повышению уровня грунтовых вод и подтоплению равнинных территорий. Дополнительные риски, связанные с деформацией фундаментов, здесь очевидны. Однако в Новосибирске в таких местах возводятся уже целые высотные микрорайоны. При этом мнение геологов, заявляющих о потенциальной опасности, в расчет не принимается. А значит, ситуация опять развивается по до боли знакомому сценарию: «Пока гром не грянет».

Николай Нестеров

Можем ли мы увидеть черную кошку в темной комнате? Да, можем. Но только в том случае, если воспользуемся современной тепловизионной техникой. Об области применения этих важных для науки устройств подробно рассказал на своей лекции ведущий сотрудник Института физики полупроводников им. А. В. Аржанова Борис Вайнер. Лекция была приурочена к Седьмой межрегиональной конференции «Современные подходы к организации юннатской деятельности», состоявшейся в стенах Института цитологии и генетики СО РАН в ноябре этого года. 

Принцип работы тепловизора понять не сложно. Подобными «устройством», кстати, давно уже пользуются некоторые животные. Так, комар хорошо чувствует тепло, исходящее от человека. Гремучая змея с помощью терморецепторов «видит» в темноте крадущуюся мышь. Каждое нагретое тело, объясняет Борис Вайнер, испускает невидимые нашему глазу инфракрасные лучи. Их-то и воспринимает прибор, выдавая свою особую картинку окружающих предметов. На черно-белом изображении самые теплые участки выглядя самыми светлыми. Самые холодные, наоборот, выглядят темными. С помощью компьютера можно получить и цветное изображение. Тогда всё теплое будет окрашиваться в «теплые» красноватые тона, а холодное - приближаться к «холодному» синему цвету.

Когда мы направляем тепловизор на кошку, сидящую в темной комнате, она отчетливо просматривается светлым силуэтом на фоне темных стен. Когда же она убегает с насиженного места, на термограмме какое-то время отображаются светлые пятна – это, как мы понимаем, участки, нагретые животным.

Надо сказать, что современный тепловизор – прибор очень чувствительный, который может фиксировать разницу температур даже в долях градуса (до трех сотых). Если вы ночью наблюдаете с его помощью за каким-то крупным животным (например, за слоном), вы в состоянии даже разглядеть оставленные этим существом свежие экскременты. Точнее, вы их увидите отчетливо, поскольку они имеет более высокую температуру, чем поверхность тела животного, а потому будут выделяться хорошо заметными светлыми пятнами на относительно темном фоне. Таким примеры, замечает Борис Вайнер, наглядно демонстрируют возможности тепловизора.

Особенно примечательна фиксация так называемого теплового следа. Выше мы уже сказали о тепловых следах, оставляемых кошкой. Но точно такой же тепловой след остается и от человеческой руки, когда мы просто прикасаемся к одежде. На теплограмме появляется четкий светлый силуэт, который постепенно – в течение полуминуты - исчезает  по мере охлаждения поверхности. И наоборот, если человек коснется телом более холодного предмета, то на участке соприкосновения с этим предметом также останется заметный след (то есть этот участок будет выглядеть более темным). По словам Бориса Вайнера, никакой другой прибор, кроме тепловизора, не в состоянии зафиксировать подобные тепловые эффекты.

Изначально тепловизионная техника предназначалась для военных, чтобы из космоса фиксировать пуски ракет. Аналогичным образом тепловизионной техникой могут воспользоваться и экологи. Например, она позволяет зафиксировать сброс вредных отходов в водоемы. Поскольку температура отходов выше температуры воды, на теплограмме водоема появляется светло-розовый шлейф на холодном темно-синем фоне водной поверхности.

В наше время с этой техникой очень хорошо знакомы строители. В принципе, диагностика зданий на предмет утечек тепла является сейчас основной сферой «гражданского» применения таких приборов. Точно так же выявляются потери тепла и у различных машин, например, обследуется обшивка самолетов гражданской авиации. То же можно сказать и о сфере энергетики, где с помощью тепловизора вы в состоянии оперативно выявить проблемные контакты, которые, как известно, постоянно нагреваются. Удобство работы с таким оборудованием в том, что оно позволяет всё это делать  дистанционно. Вам не нужно специально проверять каждый контакт с помощью инструментов. Достаточно лишь взглянуть на теплограмму, чтобы оценить общую картину. В принципе, точно так же можно диагностировать любую электронику.

Но это еще не всё. Как выясняется, тепловизоры можно успешно применять и для медицинской, и для ветеринарной  диагностики, а также для «обследования» растений.

Прежде, чем мы рассмотрим подобные примеры, необходимо подчеркнуть принципиально важный принцип работы тепловизоров. Как подчеркнул Борис Вайнер, их ни в коем случае нельзя путать с так называемыми приборами ночного видения, которые сегодня популярны у военных, а также у охотников. Прибор ночного видения работает подобно радиолокатору: он испускает лучи в инфракрасном диапазоне, а затем улавливает их отражение от предметов. То есть, он просто позволяет видеть  предметы в темноте - видеть их в инфракрасной подсветке (то есть предметы на самом деле освещены, но только невидимыми для наших глаз лучами). Однако такие приборы совсем не показывают нам распределения температур, то есть все те нюансы, которые связаны с излучением самих предметов. Такое по силам только тепловизору.

Дело в том, объясняет Борис Вайнер, что тепловизор ничего не излучает, а лишь «воспринимает» излучение от предметов. В этом плане его можно рассматривать как прекрасное, совершенно неопасное средство диагностики. В отличие, скажем, от рентгена, пронизывающего ваше тело вредными лучами, вы можете проходить тепловизионное обследование сколько угодно раз без всякого риска.

Спрашивается, чем может помочь тепловизор при диагностике? Как мы уже сказали, этот прибор хорошо показывает разницу температур, в том числе – на теле человека или животного. Специалисту такие данные могут сказать о многом, поскольку они отражают процессы, происходящие в организме. Борис Вайнер привел примеры из ветеринарии. Так, на одной термограмме показаны передние ноги лошади. Очень хорошо видно, что в районе левого копыта температура сильно повышена. Причина – воспаление. То есть в этом месте идет активный биологический процесс, из-за чего и происходит повышение температуры. Точно так же с помощью тепловизора можно отличить больную собаку от здоровой. Скажем, у здоровой собаки нос холодный, а глаза теплые. Соответственно, если мы обнаружим на термограмме иную картину, то она должна нас насторожить.

Несколько слов о медицинской диагностике. Известно, что при некоторых заболеваниях начинают холодеть кончики пальцев. Иногда вообще нарушается правильный ток крови, что незамедлительно сказывается на разнице температур отдельных участков тела. Вряд ли у вас найдется градусник, способный зафиксировать указанный процесс. Зато всё это хорошо отражается на теплограммах. Например, такая диагностике может показать, что одна ступня у пациента холоднее другой. Понятно, что речь идет об ухудшении кровоснабжения той ступни, которая оказалась холоднее.

Кстати, в ИФП СО РАН проводили интересный эксперимент, когда снимали теплограмму с человека, выполняющего физические нагрузки. После первых минут работы на велотренажере температура поверхности тела становится холоднее. Это, уточняет Борис Вайнер, напрямую связано с потоотделением. При перегрузках же происходило обратное (то есть наша «система охлаждения» уже не справляется с таким разогревом). Кроме того, с помощью тепловизора мы в состоянии рассмотреть и отдельные локальные участки, показывающие работу потовых желез. Выяснилось, что не все потовые железы работают одинаково. Есть, скажем так, активные участки, а есть и «пустые», где пот не выделяется. Специалисту данный факт также дает пищу для размышлений, помогая при установлении диагноза.

Интересно, что в ходе экспериментов с животными (например, с крысами) было установлено, что во время сна у них периодически меняется температура отдельных частей тела (лапок, хвоста и т.д.). Причем, без всякого внешнего воздействия. Возможно, во сне происходят какие-то нервные реакции. Тепловизор, таким образом, открывает чуть ли не целое направление исследований для биологов. Можно, например, исследовать «профиль дыхания» животного (на основе вдоха-выдоха), а затем на его основе осуществить анализ внутреннего состояния и даже создать математическую модель.

Исследования такого рода только начинаются. Когда-нибудь, будем надеяться, тепловизор укажет биологам не только новый путь, но и станет для биологии тем, чем телескоп стал для астрономии. И главное, что в распоряжении сибирских ученых на сегодняшний день есть самое передовое оборудование, созданное в наших же институтах. Действительно, союз физики и биологии способен привести к прорыву.

Олег Носков

В прошлый раз мы говорили о нулевом пациенте с лихорадкой Эбола. История эпидемии "испанки" показывает, что могло произойти, если бы вспышка заболевания не ограничилась затерянными в джунглях деревушками. 

Сейчас идёт начало двадцать первого века… Как и столетие назад человечество находит новые возможности и горизонты для глобализации, стирая изоляцию между нами - перенаселением и техническим развитием. Мы раздвигаем её границы за пределы нашего биологического вида, постоянно открывая новые виды в микровселенных нашей планеты и вместе с тем – новые патогены. Снова и снова, бросая им вызов. И если раньше ценой поражения была смерть первооткрывателя, забравшегося слишком далеко в джунгли, то с каждым столетием ставки растут. Всего сто лет назад случайная мутация вируса могла вызвать пандемию с числом жертв в десятки миллионов. Сегодня многие из вас знают или слышали про Лихорадку Западного Нила, Вирус Зика, Эболу или Марнбург, вы читали про историю чёрной смерти, тифа, полиомиэлита, и… «Испанки» - самой массовой по числу заболевших среди современного человечества.

Но как всё начинается? Откуда берётся заболевание, штамм, которого не было до этого? Которым никто не болел. Сегодня мы поговорим о Нулевом пациенте… пациенте с которого началась пандемия Испанского гриппа. 100 лет назад – испанкой переболело более полумиллиарда человек, каждый 10-ый из которых умер.

Сейчас многие спорят, где был его первоисточник и с чем он был связан. В конце 1917 года – военные патологоанатомы во Франции писали о появлении новой болезни с высокой смертностью. Источником могли быть переполненные лагеря военнопленных или госпитали, забитые ранеными. В том же году англичанин Уильям Ролланд, написал статью о вспышке респираторного заболевания, которая началась в Этапле, во Франции. Клод Ханнун, ведущий специалист по гриппу 1918 года Института Пастера во Франции предполагал, что грипп пришёл из Китая в США, где мутировал и попал в Европу. Данные австрийских архивов, говорят о первых вспышках в Австрии, начиная с 1917 года. Сегодня, мы видим, что все они были правы, но лишь отчасти.

Испанка делится на: до и после. До – зафиксированные вспышки заболеваний не имели глобального, массового характера, редко приводили к смертям, вспыхивая лишь в районах с наиболее сложными условиями, в основном связанных с ведением боевых действий. После – заболевание приобрело глобальный масштаб мировой эпидемии, вирус стал заразнее и смертельнее в десятки раз. Сегодня большинство исследований согласны с тем, что один из штаммов гриппа скорее всего присутствовал в армиях многих стран длительное время, но оставался недооцененным, до тех пор, пока не появился новый. Испанский…, тот самый.

Истоки самой смертоносной вспышки относят к 11 марта 1918 года, когда в военном лагере Фэнстон, при Форт Райли, штат Канзас, США, рядовой Альберт Гитчелл проснулся с ломотой в теле, лихорадкой, жаром и болями в горле. Он оделся и собирался приступить к обязанностям, но внезапно понял, что не может нормально передвигаться. Его шатало, он не мог сохранять равновесие. Голова кружилась, а к горлу подступала тошнота. Его соратники заметили его положение и немедленно доставили в госпиталь. Температура тела Альберта составляла 40 градусов Цельсия. Его сотрясал тяжёлый кашель. Лицо синело. Покалывало в кончиках пальцев. Руководство немедленно приняло решение о его изоляции и помещении в карантин.
И, возможно, это уберегло бы миллионы унесённых ветром пандемии душ, если бы Альберт не был поваром в одном из крупнейших военно-тренировочных лагерей США для отправки солдат в Европу, и болел он не первый день. Ему стало плохо ещё вчера, но надеясь легко перенести недомогание «на ногах», он исправно выполнял свои обязанности до сегодняшнего дня.

В начале 20-го века в форте располагалось до 50 000 солдат, два кавалерийских полка солдат «Баффало»: 9-ый и 10-ый, между прочим, это были первые регулярные полки из чернокожих. США, не спешило включаться в мировую войну, неспешно готовя свои войска к отправке для «решающих в мировой истории сражений». Лагерь Фэнстон был одним из 16 выделенных для этих целей по всей стране. В нём проходили обучение пехотные дивизии, квартировались сестринские корпуса красного креста. Первыми отбывшими должна была стать 89-я дивизия, весной 1918 года… Как раз в это время и заболел Альберт.

На этот момент лагерем подготовки командовал генерал-майор Леонард Вуд. В разное время этот интереснейший для американской истории человек занимал должности и носил титулы вплоть до военного губернатора Кубы и генерал-губернатора Филиппин. Благодаря его образованию в Гарвардской медицинской школе ему было поручено командование подготовкой не только офицеров и солдат, но и медицинских корпусов. Вуд имел докторскую степень в медицине (1884г.), работал в должности интерна в Городской больнице Бостона. Он, волей случая, мог оказать влияние на ход истории и распространение эпидемии.

Представьте себе: с одной стороны рядовой, заболевший острой респираторной инфекцией, нового смертельно опасного штамма, с другой стороны – персонал врачей, готовивших людей на фронт, лучшие умы и инструкторы под предводительством «Гарвардского терапевта-генерала», за считанные недели до отправки тысяч солдат в Европу, где в окопах их ждут миллионы таких же, но уже усталых и голодных, перенесших ранения, тиф и холеру, где в блиндажах и без того - антисанитария, а госпитали переполнены. Это было бы интригующе, если бы мы не знали, что доктора Форта Райли проиграют эту битву, просто не заметив противника.

Не смотря на изоляцию Альберта Гитчелла, в тот же день в лазарет потянулись пациенты. К полудню их число достигло 107 случаев. К концу недели 522, к концу апреля 1127. Вспышка заболевания не осталась незамеченной. Но прибывшие с проверкой чиновники сочли это пневмонией, вызванной условиями и тяготами солдатской жизни и прерывать отправку на фронт не решились. Больных и подозрительных изолировали - в отдельно размещённые санитарные палатки. Возможно, нам покажется это странным, но только лишь потому, что мы не представляем как, выглядел лагерь изнутри.

Большая часть Канзаса – Великие равнины. На языке индейцев, населявших эти земли название штата, переводится как – «люди южного ветра», здесь не редки пылевые бури и смерчи. Зимой температура может доходить до – 10 градусов Цельсия. Размещение кавалерийских корпусов, помимо прочего, означало размещение конюшен и тренировочных загонов. Ведь помимо муштры солдат, каждый боевой конь тоже должен пройти определенную подготовку.

Клубы пыли, поднимаемые степным ветром и кавалерийскими полками, дополнялись дымным чадом от тлеющих в печках лепешек навоза. За короткий срок построить новые казармы было просто невозможно, и солидная часть солдат размещалась в палаточном лагере, в скученным условиях, при низких температурах и с питанием из полевых кухонь, в одной из которых наш рядовой Альберт и трудился поваром. Пневмония в таких условиях не кажется чем то особенным.

Одной из версий передачи и первого возникновения испанского гриппа является – зоонозная и плотный контакт с животными в тренировочных центрах такого типа был обеспечен не только повару. Для того чтобы банально вовремя накормить 50 000 человек, необходимо было содержать небольшие фермы, с курами, гусями и свиньями. Помимо домашнего скота и лошадей кавалерии, в армии использовались собаки и голуби. Вспомните хотя бы знаменитого Cher Ami (с фр. «дорогой друг») – знаменитого домашнего голубя, использованного армией США в Первой Мировой. Так или иначе, подготовку войск для их отправки никто не отменил. Большинство заболевших выздоровели. 46 человек погибло, что было гораздо больше, чем при простых эпидемиях гриппа, но всё же недостаточно, чтобы поднять шум.

На этом грипп в Форт Райли исчез. А 89-ый полк был отправлен в Европу. В России мало кто знает о роли США в Первой Мировой войне. Безусловно им не сравниться с Россией по потерям, последствиям и интенсивности боевых действий, происходивших на Восточном фронте, они практически не застали ужасов траншей и химических атак, но свою лепту они всё же внесли. В 1917 году в США был принят закон о выборной службе, призвавший на службу более 4 000 000 человек. К лету 1918 года во Францию прибыла половина – 2 млн. Половина из них остались в качестве служб тыла. Любая война — это прежде всего логистика и ресурсы, и здесь американцы вовремя приняли решение оказать помощь истрёпанным союзникам, начать поставки продовольствия и медикаментов. Помочь в организации госпиталей, налаживании транспортировки и развёртыванию новых частей.

Весной 1918 года американские войска прибывали на фронт со скоростью до 10 000 солдат в день. Одержав несколько побед: в Кантиньи, Шато-Тьерри, Вудо Белло, они подняли боевой дух союзников, увеличив давление на Германию и ускорив её принятие решения о капитуляции. Но не более того. Застав последние отголоски войны и включившись в систему снабжения, американцы не только помогали развозить войска по домам, они создали кровеносную систему для проникшего на континент вируса. Новые вспышки во Франции и Испании несли с собой совсем другую статистику.

«Испанская эпидемия: более ста тысяч заболевших» - кричал один из заголовков, 31 мая 1918 года, газеты в Мадриде. «…Не работает телеграф, закрыты театры, состояние короля вызывает опасения».

Само название Испанский грипп – возникло исключительно по вине прессы. Из-за политики невмешательства в Первой Мировой войне - испанская пресса не подвергалась государственной цензуре, это позволило журналистам раздуть панику в отдельно взятой стране так, что весь остальной мир на какое время поверил, что Испания пострадала больше всех. Из-за чего родилось народное мнение и о месте его происхождения. Но продолжающаяся война и миллионные скопления людей требовали огромных усилий всего мира на их содержание и обеспечение, и втянуты были не только страны Антанты. В Европу буквально ото всюду стекались провизия, подкрепления, обмундирование, боеприпасы и оружие, подкрепления, в ответ по тем же каналам медленно расползался вирус.

Газета «Звезда Торонто», Канада, 30 сентября 1918 года: «…Больше 200 случаев новой испанской болезни, умерла маленькая девочка, Робертсон, с 166-ой Ингвуд…».

Газета «Звезда Торонто», 3 октября 1918 года: «… 500 новых случаев болезни… Всего более 900… Переполнены коридоры, не хватает мест…».

«Мэриборо Хроникл», Кейптаун, ЮАР, 1 октября 1918г.: «… за сентябрь больше 10 000 заболевших, 1 смертельный случай».

Аналогичные записи с тысячами заболевших можно найти в прессе Шотландии, Англии, Франции, Голландии, Австралии, США. Нулевой пациент передал вирус 89-ой дивизии США, которая распространила её по траншеям и цепочкам логистических поставок. В тесных трюмах, ради нужд армии, зачастую больные люди, стараясь на благо Родины и фронта, - обеспечили прорыв эпидемии на следующий уровень. По мнению учёных вирус мутировал где-то на Западном фронте, и то, что до зимы 1918 года было быстротекущей не опасной респираторной инфекцией - стало смертельно опасным заболеванием с индексом смертности более 25%.

То, что произошло дальше не было уже виной исключительно рядового Альберта Гитчелла или его 89-го, но было следствием процесса глобализации, который был запущен для нужд фронта мощнейшими колониальными империями мира. Англия с начала и до конца войны успела мобилизовать до 2,5 миллионов солдат из своих колоний и доминионов. На западном фронте сражались и Бенгальские уланы из Индии, и войска из Австралии, Новой Зеландии, Канады и ЮАР. 200 тысяч из них погибло. Франция мобилизовала до 600 тысяч солдат из африканских колоний.

Стойкие марокканские и алжирские дивизии потеряли до 100 тысяч личного состава. Масштабы трудовой и ресурсной мобилизации невозможно недооценить. В Египте, население которого не превышало 10 миллионов человек, более 1 миллиона были мобилизованы в Трудовые корпуса. Миллионные армии со всех частей мира 11 ноября 1918 года, в день, когда Германия пала, а война закончилась, стали не нужны и их нужно было вернуть домой.

Солдат из колоний призывали как равных европейских гражданам, они стремились к этой войне, надеясь на независимость и обретение взамен пролитой крови - прав и свобод. По окончании войны – они получили в награду лишь «испанку» и билет на военный транспорт.

Вместе с солдатами вернулся обновлённый штамм… Вторая волна эпидемий охватила мир пожаром, большим чем война, его породившая. Только в штатах переболело по разным оценкам 28% населения, около 500 000 умерло. В Японии из 23 млн. заболевших умерло 390 000, В Голландской Ост-Индии из 30 млн. жителей погиб каждый 30-ый, на Таити каждый 10-ый, в Самоа – каждый 4-ый. На Филлипинах и Кубе, генерал-губернатором которых был Леонард Вуд погибло 90 и 30 тысяч. Эпидемия охватила каждый город планеты, не спасало ни уединение, ни удалённость, целые общины инуитов и коренных северных народов вымерли за несколько месяцев. По разным оценкам жертвами эпидемии стали до 3% от населения всей планеты.
 

Установка класса мегасайенс Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») – источник синхротронного излучения поколения «4+» с энергией 3 ГэВ – предполагает наличие системы инжекции, благодаря которой частицы будут ускоряться до установленной техническим заданием энергии 200 МэВ. Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали стенд одного из элементов инжектора, в котором будет происходить основное ускорение. Ученые определили основные требования к производству ускоряющих структур, чтобы достичь необходимого уровня ускорения. Полученные аналитические данные позволят создать инжектор, обеспечивающий заданные параметры пучка и стабильную работу источника синхротронного излучения ЦКП «СКИФ».

Инжектор будущего Сибирского кольцевого источника фотонов представляет собой электронную высокочастотную пушку, систему группировки пучка и регулярные ускоряющие секции. Именно в этом последнем элементе инжекционной системы – ускоряющей структуре – и будет происходить основное ускорение до энергии 200 МэВ.

«Ускоряющая структура в инжекторе позволяет выйти на необходимую энергию – только после этого пучок частиц попадает в накопительное, а потом в синхротронное кольцо установки, в котором генерируется излучение, – рассказывает заведующий сектором научного отдела ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Алексей Левичев. – Чтобы достичь требуемого параметра по энергии в проекте ЦКП «СКИФ», мы предположили, что нам необходимо пять ускоряющих структур, каждая из которых даст около 40 МэВ».

Чтобы точно определить, какую энергию смогут набрать ускоряющие структуры, и какими для этого параметрами они должны обладать, специалисты ИЯФ СО РАН разработали стендовую установку, на которой и провели все необходимые измерения. Исследуемый элемент инжекционной системы представляет собой диафрагмированный волновод длиной три метра, внутри которого создается электромагнитное поле, пригодное для ускорения пучка.

«Наш стенд был собран на основе структуры, которая осталась после разработки инжекционного комплекса ВЭПП-5 ИЯФ СО РАН, – рассказывает магистрант Физико-технического факультета Новосибирского государственного университета (НГТУ НЭТИ), старший лаборант ИЯФ СО РАН Кристина Гришина. – Параметры «старой» версии ускоряющей структуры (ее фазовая скорость, коэффициент связи, групповая скорость и другие) последний раз измерялись очень давно. Мы взялись за измерение параметров, чтобы быть уверенными, что использование подобных структур в инжекционной системе ЦКП «СКИФ» даст необходимый уровень ускорения или понять, как необходимо их модифицировать».

Основные данные были получены при помощи созданного в ИЯФ СО РАН измерительного стенда. Он включает в себя шаговый двигатель для протягивания возмущающего тела, контроллер для управления шаговым двигателем, анализатор S-параметров, кабельную трассу.

«При формировании нужных параметров пучка у нас всегда может быть некоторый уход по энергии, то есть она может быть меньше или больше заданных параметров, – добавляет Кристина Гришина. – В ходе работы мы установили, как на данный уход при формировании пучка влияет ошибка набега фазы, а создает эту ошибку разный радиус ячеек ускоряющей структуры. То есть из-за разного радиуса ячеек мы теряем в энергии пучка».

По словам Кристины Гришиной, сделать все ячейки (их около 400) одинаковыми невозможно. «Но мы можем корректировать радиус каждой ячейки при помощи подстройки частоты. Специальные площадки будут сжимать ячейку, деформируя ее геометрию, за счет чего будет меняться частота», – поясняет Кристина Гришина.

В результате проведенных измерений было показано, что ускоряющие структуры инжекционной системы смогут достичь уровня энергии, отвечающего параметрам проекта.

«Теперь у нас есть данные, которые говорят о том, какую энергию реально мы сможем набрать», – рассказывает Алексей Левичев. – Сейчас проект ускоряющих структур отправлен на производство и уже изготавливается».

Ученый также отметил, что часть работы по измерению параметров ускоряющей структуры была проведена студенткой НГТУ НЭТИ, что очень важно в ключе подготовки кадров для ЦКП «СКИФ» и других амбициозных проектов. «Нам необходимы молодые специалисты, которые будут способны участвовать в изготовлении, запуске и работе источника СИ четвертого поколения», – добавляет

Алексей Левичев.

Для территории Кандалакшского природного заповедника - одного из старейших в России - создана интерактивная карта. Разработчиком выступила компания «Дата Ист» - корпоративный партнер Русского географического общества. Карта знакомит с бухтами и заливами, горными вершинами и экотропами, памятниками культуры и местами для отдыха, позволяет туристам сориентироваться на местности.

Территория Кандалакшских тундр и Кандалакшского заповедника интересна для путешественников в любое время года. В суровый край скалистых гор, многокилометровых тундр и северных лесов едут туристы из разных регионов России. Едут за впечатлениями, которые не могут дать никакие курорты. Нетронутая природа, северное сияние, спокойная красота без суеты и спешки, настоящие белые ночи на Кольском полуострове. В рыбацких деревнях у людей есть только самое необходимое, здесь сохранились островки деревянного зодчества и можно увидеть красивые церкви.

Кандалакшский заповедник расположен на побережье и островах Баренцева моря и Кандалакшского залива Белого моря. В нем обитают 67 видов млекопитающих, 258 видов птиц. В акваториях можно встретить птичьи базары – гагарок, кайр, атлантических чистиков, бакланов и тупиков. Здесь водится кольчатая нерпа, морской заяц и серый тюлень (тевяк). В заповеднике растет около 700 видов сосудистых растений и 400 видов мохообразных. Животные и растения научились противостоять холоду и сильным ветрам.

Цифровая карта Кандалакшского заповедника поможет туристам определить свое местоположение, найти информацию о пешеходных тропах, горных вершинах и бухтах, смотровых площадках и музеях, местах для отдыха и приютах. В карту включены две экотропы – «Кандалакшский берег» и «Лувеньгские тундры». 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 и Ловозерских тундр Мурманской области.

Скачать карту Кандалакшского заповедника

Сотрудники лаборатории инженерной экологии Байкальского института природопользования СО РАН (Улан-Удэ) создают комбинированные методы для очистки сточных и других вод. Эти методы основаны на применении окислительных реакций с использованием физически стимулированных процессов.

«Наши технологии водоочистки являются комбинацией уже известных способов — причем с очень хорошим результатом. Окислительные методы в сочетании с методами физического воздействия на воду (акустической, гидродинамической кавитации и ультрафиолетового излучения) дают синергический эффект. Иначе говоря, если по отдельности они работают на “единичку”, то при комбинированном воздействии, например химического окисления и ультрафиолетового излучения, получается большее число, что повышает энергоэффективность», — рассказывает научный сотрудник лаборатории инженерной экологии БИП СО РАН кандидат химических наук Денис Геннадьевич Асеев.

В лаборатории разработаны способы окислительной деструкции органических загрязнителей природных и сточных вод, в том числе микрополлютантов, — эти синтетические вещества являются компонентами и отходами производства пластмасс и смол, бытовой химии и тому подобного. «Поскольку концентрация органических микрополлютантов очень мала, порядка микро- и нанограммов на литр, они транзитом проходят через системы водоочистки и могут оказаться в питьевой воде. К тому же эти вещества способны поступать в поверхностные водные объекты и через них — в подземные воды. Опасность в том, что, попадая в организм, органические микрополлютанты негативно влияют на здоровье человека, в частности нарушают функции эндокринной системы»,— отмечает заведующая лабораторией инженерной экологии БИП СО РАН доктор технических наук Агния Александровна Батоева. 

Для того чтобы полностью нейтрализовать вредное воздействие этих веществ, сотрудники БИП СО РАН используют методы окислительной деструкции с применением физически стимулированных процессов. Например, ученые использовали экологически чистые окислители (пероксид водорода или персульфаты), в качестве катализаторов — ионы железа или наночастицы оксида железа, закрепленные на слоистых алюмосиликатных матрицах. Окислительные процессы они комбинировали с фотоактивацией при помощи солнца или эксимерных ламп, разработанных в Институте сильноточной электроники СО РАН (Томск).

«Ультрафиолетовая часть светового спектра воздействует на раствор, в котором образуются свободные радикалы. Таким образом, начинаются фотохимические процессы, — рассказывает Денис Асеев. — Суть окислительных методов заключается в работе свободных радикалов, в первую очередь гидроксильных, которые получаются при химическом и физическом воздействии. Именно они ответственны за окисление токсичных органических молекул и перевод их в более безопасные формы. Прежде всего, наша работа нацелена на то, чтобы оптимизировать физико-химические процессы, и чем больше радикалов мы можем получить, тем лучше. Также ведутся теоретические исследования». 

Получать свободные радикалы можно не только при воздействии ультрафиолета, но и посредством акустической или гидродинамической кавитации. Метод работает следующим образом: через специальное устройство под большим давлением пропускается водный раствор, возникают разрывы сплошности среды, и при их коллапсе образуются радикалы. Эта технология известна давно, но ученые пытаются оптимизировать ее для очистки воды в совокупности с химическими методами. Кроме того, разрывы сплошности среды можно создавать с помощью ультразвука. Обычно при его использовании применяются низкие частоты 22—44 кГц, однако исследователи БИП СО РАН попробовали работать с более высокими частотами мегагерцового диапазона (1,7 МГц), используя пьезокерамические излучатели, что позволило значительно повысить кавитационный выход и, следовательно, увеличить энергоэффективность метода.

Также ученые работают с загрязнителями неорганической природы (цианидсодержащими веществами), попадающими в сточные воды от предприятий по переработке золотосодержащих руд и флотоконцентратов —концентратов, получаемых при обогащении полезных ископаемых методом флотации. Другое направление деятельности лаборатории — одновременная деструкция биорезистентных органических загрязнителей воды и обеззараживание содержащейся в ней патогенной микрофлоры с помощью современных источников света. 

Ученые подчеркивают, что сейчас речь идет прежде всего о лабораторных исследованиях. В перспективе разработки можно будет использовать для очистки воды на городских очистных сооружениях, на промышленных предприятиях и так далее.

Исследования по созданию инновационных методов очистки природных и сточных вод проводятся не только в рамках госзадания, но и при поддержке грантов РНФ и РФФИ. В 2019 году сотрудниками лаборатории опубликованы три статьи в высокорейтинговых международных журналах, входящих в первый квартиль Q1 WоS.

«Мы живем в буферной экологической зоне — всё, что здесь производится, в итоге оказывается в Байкале. В нашем регионе не посыпают солью дороги, хотят отказаться от фосфатсодержащих поверхностно-активных моющих веществ, от полиэтиленовых упаковок и разовой посуды. К очистке воды здесь требования жестче, чем в других регионах России», — рассказывает Агния Батоева. Исследовательница подчеркивает, что пока экологические запросы сильно опережают современное развитие технологий: «Национальный проект “Экология” на период с 2019 по 2024 год содержит несколько пакетов проектной документации с требованиями для очистных сооружений населенных пунктов, где есть централизованная канализация. Однако на данный момент нет технологий, которые позволили бы достичь таких жестких показателей. Те же, которые удовлетворят требованиям, очень дороги, чтобы их использовать повсеместно».

Диана Хомякова

Важная новость сентября: Россия решила до конца текущего года ратифицировать Парижское соглашение по климату. Об этом заявил глава Минприроды Дмитрий Кобылкин. Напомним, что данный документ, принятый в декабре 2015 года 194 странами, определяет мировой план действий по сдерживанию глобального потепления. Ключевым пунктом Парижского соглашения является отказ от ископаемого топлива и ограничение выбросов углекислого газа. Руководство нашей страны долго переступало с ноги на ногу, но, наконец, определилось.

Тут же послышались голоса скептиков. Мол, Россия встала на гибельный путь и рискует совершить те ошибки, которые уже совершили-де ведущие европейские страны. Главная «ошибка», на их взгляд, заключается в том, что на Западе уделяют чрезмерное внимание альтернативной энергетике, якобы неспособной развиваться без государственных дотаций. Отсюда делаются предупреждения: дескать, если наша страна пойдет тем же путем, то нас ждет неминуемый энергетический коллапс.

Непонятно, почему в нашей стране сторонники традиционной энергетики считают, будто развитие ВИЭ окажется фатальным для наших угольных и газовых станций. Пока в планах российского правительства на такой исход нет и намека. Возможно, их настораживает другая тенденция. Не так давно в Германии закрыли последнюю угольную шахту. Без работы осталось пять тысяч горняков (в середине прошлого века в этой отрасли было занято более шестисот тысяч человек). Шахту закрыли отнюдь не по идеологическим, а по сугубо экономическим мотивам: в новых условиях угольная добыча в Германии показывает свою убыточность. Для поддержания отрасли правительство страны ежегодно тратило порядка одного миллиарда евро. В конце концов, было принято решение к 2018 году полностью отказаться от собственной угледобычи и перейти на импортное топливо. К слову, в настоящее время почти половина немецких угольных станций работает на российском угле (российский уголь составляет около 40% в общих объемах поставок).

Таким образом, складывается несколько двусмысленная ситуация. Российская экономика очень сильно зависит от спроса на ископаемое топливо. Причем, самым важным является для нас именно европейский рынок, куда мы поставляем не только нефть и газ, но еще и уголь. И в то же время наша страна ратифицирует Парижское соглашение, призванное, в конечном итоге, снизить спрос на подобный товар. Поэтому позиция критиков ВИЭ не совсем ясна. В чем, собственно, заключается «ошибка» России? В том, что наше руководство переоценивает роль альтернативной энергетики? Что же, давайте применим «трезвый» (как они считают) подход: сочтем развитие ВИЭ «авантюрой» и сделаем ставку на традиционную энергетику. Если ей нет реальной альтернативы (а именно так думают критики ВИЭ), значит, государству не стоит осуществлять поддержку «зеленых» технологий, а вместо этого – вкладывать средства в развитие новых месторождений, наращивать добычу нефти, газа и угля – нашего основного экспортного товара. Насколько разумной является такая стратегия?

Чтобы это понять, давайте оценим динамику развития «зеленых» технологий на определенном историческом отрезке.

Начнем с того, что данное направление выросло отнюдь не на пустом месте. Фактически, оно стало результатом сознательного обращения к возобновляемым источникам на фоне угрожающих выбросов углекислого газа в атмосферу. Причем, осознание опасности произошло в далеких 1970-х годах, когда и был поставлен вопрос о развитии «зеленых» технологий. Иными словами, нынешний бум на ветряки и солнечные панели стал результатом многолетних научных и опытно-конструкторских изысканий. То есть это не просто результат каких-то популистских решений европейских политиков (как утверждают все те же противники ВИЭ). История вопроса, подчеркиваю, достаточно длинная. И она недвусмысленно показывает само направление.

Так, в 1980-м году доля ВИЭ (солнце, ветер и энергия приливов) в энергопотреблении Европы была чуть больше одного процента. К 1999 году эта доля увеличилась в пять раз (5,2%). В 2004 году она поднялась до 8,5%, и в 2016 году составила 17 процентов. Согласно стратегическим планам, к 2020 году возобновляемые источники должны дать уже 20% потребляемой энергии, а в 2030 году – 27 процентов. В некоторых странах Европы уже сегодня данный показатель превысил указанную отметку. В Дании, Латвии, Австрии и Финляндии (!)  доля «зеленой» энергетики составляет уже более 30 процентов. Абсолютным лидером является Швеция. В этой стране за счет ВИЭ вырабатывается уже более 50% потребляемой энергии.

Не менее важно и то, что в соответствии с принятыми директивами «отстающие» в этом тренде европейские страны начинают принимать соответствующие национальные программы, чтобы сократить разрыв. По состоянию на конец 2016 года 11 стран-членов ЕС досрочно добились показателей, запланированных на 2020 год (то есть довели долю «зеленой» генерации до 20 процентов). В некоторых регионах Испании вообще стремятся добиться стопроцентного перехода на ВИЭ в течение нескольких лет.   Французский парламент в 2014 году принял закон по энергетике и климату, где фигурирует целевой индикатор, в соответствии с которым к 2030 году на долю ВИЭ должно приходиться 40% национального производства электроэнергии.

Особо бурное развитие в странах ЕС получила ветроэнергетика. На сегодняшний день в Дании на долю ветроэнергетики приходится более 40 процентов вырабатываемой электроэнергии. В Ирландии – 28%, в Португалии – 24%, в Германии – чуть больше 20%, в Испании – 19% и в Великобритании – 18 процентов. Согласно планам десятилетней давности, в 2020 году в Европе будет установлено 230 ГВт ветровой мощности (190 ГВт на суше и еще 40 ГВт на море). Это составит около 17% от потребляемой энергии, что позволит (согласно расчетам) сократить выбросы углекислого газа на 330 миллионов тонн в год и снизить на 28 миллиардов евро закупки ископаемого топлива.

Соответственно, в странах ЕС планомерно снижается потребление угля и нефти. Начиная с 1990 года, потребление угля к 2018 году упало на 48%, нефти – на 9 процентов (несмотря на совокупный рост ВВП). Здесь дополнительно сказались и такие факторы, как повышение топливной эффективности автомобильного парка Европы (в сравнении с серединой 1970-х), а также повышение КПД существующих тепловых станций. Учтем, что правительства европейских стран вполне осознанно ставят перед собой амбициозные цели, реализуя соответствующие экологические программы. То есть в странах ЕС осуществляется целенаправленный переход к новому технологическому укладу. И в этом плане Европа позиционирует себя как мирового лидера.

Глобальным итогом этого позиционирования становится то, что даже такие «динозавры» угольной энергетики, как Китай, начинают выстраивать свою экономическую и техническую политику с поправкой на «зеленый» тренд (вместо того чтобы артачиться и объявлять альтернативную энергетику «ошибкой» - как делают у нас критики ВИЭ). Сегодня в Китае довольно активно развивается солнечная генерация, на долю которой приходится уже два процента в общем производстве энергии. Согласно планам, к 2050 году ее доля должна увеличиться в пять раз (до 10 процентов).

Полагаю, что указанный разворот в сторону «зеленых» технологий вряд ли стоит трактовать как дань моде или как результат популизма действующих руководителей, идущих на поводу у экоактивистов. Даже если экоактивисты столь удачно «гонят» волну, что вынуждают согласовывать со своими требованиями государственную техническую политику, этот фактор вряд ли стоит сбрасывать со счетов. Поэтому вопрос о том, в какую сторону следует двигаться нашей стране, вытекает из общей международной обстановки. Сегодня развитие ВИЭ – тема мирового значения. В этот тренд встраивается не только Европа, но и развивающиеся страны. Встраиваются, конечно, с разной скоростью, но само направление выглядит недвусмысленно. И здесь совсем не важно, вызвано ли оно реальными страхами перед глобальным потеплением или на то есть какие-то другие причины. Главное, что процесс запущен, и подкрепляется он не только заявлениями политиков, но и (как я указал выше) неустанной работой научной и инженерной мысли.  Шутка ли, когда с 1980 года себестоимость солнечных панелей снизилась примерно в три раза, и примерно в три раза вырос их КПД. Большое упущение российских скептиков состоит в том, что они за политическими декларациями не усматривают вот эту самую работу ученых и инженеров. Только при таком ограниченном ракурсе можно рассуждать о «страхе» западных руководителей перед экоактивистами. Однако истина заключается в том, что «зеленые» технологии, в первую очередь, отражают очередной этап научно-технического прогресса. По-моему, здесь это совершенно очевидно.

Андрей Колосов

На осеннем заседании Президиума РАН обсегодня, 26 ноября,  на осеннем заседании Президиума РАН обсудили текущее положение дел РФФИ и РНФ. Академик Валерий Анатольевич Рубаков предложил президиуму повторно обратиться в Правительство. Ранее, 14 октября Академия наук направила свое несогласие с реорганизацией фондов в Правительство.

«Мы имеем право пригласить организаторов реформы выступить и рассказать, как новая система будет действовать» - отметил академик Лев Матвеевич Зеленый.

Академик Юрий Юрьевич Балега предложил провести обсуждение этой темы на очередном заседании президиума, 10 декабря, совместно с организаторами реформы и руководством РФФИ. Участники президиума поддержали решение.

«Любое реформирование существенных элементов научной политики должно обсуждаться с широкой научной общественностью».

н напомнил, что в октябре РАН получила письмо из Минобрнауки о проекте реформы фондов, которую предполагалось завершить к 2022 году. В частности, министерство предложило на базе РФФИ создать российский центр научной информации. В него предлагалось включить также Всероссийский институт научной и технической информации РАН, Институт проблем развития РАН и научные библиотеки. Однако академия не согласилась с подобным реформированием РФФИ.

"В ответном письме в Минобрнауки президент РАН изложил позицию академии. Во-первых, РАН указывает на отсутствие обоснования необходимости слияния фондов. Во-вторых, каждый российский научный фонд важен, так как занимает свою нишу. В-третьих, РАН считает преобразование РФФИ в центр научной информации нецелесообразным. РАН также предложила организовать специальное совещание и обсуждение этой темы, однако министерство проигнорировало это обращение", - отметил Балега.

В повестке предстоящего заседания – доклады на тему «Ресурсная база наземных экосистем», итоги выборов и общего собрания членов РАН.удили текущее положение дел РФФИ и РНФ.

Ранее стало известно о планах реформирования РНФ и РФФИ. На заседании президиума РАН 10 сентября было высказано опасение, что РФФИ в результате реформы может быть расформирован. На следующий день Котюков заявил, что реформирование системы научных фондов призвано повысить их результативность и общую слаженность в работе, а также не исключил, что в результате перед фондами будут поставлены новые задачи.