Робот-консультант и цифровая Даша

Первый день международного технологического форума "Технопром", проходящего в Новосибирске, был посвящен обсуждению интеграции науки и бизнеса, однако его участники не только посещали круглые столы, но и активно налаживали сотрудничество, обмениваясь контактами и подписывая соглашения. Общую атмосферу технологической площадки поддержали самые необычные участники форума - робот-консультант, ставший любимцем гостей, и искусственный интеллект Даша, удостоившийся даже выступления на главном пленарном заседании форума.

Центральным мероприятием форума стала пленарная дискуссия "Наука новой эры: технологии трансформации", обсуждалось место науки в нынешней экономике. Участники дискуссии обсудили опыт работы в научно-технологическом бизнесе, а также ее использование в целях национальных проектов и применение опыта других стран при их реализации.

Полномочный представитель президент РФ в Сибирском федеральном округе Сергей Меняйло, подводя итог обсуждению, сообщил журналистам, что форум будет полезен для налаживания связей между наукой и бизнесом. Кроме того, он подчеркнул, что подобные дискуссии помогают правильно определять цели развития как для страны в целом, так и для регионов с их индивидуальной спецификой в частности. "Форум будет продолжать жить, но мы должны понимать, что с каждым годом мы должны наполнение самого форума делать более прагматичным, преломленным к земле. Не говорить о фундаментальных вещах, а говорить о том, что сегодня жизненно и востребовано", - сказал Меняйло.

Самым необычным участником дискуссии стал искусственный интеллект Даша, разработанный компанией Dasha.AI. Дашу в ходе разговора о российских технологиях запустили прямо со сцены, спросив ее о том, чем заняться участникам "Технопрома".

"У участников очень большой выбор. Предусмотрено более 90 форматов разной тематики, например инновации в медицине, новые технологии в образовании. Ну и, конечно, будут сессии, посвященные искусственному интеллекту. Не знаю, как вы, а я пойду туда", - объявила присутствующим Даша.

Соглашения о сотрудничестве

Помимо участия в круглых столах и дискуссиях, участники форума активно налаживали сотрудничество. В первый день "Технопрома" подписано шесть соглашений. Несколько соглашений подписал на форуме Санкт-Петербургский политехнический университет им. Петра Великого - в их числе соглашения о сотрудничестве с Новосибирским техническим университетом, институтами СО РАН, а также соглашение с ассоциацией "Технет" и Объединенной двигателестроительной корпорацией" (ОДК, входит в Ростех). В рамках последнего соглашения стороны договорились с ОДК об объявлении конкурса на проведение конкурса среди молодых исследователей.

Как уточнил ТАСС заместитель генерального директора - генерального конструктора ОДК Юрий Шмотин, конкурс направлен на поиск молодых конструкторов, разбирающихся в проектировании двигателей с использованием математических моделей. Он пояснил, что сейчас отрасль отечественного двигателестроения нуждается в молодых специалистах и конкурс будет направлен именно на поиск специалистов, которые смогут в будущем создавать "цифровых двойников" двигателей для самолетов и ракет.

Бронежилеты и роботы

Сотрудничество налаживают и участники выставки, которая традиционно проводится вместе с форумом. На ней представлены площадки университетов и научных центров, стенды крупных компаний - "Мегафона", РЖД, "Ростелекома".

"Мы имеем возможность комплексно подходить к решению именно бизнес-задач - и для бизнеса, и для населения, и для государства. У нас есть возможность тесного партнерства и с потребителями оборудования, и с разработчиками программного обеспечения, мы имеем колоссальную инфраструктуру по передаче данных. Поэтому в комплексе партнерских отношений мы можем находить синергию, которая позволяет продвигать решения самого разного класса. Вы видите, что здесь и медицина, и сельское хозяйство, и дорожное хозяйство, и цифровизация производства", - рассказал ТАСС вице-президент, директор макрорегионального филиала "Сибирь" ПАО "Ростелеком" Николай Зенин

На стендах посетители выставки знакомились с детальными миниатюрами корпусов университетов, образцами бронежилетов, протезов и имплантов, изготавливаемых с помощью 3D-печати. Немало на выставке и интерактивных площадок - например, станция мониторинга здоровья, на которой каждый желающий может оценить состояние своего здоровья по веществам, содержащимся в выдохе. В самом центре площадки установлен спорткар, с которым участники форума увлеченно фотографируются. По павильону перемещается робот от компании NovaRobot - он обладает речью, мимикой, умеет жестикулировать и увлеченно общается со всеми гостями.

"Основное назначение робота - работа в банковском зале консультантом. Также он может работать инструктором, преподавателем, может заниматься сканированием документов, приемом платежей - все зависит от конкретной нужды", - рассказал ТАСС представитель компании. Робот может действовать самостоятельно в автономном режиме. Стоимость такого сотрудника - порядка миллиона рублей в базовой комплектации, не предполагающей адаптации его к определенной специфике деятельности.

Одной из главных тем выставки "Технопрома" стали "Умные технологии" - системы управления городом, домами, офисами, ЖКХ. Компания "Россибинвест" представила блоки "умных остановок", которыми планируется оснащать улицы Новосибирска к Чемпионату мира по хоккею 2023 года, компания "Эр-телеком" - умный домофон, системы управления микроклиматом для дома, для офиса - ПО для управление активами и обеспечения безопасности труда.

"У нас есть проект "Инфошкола" - в школах внедряем умную систему, когда одна карточка решает сразу несколько задач: работает как пропуск, как карта для безналичной оплаты обедов в столовой - родителям нужно только пополнять карту", - сообщила ТАСС представитель Сибирского института программных систем (НИПС) и отметила, что система уже используется в одной из школ Иркутской области.

Презентация стартапов

В рамках "Технопрома" прошла и презентация стартапов для промышленности "Demo day Сколково", на которой резиденты Сколково представили проекты, готовые к реализации на предприятиях Новосибирской области. По словам вице-президента фонда "Сколково" Юрия Сапрыкина, с каждым годом все больше крупных промышленных предприятий проявляют заботу о внедрении инноваций для повышения эффективности производства. Диалог компаний в рамках "Demo day Сколково" позволит предприятиям узнать о инновациях в их сфере производства, в то время как инновационный стартап, который увидит конкретные запросы производства, сможет быстрее довести свои разработки до стадии внедрения.

На презентации свои технологии активированных углей для газо- и водоочистки предприятиям химической и добывающей промышленности предложила компания "Сорбенты Кузбасса".

"На сегодняшний день менее 50% активированного угля для очистки газа и воды, необходимого для промышленности, производится в России. Наша компания разработала технологию, которая позволяет производить активированные угли и сопутствующие материалы для предприятий под ключ. Также мы разработали технологию регенерации отработанных углей, которая успешно используется в течение двух лет", - сообщил ТАСС директор компании "Сорбенты Кузбасса" Александр Бервено.

Компания НПО "Ультразвуковые Системы" представила услуги по очистке двигателей и фильтров. "Очищается оборудование с помощью мультизвуковой очистки, когда на объект воздействуют вибрацией различной частоты. Эффект дополняется применением экологически чистых растворителей. Наше оборудование позволяет очищать микропоры загрязненного материала, чего зачастую невозможно достичь другими методами очистки", - сообщил на презентации представитель комапании НПО и добавил, что очищение материала достигает 99%.

Международный форум технологического развития "Технопром" проходит в Новосибирске 18-20 сентября. В 2019 году его главная тема - "Наука новой эры: технологии трансформации". Деловая программа включает более 90 мероприятий. В прошлом году площадки форума посетили почти 8 тыс. человек. В числе организаторов - правительство РФ, правительство Новосибирской области, аппарат полномочного представительства президента РФ в Сибирском федеральном округе и Сибирское отделение Российской академии наук.

С чего начинаются инновации

Тема развития медицины и системы здравоохранения занимает одно из ключевых мест в повестке VII Международного форума технологического развития «Технопром – 2019». Этим вопросам было посвящено сразу несколько секций в программе форума. В работе одной из них – «Инновации в медицине: современные этапы становления и развития» – принял участие руководитель НИИ экспериментальной и клинической лимфологии (филиал ФИЦ ИЦиГ СО РАН), д.м.н. Андрей Летягин. Мы попросили его рассказать, о чём шла речь на секции, по какому пути идет развитие медицинских инноваций в стране и мире, и какие барьеры мешают этому процессу.

– Участники секции сошлись во мнении, что инновационное развитие системы отечественного здравоохранения сегодня является объективной необходимостью. Обеспечение достойного качества жизни граждан, сохранение их здоровья – это та государственная задача, которую не решить без помощи со стороны науки, причем, как раз, в аспекте разработки и внедрения новых, более эффективных медицинских технологий. Это, скажем так, стратегическая задача. Но на пути к ее решению приходится сталкиваться с разного рода препятствиями. Причем, самого различного характера – это юридические тонкости, организационные и финансовые моменты. Но эти барьеры возникают уже на стадии внедрения нового лекарства, технологии, метода. А начинается все с выбора пути, по которому надо идти.

– А там какие сложности поджидают разработчиков?

– Сложность первая: каким образом, основываясь на предыдущих достижениях науки, создать что-то новое, да еще в условиях ограниченных ресурсов и жесткой мировой конкуренции. Заново «изобретать велосипед», повторяя уже пройденный кем-то путь - плохое решение, поскольку мировое научное сообщество, частью которого является и наша медицинская наука, крайне негативно относится к прямым заимствованиям чьих-то работ. Если же изобретать что-то оригинальное, то сразу сталкиваешься с консерватизмом медицинского сообщества, которое очень настороженно относится к новациям. В принципе, это правильно, поскольку речь идет о жизнях и здоровье пациентов, и не все последствия инновационного лечения могут быть видны в краткосрочной перспективе. Но для самих разработчиков это становится довольно серьезным барьером на пути к внедрению их инновационных решений.

– Говорили на секции о, скажем так, стратегических направлениях развития медицинских инноваций?

– Да, эта тема звучала. По большому счету, таких направлений два. Первое будет интересно молодой части нашего общества. Это относительно здоровые люди, среди которых набирают популярность использование различных медицинских девайсов для дистанционного функционального контроля; биохакинг, который является некой квинтэссенцией систем здорового образа жизни; фитнес-тренажеры, биодобавки и т.п.. Это направление достаточно быстро развивается и оно, в первую очередь, интересно бизнес-сообществу. Поскольку эти инновации приносят очевидную прибыль, они, безусловно, могут быть интересны для инвестиций, в том числе – в рамках частно-государственного партнерства. Некоторые такие разработки были представлены и на этой секции. Но даже самые продвинутые девайсы и системы биохакинга могут лишь замедлить процесс старения организма, но не предотвратить его.

При этом важно помнить, что люди умирают не от старости, а от различных заболеваний, которые сопровождают процесс старения. И второе направление инноваций, как раз, связано с лечением пациентов старшего возраста. Стареем мы все, и в силу этого все когда-либо начинаем нуждаться в качественной медицинской помощи. Но ситуация с инвестициями здесь качественно отличается, поскольку уровень дохода у людей разный, а при заболевании финансовое положение человека обычно прогрессивно ухудшается, и обеспечение лечебного процесса неизбежно становится задачей государства.

При этом технологии пересадки органов, противораковой терапии, установка сердечных клапанов, сосудистых стентов и искусственных суставов, как и лечение осложненных вариантов хронических заболеваний по стоимости весьма существенны. Решение каждой из них потребует огромных финансовых и материальных ресурсов. Поэтому очень важно, чтобы они были потрачены эффективно. В силу этого, скорость и эффективность процесса внедрения инноваций на этом направлении больше зависит не от рыночной конъюнктуры (как в первом случае), а от компетентности административного персонала – сотрудников федерального и регионарных министерств здравоохранения, главных врачей больниц, директоров медико-биологических НИИ, ректоров медицинских институтов и др. Если они компетентны в биомедицинских и биотехнологических инновациях, внедрение которых они администрируют, то это способствует внедрению инноваций, а если нет, то тогда, вольно или невольно, процесс стагнируется. Поэтому обеспечение достаточного уровня профессионализма – одна из задач инновационного развития отечественной системы здравоохранения. Ну и конечно, инновации начинаются с больших чисто научно-медицинских задач, таких как создание новых эффективных методов лечения в онкологии, диабетологии и при других социально значимых заболеваниях. Здесь не обойтись без помощи медико-биологической науки, в том числе – структур РАН, как в разработке инноваций, так и в их экспертной оценке перед внедрением.

"Нужен консенсус государства и бизнеса в отношении науки"

Беседа президента ВЭО России профессора Сергея Бодрунова с Александром Сергеевым, президентом Российской академии наук.

Бодрунов:  Эксперты Московского академического экономического форума много говорили о том, что России необходимо выйти на принципиально новый уровень развития. Какие условия нам нужны, чтобы совершить рывок, о котором говорит Президент?

Сергеев: Когда мы говорим о том, как выйти на темпы роста экономики выше среднемировых, то должны понимать, что мир вышел на эти цифры, благодаря умелому внедрению достижений науки. Ведущие экономики развиваются благодаря научно-технологическому прогрессу. Если мы хотим с ними конкурировать, то должны встать на научно-технологические рельсы. Это непросто. Во-первых, потому что мы находимся в фазе заметного технологического отставания. Во-вторых, если говорить о финансировании науки, государство делает что может, в то время как вклад бизнеса очень мал. 70% финансирования науки обеспечивает бюджет, и только 30% – экономика. В развивающих, наукоориентированных экономиках ситуация обратная. Там 70-80% даёт экономика, бизнес, а остальное – государство. Нам надо эту ситуацию изменить. А как это сделать? Мы не можем заставить бизнес инвестировать в науку. Предприниматель понимает, что ему это невыгодно.

Бодрунов:  Да, бизнес видит риски.

Сергеев: Значит, государство должно создать такие условия, чтобы бизнесу было выгодно вкладывать средства в науку, в ее фундаментальную, «поисковую» часть. У нас плохо работает звено так называемых поисковых исследований. Это когда фундаментальная наука предложила какие-то решения, а бизнес их не взял, потому что, чтобы доказать, что конкретно это решение применимо к бизнесу, нужно доработать. И бизнес ждет, не вложит ли государство еще средств? А государство говорит: «А почему я? Я вкладываю в фундаментальные исследования, сколько могу. Недостаточно? Готово добавить, но бизнес должен подключиться». В этой области должен быть достигнут консенсус. Нужна новая конвенция между бизнесом и государством. Потому что пока бизнес занимает выжидательную позицию. Значит, государство должно разделить с ним риски, предоставить какие-то преференции бизнесу. Но с другой стороны, если в результате у нас сложилась цепочка, получился рыночный продукт, то бенефициар, то есть бизнес, должен большую часть прибыли реинвестировать в науку.

Бодрунов:  Согласен. Государство может создать условия.

Сергеев: Второй очень важный момент – многие экономики, которые продемонстрировали выход в режим «самораскручивающегося» развития на научно-технологических рельсах, запустили этот процесс, будучи достаточно богатыми с точки зрения инвестиций. А у нас инвестиций не хватает. Мы находимся в ситуации «давайте развивать науку и технологии, но где взять инвестиции, чтобы бросить их туда?» Мы должны совершить необычный кульбит. Геополитическая ситуация сложная, санкции будут продолжаться, привлечь иностранные инвестиции сложно, поэтому нужно рассчитывать на свои силы. В отсутствии финансового капитала использовать капитал человеческий. Нужны вложения в человеческий капитал, потому что он может заставить нашу экономику крутиться быстрее, этот обратный процесс нужно запустить.

Когда мы говорим, что бизнесу нужно предоставить преференции, чтобы он вкладывал, мы должны еще посмотреть, а насколько результаты наших фундаментальных исследований ему интересны? Это непростой вопрос. Потому что оценка эффективности инвестиций в фундаментальную науку оставляет желать лучшего. Каким образом мы оцениваем это сейчас? По публикациям. Насколько эта публикационная активность реально «стреляет» в экономику? Риторический вопрос. Задача для государственного академического сектора – выстроить правильную систему оценки научной деятельности. «Мы увечили число публикаций в два раза» – это не годится. Нужно дать ответ, насколько то, что мы создаем, интересно и важно. То есть, со стороны экономики мы должны обсуждать государственные меры по предоставлению преференций, а со стороны фундаментальной науки – решать проблему с оценкой эффективности траты средств на госзадания, чтобы результаты были ориентированы на быструю интеграцию в эту цепочку.

Бодрунов:  Александр Михайлович, мы говорим о том, что технологический прогресс задает сегодня основное направление развития мировой экономики, технологический прогресс позволит «вытащить» из стагнации российскую экономику через 10-20 лет. Отсюда возникает вопрос, доверяем ли мы российской науке? На Московском академическом экономическом форуме был проведён такой интерактивный опрос. Мы спросили, способна ли российская наука решить те задачи, которые стоят перед нашей экономикой. Вы знаете, от 50 до 70% участников ответили положительно…

Сергеев: Сергей Дмитриевич, должен признаться, эти результаты меня несколько удивили. Это высокий уровень доверия. Я думаю, это, конечно, аванс отечественной науке. Мы по-прежнему являемся мировыми лидерами в оборонной области, в области ядерных технологий. Эти цепочки существуют и работают. А, значит, если мы правильно организуем деятельность остальных цепочек – от фундаментального знания до рынка – то у нас все получится. Что ж, осталось оправдать оказанное российской науке доверие.

Союз биологии и математики

Биоинформатика – одно из самых динамично развивающихся направлений современной науки. И новосибирский Академгородок принимает в этом процессе самое активное участие. Именно здесь, еще в прошлом веке сформировалась одна из ведущих мировых школ математической биологии, из которой впоследствии и «выросла» биоинформатика. С конца 1990-х годов в Новосибирске регулярно проходит мультиконференция «Биоинформатика и системная биология» (BGRS\SB), в работе которой участвуют ученые всего мира.

Ведущим научным учреждением по работам в этом направлении был и остается Институт цитологии и генетики СО РАН, выступивший организатором стратегической секции «Биоинформатика, центры генетических технологий и центры геномных исследований» на VII Международном форуме технологического развития «Технопром – 2019».

– За прошедшие годы биоинформатика стала привычной частью медико-генетических исследований, проводимых сотрудниками нашего центра, сейчас же эта наука стремительно развивается в направлении решения задач селекции и промышленной микробиологии, - рассказал директор ФИЦ ИЦиГ СО РАН, чл.-корр. РАН Алексей Кочетов.

Поэтому именно на этих двух направлениях был сделан упор при формировании программы секции. Они же являются приоритетными в работе национального центра мирового уровня (НЦМУ) «Курчатовский геномный центр», одним из учредителей которого выступает ИЦиГ.

Роль и задачи подобных геномных центров стали второй частью повестки проводимой секции. Напомним, что в рамках Национального проекта «Наука» и ФНТП развития генетических технологий предусмотрена организация нескольких НЦМУ по геномным исследованиям и развернутой сети генетических лабораторий.

– Концентрация ресурсов в этой области должна привести к развитию новых отраслей высокотехнологичной промышленности и одновременно способствовать улучшению состояния окружающей среды и качества жизни населения нашей страны, - подчеркнул Алексей Кочетов.

В работе секции приняли участие руководство Института цитологии и генетики СО РАН, Института математики СО РАН, представители наукоемкого бизнеса – Лусине Хачатрян («Филип Моррис Интернэшнл»), Денис Астафьев («РТКлауд Новосибирск») и другие.

В своих выступлениях докладчики признавали – современные геномные исследования приносят огромные массивы данных, превосходящие, скажем, суммарный траффик ведущих мировых социальных сетей. Обработать эту информацию возможно лишь с использованием биоинформатических методов и систем искусственного интеллекта. Конечно, такая работа требует привлечения заметного объема материально-технических, временных и прочих ресурсов, но все затраты многократно окупаются. Современные геномные технологии позволяют в сжатые сроки создавать породы скота, сорта растений и штаммы микроорганизмов с заданными характеристиками и другие продукты, пользующиеся высоким спросом на мировом рынке.

Модератор секции, научный руководитель ИЦиГ СО РАН, академик Николай Колчанов отметил:

– Биоинформатика возникла на стыке генетики и математики, и очень хорошо, с точки зрения эффективности, то, что в Академгородке одновременно создаются математический и геномный центры мирового уровня, которые будут работать в тесном сотрудничестве.

Впрочем, на этом круг партнеров у нового центра не исчерпывается. ФИЦ ИЦиГ СО РАН создавался для выполнения проектов полного цикла, от фундаментальных исследований до готовой технологии или продукта, напомнил академик. Это создает почву для сотрудничества с Сибирским федеральным научным центром, другими научными центрами и с бизнесом. Сегодня интерес к работе новосибирских ученых проявляет целый ряд крупнейших отечественных компаний. И, конечно же, не обойтись без взаимодействия с вузами, прежде всего – с Новосибирским государственным университетом, создающими кадровый потенциал для нового научного направления.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Страшнее, чем ВИЧ

40 лет назад считалось, что до полной победы над туберкулезом осталось совсем немного. Масштабная вакцинация и широкое применение таких эффективных антибиотиков, как изониазид и рифампицин, вселяли надежду, что болезнь почти побеждена. Однако уже в начале 1990-х появились штаммы туберкулеза, устойчивые к имеющимся лекарствам, и эта болезнь снова стала глобальной угрозой. Сегодня она, согласно докладу ВОЗ за 2018 год, в списке десяти главных причин смерти людей в мире.

В зоне высокого риска

Если же проанализировать статистику по смертности от одного определенного возбудителя инфекции, то туберкулез и вовсе лидер. Он уносит больше жизней, чем ВИЧ. В 2017 году он него умерли 1,3 млн человек, тогда как от ВИЧ — 300 тыс.

Согласно данным ВОЗ, около 10 млн людей в 2017 году поставили диагноз "туберкулез". И эти цифры могут вырасти, ведь, согласно оценкам ВОЗ, около 1,7 млрд человек или 23% населения планеты живут с латентной туберкулезной инфекцией. А значит, почти у каждого четвертого человека в определенный момент может развиться активная форма заболевания.

"В зоне высокого риска Россия, Индия и Китай. В 2018 году именно в этих странах была зарегистрирована почти половина случаев первичного заражения штаммами туберкулеза, устойчивыми к уже упомянутым изониазиду и рифампицину. Лекарственно резистентный туберкулез отличается быстрым прогрессом и тяжелым течением болезни, часто приводит к патологическим процессам, поэтому ВОЗ уделяет особое внимание его распространению. А в Сибири и на Дальнем Востоке ситуация хуже, чем в остальных регионах России. И заболеваемость туберкулезом, и распространенность резистентных форм здесь в два раза выше, чем в среднем по стране", — поясняет Елена Уфимцева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории медицинской биотехнологии НИИ биохимии Федерального исследовательского центра фундаментальной и трансляционной медицины (ФИЦ ФТМ).

Угроза настолько серьезна, что ее нельзя игнорировать. Выступая в ноябре 2017 года на Первой глобальной министерской конференции ВОЗ "Ликвидировать туберкулез", президент России призвал делегатов объединить усилия и вместе разработать эффективные средства диагностики и лечения.

Результаты совместной работы сотрудников НИИ биохимии ФИЦ ФТМ в Новосибирске и Уральского НИИ фтизиопульмонологии уже доказали, что этот подход плодотворен. Впервые получив живые клетки с возбудителями туберкулеза из тканей легкого человека, они разработали методики, которые перевернули традиционные представления о диагностике и лечении смертельно опасной болезни.

Пленных — брать

Туберкулез вызывает патогенная микобактерия Mycobacterium tuberculosis, которую люди знают под названием "палочка Коха" Чтобы понять, как работают новые методики, нужно разобраться в механизме возникновения заболевания. Туберкулез вызывает патогенная микобактерия Mycobacterium tuberculosis, которую далекие от медицины люди знают под названием "палочка Коха". В организм человека она попадет воздушно-капельным путем.

В легких человека ее встречают особые клетки — альвеолярные макрофаги, чья главная задача — защищать органы дыхания от микробов и всех других чужеродных агентов, способных нанести им вред. Это первый защитный барьер на пути любой инфекции. Однако палочки Коха макрофагам удается победить далеко не всегда.

"Заболеет человек туберкулезом или нет, зависит от того, справятся ли макрофаги в его легких с возбудителями туберкулеза. Каждый раз ход дальнейшего развития инфекции зависит именно от этого. Если макрофаги сумеют захватить и уничтожить микобактерии, человеку ничто не угрожает. Однако в процессе долгой эволюции, которую возбудители туберкулеза прошли вместе с человеком, они выработали механизмы, помогающие им подавлять бактерицидную функцию макрофагов", — поясняет Наталья Еремеева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Уральского НИИ фтизиопульмонологии Минздрава РФ.

Если инфекция преодолеет первый защитный барьер, микобактерии проникают внутрь макрофагов и колонизируют их. При этом палочки Коха могут годами и даже десятилетиями жить внутри клеток-хозяев и не размножаться.

Это и есть латентная туберкулезная инфекция, которая, по оценкам ВОЗ, есть у четверти населения земного шара. А потом микобактерии могут внезапно активизироваться, и человек заболевает. Поэтому так важно оценить содержание палочки Коха в макрофагах и их функциональное состояние в легких конкретного человека.

"К сожалению, пока об этом известно мало. Исследования взаимоотношений микобактерий туберкулеза с клетками-хозяевами проводятся в основном при инфицировании лабораторными штаммами микобактерий клеток постоянных, то есть трансформированных раковых, клеточных линий, или клеток, полученных из организмов мыши и человека, — как правило, из крови. Однако понятно, что нельзя считать полученные данные реальной картиной патогенеза туберкулезной инфекции в легких того или иного человека. Необходимы новые подходы к изучению механизма заболевания", — убеждена Елена Уфимцева.

Захватить врага живьем

В клинике Уральского НИИ фтизиопульмонологии каждый день проводят несколько операций по удалению у больных туберкулезом фрагментов легких, наиболее пораженных инфекцией. Елена Уфимцева предложила использовать часть удаленных тканей для выделения альвеолярных макрофагов, зараженных возбудителями заболевания. Технологию получения и культивирования живых инфицированных клеток из воспалительных образований Уфимцева уже отработала в НИИ биохимии на лабораторных мышах.

Однако развитие инфекционного процесса при туберкулезе легких у человека и мыши существенно отличается. Поэтому Уфимцева и Еремеева разработали новую методику, позволившую впервые выделить живые мишени инфекции — макрофаги, пораженные микобактериями, из легких пациентов, которых пришлось прооперировать, поскольку лекарственная терапия не дала результатов.

"Мы начали совместную работу в августе 2014 года, а в июле 2016 года получили первый патент Российской Федерации на изобретение "Способ получения ex vivo культур альвеолярных макрофагов из операционного материала больных туберкулезом легких и способ оценки вирулентности (вирулентность — способность заражать организм человека — прим. ТАСС) Mycobacterium tuberculosis с использованием полученных ex vivo культур альвеолярных макрофагов", — рассказывает Елена Уфимцева.

Рентгеновские снимки больного туберкулезом Если не вдаваться в детали, запатентованная технология выглядит так: когда в операционной удаляют фрагменты легких, пораженных туберкулезом, часть тканей тут же направляется в микробиологическую лабораторию. Там их обрабатывают в стерильных условиях, выделяя иммунные клетки, которые помещают в лунки планшета с питательной средой. 

"Менее чем за сутки макрофаги прикрепляются ко дну лунки, образуя одинарный слой клеток, — продолжает рассказ Елена Уфимцева. — Через 16–18 часов, когда прооперированный пациент еще лежит в реанимации, мы уже получаем клеточные культуры, которые можно исследовать под микроскопом. Мы имеем возможность оценить, в какой степени макрофаги инфицированы микобактериями, каково функциональное состояние возбудителя заболевания и самих клеток-хозяев, а также насколько вирулентны бактерии в легких пациента, больного туберкулезом, на момент проведения операции".

Чем более вирулентны микобактерии, тем опаснее они не только для самого больного, но и для окружающих. "Оценка вирулентности важна не только для продолжения лечения пациента, но и для врачей. Они должны знать, какие пациенты инфицированы высоковирулентыми микобактериями, чтобы не заразиться самим, предотвратить распространение возбудителя болезни и не допустить эпидемии", — подчеркивает Елена Уфимцева.

Игра на опережение

Ни один из методов диагностики, использующихся сейчас в клинических лабораториях противотуберкулезной системы Минздрава РФ, не способен дать подобные результаты за столь короткий срок. Согласно принятой медицинской практике, после плановых операций часть удаленных у пациента тканей направляется для проведения анализов — гистологического, бактериологического и ПЦР.

Их задача — оценить, есть ли в тканях ДНК микобактерий и произошли ли в них мутации, вызывающие устойчивость к противотуберкулезным препаратам. А чтобы определить вирулентность возбудителя туберкулеза, патогенами, полученными из организма больного, заражают морских свинок.

"Многие из этих методов очень трудоемки, а главное, результата обычно приходится ждать очень долго — от одного до трех месяцев, — говорит Елена Уфимцева. — А разработанная нами методика позволяет оценить зараженность микобактериями в первый же день после операции".

В клинике Уральского НИИ фтизиопульмонологии также проводятся все анализы, предусмотренные протоколом, утвержденным Минздравом РФ. Елена Уфимцева и Наталья Еремеева уже исследовали ткани из легких 30 пациентов. Одновременно проводились стандартные исследования этих же фрагментов. И каждый раз авторы новой методики получали результаты намного быстрее, чем позволяют обычные методы.

Новая методика превосходит традиционные методы не только по скорости, но и по результативности. У одного из прооперированных пациентов исследовали на микобактерии ткани легкого, удаленные от основных очагов туберкулезной инфекции — каверн и туберкулем.

Гистологический анализ, на который ушла неделя, вообще не выявил микобактерий в макрофагах в этих участках. Бактериологический анализ через два месяца показал, что возбудитель заболевания не растет и не образует колонии в лабораторных условиях.

А исследовательницы из Сибири и Урала всего за 18 часов определили, что в этих тканях легкого заражены более 3% клеток-защитников и почти в половине этих клеток микобактерии уже образовали колонии. Были и другие случаи, когда методика Еремеевой-Уфимцевой позволяла найти пораженные клетки там, где их не находили традиционные исследования. 

"Так мы убедились: методы, использующиеся сейчас в клинических лабораториях, не позволяют точно оценить ни зараженность клеток легких возбудителем заболевания, ни функциональное состояние микобактерий и самих клеток-хозяев в прооперированных легких пациентов," — резюмирует Елена Уфимцева.

Убить, но не навредить

Скорость и результативность — далеко не основные преимущества новой методики. Ее главное достоинство в том, что она позволяет получить из легких пациентов, больных туберкулезом, живые клетки, инфицированные микобактериями.

Взаимодействие возбудителя заболевания и клетки-хозяина исследуют в искусственной среде в сроки, наиболее приближенные к их нахождению в организме больного. Поэтому результаты изучения поведения клеток-защитников и заражающих их микобактерий настолько же достоверны, как если бы они продолжали оставаться в легких пациентов.

"А значит, можно провести персонифицированную оценку ситуации, что не позволяет сделать ни один из использующихся сейчас методов диагностики, — поясняет Наталья Еремеева. — Если через два-три дня культивирования вне организма пациента количество микобактерий внутри макрофагов начинает увеличиваться, можно сделать вывод: туберкулезный процесс может прогрессировать".
Когда проведенное ранее лечение не помогло уничтожить возбудителя заболевания, крайне необходимо корректировать лекарственную терапию. Ведь, если не подобрать эффективный препарат, риск рецидива после операции резко повысится.

"Внутри макрофагов бактерии надежно защищены от внешнего воздействия, поэтому далеко не каждый антибиотик способен их уничтожить. А теперь мы имеем возможность прямо в лаборатории протестировать различные препараты и оценить, способны ли они справиться именно с теми штаммами микобактерий, которые стали причиной туберкулеза у прооперированного пациента", — подчеркивает Наталья Еремеева.

"Методы тестирования противотуберкулезных препаратов, которые используются обычно, занимают много месяцев. Но главное, чтобы их провести, нужно обязательно получить чистые изоляты микобактерий из тканей легких пациентов в лабораторных условиях. Однако существует так называемый "феномен некультурабельности микобактерий туберкулеза": изоляты удается получить лишь из легких единичных пациентов. Поэтому традиционные методы применимы только для ограниченного круга больных. В нашей методике подобных ограничений нет", — добавляет Елена Уфимцева.

Найти подходящий именно для данного больного антибиотик — половина дела. Не менее важно подобрать дозу, которая сможет уничтожить палочки Коха, но при этом нанесет минимум вреда ослабленному после операции организму пациента.

Новая технология позволяет за пару дней сделать и это — найти оптимальное соотношение эффективности противотуберкулезного препарата и его токсичности. Авторы методики уже получили патент РФ на изобретение "Способ оценки антимикобактериального действия противотуберкулезных препаратов с использованием биологического материала пациентов, больных туберкулезом легких".

Методики есть, а политической воли нет

Разрабатывая описанную выше методику, Елена Уфимцева и Надежда Еремеева сделали еще одно открытие.

"Исследуя ткани из легких различных пациентов, мы обнаружили, что микобактерии внутри макрофагов периодически образуют так называемые корды: выстраиваются вдоль своих длинных осей, заплетаясь в косы, — поясняет Елена Уфимцева. — Мы первыми в мире обнаружили корд-колонии микобактерий в альвеолярных макрофагах из легких пациентов, больных туберкулезом. Раньше такой рост в кордах иногда фиксировали, но лишь в лабораторных условиях при размножении штаммов микобактерий на плотных питательных средах. Феномен объясняли повышенной вирулентностью патогена. Мы связали появление корд-колоний в макрофагах с повышенной вирулентностью микобактерий, инфицирующих легкие больного туберкулезом".

Новая методика позволяет обнаружить корд-колонии тоже всего за 16–18 часов. Сразу же можно сделать вывод: микобактерии в легких больного отличаются повышенной вирулентностью. А как уже говорилось, чем раньше удастся это установить, тем легче предотвратить распространение возбудителя туберкулеза и избежать эпидемии.

"Потому так важно, что мы можем выявить корды уже на следующий день после операции. Напомню, что для анализа вирулентности на морских свинках понадобится три месяца", — подчеркивает Елена Уфимцева.

Корды из палочек Коха — это аналог бактериальных биопленок, которые наиболее устойчивы к действию антибиотиков. Даже если использовать повышенную концентрацию препарата, справиться с бактериями в таких случаях крайне сложно. Поэтому, если вовремя обнаружить корд-колонии, это позволит разработать индивидуальную стратегию лечения пациента после операции. А не допустить обострения и рецидива болезни поможет еще одна разработка сибирских и уральских исследователей.

"Проанализировав поведение микобактерий в исследованных нами тканях легких, мы разработали способ оценки рисков реактивации туберкулезного процесса после операции на легких. Мы уже получили патент на изобретение "Способ определения способности микобактерий туберкулеза к размножению в альвеолярных макрофагах пациентов, прошедших курс противотуберкулезной терапии", — рассказывает Елена Уфимцева.

Авторы инновационных разработок убеждены, что их можно быстро внедрить в медицинскую практику клиник, в которых проводят операции по удалению из легких пациентов тканей с очагами туберкулезной инфекции.

"Еще раз подчеркну, что наши методики просты в исполнении, информативны, наглядны и всего за пару дней позволяют получить результаты, которых не дают стандартные методы, которые сейчас используются в российских клиниках и финансируются государством. Необходимое оборудование для культивирования клеток, световые и флуоресцентные микроскопы во многих клинических лабораториях уже есть. А расходные материалы для выделения клеток из тканей легких стоят копейки. Даже если учитывать, что в России в год проводится примерно 10 тысяч операций по удалению пораженных туберкулезом тканей легких пациентов, сумма все равно получится не слишком большой", — говорит Уфимцева

Что касается ближайших планов, то научные исследования по своей тематике ученые будут продолжать. "В этой работе неоценимую помощь нам оказывает Центр коллективного пользования по анализу микроскопических объектов Института цитологии и генетики, которым руководит Сергей Байбородин. Однако считаю, что необходимо начать целенаправленно заниматься внедрением наших методик в практику", — убеждена Елена Уфимцева.

Полина Виноградова

Черные курильщики Мирового океана

Мы гораздо больше знаем о том, что находится в космосе, чем о том, что расположено в нескольких километрах под поверхностью Земли. Это справедливо и в отношении глубин Мирового океана. В его водах масса загадок еще ждет своего часа. Теме исследования океанских глубин была посвящено выступление сотрудников Института океанологии РАН в Информационном центре Минатома в Новосибирске.

В первой части заведующий лабораторией донной фауны, д.б.н. Андрей Гебрук рассказал об удивительных системах, открытых менее полувека назад, но уже ставших важным объектом изучения для океанологов всего мира. И не только – океанлогов.

В 1977 году группа ученых работала в экспедиции на Галапагосском рифте (океанском разломе в 400 километрах от одноименных островов). Они проводили траление на глубине 2-3 километров, а затем изучали попавшиеся глубоководные формы жизни. По началу улов был небогат, что, в принципе, было ожидаемо. Но очередной трал принес неожиданно богатую добычу: множество желтых медуз, моллюсков в толстостенных раковинах, креветок и рыб нескольких видов. Откуда такое «бурление» жизни на глубине 2400 метров, в довольно холодной воде, без света и под огромным давлением? Что еще интереснее, планктона, которым могли бы кормиться пойманные обитатели океана, в трале практически не было. И в качестве «вишенки на торте», вместе с животными, известными науке, в нем оказались доселе невиданные – метровые белые трубки, из которых торчали красные щупальца. Эти существа назвали вестиментиферами.

Для того чтобы разобраться, что же там такое творится на глубине, в том же году была организована новая экспедиция, уже с глубоководным батискафом «Элвин». Именно ее участники – биологи и геологи – открыли необычное природное явление: на дне рифта было несколько конусовидных образований из которых поднимался… черный дым.

Ученые довольно быстро разобрались, что это вовсе не дым, а фонтаны горячей воды (градусов 300-400), насыщенной половиной таблицы Менделеева (в основном сульфидами металлов). Но за ними так и закрепилось название «черные курильщики». Спустя несколько лет были найдены похожие образования, которые выделяли горячую воду (температурой около 100 градусов), не насыщенную минералами и потому – белого цвета. Как вы, наверное, догадались, их назвали «белыми курильщиками».

Обитателей "курильщика", метровые белые трубки, из которых торчали красные щупальца, назвали вестиментиферами Что же это такое, откуда и зачем взялось и почему вызывает интерес ученых? Давайте разбираться, тем более, за прошедшие десятилетия о них удалось узнать немало.

Во-первых, они не уникальные – черные и белые «курильщики» к нашим дням найдены во всех океанах, главным образом, на стыках тектонических плит. Больше того, недавно их обнаружили на дне Байкала (который также расположен на стыке двух расходящихся плит). Правда, фактически, увидеть их не удалось даже с помощью батискафа, поскольку дно глубочайшего озера покрыто многокилометровым слоем донных отложений, а курильщики расположены под ней. Зато в районе Камчатки их можно наблюдать вообще без батискафа, там несколько «курильщиков» расположено в прибрежной зоне, на глубине около метра. Правда, они маленькие – несколько десятков сантиметров высотой. А вот в Калифорнийском заливе в 1986 году экспедиция советских и мексиканских геологов на судне «Академик Мстислав Келдыш» открыла несколько гигантских «курильщиков» - самый высокий достигал 55 метров, а «дым» над ним поднимался еще на 200 метров.

Так что же такое «курильщик». Это гидротермальный источник, по своему строению ближе всего к гейзерам. На дне океана, вода сквозь трещины проникает довольно глубоко под землю. А в местах стыка тектонических плит раскаленная порода литосферы подходит довольно близко к поверхности дна. Вода, соединяясь с ней разогревается до тех самых 300-400 градусов и обогащается химическими элементами, содержащимися в литосфере. А затем, через другие трещины разогретая смесь прокладывает себе дорогу наверх. Так на дне начинает бить «гейзер». Поскольку происходит это обычно на глубине, где температура окружающей воды довольно низкая, то и фонтан с каждым метром вверх остывает (оставаясь горячим в месте выхода на поверхность), твёрдые частицы оседают и формируют вокруг водяных фонтанов конические трубы. Так формируется «черный курильщик». В случае с «белыми курильщиками» - схема похожая, но в создании конуса участвует большей частью донные отложения.

Понятно, почему «курильщиками» интересуются геологи. В частности, они изучают процессы нефтеобразования, которые протекают в некоторых из них. Но не меньший интерес к ним проявляют биологи.

Помните, с чего мы начали? Трал с глубины принес неожиданно богатый улов. Оказалось, что в окрестностях фонтана глубоководного кипятка бурно развивается жизнь, причем, достаточно специфическая. Активно изучать ее начали в конце прошлого века, после создания специальных глубоководных управляемых аппаратов. Миниатюрные подводные лодки позволили исследователям погружаться на глубины в несколько тысяч метров, своими глазами видеть дно и собирать образцы грунта с помощью механических манипуляторов.

Фауна «курильщиков» - это отдельный замкнутый мир, который приспособился жить не просто на глубине (без света и под огромным давлением), но еще и рядом с постоянно работающим гейзером, насыщающим воду вокруг себя ядовитыми химическими соединениями.

Настоящие мастера адаптации. Кстати, в последнее время эти механизмы адаптации заинтересовали исследователей, чьи научные интересы очень далеки от дна океанов. А именно – специалистов по Венере. Исходя из имеющихся сегодня данных, ученые склонны считать, что верхнюю часть атмосферы Венеры составляют плотные облака с высоким содержанием водяного пара и серной кислоты. Считалось, что жизнь в таких условиях невозможна. Но условия обитания в непосредственной близости от «черного курильщика» в чем-то похожи на венерианские. И если некоторые организмы смогли к ним адаптироваться, да еще и успешно размножаться, то, может быть, и венерианская атмосфера не так стерильна, как казалось ранее.

Как и везде самые многочисленные обитатели здешних мест – бактерии и другие микроорганизмы. Ареал их обитания подходит к вершине «курильщика» наиболее близко: там, где стенки трубы имеют толщину 4–6 см, а температура окружающей среды (назвать водой эту смесь язык не поворачивается) равна 100–120 градусам. Эти бактерии сплетаются в единую массу, которую называют – маты, размерами до нескольких квадратных метров.

Ниже, где температура опускается до 50 – 60 градусов располагаются организмы посложнее – помпейские черви. Так их назвали по аналогии с жителями Помпеи, которые жили у подножия вулкана. Сначала их можно было только наблюдать, причем издалека, поскольку при попытке извлечь червяка в более удобные для человека условия, он погибал. Но недавно, используя технику, которая поддерживала необходимое давление среды, учёным из Университета Пьера и Марии Кюри (Франция) удалось поднять червей живыми и здоровыми и доставить их в лабораторию. Тело червя находится в трубке и имеет длину около 12 сантиметров. Они окрашены в ярко-красный цвет, что обусловлено чрезмерно высоким содержанием гемоглобина в их крови. Помимо термоустойчивости, червь еще неплохо справляется с ядовитым содержанием выбросов «курильщика», благодаря живущим в симбиозе с ним сероводород-окисляющим нитчатым бактериям, которые густо покрывают всю его спину. Червь обеспечивает им регулярное омовение водой, а их органические выделения являются для него основным источником пищи.

Долгое время считали, что помпейские черви единственные существа на планете, кроме бактерий, которые могут постоянно жить при таких высоких температурах. Но затем выяснилось, что между ними ползают мелкие кольчатые черви, заселяющие пустые трубки погибших «помпейцев».

Чем дальше от жерла «курильщика», тем богаче становится биосфера. Там, где температура опускается ниже 40 градусов, видны сплетения белых трубок гигантских (до 2,5 м) червей с ярко-алыми щупальцами. Это вестиментиферы, о которых говорилось выше, тоже, по сути, эндемики здешней фауны. Далее пространство вокруг трубы курильщика на несколько десятков метров заселено огромными двустворчатыми моллюсками длиной 30–40 сантиметров. Между ними и в зарослях трубок ползают тысячи белых крабов и слепых раков, миллионы креветок и т. д. Всего на сегодня открыто около 500 различных видов животных, и для 80 % из них нет аналогов на поверхности океана. При этом большинство из них толком не изучено. Так что работы хватит не на одну диссертацию.

А ведь есть еще и загадки, к ответам на которые человек пока даже близко не подобрался. О некоторых из них шла речь во второй части лекции, прочитанной к.б.н. Дмитрием Астаховым (лаборатория океанической ихтиофауны), но о них – в следующий раз.

Сергей Исаев

Взгляд издалека

С 10 по 13 сентября 2019 года в Институте космических и информационных технологий Сибирского федерального университета прошла VI Международная научная конференция «Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли». В рамках конференции ведущие учёные со всего мира обсудили проблемы построения и развития региональных систем дистанционного зондирования Земли из космоса и их роли в решении социально-экономических задач регионов.

«Масштабная конференция по дистанционному зондированию Земли, открывающая учебный год, уже стала знаковым событием и точкой сбора ведущих специалистов отрасли, где эксперты обмениваются опытом, дискутируют и представляют новейшие исследования в одной из самых актуальных отраслей науки нашего времени», — отметил и. о. директора ИКИТ Алексей Кытманов.

В рамках конференции более сотни специалистов из Армении, Казахстана, Киргизии, Испании и России обсудили современные и перспективные системы регионального дистанционного зондирования, мониторинг окружающей среды, природных и антропогенных объектов и явлений, модели и методы обработки данных дистанционного зондирования, а также представили новейшие разработки в отрасли.

Так, группа учёных из Университета Гранады (Испания) представила две разработки компании Garnata Drone по дистанционному зондированию для улучшения сельскохозяйственных показателей в сложных климатических условиях и алгоритм изменения экологической ситуации в городской среде с помощью регулирования посадки зелёных насаждений.

«Первое исследование проводилось на юге Испании, где преимущественно жаркий и засушливый климат, соответственно большинство культур выращивается в теплицах, где особенно важны такие факторы, как водный баланс растений, плотность посадки и использование удобрений, — рассказал научный сотрудник Университета Гранады Альваро Ногес Паленсуэла. — Особенностью нашего метода является съёмка через пластик далее сравнение полученных параметров с дрона и данных собранных вручную. С помощью установленной корреляции между мультиспектральным анализом и количеством выращенных культур мы определяем спектр мер для дальнейшего роста. По результатам съёмки посадки томатов и перца Хабанеро делились на сектора, где в каждом отдельном сегменте можно было оптимизировать полив, использование удобрений и плотность произрастания, а самое главное снизить финансовые затраты».

Как рассказал научный сотрудник Университета Гранады Хавьер Родригес Утрилья, второе исследование посвящено положительному и отрицательному влиянию городских зелёных зон на температурный режим локальной местности и глобальное потепление: «Чем больше плотность насаждений, тем ниже температура в этой зоне. В свою очередь количество вредных веществ в атмосфере всегда выше там, где зелени меньше. Учитывая эти два фактора, мы сегментировали пространство в городе Сеута на юге Испании для построения алгоритма и модели насаждений для улучшения экоситуации. Исследования были проведены на разных территориях с использованием данных дронов и спутников и отслеживания определённых участков, значимых с точки зрения экологии. Можно сказать, что мы составили определённую зелёную карту города, где насаждения ранжированы по видам, расположению, степени очистки воздуха и потенциального индекса аллергии, а также спрогнозировали объём необходимых посадок для улучшения городской экоситуации и экономии государственного бюджета. Добавлю, исследование выполнено при участии выпускницы СФУ, аспирантки Университета Гранады Анастасии Сафоновой».

Центр геномных исследований мирового уровня в Новосибирске

В конце прошлой недели в Москве прошло заседание Совета по реализации Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019-2027 годы. На нем подвели тоги конкурса на создание центров геномных исследований мирового уровня.

Напомним, в рамках реализации национального проекта «Наука» к 2024 году планируется создать 16 научных центров мирового уровня, в том числе не менее трех центров геномных исследований. На выполнение этой задачи (речь именно о геномных центрах) из бюджета в федеральном бюджете заложено 11,2 млрд. рублей, из них 1,3 млрд. руб. выделено в 2019 году.

Всего было подано одиннадцать конкурсных заявок, из них восемь допущены комиссией Министерства образования и науки России к участию в отборе. В числе победителей конкурса - «Курчатовский геномный центр», в котором будут осуществлять исследования по направлениям «Генетические технологии для развития сельского хозяйства» и «Генетические технологии для промышленной микробиологии». Помимо организаций, входящих в структуру НИЦ «Курчатовский институт», в работе центра будут задействованы ФИЦ «Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», ряд других научных институтов, а также Никитский ботанический сад РАН.

Несмотря на то, что большая часть организаций-участников проекта находятся в Москве, Институт цитологии и генетики будет играть одну из ключевых ролей в этом сложном и амбициозном проекте, благодаря имеющимся у новосибирских ученых уникальным компетенциям и опыту использования передовых генетических технологий.

Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Онлайн-обучение вытесняет традиционных учителей

Бюджет образовательного портала GeekBrains сопоставим с бюджетами крупных российских вузов. Онлайн-обучение вытесняет традиционных учителей. Уже сегодня у молодежи возникает вопрос, зачем педагог, который пересказывает автора учебника, если можно послушать самого автора вживую? Сложно предположить, какие профессии будут востребованы через пять лет, однако уже сейчас люди доверяют искусственному интеллекту выбор будущей специальности ребенка. О том, как будет трансформироваться система образования, мы поговорили с директором Новосибирского городского открытого колледжа Сергеем Чернышовым.

- Сергей Андреевич, на ИТ-форуме СИИС-2019 вы планируете обсудить проблемы образования и подготовки кадров в Новосибирске. Какие вопросы назрели?

- На самом деле их много. Одни вопросы связаны с подготовкой ИТ-специалистов, а другие – с изменением самой системы образования под влиянием цифровизации. Технологии меняются довольно быстро, и учебные программы за ними не успевают.

Например, в школах Новосибирска на уроках информатики дети в основном программируют на языке Pascal. Этот язык уже устарел, но нет преподавателей, которые могут учить на Python. Их не готовят в Пединституте, потому что пять лет назад никто еще не знал, что Python придет на смену. Про С++, C# я вообще не говорю, это космос для большинства наших школ.

Конечно, некоторые внедряют новые языки программирования. Но таких школ - единицы. С другой стороны, мы видим, как меняется ландшафт образования под влиянием информационных технологий. Искусственный интеллект, оцифровка коммуникаций, онлайн-курсы – все это критическим образом изменит всю систему образования.

- Означает ли это, что роль учителя в традиционном смысле будет уменьшаться?

- Это сложный вопрос.  Сейчас в сфере образования существует такая же конкуренция, как в мобильном сегменте. Только конкурируют не AppStore и Google Play, а образовательные системы Яндекса, Ростелекома, Учи.Ру, Нетологии и других. Эти платформы приходят в школы. Но возникает вопрос, готовы ли мы всё обучение отдать компьютеру. Что останется человеку? Специалисты из АСИ считают, что компьютер лучше знает, чему надо учиться, ведь он анализирует персональные данные человека, его поведение в соцсетях. Но когда ребенок мечтает стать дизайнером, а искусственный интеллект определяет, что ему надо выбрать профессию юриста, кому мы будем доверять – себе или компьютеру? В проекте Остров-2019 тысячи людей два года подряд соглашаются носить датчики, чтобы контролировать всю свою жизнь 24 х 7. Когда спать, когда тренироваться, сколько есть и в какие периоды… И надо сказать, что это передовые люди - руководители компаний, вузов. На деле это означает, что ребенку по итогам тестирования компьютер может выбрать специальность, на которую он поступит.

Уже сегодня у молодежи возникает вопрос, зачем педагог, который пересказывает автора учебника, если можно послушать самого автора вживую - Цифровые технологии меняют форму и методы обучения. К чему все это может привести? Как человек, находящийся внутри системы, вы как думаете?

- Ответ мы еще не знаем. Онлайн-образование появилось давно. Открытый университет Великобритании еще в 70-е годы высылал людям по почте видеозаписи. И сейчас многие вузы живут по той же модели – высылают презентации. Онлайн-курсы могут быть намного полезнее студенту, чем курс лекций в родном университете. Вот, например, идея Высшей школы экономики. Зачем аграрному университету маленького городка содержать кафедру философии, прямо скажем, c сомнительным качеством образования? Не лучше ли скинуться по 2000 рублей за онлайн-курс на одного студента? Уровень знаний студентов будет намного выше. Правда, тут возникает одна проблема – педагоги могут потерять работу. Это конкуренция в чистом виде. Преподаватели читают устаревшие курсы, не развиваются как ученые. Но встает гуманитарный, социальный вопрос, что важнее - повысить уровень подготовки студентов или сохранить рабочие места. Например, выйти на российскую Открытую платформу онлайн-образования стоит порядка 500 тысяч рублей. Для вуза это не такая большая сумма. На онлайн-курсах ВШЭ - миллионы подписчиков, просто потому что они нашли хороших лекторов со всей страны. Очевидный эффект от цифровизации - в перспективе вузы будут конкурировать на мировом уровне, все будут конкурировать со всеми. И если ЕГЭ сделал первый шаг в мобильности талантливых абитуриентов, то цифровизация образования - второй. Талантливые ребята смогут выбирать лучшие места для учебы и работы. Внедрять онлайн курсы «Вышки» по всей стране технологически понятно, экономически выгодно, остается только решить социальную проблему. Исключительно человеческую. Сколько мы готовы отдать искусственному интеллекту в образовании? Все разумные аргументы – за.

- Недавно вы возглавили Новоколледж, первый негосударственный колледж в городе. У вас свой взгляд на высшую школу и образование в целом. Как возникла такая идея? В чем преимущество обучения в колледже?

- В Новосибирске за последние 10 лет было фактически убито все частное профессиональное образование. Практически все негосударственные вузы были закрыты, негосударственных колледжей де-факто никогда и не было. Это, конечно, плохо для образовательной системы. Почему, собственно, образование должно быть только государственным? Давайте вспомним госмедицину, государственные магазины. Это всё не гибкое, сложно изменяемое, не реагирующее ни на что.

Знаете, какие самые высокие конкурсы на бюджетные места в Новосибирске? Две специальности в сфере питания (кондитеры, повара) и информационные технологии. С ИТ еще понятно. А вот с поварами? Не знаешь, куда идти, иди в кондитеры. Вот такая система образования. Очень немногие современные вузы хотят что-то менять. Яркие примеры – госуниверситеты Томска и Тюмени. Они имеют разные стратегии. У томичей – она консервативная и основательная, а в Тюмени сыграл роль фактор личности ректора Валерия Фалькова и привлечение лучших преподавателей со всей страны. За несколько лет ТюмГУ создал лучшую в стране магистратуру, попал в программу 5-100, дал студентам свободу выбора предметов, сократил филиалы в области и нарастил количество очников.  Мы тоже решили что-то менять, но начали с профессионального среднего образования. В этом году в Новоколледже первый набор по 9 направлениям, в том числе ИТ, реклама и дизайн, право, экономика и менеджмент. Можно поступать после 9 и 11 классов. На первом курсе любого отделения будем давать фундаментальные предметы – математику, историю, биологию, физику. Также ребята будут вовлечены в проектную деятельность. Они создают проектные команды и решают комплексную задачу. Среди них - программисты, дизайнеры, финансисты и маркетологи. Если в школах обычно задают задачи с правильным решением, то у нас они не имеют одного решения.  Ученики должны разработать несколько стратегий. К примеру, перед нашими юными дизайнерами мы поставили практическую задачу – разработать дизайн интерьера для одной из аудиторий. Посмотрим, что получится.

- Какая мотивация у ребят, которые приходят к вам учиться?

- У всех разная. Хочется освоить новую профессию и зарабатывать самим, интересно все новое, привлекает камерная обстановка… Колледжи сегодня становятся популярными еще и потому, что для многих детей сдача ЕГЭ превращается в стресс. Здесь не надо сдавать ЕГЭ. Мы не проводим конкурс аттестатов по среднему баллу, но организуем мотивационное собеседование. И оказалось, что пришли очень заинтересованные, талантливые ребята. Это как история с рестораном, в котором собственники решили убрать цены из меню по принципу «платите, сколько считаете нужным». В итоге получилось, что чек в среднем вырос на 20 %. К нам поступили дети со средним баллом 4,6. Есть одна девочка – круглая отличница. Кроме того, ребята после колледжа смогут поступать в вузы, но по внутреннему экзамену, и также претендовать на бюджетные места.  Еще в перспективе мы хотим сделать колледж интернациональным, обучать студентов из других стран.

- Какие профессии будут востребованы в будущем, как вы считаете?

- Этот вопрос мы и собираемся обсудить на форуме СИИС. И еще поговорить о том, кто будет готовить профессиональные кадры для разных отраслей. Есть ощущение, что ремесленные специальности должны быть отданы в колледжи, тогда в университетах останутся направления фундаментальной подготовки – физика, математика, история, химия. Во всем мире то, что у нас называется средним профессиональным образованием, считается прикладным бакалавриатом. Кто не хочет идти в науку, тот идет в колледж. Но у нас все перемешалось, и академии превратились в университеты, а училища – в колледжи.

Что касается профессий будущего, то здесь простой принцип – все что можно автоматизировать, будет автоматизировано. Если можно прописать последовательность действий, то автоматизация уже на подходе.  Недавно меня удивил такой пример. На Кудряшовском мясокомбинате только человек может отделять мякоть у животного, не робот. Все объясняется тем, что у животного строение тела уникально, нельзя автоматизировать процесс. Поэтому специалист занимается такой работой 8 часов в день. Есть и другие примеры. Недавно услышал на онлайн-лекции декана экономического факультете МГУ Александра Аузана такую веселую историю про лис и зайцев. Лисы уже много лет гоняются за зайцами, они умнее, быстрее, хитрее. По всем параметрам, лисы должны были бы всех зайцев изловить. Но они не могут этого сделать. Почему? Оказывается, лиса не может посчитать траекторию движения зайца. И это не самое смешное. Биологи выяснили, что заяц и сам не может предсказать свою траекторию. Он не знает, куда побежит. Это на протяжении многих лет дает ему преимущество перед лисой, логикой и алгоритмами.  По сути, это место человека во взаимоотношении с компьютером и искусственным интеллектом.

Беседовала Екатерина Вронская

Сибирские ученые озабочены ситуацией вокруг СКИФа

Общее собрание Сибирского отделения РАН приняло резолюцию в связи с недостаточным привлечением специалистов и экспертов из Сибири к подготовке проекта Программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019—2027 годы.

В документе отмечено, что это упущение особенным образом относится к созданию в Новосибирской области источника синхротронного излучения поколения 4+ согласно указу президента Российской Федерации от 25 июля 2019 года. «Это подрывает основы региональной политики РФ, нарушает принципы связанности и ставит под угрозу научно-технологическое развитие Сибирского региона и России в целом», — констатирует резолюция. Указано также отсутствие официальной информации об альтернативном СКИФу проекте Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» источника синхротронного излучения с энергией около 6 ГэВ, предлагаемого к сооружению в Новосибирской области. 

Ситуацию со СКИФом председатель СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон назвал «существенно менее благополучной» в сравнении с другим проектом класса мегасайенс — создаваемым в Прибайкалье Национальным гелиогеофизическим комплексом РАН. Глава Сибирского отделения подчеркнул, что при глубокой научной и инженерной проработанности СКИФа, его одобрении международными экспертизами и востребованности конкретными научными и индустриальными пользователями, федеральное финансирование проекта так и не состоялось. «Оно должно было начаться еще в мае, а на дворе середина сентября», — констатировал академик В. Н. Пармон, сославшись на возникшие в конце лета «неожиданные затруднения».

«Кто и как будет осуществлять этот проект — уже техническая сторона вопроса, — считает полномочный представитель президента России в СФО Сергей Иванович Меняйло. — Главное, что есть решение о том, что он будет реализовываться здесь, в Новосибирской области». Полпред призвал «не перетягивать одеяло», выясняя «кто в этой ситуации главный», и сосредоточиться на конечном результате — реализации проекта согласно поручениям и указу главы государства.

«Для нас не самое важное, кто будет “нести знамя”, — в целом согласился с ним В. Н. Пармон. — Главное, чтобы объект был сдан в срок и на нем можно было начинать работу. Это объект не для одних ядерщиков, а для большого консорциума пользователей».

При этом участники Общего собрания подчеркнули обязательность привлечения сибирских специалистов и их проектных наработок к созданию стратегически важной российской установки класса мегасайенс под Новосибирском. «Как раз на Общем собрании нужно выработать принципиальную позицию о том, что и как должно быть, — уверен глава Сибирского территориального управления Министерства науки и высшего образования РФ Алексей Арсентьевич Колович, — и донести эту позицию  до руководства нашего министерства, отстаивать ее на соответствующих группах и совещаниях».

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS