Не антрацитом единым

Возникает впечатление, что в нашей стране политика, наука и экономика существуют в параллельных мирах и практически не пересекаются. К примеру, правительство объявляет курс на создание цифровой экономики и расписывает (в теории) задачи формирования Шестого технологического уклада. А на практике мы видим инициативу по созданию гигантского мусорного полигона в одном из северных регионов. Как тут связаны между собой Шестой уклад и мусорные свалки, непонятно.

Или возьмем нашу область. Уже не один год нам предрекают курс на инновационную экономику, где ключевую роль должен сыграть Новосибирский научный центр. Даже приняли программу по развитию Академгородка и собираются создавать на этой территории исследовательские центры мирового уровня. А тем временем в ста километрах от Научного центра, в Искитимском районе, активно разворачивается добыча антрацита открытым способом. Повторяю – открытым способом! Причем, судя по бодреньким репортажам, прозвучавшим год назад на региональном ТВ, этот варварский способ добычи мы должны воспринимать как знаменательное событие в истории страны и в истории Новосибирской области, в частности. В стране-де растет добыча угля, а Новосибирская область отличилась тут тем, что на ее территории находятся залежи уникального по своим качествам антрацита. И теперь жители области, надо полагать, должны преисполниться гордости от того, что содержимое их недр станет извлекаться нарастающими темпами и экспортироваться в Китай, Индию и Корею.

Ситуация, мягко говоря, очень странная. Так, наши новосибирские общественники уже надорвали глотки, предвещая экологическую катастрофу из-за перевода ТЭЦ-5 на бурый уголь. А здесь, буквально под носом, зеленые луга превращают в лунные ландшафты, и все делают вид, будто ничего особенного не происходит. Хотя нет, нас уверяют в том, что наличие в нашем регионе таких уникальных ископаемых – это просто величайший дар и источник будущего процветания. «Добыча новосибирского угля продолжила бурный рост» - читаем мы заголовки местных информационных ресурсов.

Сообщается о том, что именно добыча угля демонстрирует в Новосибирской области уверенный подъем и имеет хорошие перспективы. Во всяком случае, добывающая компания намерена с 2019 года перейти планку добычи в 10 млн. тонн. В телевизионных репортажах не без пафоса сообщается: «Работа здесь не останавливается ни на минуту. Вот и сейчас уже почти готов очередной состав». Ощущение такое, словно ты вернулся в советские времена, когда бурное освоение кладовых Сибири выдавалось за великий трудовой подвиг во благо страны, а рост показателей добычи воспринимался как абсолютное добро.

Я специально заостряю на этом внимание. Пока наши ученые вместе с политиками обсуждают интеллектуальный потенциал Новосибирска, рассуждают об участии научных организаций в создании инновационных технологий и выпуске высокотехнологичной продукции, пока у нас на форумах призывают развивать «зеленую» энергетику и оберегать природу, ушлые предпринимали самым нехитрым способом - и в ущерб экологии - осваивают свою «золотую жилу» почти под носом у этих самых ученых и политиков. Напомню – не более чем в ста километрах от Академгородка! Причем, если судить по информационным сообщениям, добыча угля становится главным экономическим трендом, обгоняющим все остальные направления хозяйственной деятельности.

Как мы знаем, традиционно НСО не воспринималась как край, богатый природными ископаемыми. Лавры первенства тут достались Кузбассу. Новосибирск же (так сложилось исторически) делал упор на машиностроении и высоких технологиях, гордясь своим интеллектуальным потенциалом и, конечно же, – своим Научным центром. В этом, разумеется, принято было видеть основной посыл к тому, чтобы развивать экономику как раз на основе этого интеллектуального потенциала. Об этом в нашем городе непрестанно вещают на всех технологических форумах. Однако, как я сказал в самом начале, политика, экономика и наука живут у нас теперь в параллельных мирах. И если в теории нам предлагают красивые футуристические сюжеты, то на практике нас, жителей НСО, теперь ставят перед фактом дрейфа региональной экономики в сырьевую сферу. Дескать, уникальный антрацит открывает нам дорогу к экономическому развитию. А поскольку это делается не на словах, а уже вовсю воплощается в жизнь, сырьевая модель имеет все шансы закрепиться на уровне официальных решений. Однако нужно ли нам такое «счастье» - уподобиться со временем соседнему Кузбассу?

Я ставлю здесь совсем не риторический вопрос. Кузбасс много лет гордился своей ролью «всесоюзной кузницы», не обращая внимания на экологическую ситуацию. Совсем недавно тамошнее региональное руководство получило неприятный «сюрприз», когда жители целого городка обратились к премьер-министру Канады с просьбой предоставить им убежище. Как мы знаем, из-за близлежащих открытых угольных разработок жизнь людей стала невыносимой. В погоне за рекордами добычи и власть, и предприниматели о людях как-то забыли. Полагаю, что руководителям НСО неплохо было бы поучиться на чужих ошибках, прежде чем «благословлять» сырьевую модель развития (а это может рано или поздно случиться с силу объективно складывающихся обстоятельств).

Чем же, в таком случае, перебить этот тренд? Есть ли здоровая и по-настоящему инновационная альтернатива?

Как ни странно, позитивную роль в этом деле может сыграть… бурый уголь, составами завозящийся сейчас на ТЭЦ-5. Нет, сам по себе он роли не сыграет, однако есть вполне себе достойный вариант его использования. Причем это имеет прямое отношение к решению проблемы теплоснабжения Академгородка. Как уже сообщалось, старые газовые станции находятся сейчас не в лучшем состоянии (в том числе и по части экономики). Один из альтернативных вариантов заключался в том, чтобы протянуть к Академгородку 18-ти километровую трубу от ТЭЦ-5. Однако в таком решении также нет ничего хорошего (и ничего инновационного, кстати). Но есть и «третий путь». Он заключается в том, чтобы протянуть семикилометровую трубу от угольного котельного Бердска, а в самих котельных внедрить инновационную технологию переработки бурого угля в сорбент. Речь, в данном случае, идет о технологии «Термококс», давно уже реализованной на одном предприятии Красноярского края. Бурый уголь – прекрасное сырье для производства сорбента, на который есть очень большой спрос за границей. Попутным продуктом этого производства является синтез-газ, вполне подходящий для выработки тепловой энергии. Фактически, синтез-газ появляется здесь как дармовое сырье, нуждающееся в утилизации. В итоге котельная, применившая такую технологию, сразу получает на выходе два товара для продажи – сорбент и тепловую энергию. Согласитесь, что это намного рациональнее, чем просто сжигать уголь.

Отмечу, что технология «Термококс» разработана сибирскими учеными и впервые применена на сибирском же предприятии. Кстати, разработчики недавно предложили руководству СГК и владельцам упомянутых угольных котельных рассмотреть этот вариант. Насколько мне известно, диалог на эту тему уже завязался. Осталось согласовать некоторые позиции с региональной властью. Если все стороны придут к единодушному решению, то мы получим ситуацию пересечения упомянутых «параллельных миров». То есть политика, бизнес и наука наконец-то найдут друг друга. И местом такого союза станет Академгородок!

Меня могут спросить: а какое отношение эту будет иметь к добыче антрацита? Всё очень просто. В случае успешного применения технологии «Термококс» в наших краях возникнет очень показательный прецедент, «убивающий» сразу двух зайцев. С одной стороны, мы по-современному решаем проблему теплоснабжения Научного центра. Во-вторых, мы налаживаем производство и продажу ценного продукта, востребованного в развитых странах. Здесь-то как раз и будет, о чем рапортовать. Новосибирск подтвердит свой статус интеллектуальной столицы Сибири, а область получит направление деятельности, уводящее ее от участи сырьевого придатка Китая. У ученых Академгородка появится реальный повод для гордости. Можно даже выдвинуть лозунг: «Лучше продавать сорбент в Европу, чем антрацит в Китай!». То есть речь идет о важном прецеденте, который способен повлиять не только на мировоззрение наших руководителей и политиков, но и подсказать тем же предпринимателям достаточно выгодное поле деятельности, причем, куда более достойное, чем варварское разграбление родной природы.

Андрей Колосов

Внутри вулкана

Сибирские вулканологи совместно с российскими и зарубежными коллегами определили, где находятся очаги магмы под вулканами Авачинский и Корякский на Камчатке, что позволяет оценить их потенциальную опасность. Результаты опубликованы в высокорейтинговом журнале Journal of Geophysical Research: Solid Earth

Действующие вулканы Авачинской группы, Авачинский и Корякский, — ближайшие к городу Петропавловск-Камчатский, местные называют их «домашними». В ясный день они видны практически из любой точки города. Каждый год эти красивейшие и достаточно доступные места привлекают сюда множество туристов.

При этом Авачинский вулкан — один из самых активных на Камчатке. Ему около 190 тысяч лет, по строению он относится к тому же типу, что Везувий. Петропавловск-Камчатский стоит на смеси пепла и осколков горных пород, которые изверглись из Авачи примерно 30 000 лет назад. Всего в историческое время зафиксировано более 15 крупных извержений этого вулкана.

До девяностых годов прошлого века на вершине вулкана был кратер глубиной 173 метра и диаметром 370 метров. В 1991 году произошло достаточно сильное извержение, и кратер полностью заполнила лава. Застыв, она образовала пробку, но не остановила активность Авачи: грунт на его вершине теплый, кое-где даже горячий, из фумарол вырываются газы, температура которых местами достигает 800 °C. За день вулкан выбрасывает в воздух около 5,5 тысяч тонн газов (около 90 % из них — вода в виде пара, остальное — углекислый газ, оксид серы и сероводород).

«В 2001 году Авачинский вулкан снова трясло, и с юго-западной стороны лавовой пробки образовалась крупная трещина, которая постепенно увеличивается. Во время следующего извержения часть кратера может поехать вниз вдоль это трещины. Были опасения, что в этом случае из магмы резко выйдут газы, спадет давление, и произойдет разгрузка магматической системы. Этот процесс можно сравнить с тем, что происходит при откупоривании бутылки шампанского, — давление падает, и внутри тут же образуется множество пузырьков воздуха. Стоит газам начать выходить, процесс становится лавинообразным: давление падает еще сильнее и освобождается еще больше газов. Если магматический очаг расположен на малой глубине, и магма находится в состоянии, близком к критическому, этого может быть достаточно, чтобы произошел направленный взрыв», — объясняет заместитель директора Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН заведующий лабораторией сейсмической томографии член-корреспондент РАН Иван Юрьевич Кулаков.

Заместитель директора Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН заведующий лабораторией сейсмической томографии член-корреспондент РАН Иван Юрьевич Кулаков Недавно Ивану Кулакову с коллегами удалось определить, где находятся и как выглядят магматические очаги под Авачинским и Корякским вулканами. Для этого ученые обработали информацию о землетрясениях, происходивших в этом районе с 2009 по 2018 год. Дело в том, что землетрясения рождают сейсмические волны, которые бывают двух типов — продольные и поперечные. Их скорости зависят от состава, давления, плотности и температуры горной породы, через которую они проходят. Эту информацию анализируют с помощью специальных алгоритмов, выявляют аномалии, где меняются скорости волн и их соотношение, и получают достоверную картину строения земных недр (такой метод называется сейсмической томографией).

«В течение многих лет на Авачинском и Корякском вулканах постоянно работают семь сейсмических станций Камчатского филиала Единой геофизической службы РАН. Они зарегистрировали десятки тысяч землетрясений. Это колоссальный объем данных, который раньше никто не использовал для томографии, так как предполагалось, что такого количества станций недостаточно, — рассказывает Иван Кулаков. — Мы решили попробовать, отобрали для анализа около 5 000 землетрясений, и в итоге получили рабочую сейсмическую модель, надежность которой подтвердилась серией тестов».

Ученые увидели, что большая часть сейсмической активности сосредоточена непосредственно под вулканами. Количество землетрясений под Корякским и Авачинским вулканами примерно одинаковое, при этом под обоими вулканами есть аномалии с чрезвычайно высоким отношением скоростей волн, которое возникает за счет более высоких значений скоростей продольных волн и более низких — поперечных.

«Продольные волны крайне чувствительны к составу пород. Их скорость обычно возрастает в магматических породах, поднявшихся с больших глубин. А скорость поперечных волн снижается из-за наличия жидкости в системе. То есть аномалии, которые мы видим, — это породы, пришедшие с большой глубины, при этом они насыщены жидкостью, расплавами или флюидами. Такие области с повышенным соотношением продольных волн к поперечным под вулканами интерпретируются как магматический очаг», — говорит Иван Кулаков.

Верхний край магматического очага под Авачей расположен примерно в двух километрах ниже поверхности, именно здесь сосредоточена большая часть сейсмичности. Это говорит о том, что вещество здесь находится под большим давлением и стремится вырваться наружу. С вулканическим конусом магматический очаг связывает канал, похожий на бутылочное горлышко, по которому мигрируют расплавы и флюиды и через который время от времени происходят извержения. 

По словам Ивана Кулакова, полученные выводы говорят о том, что трещина в лавовой пробке Авачинского вулкана, скорее всего, не представляет угрозы. «Во-первых, мы увидели, что магматический очаг соединяется с поверхностью, значит, у газов есть выход наружу, что не позволяет накапливаться критическому давлению. Во-вторых, источник магмы находится на достаточно большой глубине, два-три километра, и даже если пробка сместится в результате увеличения трещины, он не почувствует изменения давления, а значит, такого эффекта, как в бутылке с шампанским, не произойдет, и взрыва не будет. У Корякского вулкана, насколько мы видим из модели, магматический очаг напрямую не связан с поверхностью, и находится еще глубже, в семи километрах от вершины», — говорит ученый.

У проделанной работы есть и другое практическое значение: она показывает, что Авачинский и Корякский вулканы не годятся на роль источников гидротермальной энергии. «Некоторые специалисты рассматривают седловину между этими вулканами как потенциальное место для строительства гидротермальной электростанции, подобной Мутновской, которая снабжает энергией весь Петропавловск-Камчатский. Однако полученная нами сейсмическая модель показывает, что геотермальных месторождений между вулканами нет, а есть только толстый слой осадков», — объясняет Иван Кулаков. 

Для того чтобы получить еще более детальную информацию о строении Авачинского вулкана, в 2018 году ученые из ИНГГ СО РАН установили на нем временные сейсмические станции, которые снимали данные о сейсмической активности до июля 2019 года. Сейчас вулканологи обрабатывают полученные данные.
 
Александра Федосеева

 

Тупики «зеленого» хайтека

Автоматическое управление микроклиматом, автоматическая подача питательного раствора, искусственная подсветка, фильтрация наружного воздуха, дистанционный контроль, управление с единой цифровой платформы, роботизация ухода за растениями и сбором урожая – так у нас сегодня презентуют городское тепличное хозяйство ближайшего будущего. Мало того, нас уверяют в том, что в нашей стране (и в нашем городе в частности) уже появились первые ласточки. С них-де начинается вхождение в новую эру – в эру сити-фермерства. Точнее, само сити-фермерство знаменует начало новой эпохи. А наглядным образцом здесь якобы выступает «умная» вертикальная ферма, оснащенная по последнему слову техники.

Скажу честно: меня самого восхищают такие футуристические сооружения. Да, мы живем в мире повальной компьютеризации и цифровизации. И многим, наверное, кажется, что цифровая революция должна непременно затронуть и такую область человеческой деятельности, как производство продуктов питания. «Умные» вертикальные фермы, созданные стараниями настоящих энтузиастов, в какой-то мере отражают прогрессивные технологические тенденции. И нельзя сомневаться в том, что для их создания потребовалось решить достаточно много серьезных научных задач. С этим никто не спорит. Но следует ли из этого, что столь продвинутое в техническом плане сооружение, каковым является «умная» вертикальная ферма, непременно олицетворяет будущее всего овощеводства? Всё ли здесь определяет «цифра» и девайсы или же есть другие варианты развития?

В принципе, если бы мы оценивали любую техническую новинку именно по этим, чисто техническим параметрам, то немалое количество вещей, созданных человеком на протяжении веков, получили бы оценку «пять с плюсом». Однако все ли из них определяли прогрессивное развитие? В античную эпоху некоторые умельцы делали сложнейшие механизмы, но эти диковинные творения не привели ни к каким революционным изменениям в сфере производства. В Новое время европейские монархи тешили себя всякими хитроумными механическими «игрушками», созданными кропотливым трудом талантливейших мастеров. Но какое отношение эти дорогие поделки имели к уровню промышленного развития той эпохи? Ровным счетом никакого. Не случится ли так, что и «умные» сити-фермы в перспективе окажутся не олицетворением прогресса, а такими же дорогими «игрушками», чье влияние на производственную сферу прошло почти незамеченным?  

Отмечу, что в истории науки и техники так уже было неоднократно - когда вызывавшие восхищения новинки, воплощавшие гений инженерной мысли, не приводили ни к каким революционным переменам. Вначале ими восхищались, а потом они отодвигались на задний план, уступая место чему-то более перспективному и востребованному людьми. Если мы ознакомимся со старой научной периодикой, то обнаружим немало несбывшихся прогнозов, возникших как раз благодаря таким «футуристическим» новинкам.

Например, в самом начале 1970-х принято было считать, что к 2000 году пассажирские самолеты будут летать со скоростью в три Маха. Что натолкнуло аналитиков на такие поистине фантастические цифры? Догадаться не сложно. Как раз в то время были подняты в воздух первые сверхзвуковые авиалайнеры – советский Ту-144 и англо-французский «Конкорд». Уже по своему внешнему виду это были необычные машины, как будто пришедшие прямо из будущего. Казалось, что с их появлением взят очень важный рубеж, а дальше процесс начнет развиваться по нарастающей – два Маха, потом два с половиной, потом три…  Однако в реальности эти самолеты не привели ни к каким революционным переворотам в области пассажирских перевозок. На деле они как раз оказались дорогими «игрушками». Да, инженерам и конструкторам пришлось решить целый ряд очень сложных задач. Но жизнь показала, что в гражданской авиации есть куда более актуальные проблемы, нежели увеличение скорости. Например, надежность, безопасность, экономичность, комфорт, наконец. Зацикленность на скорости отражала  лишь амбиции разработчиков, но такие установки плохо сочетались с реальными потребностями людей. Да, с технической точки зрения  рекорд был взят. Но в чем заключался его экономический смысл?

Дело в том, что уровень техники сам по себе еще не определяет перспективы того или иного направления. Есть еще экономические и социальные аспекты, задающие основные линии прогрессивного развития. Если брать «умную» вертикальную ферму, то по нынешним меркам она выступает аналогом того же «Конкорда». Мы восхищаемся ее «футуристическим» дизайном и уровнем инженерных решений, мы связываем это всё с прогрессом. Но мы игнорируем другие аспекты нашего бытия.

Вот простой пример. В Хабаровском крае не так давно были построены вертикальные сити-фермы. И все получалось неплохо, пока у производителей не было достойного конкурента, и цены на овощи оставались до неприличия высокими. Но появление обычных китайских фермеров резко накалило ситуацию. Китайцы с помощью весьма примитивных пленочных теплиц готовы были завалить рынок относительно дешевой овощной продукцией. В таких условиях наши продвинутые фермеры уже не могли рассчитывать на массовый спрос. А значит, их целевая аудитория резко сужалась, и они выпадали в обособленную рыночную нишу.

В борьбе за массового потребителя сити-фермеры, очевидно, не смогут конкурировать с тепличными хозяйствами, они нацелены на другой сегмент покупателей Как высказался по этому поводу генеральный директор семеноводческой компании «Агрос» Николай Потапов, в новосибирских условиях «умные» сити-фермы могут, конечно же, найти благодарных покупателей в лице рестораторов, которым необходима свежая овощная продукция и зелень. Но вряд ли с помощью дорогих девайсов удастся точно так же насытить массовый спрос. Как ни крути, но все эти технические диковинки – вещь затратная, и на дешевую продукцию здесь рассчитывать не стоит (что бы разработчики нам ни говорили на этот счет). Те же китайцы могут спокойно зайти на наш рынок (уже заходят), не используя никаких девайсов вообще, и при этом заваливая прилавки дешевыми овощами. Если наши разработчики, делая ставку на «цифру», заменяют с ее помощью человеческий труд, то китайская сторона делает ставку на «живых роботов» - то есть на дешевую рабочую силу. Сопоставив в этом случае капитальные затраты и эксплуатационные расходы, мы наглядно убедимся, что технологии с использованием «живых роботов» пока что явно выигрывают.

Таким образом, в настоящее время «умные» вертикальные фермы совсем не делают погоды в аграрном секторе. И простой формулы для описания этой тенденции еще нет. То есть нельзя революционный переворот осуществить путем целенаправленного внедрения «цифры» в сферу овощеводства. Да, мы создаем таким путем восхитительную штуковину, но это отнюдь не означает, что только благодаря информационным платформам и автоматике такие системы сразу же получают экономические преимущества перед другими способами ведения овощеводческого хозяйства. А этих способов, скажу я, немало. И еще совсем не факт, что все они моментально исчезнут после того, как появятся «умные» фермы. У «Конкорда» были преимущества в скорости перед обычными авиалайнерами. Но это – преимущество техническое, выявляемое разве что в масштабах мероприятий по постановке рекордов. В более широком экономическом контексте сверхзвуковая скорость ничего не давала, зато требовала дополнительных затрат.

Полагаю, самое слабое место «умной» сити-фермы – это как раз чрезмерное увлечение «цифрой» и автоматикой. Преобладание пластика и железа над жизнью вызывает странные чувства – как будто жизнь здесь является приложением к программному обеспечению и автоматике, а не наоборот. Иначе говоря, впечатление такое, будто разработчики пытаются, в первую очередь, продемонстрировать возможности своих девайсов. Просто так получилось, что они испытывают их на овощах, ибо с определенных пор сити-фермерство стало модной темой во многих странах. Но, по идее, испытать подобные штуковины можно на чем угодно, хоть на пчелах, хоть на золотых рыбках, хоть на производстве спирта. По сути, телега здесь запрягается впереди лошади. Мол, вот, мы создали интересную цифровую штуковину. Давайте теперь спроектируем для нее сити-ферму, чтобы показать, как наша штуковина работает. Я думаю, если бы разработчики сильно любили мед, они бы для своих девайсов спроектировали какую-нибудь «умную» сити-пасеку.

Не спорю, что в качестве эксперимента подобные инновации очень даже интересны. И, наверное, решаемые здесь задачи будут иметь большое значение для научно-технического развития. Однако если говорить об экономическом значении таких проектов, то пока что здесь остается много вопросов. И оптимистические выкладки от самих разработчиков с моей стороны воспринимаются сдержанно.

Николай Нестеров

Генетические корни депрессии

Ученые исследовали мозг мышей с агрессивной и подавленной формами поведения, которые появились из-за нарушений в психике и моторике. Выяснилось, что у агрессивных мышей ген, отвечающий за настроение и реакцию, работает активнее, чем у депрессивных. Результаты исследования помогут при создании более эффективных лекарств от болезней нервной системы. Работа проходила в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда, а ее результаты опубликованы на сайте препринтов BioRxiv.

Чтобы понять механизмы развития болезни, необходимо изучать происходящие в организме изменения, поэтому исследователи смоделировали появление моторных нарушений в экспериментах на мышах. Для этого сотрудники Института цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск) разработали модель хронического социального конфликта. На фоне психоза и повышенной агрессивности у первой группы мышей развивается гиперактивность, часто они бесцельно повторяют одни и те же движения. У подавленных мышей, наоборот, появляется гипоактивность – они заторможены, медленно реагируют на происходящее.

Ранее ученые выяснили, что при этих состояниях изменяется активность многих генов в разных структурах мозга. В этой работе исследователи проанализировали молекулярные изменения в полосатом теле (стриатуме), части мозга, регулирующей мышечный тонус. Для этого они применяли транскриптомный анализ, который определяет активность генов. Этот метод позволяет увидеть изменения в работе многих участков ДНК в процессе развития психомоторных нарушений.

В ходе работы авторы провели анализ генов белков, которые передают внутри клеток дофаминовый сигнал, вызывающий у человека разные чувства: любовь, привязанность, удовлетворение. Этот процесс происходит в срединных шипиковых нейронах, которые составляют 90% клеток стриатума. У депрессивных мышей авторы обнаружили общее снижение реакции шипиковых нейронов на дофамин – гормон, который как раз передают «чувственный» сигнал, – в то время как у агрессивных животных активность генов исследованных белков усилилась. Кроме того, с помощью нового экспериментального подхода авторы определили, где сильнее всего проявляется активность генов, которая влияет на реакцию и настроение. Таким образом, работа генов существенно меняется под влиянием развития болезней, вызванных социальным стрессом. Сейчас белки нейронов дорсального стриатума, в том числе дофаминовые рецепторы, – это основные фармацевтические мишени. В частности, нейролептики, используемые в психиатрии, действуют именно на них.

«Мы уточнили механизм передачи дофаминового сигнала шипиковых нейронов стриатума, выявив дополнительные фазы этого процесса. Результаты исследования можно применить для создания более эффективных лекарств против нейродегенеративных и психосоматических заболеваний, сопровождающихся двигательными нарушениями», – добавил один из авторов исследования Владимир Бабенко, кандидат биологических наук, ведущий сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН.

Возвращение к хунну

На IV Международном конгрессе средневековой археологии Евразийских степей «Кочевые империи Евразии в свете археологических и междисциплинарных исследований» в Улан-Удэ ученые представили предварительные результаты реализации трехлетнего проекта, посвященного изучению древних народов и империй Внутренней Азии. В том числе — новые данные с раскопок единственного известного на сегодняшний день города хунну.

Проект «Динамика народов и империй в истории Внутренней Азии» проводится в рамках гранта правительства Российской Федерации. Он рассчитан на три года (последний из которых уже подходит к концу) и, возможно, будет продлен еще на два. Для реализации этого проекта в Институте монголоведения, буддологии и тибетологии СО РАН (Улан-Удэ) в 2017 году была создана лаборатория археологии, этнологии и антропологии, в состав которой вошли 36 сотрудников под руководством директора Института истории, археологии и этнографии народов Дальнего Востока Дальневосточного отделения РАН (Владивосток) члена-корреспондента РАН Николая Николаевича Крадина.

Ученые ставили перед собой задачи изучить пути культурных обменов, маршруты миграций и межрегиональные связи населения древних и средневековых культур Внутренней Азии, реконструировать происходившие там этнокультурно-генетические процессы, показать, как развивались торгово-экономические взаимоотношения оседло-земледельческих цивилизаций и кочевых обществ. Также было необходимо выявить роль буддийских институтов и буддийской общины в социокультурной жизни изучаемых стран, проследить, какие историко-культурные процессы происходили в кочевых социумах, когда монгольские народы вошли в пространство России и империи Цин. Отдельная большая задача — ввести в научный оборот новые письменные источники на старописьменном монгольском языке по истории, религии и культуре. «Можно выделить три основных блока работ: археология и междисциплинарные исследования, этнология и социальная антропология, религиоведение, философия и востоковедение. По каждому из блоков были получены интересные результаты», — отметил Николай Крадин.

Каждый год реализации проекта проводилось от 12 до 14 археологических и этнографических экспедиций, охватывающих территории Монголии, Бурятии, Забайкальского края и Иркутской области. В исследованиях принимали участие не только бурятские ученые, но и специалисты из Германии (Байройтский университет, Институт истории человечества Общества Макса Планка), Южной Кореи (Университет Кёнхи), Монголии (Институт истории и археологии Академии наук Монголии, Монгольский государственный университет науки и технологий), а также сотрудники Алтайского государственного университета, Забайкальского государственного университета, Северо-Восточного федерального университета, Института истории, археологии и этнографии народов Дальнего Востока ДВО РАН, Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичёва ДВО РАН.

Одним из самых ярких памятников, который позволил ученым получить новые интересные данные о жизни хунну, стало Иволгинское городище. Иволгинское городище расположено в Иволгинском районе Республики Бурятия в 15 км от центра Улан-Удэ на левом берегу реки Селенги. Это археологический памятник эпохи хунну в Западном Забайкалье. Шире —Иволгинский археологический комплекс, включающий Большое и Малое городища, а также могильник. На рубеже I в. до н. э. — I в. н. э. городище являлось пограничным форпостом, торговым, административным, ремесленным и земледельческим центром на северной окраине империи хунну.

Большое Иволгинское городище стали изучать еще в 1920-х годах. Огромный вклад в его исследование сделала впоследствии археолог из Ленинградского университета Антонина Владимировна Давыдова. Ею было раскопано 54 жилища на городище и 216 погребений на могильнике, в которых были найдены образцы ювелирных украшений из камня и металлов, предметы быта и многое другое.

«Мы решили снова обратиться к изучению Иволгинского городища, чтобы на основе современных методов получить новые результаты. Уникальность этого памятника заключается в том, что на настоящий момент это единственный известный город хуннской империи. Все остальные городища, которые находятся на территории Монголии, городами как таковыми не являются, а, скорее всего, представляют собой ритуальные объекты вроде тюркских поминальных памятников», — отметил Николай Николаевич.

«На Иволгинском городище мы проводим работы с 2017 года. В раскопках принимали участие коллеги из Монголии, Южной Кореи, Германии. Основная цель при раскопках такого объекта — выявление и изучение жилищ. Советскими археологами было обнаружено 54 жилища. Благодаря нашим исследованиям удалось выявить еще три в северной половине городища, заложенные на разных строительных горизонтах», — рассказал научный сотрудник ИМБТ СО РАН кандидат исторических наук Александр Ильич Симухин.

Одним из самых ярких памятников, который позволил ученым получить новые интересные данные о жизни хунну, стало Иволгинское городище Раскопки на этом памятнике проводились крайне деликатно. Исследователи тонкими пластами снимали грунт и отправляли на флотацию, то есть промывку, на реке. Помимо различных мелких бусин и других археологических артефактов там было найдено очень много костей мелких животных и рыб, зерен. Изучение их с помощью современных методов позволит ученым реконструировать систему жизнеобеспечения того времени — климат, природную среду, хозяйство, и дать ответ на другие интересные вопросы. Найденные на территории Иволгинского городища свидетельства земледелия (орудия, ячмень, просо) являются еще одним доказательством того, что обитавшее здесь население вело оседлый образ жизни.

«Жители Иволгинского городища занималось охотой, рыболовством, скотоводством, земледелием и ремеслами. Определение костных остатков выявило разведение следующих домашних животных: крупного и мелкого рогатого скота, лошадей, свиней. Кроме того, найдено значительное количество костей собаки. Животные охотничьего промысла представлены изюбрем, лосем, дзереном, косулей, медведем, кабаргой, зайцем, лисицей и сурком. Из всех видов доминирующее положение занимает косуля», — отметил Александр Симухин.

«Это был настоящий город, его окружала система нескольких валов со рвами между ними. Здесь проживало несколько тысяч человек, так что по меркам того времени город был большой. Он имел достаточно компактную застройку, четко выделяются несколько рядов улиц с жилищами разного статуса. Изучение материалов жилищ показывает, что население не группировалось в кварталы богатых и бедных, а жило вперемешку. По письменным источникам известно, что у хунну были города. А то, что пока нашли только один, говорит только о том, что мы еще не нащупали, где бы они могли находиться, — сказал Николай Крадин. — Антонина Владимировна Давыдова в свое время работала в южной части памятника. Мы хотим провести масштабные исследования в северной, чтобы посмотреть, как они соотносятся друг с другом. Кроме того, в северной части Иволгинского городища было найдено очень много шлаков. Такое ощущение, что там располагались ремесленные мастерские. Было бы интересно найти эти мастерские, раскопать и посмотреть, какой тогда был уровень развития металлургии».

«С помощью беспилотных летательных аппаратов мы проводили анализ местности, выбирали перспективные места, где условно могут находиться те или иные жилища. К сожалению, по территории городища проходит несанкционированная траншея, которую сделали военнослужащие для прокладки кабеля. Она нарушает целостность памятника. Тем не менее по этой траншее нам удалось выявить ряд строений и ям различного назначения. В раскопе 3 2018 года мы обнаружили остатки жилищ, которые пострадали от сильного пожара, о чем свидетельствуют обугленные остатки деревянных конструкций. По мнению Антонины Владимировны Давыдовой, городище прекратило свое существование после сильного пожара. Возможно, выявленные жилища являются подтверждением этого факта», — добавил Александр Симухин.

Материальная культура памятника представлена предметами косторезного ремесла, бронзолитейного производства, камнерезными изделиями, продукцией цветной и черной металлургии и, конечно же, керамическими изделиями в большом количестве. Найдено много фрагментов браслетов, подвесок, бусинок из различных материалов: кости, минералов. Есть также пастовые бусы, которые могут иметь происхождение из Средней Азии.

«Из интересных находок, которые могут маркировать контакты с другими территориями, здесь обнаружены морские раковины каури — во время хунну они могли выступать в качестве товарных денег. Находили и сами раковины каури, и их реплики (то есть сделанные из других материалов, но похожие на них предметы). Например, литые бронзовые, либо раковины, сделанные из толстых стенок более крупных раковин путем обтачивания. Эти ракушки имели широкую географию распространения еще в каменном веке. Они также фиксируются в неолитических погребениях Западного Забайкалья», — сказал Александр Симухин.

Исследования в рамках мегагранта проводились и на других памятниках. Например, Хирхиринское городище (Забайкальский край), где проживал племянник Чингисхана Исунке, было обследовано с помощью дронов. Это позволило выявить улицы, кварталы, переулки, несколько усадебных комплексов и сделать новый, более точный план города. В 60 километрах от Хирхиринского городища находится другой памятник — Кондуйский дворец. Сейчас ученые предполагают, что это было место резиденции самого младшего брата Чингисхана Темугэ-отчигина.

Продолжались раскопки и на уникальном хуннском могильнике Нур-Тухум (Бурятия). В пади Липовка (Бурятия) ученые обнаружили очень интересные хуннские захоронения, в том числе детское погребение в сосуде. Исследовали также и многие другие памятники, провели разведочные работы для выявления новых объектов. На основе всех известных на сегодняшний день поселений и городищ ученые составляют атлас древних и средневековых городов Внутренней Азии.

В рамках третьего направления работ по тематике мегагранта сотрудники лаборатории археологии, этнологии и антропологии ИМБТ СО РАН исследовали добуддийские религиозные традиции народов Внутренней Азии, начиная с наиболее архаичных, шаманских, тэнгрианских, бурханистских верований, изучали роль буддизма в политической культуре стран Центральной Азии, углубились в архивные фонды Степных дум.

Степные думы были учреждены в 1822—1824 гг. у бурят, хакасов, якутов и эвенков согласно «Уставу об управлении инородцев» (1822 г.) как высшая административная единица ведомства. Они занимались вопросами землепользования в своих ведомствах, рассматривали дела о калыме, долговых взысканиях, потравах посевов и покосов, мелких кражах. Думы были упразднены в 1888—1890 гг. в Иркутской губернии и в 1901—1904 гг. в Забайкальской области.

Часть текста памятника «Дайчин улсын монголын магад хууль» («Правдивые записи о монголах Цинской империи»), посвященная первым правителям маньчжурской династии, была переведена со старописьменного монгольского языка на русский. По словам Николая Крадина, комментированные переводы этого памятника должны войти в классику российского востоковедения.

«Сейчас набирается материал, а его осмысление будет чуть позже. За три года мы реализовали все установленные показатели и даже перевыполнили план. Надеемся, что грант продлят еще на два года. Тогда мы сконцентрируемся только на самых фундаментальных исследованиях. Будет написано несколько серьезных обобщающих книг. Также перед нами стоит задача подготовить работы, которые связаны не только с чисто фундаментальными научными исследованиями, но и с практическим внедрением их результатов в образовательную деятельность. У нас работает студенческий археологический отряд “Аттила”, в археологические исследования мы вовлекаем даже школьников. В последний год запланировано написание целой серии учебных изданий по истории Бурятии, Южной Сибири. Важно, чтобы результаты нашей работы доходили до массового читателя, до студентов и школьников, — рассказал Николай Крадин. — Самое главное, как мне кажется, благодаря этому мегагранту в Республике Бурятия был получен мощный интеллектуальный толчок, который стимулировал нас работать еще более интенсивно».
 
Диана Хомякова

Компетенции - для заграницы?

Пожалуй, это была самая конструктивная и предельно конкретная по своему содержанию секция, которую мне довелось посетить на прошедшем Международном технологическом форуме «Технопром-2019». Я говорю о заседании региональной рабочей группы национальной технологической инициативы в сфере распределенной энергетики. В чем, на мой взгляд, заключалась важность этого заседания?

Чтобы прояснить актуальности данной темы для страны в целом, и для нашего города в частности, начну с важной преамбулы.

Еще в марте 2015 года в пресс-центре ТАСС-Новосибирск была презентована концепция инновационного развития системы электроэнергетического снабжения Советского района Новосибирска (куда, как мы знаем, входит и наш Научный центр). Концепцию представил тогдашний председатель комитета по энергетики мэрии Новосибирска. Суть предложения заключалось в создании автоматизированной локальной электросети, объединяющей (на том этапе) сразу три-четыре автономных энергоблока небольшой мощности (10 – 15 МВт). Два таких энергоблока уже были построены (один находился к работе, второй был технически готов к запуску). Третий энергоблок находился в проекте. Наконец, мэрия могла перевести в режим когенерации пару небольших муниципальных газовых котельных. Все эти источники связывались в единую систему посредством «умной сети» (работающей автоматически).

Если бы данный проект был реализован, мы получили бы решение сразу нескольких принципиально важных задач. Во-первых, удалось бы покрыть дефицит Академгородка по электричеству за счет малых объектов генерации. Во-вторых, появление новых мощностей создало бы условия для дальнейшего развития территории Научного центра. В-третьих, проект позволял задействовать интеллектуальный и производственный потенциал нашего города, то есть внедрить вполне конкретные инновационные разработки.

В-четвертых, реализация такого проекта шла не только в русле общемировых тенденций, но вдобавок ко всему воплощала конкретные рекомендации правительства РФ по развитию региональной энергетики (включая перевод газовых котельных в режим когенерации).  Этим прецедентом Новосибирск наглядно подтвердил бы свой статус «интеллектуальной столицы Сибири». И, наконец, в-пятых, Академгородок имел шанс очень серьезно улучшить свой имидж, представ как подлинный центр инноваций, где и система энергоснабжения также решается инновационным, современным путем (о чем пока еще приходится только мечтать).

К слову, указанная концепция взялась отнюдь не с потолка. Она явилась результатом работы целого коллектива специалистов. Дело в том, что для реализации проекта в нашем городе имелся весь необходимый интеллектуальный и производственный потенциал – от проектирования до «железа». Переговоры велись со всеми потенциальными участниками. Не хватало только одного – политического решения. Его и не последовало. Главному инициатору, презентовавшему идею проекта, было рекомендовано прекратить заниматься этой «ерундой» и переключить внимание на ремонт теплосетей. Короче, местное руководство поставило на данной инициативе жирный крест (выход на уровень регионального правительства также ничего не дал).

Для чего я сейчас привел этот пример? Дело в том, что в настоящее время на мировом уровне происходят серьезные трансформации в сфере электроэнергетики. Внедряемые сейчас инновационные решения, по сути, задают в этом секторе принципиально новый этап развития. По большому счету, меняется сама парадигма. Как показал в своем выступлении Ответственный секретарь рабочей группы «Энерджинет» Национальной технологической инициативы Дмитрий Корев, новая энергетическая парадигма имеет целый ряд отличий от традиционных подходов к развитию энергетики. Так, в рамках новой парадигмы решающее значение будет иметь не углеводородное топливо, а возобновляемые источники. Вместо высокой концентрации генерирующих мощностей – курс на ГЛУБОКУЮ ДЕЦЕНТРАЛИЗАЦИЮ производства энергии. Далее, вместо иерархических электросетей и централизованного управления – «умные» сети и системы с децентрализованным управлением. Это далеко не полный перечень отличий. Есть еще много других моментов, понятных только профессионалам.

Таков, собственно, вектор энергетической политики РАЗВИТЫХ СТРАН, который кардинально изменился за последние десять лет. Разумеется, Россия также пытается встроиться в новые тренды. Во всяком случае, подобные установки спускаются с самых высоких этажей власти. Например, в одном из своих недавних Посланий к Федеральному собранию президент Владимир Путин поставил вопрос о необходимости заниматься долгосрочным прогнозированием, чтобы понять, с какими задачами столкнется наша страна в ближайшее будущее и, соответственно, какие решения потребуются для того, чтобы обеспечить национальную безопасность, повысить качество жизни и обеспечить развитие отраслей нового технологического уклада.

Безусловно, в руководстве страны прекрасно понимают основные проблемы. В настоящее время главным вызовом для отрасли является возрастающая неэффективность нашего энергетического сектора. Как следствие мы получаем рост тарифов для потребителей, что, в свою очередь, очень плохо сказывается на развитии экономики. Иначе говоря, энергетический сектор нуждается в модернизации. Но здесь встает сакраментальный вопрос: по какому пути двигаться? Развитые страны недвусмысленно указывают этот путь (о чем мы только что сказали), но, как выясняется, у нас новая парадигма до сих пор является предметом оживленных (порой – эмоциональных) дискуссий.

Например, в среде технических специалистов нередко можно услышать опасения по поводу того, будто распределенная энергетика «убьет» магистральные сети или сделает нерентабельной работу крупных электростанций. Не исключено, что руководители энергетических компаний разделяют эти страхи, а вместе с ними – и региональные власти, отвечающие за вопросы развития сектора. Может, именно поэтому на этих уровнях управления не делается практически никаких подвижек к выстраиванию новой парадигмы? Дмитрий Корев попытался развеять подобные опасения. Как он выразился, появление автомобилей не нанесло никакого урона железнодорожному транспорту. То же самое будет и с магистральными сетями. Названные системы вполне могут уживаться друг с другом.

В целом же складывается парадоксальная ситуация. В России есть специалисты, способные работать в новом направлении. И не просто работать, но и предлагать передовые технические решения. Однако их деятельность пока еще не получила адекватной политической и правовой поддержки. Именно эта составляющая является в настоящее время одной из ключевых проблем, разбираемой по полочкам в кругу профессионалов.

Иначе говоря, профессионалам приходится больше всего ломать голову над тем, как реализовать свои технические разработки в российских политических реалиях, искать какие-то особые подходы, постоянно ждать каких-то указов, распоряжений и правовых актов, а иной раз объединяться с коллегами для того, чтобы выдвинуть законодательную инициативу или просто докричаться до властей.

Между тем в мире это направление активно развивается, привлекая пристальное внимание со стороны инвесторов. Формируется новый рынок, где могут быть востребованы разработки и услуги, в том числе, и наших технических специалистов. Поскольку мы живем в открытой экономике, то у обладателей соответствующих компетенций нет никаких ограничений в плане взаимодействия с иностранными партнерами и заказчиками. Любая разработка получит воплощение там, где на нее есть спрос. Если такого спроса нет в России, то это совсем не означает, что его не будет в Китае или в другой стране. Сегодня наши специалисты открыто проговаривают свой интерес и обсуждают в своем кругу возможности выхода на мировой рынок. Ничего дурного в этом нет. Огорчает здесь лишь нерасторопность наших политиков, вечно плетущихся в хвосте у передовых стран и принимающих нужные решения только тогда, когда они уже «перезрели».

Андрей Колосов

"Диссергейт" для РАН

Механизмы, опробованные в ходе борьбы с поддельными диссертациями, могут впервые повлиять на исход выборов академиков и членов-корреспондентов РАН.

В ноябре пройдут выборы новых членов Российской академии наук. В 2019 году предвыборную кампанию существенно обострила Комиссия по противодействию фальсификации научных исследований, выступившая с докладом об академической недобросовестности некоторых кандидатов, среди проступков которых — плагиат, использование сомнительных журналов для публикаций, участие в защите недобросовестных диссертаций. Результаты выборов многое скажут о состоянии российской науки как общественного института.

Ставка на экспертов

Комиссия по противодействию фальсификации научных исследований была создана в 2018 году первым президиумом РАН, выбранным после реформы 2013 года. Новое руководство академии во главе с президентом Александром Сергеевым приняло ее уже не как орган, координирующий работу сотен институтов, а как клуб, экспертное объединение ведущих ученых, и с энтузиазмом взялось за исполнение этой функции. Ранее при президиуме РАН функционировала Комиссия по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований, созданная по инициативе лауреата Нобелевской премии по физике Виталия Гинзбурга и занимавшаяся в большей степени проблемами псевдонауки и лженауки, а также противостоявшая усилению религии в обществе, прежде всего в образовании. Эти задачи продолжает координировать Комиссия по борьбе с лженаукой, куда перешла значительная часть старого состава общей комиссии во главе с председателем — академиком Евгением Александровым. Ну а Комиссия по борьбе с фальсификациями стала своего рода рупором существующего с 2013 года сетевого объединения «Диссернет».

Известность «Диссернету» принесло изучение диссертаций государственных деятелей, политиков и руководителей вузов. Например, в 2015 году была проверена кандидатская диссертация тогдашнего спикера Госдумы Сергея Нарышкина: 40% текста были признаны недобросовестным заимствованием. Однако тогда казалось, что все эти неприятности касаются не деятелей науки, а тех, кто пытается набрать репутационный вес, получив ученую степень.

Самих втянутых в скандал ученых, за исключением членов нескольких недобросовестных диссертационных советов, где защищались псевдодиссертации, общественность признала, скорее, жертвами обстоятельств.

Но нынешний доклад комиссии, анализирующий диссертации кандидатов в академики и члены-корреспонденты РАН, — это уже проблема всего ученого сообщества в целом. Его уже нельзя расценить как мнение, — так называет претензии «Диссернета» к диссертациям 64 российских ректоров председатель ВАК Владимир Филиппов. Переход в статус комиссии при президиуме РАН дает борцам за научную этику статус внутреннего контролера, пусть и без властных полномочий. И реакция на сообщения комиссии: проверка будущих перспектив новой академии. Ведь совещательный экспертный орган может иметь хоть какой-то вес и власть только при одном условии — собственной безупречной репутации.

«Выдвижение кандидатов проводится на заседаниях ученых и научно-технических советов или президиумов путем тайного голосования простым большинством голосов. Право выдвижения кандидатов в академики Академии предоставляется также академикам Академии, в члены-корреспонденты Академии — членам Академии», — говорится в уставе РАН. Таким образом, этически недобросовестные ученые были делегированы в академию своими же коллегами, не Госдумой или министерством. И во власти тех, кто их выдвинул, либо отказаться от своего мнения, либо попробовать опровергнуть выводы докладчиков, что в случае плагиата, например, вряд ли возможно. Или же фактически распрощаться со статусом ученого, заодно повредив репутации тех российских докторов и кандидатов наук, которые выполнили свои работы добросовестно. Им придется доказывать свою академическую состоятельность с нуля, не имея возможности опереться на выданные дипломы.

Механизм доверия

Репутация и профессиональная этика особенно важны для науки, которая практически не поддается внешней оценке. Каждый может проверить, чисто ли вымыт пол. Ясно, что хорошее кресло не ломается долго, а плохое сразу выходит из строя. Однако наука — это по сути движение в неизвестное, и оценить качество этого движения могут только те немногие, что идут туда вместе с исследователем. По этому принципу действует взаимная оценка публикаций в научных журналах — peer-review. При всем несовершенстве этой системы ничего лучшего не придумано.

В свою очередь, доверие общества к этой системе, выражающееся, в частности, в выделении финансирования, зиждется на постулате, что ученые честны сами с собой. Это не значит, что злоупотреблений не случается, ученые тоже люди. Но выявленные при взаимной оценке злоупотребления становятся достоянием общественности. Виновный получает запрет на профессию, а если он уже не ученый — большие карьерные сложности. Организация, которая допустила злоупотребления, начинает внутреннее расследование и заинтересована в его открытости и объективности.

Так, Карл-Теодор цу Гуттенберг, пойманный на плагиате в докторской диссертации, лишился поста министра обороны ФРГ, а его блестящая политическая карьера если не закончилась, то приостановилась на неопределенный срок, несмотря на поддержку Ангелы Меркель. Официальные проверки вел сам Университет Байройта, где политик защищался и который в итоге принял решение степень отозвать. Вдобавок репутационные издержки ложатся не только на весь университет, но и на академическую систему страны.

Показное равнодушие российского Минобрнауки, ВАК и университетов к докладам «Диссернета», а теперь и комиссии, не проходит незамеченным. Дополнительный ущерб нанес недавний скандал с недобросовестными диссертациями в Таджикистане, подтвержденными в Москве. На последней международной конференции по проблемам высшего образования QS Worldwide лингвист Брайан Пул, выступивший с докладом о проблемах международного признания кандидатских степеней, назвал Россию наряду с Угандой примером страны, где в этой сфере процветает коррупция. Для добросовестных российских исследователей это означает сложности с международным признанием, для РАН — снижает шансы на признание ее авторитетным экспертным органом. В выигрыше только авторы недобросовестных диссертаций, им терять нечего и репутация им незачем.

Александра Борисова

Проектирование «клеточных фабрик»

Во Франции ходит такая легенда. Будто бы однажды кто-то из королей обратился к известному виноделу: «Что тебе нужно, чтобы сделать хорошее вино?». Тот ответил: «Хороший виноград». Полагаю, в скором будущем ответ станет другим: «Дайте мне хороший модифицированный штамм дрожжей».

Современные генетические технологии не способны, конечно же, превратить воду в вино, однако с их помощью мы получаем ключ для проникновения в «святая святых» ферментативных процессов. Очевидно, это один из последних бастионов, который природа оставляет человеку в его полное распоряжение – свободно управлять работой микроорганизмов, заставляя их производить продукт с конкретными заданными свойствами. Ведь до последнего времени считалось, что здесь мы имеем дело с естественным процессом, где человеку отводится лишь роль наблюдателя и оценщика. Даже знаменитые виноделы все еще пребывают в уверенности, будто благородный напиток создает «сама природа», а человек является лишь соучастником процесса. Но совсем скоро роли могут серьезно измениться.

Такую уверенность выражают современные генетики. О знаковых достижениях в этой области говорилось на стратегической сессии по биоинформатике и генетическим технологиям, состоявшейся в рамках Международного технологического форума «Технопром-2019». Напомню, что программа этого форума была посвящена проблемам «цифровизации» важных отраслей производства. Что касается генетики, то сегодня она настолько сомкнулась с биоинформатикой, что одно уже не мыслится без другого. Именно прогресс в этой области позволяет сегодня вывести промышленные биотехнологии на новый, почти фантастический уровень.

Как заметил по этому поводу заместитель директора по инновационной деятельности ФИЦ ИЦиГ СО РАН Петр Куценогий: «Речь идет о том, чтобы научить микроорганизмы делать то, что нам хочется». Человек, напомнил ученый, с давних пор хотел заставить какое-либо живое существо работать на себя, причем бесплатно. С этого, собственно, началась доместикация животных. И вот теперь наконец-то дошли и до микробов.

В настоящее время, отметил Петр Куценогий, эти так называемые «клеточные фабрики» трудятся в достаточно большом количестве отраслей по ЗАРАНЕЕ запрограммированному для них алгоритму. 

Перечень таких отраслей впечатляет. Возьмем только самое знакомое. Так, «клеточные фабрики» используются при производстве хлеба, кисломолочной продукции, вина и пива. Они незаменимы при производстве важных кормовых добавок. Их широко используют в фармацевтической промышленности для производства антибиотиков, гормонов и пептидов. Наконец, с их помощью производят возобновляемые виды топлива (к примеру, биоэтанол) и ряд химических компонентов для сложного органического синтеза (органические кислоты, диолы и т.д.).

Здесь необходимо отметить очень важный момент, на который обратил внимание Петр Куценогий. Когда мы говорим о биотехнологиях, мы включаем сюда продукты, совершенно разные по своей себестоимости и по объемам производства. К примеру, в фармацевтике при производстве уникальных лекарств используется мизерное количество чрезвычайно дорогих компонентов. С другой стороны, существуют крупные производства, выдающие огромные объемы какого-либо не очень дорогого продукта. В этой связи может возникнуть убеждение, что передовые разработки и высокие технологии требуются как раз в первом случае, где каждый грамм вещества ценится на вес золота (если не дороже). А там, где объемы исчисляются сотнями тонн в сутки, больших интеллектуальных усилий якобы прилагать не стоит. Соответственно, новейшие достижения в области генетических технологий в большей степени адресуются той же фармацевтике, выпускающей уникальные (и супердорогие) препараты, чем предприятиям по массовому выпуску какой-либо не особо сложной и недорогой продукции.

Петр Куценогий утверждает, что на самом деле ситуация в реальном производстве выглядит далеко не так однозначно. Он доказывает это на примере производства молочной кислоты, ежегодные объемы которой исчисляются сейчас десятками миллионов тонн. До 2016 года основным продуцентом здесь были молочнокислые бактерии. Свою работу эти микроорганизмы выполняют только лишь до определенного уровня кислотности (pH 5). Дальше кислотность приходится искусственно «гасить», дабы бактерии не погибли в агрессивной для них среде.  Традиционно для поддержания кислотности на заданном уровне используется щелочь. Ее объемы обычно сопоставимы с объемами готовой продукции. При такой технологии в конце процесса конечный продукт обратно переводится в форму кислоты, для чего используется серная кислота (опять же в количествах, сопоставимых с объемом выпускаемого продукта). Кроме того, при таком цикле образуется много гипса, требующего дальнейшей утилизации.

Как генетика помогла оптимизировать данное производство? Было предложено использовать микроорганизмы, проявляющие «рабочую» активность при более низких значениях pH, и отличающиеся более быстрым ростом. В природе таких микроорганизмов не существует.  Поэтому пришлось задействовать технологию преобразования генома. В итоге, с 2017 года все заводы, производящие молочную кислоту, начинают переходить на новые штаммы микроорганизмов, полученных путем генетической модификации. Этот принципиально новый комплекс «клеточных фабрик» также способен синтезировать молочную кислоту, работая при значениях pH <3. В результате резко снизилось использование щелочей и кислот, а также минимизировались отходы. Каждый американский завод, применивший данную инновацию, получил экономию в 30 миллионов долларов. А таких заводов теперь десятки.

В настоящее время, отмечает Петр Куценогий, уже научились целенаправленно изменять микроорганизмы, чтобы те сразу выполняли работу в заданном направлении. То есть если раньше вели длительную селекцию, отбирая нужных «мутантов», то теперь изначально определяют цели и задачи, и уже под эти требования проводят соответствующую модификацию. Разумеется, сделать это не так-то просто. Но, тем не менее, само направление, несмотря на все сложности, обещает головокружительные перспективы.

Взять хотя бы модификацию дрожжевых культур при производстве вина. Винодельческая отрасль, надо сказать, в этом плане весьма показательна. Как я уже говорил, в течение многих столетий процесс формирования благородного напитка практически полностью отдавался на милость природы. Долгое время виноделы ничего не понимали даже в причинах спиртового брожения. А уж что касается тех факторов, которые влияют на конечное качество вина и определяют его неповторимость, то они оставались тайной за семью печатями до конца XIX века. В свое время Луи Пастер пытался пролить свет на эти загадки, однако его выводы оказались не во всем верны.  В XX столетии знаменитые энологи дотошно изучили химию и биохимию винодельческого процесса, но им не приходило в голову связывать будущее данной отрасли с генетической модификацией дрожжей (в некоторых знаменитых французских хозяйствах даже не признают культурные штаммы, выведенные путем традиционной селекции).

Как заметил Петр Куценогий, сегодняшние достижения в области генетических технологий позволяют выводить самые разные штаммы винных дрожжей, сообразуясь с поставленными задачами. Например, вы можете улучшить качество ферметативного процесса, чтобы снизить количество взвесей, уменьшить пенообразование во время брожения, ускорить выпадение осадка или организовать процесс таким образом, чтобы одновременно шло спиртовое брожение и яблочно-молочная ферментация (последнее обычно следует за первым). Можно вывести дрожжи, способные подавлять рост нежелательной флоры, ухудшающей вкусовые качества напитка или же приводящей к его порче (что является, кстати, главной «головной болью» виноделов). Наконец (что совсем кажется фантастическим) вы тем же путем сможете формировать нужную вам ароматическую составляющую вина или же повышать его питательные свойства (за счет увеличения содержания антиоксидантов, при меньшем содержании этанола).

Учитывая то обстоятельство, что сейчас в этом направлении ведутся активные исследования, ждать серьезных результатов осталось совсем недолго.

Николай Нестеров

Тест по академической реформе

Президиум Российской академии наук распространил среди академиков, членов-корреспондентов и профессоров РАН опросник, посвященный положению российской науки. 

Это исследование проводится, как говорится в обращении президиума РАН, в связи с шестилетием (которое приходится на 27 сентября) со дня принятия закона о реформировании Академии. Его цель – подвести итоги, оценить настоящее и заглянуть в будущее. Опрос проводится анонимно, а его результаты будут опубликованы на порталах РАН.

Ученым предлагается ответить на 13 вопросов. Первые два выясняют их мнение о том, как изменилось за это время положение дел в российской науке в целом и в той области, где работает ученый. Далее вопросы касаются влияния реформы на состояние дел в той области науки, в которой он работает и на каком уровне по сравнению с развитыми странами находятся российские исследования.

Президиум РАН интересует также, понимает ли большинство российских ученых, в чем состоят приоритеты развития науки в стране, в какой степени российское научное сообщество участвует в разработке основ государственной научной политики. Президиум РАН интересуется, что необходимо сделать для обеспечения ускоренного развития фундаментальной науки в России.

Предлагается вопрос на ответ, в какой степени вырос или вообще не вырос за последние шесть лет авторитет российских ученых в стране и в мире.

Президиум также интересует, что необходимо сделать для того, чтобы обеспечить ускоренное развитие науки. Предлагается десять вариантов ответов. В частности, "сосредоточить науку в крупных университетах, присоединив к ним академические институты", "освободить ученых от мелочного регулирования и контроля со стороны государственных ведомств", создать систему поощрений. Кроме того, нужно ли "повысить ставку оплаты труда ученых", "увеличить число научных фондов, осуществляющих грантовую поддержку фундаментальных исследований".

Президиум РАН предлагает участнику опроса выбрать три варианта ответа из следующих 14-ти возможных ответов, чтобы понять, "какие критерии можно рассматривать в качестве показателя уровня научных исследований в РФ". В число возможных критериев входит количество публикаций и уровень цитируемости, количество ученых, приглашаемых к участию в международных проектах и другие.

Кроме того, для выбора предлагается вопрос о возрасте оборудования, используемого учеными, о затратах на обеспечение рабочего места ученого, а также о количестве защищаемых кандидатских и докторских диссертаций и о количестве монографий по тематике фундаментальной науки.

Президиум интересует также мнение ученых о структуре финансирования исследований в их области науки и как изменилось это финансирование за последние шесть лет.

Есть также вопрос о возрасте ученого, его научное звание и отделении РАН, в котором он работает.

Когда года не "груз"

В сентябре на базе санатория «Озеро Карачи» прошла V международная научно-практическая конференция по вопросам санаторно-курортного лечения, с этого года получившая официальное название «Карачинские чтения». На протяжении всех этих лет одним из главных организаторов мероприятия, собирающего ученых и практикующих врачей со всей страны, выступает НИИ терапии и профилактической медицины (филиал ФИЦ ИЦиГ СО РАН).

Целью конференции является обобщение опыта работы в этой области медицины, интеграция методических и практических наработок в области реабилитации пациентов с различными диагнозами – сердечно-сосудистые заболевания, болезни периферической нервной системы и т.п. А также – обобщение опыта работы санаторно-курортных учреждений в разных регионах, прежде всего, в Сибири.

– В ходе конференции представители разных медицинских школ Новосибирска, Томска, Алтая и других регионов рассказывают о результатах, которые были получены за прошедший год и оценивают, как этот опыт можно применить в других лечебных и санаторных учреждениях, - рассказала председатель научного комитета конференции, зам. руководителя НИИТПМ по лечебной работе, д.м.н. Ирина Логвиненко.

В этом году особый упор делался на применение современных медицинских технологий для достижения активного долголетия. В их числе – санаторно-курортное лечение с использованием диетического питания, с применением биологически активных добавок, внедрение методик, основанных на уникальных природных факторах курорта «Карачи».

Руководитель Центра лечебного и профилактического питания НИИТПМ, д.м.н. Светлана Мустафина Ряд докладов был представлен сотрудниками ФИЦ ИЦиГ СО РАН. Руководитель Центра лечебного и профилактического питания НИИТПМ, д.м.н. Светлана Мустафина рассказала о перспективах применения в медицинской практике гриба Рейши. Биодобавки для питания на его основе были разработаны несколько лет назад сотрудниками Института цитологии и генетики и сейчас активно используются в клинике НИИТПМ.

Большой интерес у участников конференции вызвал доклад старшего научного сотрудника лаборатории клинических биохимических и гормональных исследований терапевтических заболеваний НИИТПМ Оксаны Цыганковой, посвященный особенностям лечения артериальной гипертонии у пожилых пациентов.

Несколько докладов представила заведующая терапевтическим отделением НИИТПМ, к.м.н. Людмила Латынцева. Тема ее выступлений – реабилитация пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями – традиционно вызывает живой интерес на таких конференциях.

Научная молодежь института на конференции была представлена врачом-кардиологом Ольгой Тимощенко, взявшей в качестве темы доклада особенности коррекции дислипидемий (патологическое состояние, обусловленное нарушением обмена жиров в организме и приводящее к развитию атеросклероза) у лиц пожилого возраста. Ее выступление, по сути, стало презентацией диссертационной работы на степень кандидата наук, защита которой ей предстоит в ближайшем будущем.

Своего рода квинтэссенцией результатов, полученных учеными и врачами в области реабилитации пациентов с различными заболеваниями за последние годы стал представленный на конференции сборник научных трудов «Современные стратегии курортного природопользования в Сибири». Тираж сборника будет распространяться среди врачей и ученых с целью более эффективного использования ими в своей практике природных и санаторно-курортных ресурсов сибирских регионов.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS