С Big Data всё не просто

Сибирские учёные комментируют высказывания об информационных системах и центрах для работы с большими научными данными, прозвучавшие на последнем заседании Совета по науке и образованию при Президенте РФ.

– Глава РАН академик Александр Михайлович Сергеев заострил внимание на том, что Академия не может в полной мере выполнять возложенные на неё задачи экспертизы и прогнозирования без высокопроизводительных систем хранения и обработки информации, а ректор Московского госуниверситета им. М.В. Ломоносова Виктор Антонович Садовничий предложил создать такую систему единой, в национальном масштабе, на базе суперкомпьютера «Ломоносов». Эта проблема обсуждается не впервые, учеными разных регионов России, в том числе в «Науке в Сибири».

Действительно, работа с большими данными – это мировой тренд, который нельзя игнорировать. Но с Big Data всё не просто: прежде всего в плане сбора научных данных и поступления информации в открытый доступ. Центр информационных технологий и систем (ЦИТиС), который упоминал А.М. Сергеев, собирает материалы в виде научных отчётов и проектов научных исследований. Это документы, которые отображают – в выборочном и видоизмененном виде – ничтожно малую часть данных, которые генерируются или используются непосредственно в ходе исследований. Зачастую учёному не доступна исходная информация, полученная его коллегой буквально за стенкой, в соседней лаборатории. Эти ограничения сложились исторически, они порождены объективными условиями. 

Как мы прекрасно знаем, данные, появившиеся в ходе текущей работы, служат основой для публикаций, для чего проходят определённую селекцию. В статью попадает только то, что наиболее наглядно иллюстрирует полученный научный результат – новое явление, эффект, закономерность и так далее. Владение исходными данными позволяет, при этом, сохранять научный приоритет, что сдерживает их публикацию. Поэтому нет и эффективно работающих инструментов «обобществления» таких данных. В наиболее развитых странах ситуация начинает меняться, и первичная информация в форме наборов данных (DataSet) становится таким же общедоступным научным материалом для анализа, как и формализованная в виде статей, монографий, отчётов. Разумеется, речь идёт о стопроцентно открытых, гражданских исследованиях, а не «спецтематиках», но их результаты достаточно просто отделить. Например, на одном космическом аппарате данные с одного сенсора могут использоваться в открытых научных исследованиях, другие – ни при каких обстоятельствах, это устанавливается соответствующими ведомствами. Кроме того, на пути всей информации к открытому доступу стоит экспертиза. Однако нужно учесть, что в условиях экспоненциального роста объёмов научной информации реально качественная экспертиза становится осуществима только с использованием интеллектуальных компьютерных систем.

Для того, чтобы мы начали формировать массивы действительно больших научных данных, в научной повседневности необходима настоящая, без преувеличения, революция.

В идеале все инструменты научной работы – от установки класса мегасайнс до обычного электронного микроскопа или томографа – должны в автоматическом режиме направлять все получаемые на них данные в общие хранилища с общим (или «почти общим») доступом.

Это же касается областей знания, напрямую не связанных с приборной базой: в гуманитарной сфере, например, все новые данные могут немедленно оцифровываться, будь то археологические находки или произведения фольклора. Требуется соответствующая трансформация и действующей системы организации науки. Но только административными мерами вопрос управления научными данными, их систематического сбора и обобществления не решить, главные изменения должны произойти на уровне личности исследователя, его мотиваций и стереотипов поведения.

Впрочем, необходимые перемены могут происходить поэтапно. Так или иначе, через какое-то время идеология общедоступности большинства первичных научных данных должна воплотиться в реальность. В контексте этой, пока что воображаемой, реальности и следует рассматривать вопрос степени централизации систем работы с Big Data, поднятые Виктором Садовничим и Александром Сергеевым. Последний ссылался на опыт Японии – страны во всех смыслах компактной, и являющейся технологическим лидером, в том числе в области телекоммуникаций. В России высший уровень централизации – например, привязывающий всё и вся к «Ломоносову» – трудно осуществим и малоэффективен.

Буквально на днях состоялось первое заседание координационного совета про проекту Сибирского национального центра высокопроизводительной обработки и хранения данных (СНЦ ВВОД) в рамках «Академгородка 2.0». Был поднят вопрос об эффективности взаимодействия с ресурсами Москвы для обеспечения вычислений и хранения научных данных – и получил отрицательную оценку минимум по двум причинам. Во-первых, за эти ресурсы настолько высока конкуренция (прежде всего в центральной России), что поневоле вспоминаются давние «очереди на машинное время». Второе, что сильно мешает – ограниченность чисто технических возможностей.

Например, проектируемая Институтом ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН С-тау фабрика может генерировать до 9 гигабайт данных в секунду, что требует скорости передачи около 100 гигабит. Стогигабитных каналов в научной инфраструктуре России просто нет. Здесь, в новосибирском Академгородке, мы только планируем создать локальную сеть с такой пропускной способностью, ориентируясь на перспективу «2.0». У операторов дальней связи есть мощные каналы, но их использование требует серьёзных денег: канал ёмкостью 10 гигабит стоит порядка 500 000 рублей в месяц, а 100 гигабит будут стоить нелинейно дороже, так как эта пропускная способность уже на грани технологических возможностей операторов.

Наконец, на дальних расстояниях нарастают и другие технические проблемы, например, большие сетевые задержки передачи пакетов данных. Они возникают не столько по чисто географической причине, сколько за счёт активного оборудования между точками передачи и приёма (в нашем случае Новосибирском и Москвой).

Чем протяжённей дистанция, тем больше на ней единиц такого оборудования, каждая из которых увеличивает общую задержку.

Типичная сетевая задержка между нашими городами колеблется в диапазоне 50-100 миллисекунд, тогда как внутри сетей суперкомпьютерных и дата-центров она составляет микросекунды. Эти задержки мешают насытить даже ёмкие каналы, накладывая ограничения на реальную скорость передачи данных, в итоге и по сей день может наблюдаться ситуация, когда человек с чемоданом жёстких дисков летит в Москву, на тот же «Ломоносов», чтобы обсчитать свои данные.

Заметим, что всё вышесказанное относится к реалиям сегодняшнего дня, когда в общем (а также частично ограниченном) доступе находится малая толика данных, генерируемых всей российской наукой – академической, вузовской, отраслевой и прочей. Если же начнутся перемены, если объём размещаемой информации будет нарастать, нам не обойтись без региональных и макрорегиональных центров работы с Big Data, одним из которых должен стать СНЦ ВВОД.

Андрей Юрченко, кандидат физико-математических наук, заместитель директора Института вычислительных технологий СО РАН

Эксперименты, меняющие историю - 1

Современная наука во многом похожа на индустрию. Многомиллионные инвестиции на «входе», терабайты информации, обработать которую по силам лишь суперкомпьютерам, – на «выходе». Над решением научных задач трудятся группы исследователей, состоящие из десятков, а то и сотен человек (часто – имеющих весьма различную специализацию), а экспериментальная работа порой больше напоминает производственный конвейер, а не творчество. А само понятие «научный работник» сегодня относится к довольно многочисленной социальной группе.

Да и было бы странно, если бы наука не менялась вместе с развитием человечества в целом.

Но не стоит забывать слова английского ученого Роберта Бёртона (позже их приписали Ньютону): «Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов». И в основе многих сегодняшних блестящих результатов лежат открытия ученых прошлых веков. 

Тех, кому часто приходилось работать в одиночку, имея в распоряжении минимум аппаратуры, проводя расчеты на бумаге с помощью логарифмической линейки. Их эксперименты не могли похвастать масштабностью, но они были не менее смелыми и, при всей своей простоте, изящными и убедительными. Предлагаем вспомнить о некоторых из них. А начнем с Уильяма Гарвея, человека, объяснившего, как на самом деле работает сердце.

Сын английского купца в самом конце XVI века успешно заканчивает Королевский колледж Кембриджского университета и, став обладателем степени бакалавра по медицине, отправился повышать квалификацию в Падуанский университет, считавшийся тогда самой престижной медицинской школой Европы. Не удивительно, что с такой подготовкой Гарвей делает успешную карьеру врача. Дважды в неделю ведет прием в одной из лучших в то время больниц Лондона – лечебнице св. Варфоломея, а параллельно имеет постоянно растущую частную практику. Но в историю он вошел, прежде всего, не как блестящий врач (каковым он и был), а как ученый, один из основоположников физиологии и эмбриологии.

Главным объектом его научного интереса становится сердце. Для этого он постоянно вскрывает различных животных – собак, свиней, лягушек и крабов. Регулярно посещает анатомический театр, где будущие врачи на трупах постигали устройство человеческого организма. Ловит креветок, обитавших тогда в водах Темзы и имевших прозрачное тело, что позволяло наблюдать как работает сердце в живых организмах.

В медицине позднего Средневековья преобладала точка зрения Клавдия Галена (знаменитого врачевателя императоров и гладиаторов Римской империи) о том, что в организме есть два вида крови и для каждого существует своя сосудистая система. Одна состоит из печени и вен, а вторая – из сердца и артерий. Единственное место, где эти две разные системы сходятся друг с другом, утверждал римлянин, – сердце. Там, по его мнению, происходит насыщение венозной крови пневмой (воздухом), благодаря неким мельчайшим протокам между двумя частями сердца.

Иллюстрация из средневекового анатомического атласа, написанного на основе воззрений Галена «Чем больше Гарвей наблюдал за сердцами еще живых и мертвых организмов, тем сильнее сомневался в правоте системы Галена. Но, понимая, что устоявшиеся авторитеты подвергать сомнению чревато неприятностями, окружающим он объяснял найденные несоответствия тем, что со времен Галена человеческая природа, вероятно, могла измениться. И продолжал свои исследования.

Он обнаружил, что при наблюдении за работой сердца in vivo, два основных движения сердечной мышцы – систола (сердце сжимается) и диастола (сердце расширяется) – практически неразличимы. «Я не мог понять, когда и где происходит расширение и сжатие, по причине большой частоты движения, которое у многих животных происходит со скоростью блеснувшей молнии… Вдруг все меняется местами, и создается впечатление, что движения переходят одно в другое и становятся неразличимы», – писал он. 

Но Гарвей, как и положено ученому, воспринимал проблему не как непреодолимый барьер, а как задачу, требующую решения. Сердце движется слишком быстро для наблюдателя – значит, надо его замедлить. Сначала он стал изучать работу сердца у холоднокровных животных – рыб и рептилий. Их сердцебиение замедляется при охлаждении. Затем Гарвей обнаружил, что у теплокровных организмов происходит то же самое, но в предсмертном состоянии.

Постепенно принципы работы этого жизненно важного органа становились все понятнее и понятнее для исследователя. В частности, он смог поставить точку в споре между сторонниками Галена и его первыми критиками, утверждавшими, что никаких микроскопических проток между правой и левой долями сердца нет. Гарвей вскрыл сердце быка и, налив воду в его правую часть, показал, что в левую часть она не попадает.

Далее он поставил под сомнение и другой тезис Галена, о том, что кровь приводится в движение расширением сердечной мышцы («оживляемой попавшей в нее очередной порцией жизненного духа»). Это противоречило тому, что наблюдал Гарвей: при сжатии во время систолического цикла сердце становится бледнее, словно кровь покидает его, а вот стенки артерии, напротив, расширяются. Отсюда врач делал вывод – сердце своими сжатиями приводит в движение кровеносную систему, действуя по принципу насоса.

Однажды, проводя вскрытие, он нажал пальцем на левый желудочек, тот расширился и наполнился кровью, а ушко над ним сократилось. А мгновение спустя желудочек самопроизвольно сократился сам, вытолкнув кровь из камеры в артерию. То же самое произошло и с правой частью сердца. «Эти два движения – одно желудочка, а другое ушка – происходят последовательно, но таким образом, что между ними сохраняется определенная гармония, причем в каждый момент времени обнаруживается только одно движение», – пишет он в своем журнале наблюдений.

Для полноты картины отметим, что Гарвей не считал, что у сердца только одно предназначение – гонять кровь по сосудам. В духе своего времени, он полагал, что в теле происходят не только физические процессы, и определял сердце как «солнце микрокосмоса (организма)», а кровь – как духовную субстанцию, «инструмент небес». Однако этот некоторый мистицизм не мешал его исследованиям.

«Придает ли сердце ускорение крови, распределяя ее по телу, или добавляет ей что-то еще, например, тепло, дух, совершенство, – это вопрос будущего, который должен решаться на другой почве», – писал Гарвей, а сам сосредотачивался на наблюдениях за работой сердца.

Цитата выше – из работы Гарвея «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных» (Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus), опубликованной в 1628 году во Франкфурте. Небольшая по объему, она подвела итог двум десятилетиям его работы и представила экспериментальные доказательства сформулированной автором теории кровообращения. Эксперименты, описанные Гарвеем, довольно просты для воспроизведения, но при этом весьма убедительны и элегантны.

Показав наличие клапанов между левым желудочком и аортой, Гарвей доказывает: кровь по артериям может двигаться только в одном направлении, от сердца. Затем, вводя в вены длинный зонд, он убедился, что и по венам кровь двигается только в одном направлении, от органов к сердцу.

Что же происходит в самом сердце. Выше говорилось, как Гарвей доказал отсутствие «проток» в перегородке между частями сердца. Вместо этого он заговорил о легочной циркуляции крови. Эта идея высказывалась и ранее. Но ему первому удалось ответить на главный вопрос: если правая часть сердца прокачивает кровь в легкие, откуда потом она через левую часть сердца поступает в органы, то что происходит с артериальной кровью, когда она прибывает в пункт своего назначения, и откуда постоянно берется венозная кровь.

Иллюстрация из работы Гарвея про систему кровообращения «По Галену» все объяснялось довольно просто: оба вида крови образуются из нашей пищи, а расходуются на рост и движения тела. Измерив величину систолического объёма, частоту сокращений сердца и общее количество крови в теле овцы, Гарвей доказал, что за 2 минуты вся кровь должна пройти через сердце, а в течение 30 минут через него проходит количество крови, равное весу животного. Отсюда следовало, что, вопреки утверждениям Галена о поступлении к сердцу всё новых и новых потоков крови от вырабатывающих её органов, кровь возвращается к сердцу по замкнутому циклу.

Далее он предложил всем сомневающимся самим убедиться в его правоте. Плотно перевяжите верхнюю часть руки, писал Гарвей. Выше повязки, в той части, что направлена к сердцу, артерия надуется, а ниже, по направлению к кисти, набухания не произойдет. В то же время кровь в венах ниже повязки, столкнувшись с препятствием, приведет к их напряжению, а вены выше повязки станут мягкими.

Несмотря на то, что опыты Гарвея было не трудно воспроизвести, а его аргументация была очевидна и логична, он столкнулся со шквальной критикой со стороны приверженцев Галена. По его собственному определению, оппоненты напоминали ему «злобных собак» и утешало лишь то, что «они не кусались, не могли заразить своими насмешками и не по их зубам были кости и мясо истины».

Но время расставило все по своим местам. Еще при жизни Гарвея его правоту признали такие авторитетные ученые, как Декарт и Жан Пеке. Ему удалось сначала получить покровительство и поддержку в изысканиях со стороны короля Карла I, который назначил его своим лейб-медиком в 1631 году, а затем – пережить смутные годы гражданской войны в Англии, когда его царственный покровитель был казнен, и уже при Кромвеле завершить работу по эмбриональному развитию беспозвоночных и позвоночных животных, ставшую мощным стимулом к развитию теоретического и практического акушерства.

Ну а эксперимент с рукой, описанный Гарвеем, легко воспроизвести даже в домашних условиях, в качестве иллюстрации для объяснения подрастающему поколению, как работает наша кровеносная система.

Артём Груздев

Научные «Звезды Сибири»

Награду получили четверо представителей Сибирского отделения Российской академии наук: заместитель председателя СО РАН научный руководитель института теоретической и прикладной механики им. А.С. Христиановича СО РАН академик Василий Михайлович Фомин, научный руководитель ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» академик Николай Александрович Колчанов, директор Института катализа СО РАН им. Г.К. Борескова академик Валерий Иванович Бухтияров и заместитель директора Национального медицинского исследовательского центра имени академика Е.Н. Мешалкина член-корреспондент РАН Евгений Анатольевич Покушалов.

Торжественную церемонию открыл губернатор Новосибирской области Андрей Александрович Травников, подчеркнув, что «Настоящий лидер, победитель — это человек, который может сочетать талант и трудолюбие. Сегодня среди лауреатов этого конкурса именно такие люди: талантливые, упорные, иногда даже упрямые, заслуженно вызывающие наше восхищение, уважение и восторг».

Премия «Лидеры сегодня» учреждена в 2015 году журналом «Стиль» (в мае 2018 года название сменилось на Leaders today. —  Прим. ред.) и называлась «Звезды Сибири». Согласно информации на сайте журнала, награда вручается выдающимся людям науки, бизнеса, культуры и спорта — всем тем, кто своим трудом и профессионализмом вносит вклад в развитие Сибирского региона и общества.

Среди лауреатов премии прошлых лет  — директор Института ядерной физики  им. Г.И. Будкера СО РАН академик Павел Владимирович Логачев,  заведующий лабораторией проблем тепломассопереноса Института теплофизики СО РАН (директор ИТ СО РАН с 1997 по 2017 год) академик Сергей Владимирович Алексеенко, научный руководитель Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН академик Николай Петрович Похиленко, директор Сибирского федерального научного центра агробиологии РАН академик Николай Иванович Кашеваров,  директор Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН академик Александр Васильевич Латышев,  директор Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН доктор физико-математических наук Сергей Александрович Головин, директор Государственной публичной научно-технической библиотеки СО РАН кандидат технических Андрей Евгеньевич Гуськов. 

Космос становится ближе

«К чему тратить эти миллиарды – лучше бы что-то полезное сделали на Земле?», – возможно, именно так рассуждает неискушенный обыватель, услышав  сообщение об очередных  планах по покорению внеземного пространства. В наши дни запуски космических аппаратов уже не впечатляют так, как это было полвека назад. Орбитальные станции, например, стали в какой-то мере обыденностью, и иногда невольно возникает вопрос о целесообразности их существования. В самом деле: чем таким полезным они там занимаются, чтобы тратить на это всё огромные деньги? Сопоставимы ли затраты с практическими результатами? Насколько обременительны космические программы для государственной казны?

Между тем за последние десятилетия создана серьезная космическая инфраструктура, без которой современной цивилизации просто не обойтись. Как отмечал в одной из своих книг знаменитый американский футуролог Элвин Тоффлер, прорыв в космос уже трансформировал многие аспекты нашей повседневной жизни. Одна только спутниковая индустрия оценивается в 100 миллиардов долларов. Искусственные спутники связи, спутниковое телевидение, глобальная система навигации – вот те фрагменты космической инфраструктуры, прямо влияющие на современный уклад. Как заметил Тоффлер, каждый раз, когда мы пользуемся банкоматом или телефоном, то прибегаем к услугам технологии, базирующейся в 12 тысячах миль от Земли. Точно так же каждый пациент, пользующийся кардиостимулятором, обязан людям, которые трудились на орбите.

Казалось бы, какая может быть связь между космическими исследованиями и вопросами здравоохранения? Многим из нас такое вообще не приходит в голову. Тем не менее, современная медицина очень сильно связана с космическими достижениями.

«250 тысяч жертв почечной недостаточности в США, которые выживают сегодня благодаря диализу, обязаны в определенной мере НАСА и его астронавтам», – пишет Тоффлер. Дело в том, что химический процесс выведения токсичных веществ из жидкости был разработан как раз космическим агентством и сегодня помогает спасти жизнь тысячам пациентов.

Компания «Стелсис», используя технологию, лицензированную НАСА, работает над системой диализа для людей с почечной недостаточностью.

Этим примером связь космических исследований с медициной не исчерпывается. Новые космические исследования могут в перспективе помочь при лечении опухолей мозга, слепоты, остеопороза и других заболеваний, на борьбу с которыми ежегодно уходят миллиарды долларов.

Еще один показательный пример. Европейские медики провели испытания сердечного клапана, в основу работы которого положен принцип заправки двигателей космического «челнока». Но и это еще не всё. Специальный «биореактор», созданный для искусственного выращивания клеток в условиях космоса, теперь исследуется в научных лабораториях для создания искусственного человеческого сердца. Как отмечает Тоффлер, «нечто подобное происходит с лечением слепоты, потери конечностей, почечной недостаточности из-за диабета – болезни, которая ежегодно обходится бюджету США примерно в 132 миллиарда долларов и которая становится всё более распространенной по мере старения населения».

Другое, чисто «земное» приложение для космических аппаратов – мониторинг состояния окружающей среды. Так, с помощью специальных инструментов, установленных на борту космических кораблей, можно отслеживать перемещение туч дыма во время сильных пожаров на территории США, Канады, Скандинавии и других стран. Совместный проект Бразилии и НАСА отслеживает экологические изменения в бассейне Амазонки, влияющие на климат нашей планеты. Точно так же НАСА измеряет скорость таяния ледяных шапок на обоих полюсах.

Еще одна область применения космических аппаратов – навигационная система GPS. Эта система используется не только для синхронизации голосов при телефонной связи. Ее можно эффективно использовать для профилактики террористических актов, определяя координаты подозрительных контейнеров. Точно также можно отслеживать перемещение любых товаров – вплоть до пакетов с продуктами питания, своевременно извещая о том заказчиков.

Таким образом, космические программы не являются обузой для государственных бюджетов (как это может показаться на первый взгляд).

Тоффлер приводит данные Исследовательского института Среднего Запада, согласно которым каждый доллар, вложенный в НАСА, добавляет девять (!) долларов в ВВП Соединенных Штатов. Научная деятельность в космических отраслях обеспечивает прибыль по инвестициям в 43 процента.

На сегодняшний день эти цифры могут устареть, однако они наглядно свидетельствуют о том, что затраты на космические исследования уже с лихвой окупились. Причем, пока человечество использует для своей пользы лишь незначительную долю потенциала космической деятельности.

Учитывая, что в космические программы начинают включаться частные компании (возьмем хотя бы компанию SpaceX Илона Маска), орбитальная инфраструктура будет и дальше развиваться и в конечном итоге станет играть в земных делах не меньшую (а может, и большую) роль, чем наземные коммуникации. Благодаря удешевлению космических запусков к этому делу начнут активно подключаться и страны третьего мира, отправляя в небо десятки искусственных спутников. Сегодня в космических программах участвует более 50 стран, и в будущем стоит ожидать новых членов этого «космического клуба». Тоффлер отмечает, что даже такие страны, как Алжир, Пакистан и Нигерия уже закупают микроспутники весом  менее 100 фунтов, запуск которых в десятки раз дешевле по сравнению с запуском обычных спутников. При этом производители обещают в течение ближайшего времени создать спутник размером не больше кредитной карточки.

Уменьшение размеров и стоимости космических аппаратов обеспечат доступность не только для бедных стран, но также для среднего бизнеса, неправительственных организаций, отдельных групп и даже для отдельных людей. Интересно, что в 2004 году 26 компаний соперничали за право стать первой частной фирмой в мире, которая построит трехместный космический корабль и запустит его на околоземную орбиту, повторив запуск через две недели.

Таким образом, заключает Тоффлер, «детские шаги» человечества в космическое пространство уже создают значительные стоимости на Земле (именно на Земле), причем в масштабах, о которых прежде можно было только мечтать. И это только начало… 

Олег Носков

Хроники третьего «Слета просветителей»

Просветители и государство

В России есть живая экосистема популяризаторов и просветителей. На ее развитие сильно влияет государственная политика через профильные ведомства вроде Академии наук, Министерства науки и высшего образования, Министерства просвещения, Министерства здравоохранения, госкорпораций и институтов развития. Иногда взаимодействие с ними бывает удачным, но чаще обе стороны недовольны друг другом, потому что между ними существует ряд противоречий. Как их преодолеть? Это стало темой панельной дискуссии «Государство и сообщество популяризаторов: большие иллюзии или большие возможности?». В ней участвовали вице-президент Российской академии наук Алексей Хохлов; член-корреспондент РАН, зав. лабораторией внегалактической радиоастрономии Астрокосмического центра ФИАН и лабораторией фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ Юрий Ковалев; профессор РАН, вед. науч. сотр. ГАИШ МГУ Сергей Попов; канд. биол. наук, вед. науч. сотр. Института биофизики СО РАН, руководитель группы научных коммуникаций Красноярского научного центра СО РАН Егор Задереев; генеральный директор Ассоциации Science Slam Россия Арина Пушкина. Итоги дискуссии подводит ее модератор, научный обозреватель ОТР Ольга Орлова.

Ситуация противоречивая. С одной стороны, площадки университетов, академических институтов и школ — это государственные ресурсы. Большинство ученых, студентов и педагогов, которые занимаются просветительской деятельностью, получают зарплату из госбюджета. С другой стороны — взаимодействие с чиновниками обрастает всё бо́льшими сложностями и рисками. Поэтому многие популяризаторы предпочитают следовать принципу «если можешь обойтись без государства, обойди его».

Краудфандинговая модель финансирования, личные связи с предпринимателями, безвозмездная помощь коллег и волонтеров, развитие цифровых технологий позволяют самому сделать ролик, договориться о бесплатной площадке в кафе и решить многие другие проблемы, с которыми раньше сдавались на милость начальству.

Тем не менее никакой масштабный проект, особенно если он рассчитан на школьный возраст, без взаимодействия с властью сегодня невозможен, это понимают все. В исследовательских институтах, вузах и школах пропускные режимы, поэтому без согласования со службами безопасности и департаментами никакая массовая просветительская акция не проходит. Игнорировать бюрократию и жить в параллельном мире не получается, даже если очень хочется.

Делегаты «Слета» отмечали, что во многих регионах местные министерства науки и образования не разделены, и у чиновников нет указаний популяризировать науку, а повышать патриотическое и нравственное воспитание есть. Им также выгоднее отчитаться за участие в федеральном мероприятии вроде Всероссийского фестиваля «Наука 0+», не поддерживая местный фестиваль науки.

Кроме региональных особенностей (а ситуация в Красноярске и Краснодаре, как описывали участники дискуссии, разная), есть и общие проблемы — законодательные ограничения по возможностям бюджетной поддержки, предоставления помещений, крайняя неоперативность реагирования и негибкость в принятии решений, множественные согласования… Сергей Попов привел такой характерный пример: к нему обратились представители мидовской организации Россотрудничество с просьбой прочитать бесплатно цикл лекций в разных странах, так как в почти сотне стран имеются представительства Россотрудничества — Русские дома. После того, как ученый согласился, чиновники предложили ему самостоятельно оформить для себя обычную туристическую визу (с перспективой долго объясняться при въезде в чужую страну, какова же истинная цель его поездки). 

В последние годы появился еще один тревожный симптом. Клерикализация и политизация власти на всех уровнях приводит к тому, что идеологические взгляды участников «научных боев», лекторов или научных журналистов становятся важны, когда госструктуры решают вопрос о поддержке того или иного проекта или конкретного просветителя. Лояльность к действующей власти конкретного популяризатора становится лакмусовой бумажкой, после которой либо следует одобрение, либо нет. Это заметно, когда речь идет о награждении премиями или допуске к большой аудитории.

Самое обидное, что среди участников дискуссии не было ни одного чиновника в чистом виде, потому что вице-президент РАН Алексей Хохлов сам не только представляет Академию, но и много лет организует университетский фестиваль «Наука 0+», поэтому все возможности ограничения государственных органов знает не хуже остальных участников «Слета». А чиновников, которые бы не имели отношения к науке и с кем обычно и возникают наибольшие проблемы при реализации проектов, на «Слет» как раз зазвать не удалось — ни представители Миннауки, ни Минздрава не откликнулись на приглашение организаторов. Поэтому всё свелось к тому, что с государством дело иметь не хочется, а нужно. И единственный способ это делать — искать Homo sapiens среди чиновников и взаимодействовать лично с ними. А это задача локальная. И как ее решать, каждый думает сам.

Мы же в России живем…

Егор Задереев и Борис Долгин Егор Задереев, канд. биол. наук, вед. научн. сотр. Красноярского научного центра СО РАН:

В субботу в Москве прошел третий «Слет просветителей». На первом, два года назад, я был. Прошлогодний, запомнившийся многим эпическим вбросом Виктора Вахштайна, — пропустил. Что запомнилось, понравилось/не понравилось в этот раз.

Стартовая дискуссия о взаимодействии популяризаторов с государством, в которой, собственно говоря, и я принимал участие. До начала дискуссии в закрытом чате спикеров всплыл расхожий лозунг: «Главное, что должно делать государство, — не мешать просветителям». Впрочем, в первой же реплике Сергей Попов этот лозунг в каком-то смысле дезавуировал: «Государство так или иначе задействовано во всех просветительских активностях, если на вашем мероприятии выступает спикер, то его труд чаще всего был оплачен государством. Да и сам Слет“ проходит в „Точке кипения“ Агентства стратегических инициатив, а все институты развития — это государство».

Формально единственным представителем государственных институций был вице-президент РАН Алексей Хохлов. Так что во многом круглый стол свелся к дискуссии, что может дать популяризаторам Академия наук и что они могут получить от нее.

Не могу сказать, что участникам удалось прийти к какой-то внятной повестке. Предложения Алексея Ремовича использовать площадки Академии, а также писать письма в поддержку популяризаторов большого энтузиазма не вызвали. С другой стороны, а чего другого стоит ждать просветителям от Академии? Институты РАН живут своей независимой жизнью — бюджет идет из министерства, каждый руководитель волен сам решать как ему/ей расходовать средства. Если РАН получит дополнительные средства на популя­ризацию, которая войдет в госзадание Академии, тогда можно рассчитывать на какие-то понятные активности — производство контента, офлайн- или онлайн-акции.

Алексей Хохлов, Андрей Заякин и Юрий Ковалев Вопрос, как это будет организовано. Вряд ли Академия наук сможет создавать площадки, которые будут конкурировать по форме, да и по содержанию с уже существующими. Остается внешний заказ. В этой ситуации — мы же в России живем — будет очень важно выстроить какую-то внятную долгосрочную линию и избежать коррупции. Разовые «закупки» популяризаторских услуг могут оказаться бессистемными, а конкурсы можно делать так, что деньги получат «нужные» люди. В общем, деньги на популяризацию по факту — новая головная боль для Академии. Рынок форматов и услуг настолько развит, что аккуратно встроиться в него будет сложно.

Из других, общих впечатлений. «Слету» (а скорее всему сообществу) не хватает методологической базы. За последние несколько лет научная коммуникация в России стала профессиональной сферой деятельности. В ИТМО открылась магистратура по научной коммуникации, в ВШЭ ведутся сильные социологические исследования. Профессиональный исследовательский блок в программе «Слета» практически не был представлен.

Запомнилась серия коротких десятиминутных выступлений об удачах/неудачах просветителей за прошлый год. Лучший плюс — Василий Ключарёв из ВШЭ как эксперт на ТВ-шоу «Удивительные люди». «Лучший» минус — проект «Пинта науки» и их неуклюжий заход в регионы без учета местной специфики.

Финальную дискуссию дня «Убеждения и вера: как мы выбираем мишени?» переварить было сложно. 12 часов в душном помещении давали о себе знать. Стоит отметить высказывания Александра Сергеева об этической стороне просвещения: «Мы хотим менять установки людей, тем самым берем на себя право решать, что с нашими установками их жизнь станет лучше, но это не очевидное утверждение».

С мыслями о том, что всего должно быть в меру, в том числе и желания сделать этот мир лучше, участники двинули на after-party.

Не могу не отметить титаническую работу организаторов. В целом всё было на высоте — от системы регистрации (хоть она и сбила многих с толку) до детальных разъяснений в почтовых рассылках, что, где, куда и как. Спасибо! Надеюсь, через год у сообщества просветителей будет очередной «Слет».

Этот отзыв был опубликован в «Фейсбуке» и получил несколько содержательных комментариев. Приводим самые интересные и важные.

Нина Садыкова: Может, я не права, но от РАН (и как организации, и как профессионального сообщества) «популяризаторы» ждут отнюдь не площадок или создания собственных просветительских проектов и даже не писем поддержки (хотя они могут быть локально полезны), а научной экспертизы существующих проектов и какой-то стратегической методической поддержки для институтов: провести открытую ревизию ассоциированных с институтами просветительских проектов, выявить те практики, которые реально работают, выпустить и озвучить на Общем собрании методические рекомендации (не директивы, боже упаси) для научных организаций, сформулировать и сделать доступной хотя бы для институтов (а лучше для всех) коммуникационную стратегию РАН. Не это ли работа для вновь созданной комиссии? Уж точно не самим идти лекции читать или сайты делать.

Виталий Егоров: Господдержка популяризации целесообразна только в отношении научной деятельности со стороны участников этой деятельности. То есть платить надо не популяризаторам, а ученым, чтобы они занимались популяризацией. Банально сделать популяризацию легитимной и штатной деятельностью ученого, а не хобби.

Борис Долгин: В целом согласен, но научком — как и любая практическая сфера — будет всегда иметь сопоставимую ценность наблюдений инсайдеров и исследований профессионалов в неких дисциплинах. В этом смысле социолог науки Катерина Губа и практик Пётр Талантов были вполне сопоставимо ценны.

Наличие магистратуры — дело важное и хорошее, но и ее программу и конкретные навыки, преподаваемые там, нужно апробировать в профессиональном сообществе. И подобные программы подготовки всегда будут лишь одним из источников пути в профессионалы.

Площадка для самозанятых?

Александр Сергеев, научный журналист, член Комиссии РАН по борьбе с лженаукой:

На третий год «Слет просветителей», организуемый фондом «Эволюция», более или менее определился со своей нишей — это внутренняя конференция-тусовка для сообщества людей, которые занимаются популяризацией науки в формате волонтерства, самозанятости или стартапов, т. е. как личным, а не институциализированным проектом. Площадка «Слета» дает участникам ежегодное место для знакомства, обмена опытом и рефлексии своей деятельности.

Наиболее важной в этот раз была первая экспертная панель о взаимоотношениях вольных популяризаторов с государством и РАН. Правда, важность ее носила специфической характер, поскольку для большинства присутствующих вряд ли прозвучало что-то новое. Однако в качестве одного из экспертов был приглашен вице-президент РАН А. Р. Хохлов, на днях возглавивший новоучрежденную Комиссию РАН по популяризации науки. На «Слете» он в течение двух часов был экспонирован под живой идейный и эмоциональный фон просветительского сообщества. Думаю, экспертам и слушателям удалось в его лице донести до РАН тот месседж, который в начале лета на рановском круглом столе с популяризаторами практически утонул в потоке саморекламы крупных проектов. Стало также понятно, что Академия пока не знает, как ей взаимодействовать с неформализованным просветительским сообществом.

Наиболее интересными и ценными для участников были те выступления, в которых люди делились лично выстраданным опытом. Я бы особо отметил мастер-класс Аси Казанцевой по написанию научно-популярных книг и доклад Петра Талантова о негативных аспектах пропаганды науки. В то же время были выступления (особенно из числа коротких), которые смотрелись как что-то среднее между саморекламой и отчетным докладом. На некоторых мероприятиях (в частности, в заключительной панельной дискуссии об этике популяризации) отчетливо чувствовалась попытка дать ответ на возмущение, вызванное в сообществе докладом Виктора Вахштайна на прошлогоднем «Слете». Хотя элементы этого ответа явно созревают, в целом он еще не сложился, и, возможно, поэтому «Слету» несколько недоставало яркости и провокационности.

Технически «Слет» организован просто на ура — очень четко и в то же время ненавязчиво. Однако в содержательном плане ему еще есть куда расти. Надеюсь, что к следующему году градус дискуссии удастся поднять. При этом было бы очень здорово придумать, как «Слету» занять позицию над конфликтами и расколами, сотрясающими последнее время научно-популярное поле. Также, возможно, было бы полезно, чтобы площадка «Слета» вышла за рамки по­учительных докладов и дискуссий и стала своего рода ярмаркой идей с перспективой рекрутинга авторов в развивающиеся проекты. Это могло бы открыть перед «Слетом» новые перспективы.

Ворчуны и «борцуны»

Андрей Заякин, Максим Борисов и Борис Штерн Максим Борисов, выпускающий редактор ТрВ-Наука:

«Что остается, когда съедена банка варенья? Что останется, когда спета песня?» От «Слета просветителей» осталось много фоточек и головная боль: как раскрутить коллег на публичные, но при этом содержательные отзывы?

Не все из нас большие поклонники всяких мероприятий, да мы всё больше за компьютерами, каждый на своей жердочке, но многие «приобщенные» смогли хотя бы пролетом побывать на всех трех «эволюционных слетах» за три года. Про первый рассказывать было проще — благодаря его несомненной новизне; второй не давал о себе забыть сразу из-за занятных скандальчиков, третий до такой же скандальности, увы, не дорос, и вот уже спустя неделю респонденты от отзывов увиливают — эх, надо было «брать быка за рога» прямо в день «Слета», как и поступили авторы ролика от «Архэ» (кстати, всячески советуем посмотреть).

Пожалуй, еще в первые приезды появилась мысль, что организаторы всерьез стараются привить какую-то новую модель объединяющего мероприятия, направленного не на аморфную внешнюю массовую аудиторию мирных слушателей и не на сугубо внутренний междусобойчик-фуршет для избранных. Здесь нечто иное, когда пропуском в сообщество служит готовность тратить свои силы не некие возвышенные общеполезные действия (или хотя бы на какое-то время проникнуться всеми этими идеями и обещать себе, что с понедельника примкнешь к «сообществу просветителей»).

Странность тут в довольно сложном (испытываемом мной лично) чувстве — какая-то неловкость за излишнюю специализированность и «некрылатость» — в данном случае занятия всего лишь редактора и новостника, так сказать, «встроенного в процесс винтика», — сомнительный пропуск в крылатое сообщество с эмблемы. Такие чувствуют себя чужими на этом празднике «мастер-классов», когда даже не приходит в голову то, что всем этим вдохновенным людям (в числе которых и доктора наук, и студенты), — ринуться куда-то в провинцию, чтобы что-то там затевать, организовывать, выступать, нести свет…

Зачем же являться на такие тусовки? Лекции можно послушать и в записи, вопросы задать через «Фейсбук»… Очевидно, всё это для того, чтобы с кем-то «развиртуалиться», а с кем-то уже хорошо знакомым почирикать (отковыряв его от других страждущих) — с кем не назначишь простой встречи, тем более, если человек прибыл издалека, подгадав вот к такому-то событию.

…А пока «спикеры», не моргнув глазом, вводят в оборот новые «птичьи» словечки, и все сразу с готовностью повторяют вслед за ними, не морщась: «кейс-сессии», «дискуссионные панели», «нетворкинг» — и я уж не говорю о только-только начавших перевариваться где-то внутри наших желудков «научных коммуникаторах». Чувство приобщения, свои игры, да…

Первая панельная дискуссия вроде бы «чиркнула» по какому-то краю («ездить за рубеж за государственный счет, чтобы посмотреть шпили…») и не без изящной издевки (всё ж тут наши чудо-лекторы и ведущие-профессионалы) ушла в нужное безопасное русло — «кровь ушла в землю, там, где она пролилась, уже растут виноградные гроздья»: люди и государство — братья-сестры, все мы немножко государственники, и настоящего Просвещения (как и Науки — у нас, по крайней мере) без государства не бывает. Ну, понаскакивали еще для порядка на простодушно подставившегося вице-президента РАН Алексея Хохлова — и тут же выпустили из когтей, почти и не потрепанного. Все мы всё понимаем, и подними белый лист бумаги — всё, что нужно, «коммуникаторы» сами прочтут.

На этом «разбор полетов», конечно, не закончится. И если прежде «слетались» на несколько дней, то теперь на один, не менее насыщенный, — даже его отсидеть с непривычки сложно. Кто-то перелетает еще куда-то, кто-то, наоборот, прибывает, еще полный сил и интереса. Самые мудрые либо залетают меньше чем на час, либо появляются в разных временных промежутках, разделенных часами небытия, — в Москве еще какие-то важные мероприятия.

В последний момент, со всеми уже распрощавшись, вдруг задерживаюсь на мастер-класс Аси Казанцевой, которая «птенчиков» учит тому, как издать свою первую научно-популярную книгу. Ей поддакивает из первых рядов Павел Подкосов из «Альпины». Про себя думаю, что про издание книг и прочего должен знать достаточно — со всех сторон этого процесса, — но всё же остаюсь за компанию с другими и узнаю-таки нечто новое: начинающему автору проще встроиться в какую-то активно развиваемую издательством серию… Задумался.

А вот о чем я задумался уже по дороге домой. Кто-то весьма метко заметил: «Список френдов состоит из тех, с кем пока не успел поссориться». Во времена Интернета приходится учиться новому искусству: ругаться и спорить без злобы, так, чтобы не разбежаться навсегда и бесповоротно по разным краям виртуального пространства. В «реале» люди как-то еще мирятся даже после того, как начистят друг другу рыло, — встречаются в подъездах и на улицах, трутся спинами в транспорте или в курилках.

В Интернете, конечно, гораздо проще избегать «токсичных» людей — и это правильная тактика, разумеется, еще с ними можно и вовсе не ссориться, заранее разбегаться при первых позывах устроить хорошую свару, стерев написанные было в чате буквы…

Тем временем «тусовка» на том же «Слете», как и в самом Интернете, кажется, становится мало-помалу всё более монохромной — от кого-то уже даже не ждешь, что еще раз появится…

Теперь, как мнится, не только государство, но и заматеревшие «просветители» начинают сторониться полезных когда-то «борцунов», чувствуют, как веет от них неприкаянностью. Скажем, истории со списанными диссертациями или гомеопатами — те еще «кейсы», когда для РАН «токсичным борцуном» может оказаться собственная комиссия…

Казалось, мы сами не такие, но вот уже коллеги на «панели» синхронно качают головами: дурно, мол, заниматься «борьбой», хорошее дело «борьбой» не назовут… Стая улетит — и останешься крайним, коготок-то застрял.

А по-моему, прекрасно, когда люди такие разные, не только по убеждениям, но и по темпераменту. Кто-то получает искреннее удовольствие от адреналина в крови, у кого-то даже победа не в радость из-за конфликта и сочувствия к проигравшему. Нужно лишь поддерживать друг друга, не стричь всех под одну гребенку. Пусть каждый подбирает дело себе по плечу и по темпераменту. Кто-то просвещает, кто-то книги издает, кто-то борется.

Неоконченная приветственная речь

Борис Штерн, главред ТрВ-Наука:

Мне выпало приветствовать участников «Слета просветителей» от имени совета фонда «Эволюция». Вслух сказано примерно следующее:

Этот «Слет» состоялся благодаря краудфандингу, благодаря многим людям, внесшим свою скромную лепту. Кроме того, фонд «Эволюция» получил небольшой президентский грант, а также, как и многие хорошие начинания, был поддержан Дмитрием Борисовичем Зиминым. В этом зале многие тем или иным образом получили его поддержку, а наш «Троицкий вариант» без нее вообще не выжил бы, так что поблагодарим Дмитрия Борисовича еще раз. Но без поддержки множества добровольцев «Слет» всё равно бы не состоялся. Добровольцы поддержали форум волонтеров — это правильно. Волонтерские движения — это то, из чего может здесь в наше время вырасти нормальное будущее. Лично я надеюсь только на это. Главное, чтобы движение просветителей и дальше оставалось волонтерским. Я имею в виду не финансовый аспект, а стиль, дух. Главное — не превращаться в ремесленников.

Что не было сказано? За что мы боремся? Меня приводят в уныние мечты о тиражах и огромной аудитории. Всё равно никто из нас по этим параметрам не сможет тягаться с Донцовой и условным Малаховым. Если наша цель — повлиять на среду обитания, сделать ее чуть более вменяемой, рациональной и человечной, надо задвинуть подальше всяческую конъюнктуру и PR-приемы. Главный вопрос: нам есть, что сказать нового и своего? На этот вопрос каждый отвечает сам для себя. Я думаю, если наука вызывает у человека удивление и восхищение, то он в конце концов найдет, что сказать, и научится говорить. Только с таким подходом движение просветителей сможет стать культурным явлением, влияющим на жизнь в далекой перспективе.

Автоматика для цехов и проспектов

В Институте автоматики и электрометрии (ИАиЭ) СО РАН прошло совещание по вопросам внедрения разработок института в реальном секторе экономики. Организатором мероприятия выступил департамент промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска. В своем приветственном слове начальник департамента Александр Люлько рассказал, что его ведомство запустило целую серию подобных встреч, которые проходят поочередно, то на территории одного из научных институтов Академгородка, то на площадке одного из промышленных предприятий Новосибирска. По мнению организаторов, такой формат обеспечивает более конкретный и эффективный режим взаимодействия производственников и ученых. Ранее такие встречи-совещания по инициативе департамента прошли в Институте физики полупроводников и на заводе «НЗХК».

– Помимо развития деловых контактов между институтами и предприятиями, мы заинтересованы во внедрении современных технологий в городское хозяйство, для этого нами разработана масштабная программа «Умный Новосибирск»,– подчеркнул Люлько. – Поэтому на такого рода встречах присутствуют и руководители профильных подразделений мэрии. С первыми результатами этой программы горожане уже смогли познакомиться. Например, в центре города появились «умные остановки», а в одной из новосибирских школ устанавливается система отопления при помощи теплонасосов. Для развития «умных» технологий нам не обойтись без разработок Института автоматики и электрометрии. 

В работе совещания, помимо руководства департамента, приняли участие директор Института автоматики и электрометрии (ИАиЭ) СО РАН, чл.-корр. РАН Сергей Бабин, заведующие ряда лабораторий ИАиЭ, руководители промышленных предприятий Новосибирска: ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», Филиал ПАО «Компания «Сухой» «НАЗ им. В.П. Чкалова», ФГУП ПО «Север», ПАО «НЗХК», АО "НПП «Восток», АО «Новосибирский приборостроительный завод». Особое внимание на совещании уделялось вопросам загрузки оборонных предприятий гражданской продукцией.

– Уникальность нашего института заключается в том, что мы одновременно работаем в области оптических и информационных технологий, – отметил Сергей Бабин. – Оба этих направления принадлежат к трендам, определяющим развитие мирового промышленного производства. А их объединение в рамках одного конечного продукта открывает принципиально новые возможности.

Ученые Института автоматики и электрометрии представили сразу несколько продуктов и технологий, которые могли бы вызвать интерес у новосибирских производителей Ученые Института автоматики и электрометрии представили сразу несколько продуктов и технологий, которые могли бы вызвать интерес, как для выпуска новых видов продукции, так и в плане внедрения для повышения эффективности действующих производственных линий. Речь шла об управлении в робототехнических системах, об аэрокосмическом мониторинге территорий, об оптоволоконных лазерных и сенсорных системах, о технологиях лазерного формообразования и других внедряемых разработках.

Заведующий лабораторией нечетких технологий, к.т.н. Константин Котов рассказал о проделанной работе над автоматизированной системой диспетчерского управления движением поездов метрополитена. В числе других разработок его коллектива – стенд полунатурного моделирования систем автоматического управления беспилотниками, автоматизированные системы управления в робототехнических системах.

Институт выступил головным разработчиком систем мониторинга состояния зданий со сложной топологией (где необходим постоянный контроль несущих конструкций), таких, как башни Академпарка и стадион «Заря». И теперь, используя полученный опыт, его сотрудники готовы развивать его в других, еще более сложных системах мониторинга состояния сложных инженерных объектов – мостов, электростанций и др.

– Наша цель – создание так называемых технологий полного цикла, начиная со стадии НИР и до создания готового к внедрению продукта, – рассказал, подводя итоги презентационной части, Сергей Бабин. – Для этого мы ставим задачу организации соответствующей инфраструктуры, которая позволит быстро создавать новый продукт с заданными характеристиками. Такая платформа описана в формате Центра оптических, информационных технологий и прикладной фотоники, была нами представлена в рамках  программы «Академгородок 2.0».

Впрочем, надеясь на федеральное финансирование, коллектив Института ведет поиск потенциальных партнеров и в других направлениях. ИАиЭ уже является профильным институтом для научного обеспечения программы «Умный город» в Новосибирске. А по итогам этого совещания ученые надеются на появление новых совместных проектов и с новосибирскими предприятиями (благо, успешный опыт такой работы у Института автоматики и электрометрии уже есть).

Георгий Батухтин

40 достижений современной России

Области человеческой деятельности, в которых Россия входит в пятёрку лучших: 

1. Сельское хозяйство. В 2010-е гг. Россия вернула себе позицию крупнейшего сельхозэкспортёра в мире, которую она занимала ещё в начале XX века. При этом Россия занимает лишь четвёртое место в мире по площади обрабатываемых сельхозземель.

2. Восстановление биоресурсов. В 2014 году эксперты WWF заявили, что Россия является единственной крупной страной мира, биоресурсы которой растут (речь идёт о запасах леса, рыбы и прочих возобновляемых природных богатствах).

3. Общее производство энергии и электричества. Россия занимает третье место в мире по общему производству энергии (после КНР и США, 2010).

4. Нефтехимическая промышленность. Россия занимает третье место в мире по производству нефтепродуктов (после США и Китая, 2015).

5. Строительство АЭС. Россия занимает первое место в мире по количеству одновременно сооружаемых АЭС за рубежом. Также ведутся значительные стройки внутри России, в том числе сооружаются передовые реакторы на быстрых нейтронах и ведётся отработка замкнутого топливного цикла, резко увеличивающего ресурсную базу атомной энергетики

Металлургия 6. Металлургия. Россия занимает пятое место в мире по добыче железной руды и производству стали (2015) и лидирует по ряду направлений цветной металлургии.

7. Оборонная промышленность, авиапром и судостроение. Россия обладает вторым в мире по масштабам (после США) военно-промышленным комплексом, а во многих областях производства и технологий занимает первое место. Россия занимает второе место в мире по экспорту вооружений.

8. Военное и специальное авиастроение. В 2014 г. Россия вышла на первое место в мире по производству военной авиатехники, обогнав США по выпуску боевых самолётов.

9. Производство и экспорт систем ПВО. Россия занимает первое место в мире по поставкам на экспорт средств ПВО средней и малой дальности Российские системы ПВО С-300 и С-400 считаются лучшими в мире.

10. Метротранспорт. Россия занимает пятое место в мире по общей длине линий метро (после Китая, США, Южной Кореи и Японии).

11. Троллейбусный транспорт. Россия занимает первое место в мире по числу оснащённых троллейбусами городов.

12. Вертолётный транспорт. Россия имеет второй по величине в мире парк вертолётов, как гражданских, так и военных (после США, 2016).

Космос 13. Космос. Россия в течение многих лет лидирует по числу космических запусков и с 2011 года является единственной страной, осуществляющей регулярные пилотируемые полёты.

14. Телевидение и радио. Российское телевидение и радио являются одними из наиболее развитых и технологически продвинутых в мире. Россия занимает первое или одно из первых мест в мире по числу телевизионных станций/телеканалов, которых насчитывается по меньшей мере 3300; также Россия занимает одно из первых мест в мире по числу радиостанций, которых около 2400 (2016 год).

15. Иновещание. Российский канал RT вещает на английском, испанском и арабском языках, он доступен для более чем 700 миллионов зрителей по всему миру и является самым просматриваемым новостным каналом на YouTube (более 3 млрд просмотров).

16. Мобильная связь. Россия находится на пятом месте в мире по числу используемых мобильных телефонов (их число в полтора раза превышает размер населения). Мобильная связь в России одна из самых качественных и дешёвых в мире. Россия является одним из лидеров по внедрению сетей мобильной связи пятого поколения 5G: первые тесты технологии 5G проведены в России в июне 2016 года оператором МегаФон совместно с китайской компанией Huawei. 22 сентября 2016 года «Мегафон» в демонстрационном режиме запустил самый быстрый в мире мобильный 5G-интернет. По планам в полной мере он должен заработать в 2018 году, за два года до ожидаемого внедрения 5G как международного стандарта.

17. Спутниковая навигация. Россия оперирует системой ГЛОНАСС — одной из двух в мире полностью развёрнутых глобальных навигационных спутниковых систем, наряду с американской GPS.

18. Интернет. В России самый дешёвый проводной интернет среди 50 крупнейших по объёму ВВП стран. Россия занимает шестое место в мире по числу пользователей интернета (2015) и седьмое место по числу пользователей широкополосного интернета (2014). Россия является третьей в мире страной по объёму интернет-трафика (2015), а русский язык является вторым по популярности языком в Интернете, после английского (2013).

Кибербезопасность 19. Кибербезопасность. Антивирус Касперского и другие продукты Лаборатории Касперского имеют более 400 млн пользователей по всему миру и занимают первое место на рынке программ кибербезопасности в Европе.

20. Математика. После 1991 года шесть россиян или выходцев из России получили Филдсовскую премию — самую престижную награду в мире математики. По данному показателю за данный период Россия разделяет первое место с США и Францией.

21. Синтез новых химических элементов. Все новые признанные наукой химические элементы, начиная с 1999 года, были синтезированы в России в ОИЯИ (Дубна), причём два из этих шести элементов были названы в честь российских учёных (флеровий — в честь Георгия Флёрова, оганесон — в честь Юрия Оганесяна), а ещё один элемент, московий, назван в честь Московской области

22. Теоретическая и экспериментальная физика. Россия продолжает оставаться одним из лидеров физической науки. С 1991 года пять российских учёных либо выходцев из России получили Нобелевские премии по физике (что меньше, чем аналогичный показатель США, Японии и Великобритании, и равно показателю Франции и Германии за тот же период).

23. Физика элементарных частиц. Российские учёные и поставщики оборудования сыграли заметную роль в строительстве Большого адронного коллайдера. В проекте было задействовано примерно 700 специалистов из России, которые участвовали в разработке детекторов БАК. В 1997 году российские учёные Д. Дьяконов, М. Поляков и В. Петров предсказали частицу пентакварк, которая была обнаружена в ходе эксперимента на Большом адронном коллайдере в июле 2015 года.

24. Термоядерная энергетика. Россия играет ключевую роль в проекте Международного экспериментального термоядерного реактора, финансируя 1/11 часть его стоимости и поставляя значительную часть оборудования. Проектом руководит российский учёный Евгений Велихов.

25. Физика плазмы. В 2016 году российские физики из Института ядерной физики (ИЯФ) им. Г. И. Будкера Сибирского отделения РАН впервые в России добились устойчивого нагрева плазмы до 10 млн градусов. Россия имеет наибольший опыт в разработке и эксплуатации токамаков — устройств для получения высокотемпературной плазмы в магнитном поле.

Гравитационная астрономия 26. Гравитационная астрономия. В 2015–2016 гг. при ключевом участии российских физиков в рамках международного проекта LIGO впервые в истории обнаружены и зарегистрированы гравитационные волны пространства-времени. Впервые идею использовать интерферометр Майкельсона для создания детектора гравитационных волн предложили российские учёные Михаил Герценштейн и Владислав Пустовойт ещё в 1962 году.

27. Радиоастрономия. Россия в 2011 году вывела на орбиту крупнейший в мире космический телескоп — радиотелескоп Радиоастрон, позволяющий получить самое высокое угловое разрешение за всю историю астрономии.

28. География. Россия является одной из немногих стран, успешно ведущих классические географические исследования. В 1996 г. российские полярники окончательно открыли озеро Восток — крупнейшее подлёдное озеро Антарктиды. В ходе экспедиции Арктика-2007 впервые в истории люди достигли дна в точке Северного полюса. В 2013 году был открыт новый остров в Арктике — самый западный из группы Новосибирских островов, получивший название остров Яя.. В 2014 г. экспедиция спелеологов из МГУ под руководством Андрея Шувалова установила мировой рекорд — спуск на глубину 2199 м.

29. Палеонтология четвертичного периода. Россия является одним из лидеров в области изучения палеонтологии четвертичного периода (антропогена, от 2,5 млн лет назад до нашего времени). В 1993 году были обнаружены останки последней в мире популяции мамонтов, живших на острове Врангеля от 7 до 3,5 тысяч лет назад, ещё во времена строительства египетских пирамид. В 2012 году российским учёным удалось прорастить семена возрастом 25 000 — 40 000 лет, найденные в вечной мерзлоте Колымы, что сразу на порядок увеличило рекордный возраст пророщенных древних семян. В 2014 году российские учёные «оживили» самый крупный известный науке гигантский вирус возрастом 30 тысяч лет — вирус оказался способен заражать своих хозяев-амёб. В России действует уникальный Плейстоценовый парк, в котором проводится эксперимент по воссозданию экосистемы «мамонтовых тундростепей» эпохи плейстоцена.

Новгородский кодекс (около 1000 года) 30. Археология. Современная российская археология является одной из самых успешных в мире, причём российские археологи постоянно совершают открытия мирового значения. В 1993 году на Алтае была обнаружена мумия возрастом 25 000 лет — знаменитая «принцесса Укока». В ходе раскопок новосвободненской культуры в Адыгее под руководством Алексея Резепкина были найдены древнейший в мире меч (протомеч), древнейшая архитектурная колонна, древнейший деревянный струнный инструмент. В 2000 году была обнаружена древнейшая книга Руси — Новгородский кодекс (около 1000 года). Также за последние десятилетия было найдено множество новых берестяных грамот (не только в Новгороде, но и в Москве, Вологде и других городах). В 2008 году в Денисовой пещере на Алтае были найдены останки вымершего денисовского человека, оказавшегося ближайшим родственником неандертальцев и современных людей, и предком нынешних меланезийцев. В 2015 г. российским археологам удалось обнаружить останки первой столицы Египта — легендарные белые стены Мемфиса. В 2016 году в Денисовой пещере на Алтае была обнаружена древнейшая в мире игла возрастом 50 тысяч лет.

31. Реставрация и воссоздание памятников культуры. Во второй половине XX века в России сложилась одна из самых сильных в мире реставрационных школ — во многом это произошло вынужденно, в связи с огромными утратами культурного наследия в результате войн и революций первой половины века. С тех пор в России были восстановлены тысячи разрушенных храмов, сотни дворянских усадеб, десятки царских резиденций и множество других памятников архитектуры. Многое было воссоздано с нуля — например, знаменитый Храм Христа Спасителя в Москве, Янтарная комната в Санкт-Петербурге, Большой Златоуст в Екатеринбурге.

32. Анимация. Современные российские мультфильмы относятся к числу самых качественных и популярных в мире. Так, российский мультфильм «Маша и Медведь» транслировался на каналах почти 60 стран и является самым просматриваемым мультфильмом на YouTube: в декабре 2016 г. серия под названием «Маша плюс каша» набрала 1,9 миллиарда просмотров и заняла шестое место в рейтинге наиболее просматриваемых роликов портала за всю его историю (это самое популярное на YouTube немузыкальное видео). К числу популярных во всём мире российских мультсериалов относятся «Смешарики» (транслировались более чем в 60 странах), а также «Лунтик» и «Фиксики». Большой успех имеют также анимационные фильмы студии «Мельница» («Три богатыря», «Иван Царевич» и другие), многие из которых выиграли множество призов международных фестивалей.

Спорт 33. Спорт в целом. Россия является одной из величайших спортивных держав современности. По общему количеству завоёванных медалей на Олимпийских играх с 1952 года, когда страна начала регулярно принимать в них участие, Россия/СССР занимает второе место в мире (первое по наградам на зимних олимпиадах). Если смотреть на результаты недавних олимпиад, Россия заняла четвёртое место на Летних Олимпийских играх в Лондоне-2012 и в Рио-де-Жанейро-2016, а на домашней Олимпиаде в Сочи-2014 Россия заняла первое место. Также Россия лидирует во множестве отдельных видов спорта и на соответствующих международных чемпионатах.

34. Паралимпийский спорт. Россия является одним из лидеров мирового паралимпийского спорта. Российская команда заняла первое место на Зимней Паралимпиаде-2014, второе место на Зимней Паралимпиаде в Ванкувере-2010 и второе место на Летней Паралимпиаде в Пекине-2012.

35. Проведение международных турниров. Россия занимает первое место в мире по количеству статусных спортивных соревнований, которые проводились или будут проводиться в период с 2009 по 2022 год (первое место в рейтинге ведущих спортивных держав в рейтинге Global Sports Nations Index, составленном маркетинговым агентством Sportcal в ноябре 2015 г.) В 2014 году в России прошла Зимняя Олимпиада в Сочи, в 2018 году в России пройдёт Чемпионат мира по футболу-2018.

36. Мировая политика. Россия является одной из главных мировых держав современности, играя ведущую роль в мировой политике почти во всех макрорегионах мира: в Евразии, Европе, Арктике, Антарктике, на Ближнем Востоке и даже в США (согласно утверждениям американцев, Россия повлияла на результат выборов президента США 2016 года). Россия является одним из 5 постоянных членов Совета безопасности ООН и играет ключевую роль в урегулировании военного конфликта в Сирии (крупнейшего на планете на сегодняшний день). В течение четырёх лет подряд (2013, 2014, 2015 и 2016) американский журнал Forbes назвал российского Президента Владимира Путина самым влиятельным человеком мира.

Вооружённые силы 37. Вооружённые силы. Российские Вооружённые Силы являются вторыми по силе в мире после США, несмотря на то, что согласно западным оценкам, по величине военного бюджета Россия находится лишь на четвёртом месте в мире. Россия занимает пятое место в мире по общей численности личного состава вооружённых сил.

38. Военный флот. Российский военно-морской флот является вторым по силе в мире, занимая первое место в мире по числу корветов, второе место в мире по числу крейсеров и ядерных подводных лодок, четвёртое место в мире по числу эскадренных миноносцев и неядерных подводных лодок (2015).

39. Книгопечатание. Россия занимает четвёртое место в мире по числу выпускаемых за год наименований книг (120 512 наименований, 2013 год).

40. Национальный язык. В результате комплексной оценки, русский язык по степени влияния находится на четвёртом месте в мире. Русский язык — второй по популярности язык Интернета, после английского (2013). Русский язык — четвёртый по количеству переводов с него.

Иван Комаров

Мусорный тупик

В стране постепенно разрастается конфликт между чиновниками и гражданскими активистами по вопросу утилизации мусора. Тенденция обещает быть долгосрочной, поскольку ситуация развивается так, что практически исключает возможность какого-либо консенсуса. Каждая сторона, что называется, тянет одеяло на себя, всякий раз провоцируя обострение. Этим летом, как мы помним, сильно «подгорало» в Подмосковье, и поскольку проблема там так и не была решена, с весны противостояние пойдет по второму кругу.

У нас в Новосибирской области складывается похожая ситуация, а может – и того хуже. Откуда у меня такой мрачный настрой? Ответ прост – ни одна из сторон пока еще не проявила серьезного, глубокого интереса к профессиональной точке зрения на подходы к решению указанной проблемы. Для Новосибирска такое отстраненное отношение к подлинно экспертному мнению лично мне представляется странным. Объясню просто. Если вы, живя в нашем городе, искренне интересуетесь проблемой утилизации мусора, если вам необходимо ознакомиться с научными подходами к ее решению, то восполнить пробел в знаниях вам не составит большого труда. Благо, здесь ежегодно проходят различные научные конференции и технологические форумы, где всё это подробно обсуждается специалистами. Надо быть совершенно далеким от этой темы, чтобы не знать на сей счет каких-либо технических подробностей. Подчеркиваю, кто искренне интересуется проблемой, тот за два-три года в состоянии расколоть для себя этот «орешек», а некоторые цифры даже выучить наизусть. 

Вынужден еще раз напомнить, что в Новосибирске разработана современная технология термической утилизации мусора, удовлетворяющая самым строгим экологическим нормативам Евросоюза. Причем, технология давно уже существует в «железе».

То есть это не какие-то теоретические выкладки или результаты лабораторных экспериментов. Специальные барабанные печи для экологически безопасного сжигания органических бытовых отходов производятся под заказ не где-нибудь, а в самом Новосибирске! Мало того, недалеко от города, в Коченевском районе, несколько лет исправно работает небольшой завод, сжигающий по такой технологии просроченные продукты и опасные медицинские отходы (о чем мы уже сообщали подробно).

В общем, если вы намерены изучить проблему, вы можете не только послушать, но также посмотреть и даже потрогать руками. Вот только случилось так, что люди, отвечающие за экологию (официально или же «по зову души») не особо стремятся к тому, чтобы слушать, смотреть и трогать. С одной стороны, с подачи некоторых безграмотных «гражданских активистов» сжигание мусора прировняли к экологической диверсии. Например, в том же Подмосковье местные жители сказали свое решительное «нет!» сжиганию отходов. Именно так они отреагировали на решение московских властей построить в регионе четыре мусоросжигающих завода. Негативная реакция, естественно, является следствием неосведомленности в этих вопросах.

Отмечу, что упомянутые предприятия будут закуплены в Японии, где сжигание отходов налажено очень хорошо (показательно, что прямо в Токио расположено несколько десятков таких предприятий, которые нормально вписываются в экологические нормативы). Есть, конечно, некоторые вопросы к экономике данного решения. Но с экологией дела обстоят здесь не так уж плохо, как полагают возмущенные жители и их идейные вдохновители. Однако многие ли из нас вдаются в технические тонкости, включая и «гражданских активистов»? В результате ситуация заходит в тупик, поскольку «неквалифицированное» мнение протестующих граждан решению проблемы с мусором нисколько не содействует. И лично я нисколько не удивлюсь, если и у нас в Новосибирске общественность будет настроена таким же образом.

С другой стороны, представители власти ведут себя несколько двусмысленно. Новосибирска это касается особо. Сошлюсь на конкретный пример, который лично меня сильно озадачил. Собственно, я давно уже свыкся с тем, что в региональном правительстве имеют своих особых экспертов, далеких как от академической науки, так и от конкретных технических разработок. Но была надежда на то, что в новосибирской мэрии готовы включиться в диалог с учеными и выработать конкретные решения по этой суперважной проблеме, угрожающей сейчас городу подобно дамоклову мечу. Во всяком случае, департамент промышленности, инноваций и предпринимательства давно уже поднимает эту тему и организует многочисленные круглые столы и технологические форумы, где проблема термической утилизации мусора постоянно освещается. Так, еще в октябре 2014 года по инициативе названного департамента был организован круглый стол в пресс-центре ТАСС-Новосибирск, где эта технология была презентована самими разработчиками – сотрудниками Института теплофизики СО РАН. Параллельно предложения по термической утилизации мусора поступили от них городским руководителями напрямую и были рассмотрены на специальном совещании, которое провел тогдашний заместитель мэра. Причем, это было уже далеко не первое обращение ученых в высокие инстанции. Кроме того, в ноябре прошлого года начальник департамента – Александр Люлько – лично посетил упомянутое предприятие в Коченевском районе, чтобы своими глазами увидеть технологию в действии.

Совсем недавно, в рамках VI Международного технологического форума «Технопром-2018», был проведен круглый стол по современным технологиям, в котором принял участие сам мэр Новосибирска Анатолий Локоть. В числе докладчиков был научный руководитель ИТ СО РАН академик Сергей Алексеенко, который в очередной раз презентовал проект по утилизации коммунальных отходов. Не будем сейчас вдаваться в подробности, поскольку об этом мы также писали неоднократно. Напомним только, что специалисты Института предлагают совмещать термическую утилизацию с предварительной сортировкой. То есть максимальная эффективность, на их взгляд, достигается только при комплексном подходе. Однако надо понимать, что вся органика, не пригодная в качестве сырья, должна обязательно сжигаться. В данном случае могут использоваться либо упомянутые выше барабанные печи, либо плазменные установки (если речь идет об очень опасных отходах). Короче говоря, от ученых вновь поступило вполне конкретное предложение. И конечно, любой, кто отслеживает развитие этой темы в течение нескольких лет, давно уже ждет конкретных решений по этому поводу со стороны городского руководства.

Что же мы услышали от мэра? Анатолий Локоть обратился к ученому с такими словами: «Есть ли у вас какая-то экспериментальная установка? Понимаете, ведь если бы мы ее сейчас поставили, то многие вопросы с общественностью, с экологами, мы бы сняли… Картинки – это, конечно, хорошо, но вот если бы вы это продемонстрировали, всех пригласили бы, то это было бы очень, очень здорово».

Пожелания мэра как будто прозвучали уместно и убедительно. Вроде бы он выступает за конкретику, за практическое содержание… Однако смущает тот факт, что эти фразы произносятся в городе, где современное оборудование для сжигания отходов уже давно изготавливается под заказ (в том числе – для муниципалитетов). А рядом с городом успешно работает целое предприятие, оснащенное таким оборудованием (я уже не говорю о том, что наши новосибирские специалисты выступают в роли консультантов по сжиганию мусора в таких странах, как Китай и Южная Корея). Почему мэрия Новосибирска до сих пор не оказалась в числе заказчиков, остается непонятным. Что касается ученых, то они продолжают ежегодно делать свои презентации руководителям разных уровней, и всегда – с одним и тем же результатом. То есть вообще без результатов...

Я не хочу подозревать больших руководителей в забывчивости или в неосведомленности, но вынужден обратить внимание на то, что представители академической науки – это не артисты, которые ежегодно могут на бис исполнять одну и ту же песню. Технология термической утилизации отходов, разработанная в ИТ СО РАН, презентуется высоким начальникам города и области уже второе десятилетие! За это время «картинки» (благодаря частным компаниям) воплотились в «железо», и на это «железо» уже есть спрос со стороны ИНОГОРОДНИХ компаний и учреждений. И где, в конечном итоге, будет реализован проект ИТ СО РАН – вопрос отнюдь не риторический. При существующем раскладе даже создание демонстрационной установки (о которой говорил мэр) вряд ли что-то изменит в самом характере отношений местных руководителей к техническим инновациям. Подобная «забывчивость» красноречиво свидетельствует об одном – у городских начальников до сих пор не выработано никаких конкретных подходов к решению мусорной проблемы (либо эти подходы по каким-то причинам не афишируются). Именно поэтому публичное общение с учеными не приводит к практическим результатам. И это может продолжаться бесконечно.

Допустим, руководители вынуждены сохранять «политес», демонстрировать на публике нерушимый союз с академической наукой. Однако вряд ли такие парадные постановки содержат в себе практический смысл и хоть как-то помогают делу. Скажем, вас не устраивает предложенная технология, вы в чем-то сомневаетесь? А может, у вас совершенно другие подходы к решению проблемы? Или вы больше доверяете импортным технологиям? Но тогда стоило бы всё это озвучить и привлечь к обсуждению большую группу технических специалистов, способных компетентно растолковать все «за» и «против». Пусть выводы будут не в пользу наших ученых, однако только так возникнет предмет для конструктивного обсуждения и для выработки конкретных решений. В противном случае «политес» затянется надолго, в то время как проблема сама по себе не рассосется, и в скором времени нашим руководителями придется объясняться с возмущенной общественностью.

Олег Носков

Петляющая ДНК

Ученые ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», продолжая работу, посвященную упорядочиванию ДНК в клеточных ядрах, сравнили два типа клеток — фибробласты и эритроциты — у человека и у курицы и выяснили ряд интересных моментов, требующих дополнительных исследований. Результаты работы опубликованы в журнале Nucleic Acid Research.

Около десяти лет назад на вооружении у биологов появился эффективный метод под названием Hi-C, позволяющий узнать пространственную структуру укладки ДНК внутри ядер клеток. Представим огромный аэропорт со сканирующей аппаратурой — по ленте едут рюкзаки, чемоданы и сумки, а специалист смотрит на экране: нет ли запрещенных к провозу вещей. Заодно, если будет интерес, можно увидеть, насколько аккуратно люди складывают одежду, обувь и прочие нужные предметы и не помещают ли способное пролиться красное вино рядом с дорогим кашемировым пальто. Природа — «человек» очень аккуратный и предусмотрела для ДНК логичный, неслучайный и очень похожий у разных организмов способ организации столь важной структуры.

Метод Hi-C совмещает в себе инструменты генной инженерии — разрезание и сшивание ДНК, фиксацию ее в пространстве за счет химических реакций и взаимодействия с окружающими белками — плюс массовое параллельное секвенирование.

«То, что при этом существует много петель (а как иначе длинную молекулу упаковать в маленькое ядро), сюрпризом для исследователей не оказалось, — комментирует ведущий научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Вениамин Семёнович Фишман. — Интересно другое — эти петли, как выяснилось, располагаются в неслучайных местах и являются не статичными, а динамичными».

Есть комплекс, который представляет собой нечто вроде карабина у альпинистов — он «садится» на ДНК и протягивает ее внутрь кольца, образуя при этом петлю. На самой же ДНК существуют участки, где располагаются белки, блокирующие этот процесс. «Комплекс доезжает до них и останавливается, в этом месте образуется более или менее стабильная петля, — объясняет Вениамин Фишман. — Однако он не связывается с ДНК намертво: по какой-либо причине, пока непонятно, какой именно, комплекс “отваливается”, и наша петля распадается. Затем кольцо случайно “садится” в другое место и снова начинает формировать петлевую структуру. Этот процесс в клетке идет постоянно, но поскольку блокирующие белки сидят всё время на одном и том же месте, то и петли (а их много и они разные) в среднем располагаются в одинаковых местах».

Механизм протягивания петли является чрезвычайно важным. Как известно, клетки в организме очень сильно отличаются друг от друга как морфологически, так и функционально. Это вызвано тем, что в них работают разные гены (хотя геном один). Чтобы обеспечить эту дифференциацию в числе других факторов работают и петли ДНК. «Дело в том, что в них на какое-то время неподалеку друг от друга оказываются промоторы (это участки, где начинается работа генов, куда садится белок, считывающий ген) и энхансеры (регионы в ДНК, где сидят контролирующие белки, способные включать ген). Пространственное их сближение и задает включение гена, — комментирует Вениамин Фишман. — Соответственно петли важны для того, чтобы обеспечить связывание правильных “пар”».

Практическая значимость исследования организации ДНК в клеточных ядрах заключается в том, что есть целый ряд заболеваний, в первую очередь наследственные и онкологические патологии, которые связаны с мутациями, нарушающими структуру петель. При этом и сами гены, и энхансеры не имеют никаких изменений — но, к примеру, удалены места посадки блокирующих белков, меняется координация промоутеров и энхансеров. В результате последние, например, включают участок, отвечающий за деление клетки — и уже было показано, что в ряде случаев это может быть причиной появления рака. Продолжая аналогию — чемодан тряхнуло (или его взяли вверх ногами), и бордо все-таки пролилось на белый кашемир.

«Полное понимание действия механизма поможет подбирать соответствующую терапию в зависимости от причины, по которой произошло перерождение клетки, и с учетом того, какие гены работают в опухоли», — говорит Вениамин Фишман.

Исследователи из ФИЦ ИЦиГ СО РАН решили углубиться в фундаментальные аспекты этого вопроса. Три года назад ученые опубликовали работу, где рассматривались несколько типов клеток, и было показано: во всех них петли очень похожи, и многие совпадают по своему расположению. Казалось бы, должно быть наоборот — если это задает клеткам специфику. «Похоже, петли создают некую базовую инфраструктуру, чтобы группы энхансеров и генов могли встретиться, — поясняет Вениамин Фишман, — а какие из них окажутся близки, определяется уже другими механизмами».

Теперь же биологи хотели узнать, насколько эволюционно консервативны петли. То есть если взять участки ДНК, которые сохранили длинные последовательности в ходе эволюции, у различных организмов, то было интересно — в одинаковых или в разных местах окажутся нужные структуры. В одной из статей за авторством других исследователей (Великобритания) уже было показано сравнение нескольких видов млекопитающих: кролика, собаки, макаки, мыши и человека. Выяснилось — да, петли располагались примерно в тех же местах. Кроме того, также в мире уже были проведены работы на дрозофиле, но, по словам Вениамина Фишмана, в отношении петель трудно проводить параллель между людьми и мухами, слишком сильно разошлись геномы. 

«Мы задумали посмотреть что-то посередине и найти где-то в промежутке момент, с которого пошло расхождение, — рассказывает Вениамин. — Как модельный объект взяли птиц, в частности курицу. Во-первых, потому что это сельскохозяйственно значимый модельный объект. Во-вторых, наша работа выполнялась совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета: группой кандидата биологических наук Аллы Валерьевны Красиковой. Они занимались куриным геномом на протяжении многих лет. В-третьих, мы хотели взять контрастные типы клеток».

Дело в том, что у курицы есть еще один очень необычный тип клеток — ядерные эритроциты. У людей ядро выбрасывается из них в ходе созревания. Доподлинно причины неизвестны, но главенствующая идея заключается в том, что размеры капиллярной системы в ходе эволюции постепенно уменьшались, и в какой-то момент капилляры стали настолько тонкими, что эритроциты с ядром туда просто не пройдут.

«У куриц ядра в эритроцитах есть, и ДНК там очень плотно упакована. Так что мы решили взять у куриц фибробласты (клетки соединительной ткани, они считаются “типичными”), чтобы сделать эволюционное сравнение, и эритроциты — посмотреть на необычный клеточный тип», — говорит Вениамин Фишман.

В ходе работы ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН обнаружили две интересные вещи. Первая — петли консервативны не только у млекопитающих. Несмотря на эволюционную разницу в 120 миллионов лет, у курицы тоже сохраняется не только линейная, но и пространственная структура ДНК. «Видимо, это очень важный для функции организмов механизм, который мы еще плохо знаем», — отмечает Вениамин Фишман.

Вторая — в эритроцитах у курицы механизм протягивания петли не работает. «Это абсолютно уникальный пример, — говорит ученый. — Вот представим: все типы клеток, которые были исследованы, у всех организмов, достаточно далеких друг от друга, демонстрируют более-менее одинаковые петли. И вдруг — тип клеток, где таких структур нет вообще! Конечно, какие-то петли всё равно имеются, но нет нужных нам, специфических, с конкретным механизмом образования».

Результаты работы опубликованы в NAR. Одновременно с этой статьей вышла еще одна, где коллектив авторов из Великобритании и США пишет: в ходе митоза, когда клетка делится и ей нужно дополнительно упаковать ДНК и начать распределять ее между дочерними клетками, — вот в этот очень короткий момент, исчисляющийся минутами, — ее специфические петли пропадают.

«Мы предполагаем, что куриные эритроциты — это уникальные клетки, которые постоянно живут как будто в состоянии процесса деления. В этот момент ДНК максимально компактна, и это помогает эритроцитам сильно уменьшить ядро», — объясняет Вениамин Фишман.

В дальнейшем ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН, используя эритроциты курицы, хотят узнать, что происходит в ходе клеточного деления, как ДНК становится столь плотно упакованной — в настоящее время эти процессы очень плохо изучены. В частности, потому, что в жизни клетки процесс самого размножения занимает считанные минуты, и у исследователей не было хорошей модели — большой популяции клеток, которые бы долго находились в нужном состоянии. «Теперь у нас эта возможность есть, — говорит Вениамин Фишман, — и мы пытаемся прояснить интересующие нас вопросы. Еще одно продолжение этой работы — и у нас есть на это грант РФФИ  — изучение эритроцитов мыши и человека на очень коротких стадиях прямо перед выбрасыванием ядра. Мы хотим попробовать посмотреть, насколько консервативен в эволюции этот феномен: так же или нет упаковывается ДНК перед избавлением от ядра у млекопитающих и человека».

Екатерина Пустолякова

Нефтяники в гостях у генетиков

28 ноября представители компании «Татнефть» провели рабочую встречу с руководством ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». Она прошла в рамках визита делегации компании в Новосибирск с целью изучения достижений институтов Сибирского отделения РАН и поиска возможных площадок для сотрудничества.

Хотя добыча и переработка нефти являются для «Татнефти» основным направлением развития, компания постоянно проводит политику диверсификации своего бизнеса. И сегодня перед компанией стоит целый комплекс серьезных задач. Таких, как развитие собственных технологий нефтедобычи в рамках общего курса на импортозамещение. Или проекты в области нефтехимии, в частности, выпуск линейки нефтепродуктов (включая, бензин) для европейского рынка, в которые, в соответствии с новыми регламентами Евросоюза, должен добавляться биоэтанол. Еще одно важное направление для компании – производство автомобильных шин – также требует современных решений, позволяющих успешно конкурировать на рынке.

Отсюда понятен интерес «Татнефти» к сотрудничеству с российской наукой, включая институты биологического профиля, прежде всего, проводящие исследования в области генетики и связанных с нею дисциплин.

Встреча, прошедшая в ФИЦ «ИЦиГ СО РАН», оказалась достаточно плодотворной: стороны не только проявили взаимный интерес к сотрудничеству, но и наметили несколько возможных направлений для работы, которая должна начаться в ближайшее время. 

– С высокой долей уверенности можно ожидать подписания меморандума о сотрудничестве уже в ближайшие недели, а затем, в течение двух-трех месяцев, – и соглашения, в рамках которого стартуют первые научно-исследовательские проекты по заказу компании, – отметил заместитель директора ФИЦ «ИЦиГ СО РАН» по инновационной деятельности Пётр Куценогий.

Достигнутые договоренности продолжают курс на совместную работу с крупными российскими корпорациями, который проводит ФИЦ «ИЦиГ СО РАН». Ранее в ходе проведения международного форума «Технопром-2018» было подписано схожее соглашение с другой крупной нефтехимической компанией – «СИБУР».

Пресс-служба ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН»

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS