Полимер для самоочищающихся покрытий

Ученые из Томского политехнического университета совместно с коллегами из Института химической технологии в Праге создали материал, смачиваемостью которого можно управлять с помощью электрического поля. Подобные материалы могут применяться, например, для создания самоочищающихся покрытий. Результаты работы опубликованы в журнале Applied Materials & Interfaces.

Смачиванием называют процесс взаимодействия жидкости с поверхностью твердого тела. Если поместить воду на чистое обезжиренное стекло, она растечется по поверхности очень тонким слоем — это пример хорошей смачиваемости, такую поверхность называют гидрофильной («любящей воду»).

Краевой угол смачивания, или угол контакта θсА вот на поверхности парафина вода не будет растекаться, а наоборот, останется в виде шарообразной капли — это плохая смачиваемость, такую поверхность называют гидрофобной («боящейся воды»). Более точно оценить смачиваемость можно посредством измерения краевого угла. Так называют угол между касательной к поверхности капли и твердой поверхностью.

Краевые углы меньше 90 градусов соответствуют гидрофильным поверхностям, больше 90 градусов — гидрофобным. Смачиваемость можно определять и для других жидкостей, причем для некоторых (масло, бензин) она будет существенно отличаться от водной. Подбор смачиваемости материала очень важен при создании влагостойких, морозостойких, а также быстро набирающих популярность самоочищающихся покрытий.

Команде российских и чешских химиков удалось создать материал, смачиваемостью которого можно управлять с помощью электрического поля. Основу материала ученые сделали из проводящих полимеров, которые позволяют подключать материал к источнику электричества.

К поверхности полимеров химически привязали разные функциональные группы — карбоксильные группы -СООН (эти группы содержат полярные связи кислород-водород, то есть похожи на воду и должны обеспечивать гидрофильное взаимодействие) либо длинные углеводородные «хвосты», замещенные фтором C8F17 (эти группы больше похожи на парафин и должны обеспечивать гидрофобное взаимодействие). Затем ученые измерили смачиваемость поверхности разными жидкостями: водой, глицерином, маслом — как в исходном состоянии, так и в электрическом поле.

Оказалось, что приложенное поле заметно влияет на смачиваемость — практически во всех случаях она улучшалась. Особенно ярко эта особенность проявилась для полимера, модифицированного углеводородными «хвостами» при смачивании его водой. Без поля этот полимер очень плохо смачивается (контактный угол равен 160 градусам), но, приложив потенциал в 1,2 вольта, ученым удалось добиться контактного угла в 70 градусов, то есть положительной смачиваемости.

Дело в том, что под действием поля структура полимера меняется и пришитые к поверхности гидрофобные «хвосты» уходят вглубь полимерного слоя. Смачиваемость водой от этого резко улучшается.

Более того, ученые показали, что, если поле отключить, полимер быстро вернется в первоначальное положение — «хвостами наружу» — и смачиваемость вновь ухудшится. Этот процесс полностью обратим, и его можно повторять много раз, а само «переключение» занимает меньше секунды. Все это делает новый полимер очень перспективным материалом для самоочищающихся покрытий: достаточно будет переключить его в гидрофобный «режим», чтобы вода и водорастворимые загрязнения просто скатились с поверхности.

Гены и свобода воли

В наше время старые агитпроповские штампы уже не кажутся окончательными истинами, якобы отражающими высшую ступень умственного развития. Еще не так давно естествознание воспринималось в нашей стране как некий антипод религии. Дескать, науку невозможно совместить с верой в Бога – именно так внушалось нам со школьной скамьи. Сегодня подобные утверждения воспринимаются лишь как пережиток ушедшей эпохи советского официоза. По крайней мере, сегодня российским ученым нет нужды скрывать свои религиозные убеждения, и поэтому мы в состоянии получить более адекватные (не пропагандистские) представления о реальном взаимоотношении науки и религии.

За примерами далеко ходить не нужно. Так, известный российский генетик Илья Захаров-Гезехус открыто объявляет себя верующим человеком. Мало того, в своих популярных книгах и публичных лекциях он ссылается на знаменитых ученых, которые также открыто верили в Бога и размышляли на эту тему. Причем, вопрос этот касается не только личных убеждений или свободы совести. Всё гораздо глубже. Дело в том, что верующий ученый рано или поздно начинает обращаться к «вечным вопросам», пытаясь согласовать их с глубокими познаниями в конкретных научных областях. Именно такой пример демонстрирует нам наш соотечественник, чьи заслуги в генетике признаны на мировом уровне.

В самом деле, может ли генетика пролить свет на тайны человеческой личности, на особенности человеческого поведения, на наши склонности, таланты, привычки и мировосприятие? Этим вопросам как раз уделил внимание Илья Захаров-Гезехус. В своей небольшой книжке «Гены, судьба, духовность» он привел интересные факты, которые отражают взаимосвязь между наследственностью и особенностями человеческого характера. По сути, ученый-генетик, размышляя как ВЕРУЮЩИЙ человек, пытается выяснить, насколько соотносится наша свобода воли с врожденной «генетической программой».

Напомню, что как минимум три столетия в европейской интеллектуальной культуре противоборствуют две точки зрения на природу человеческой личности.

Одна, доставшаяся от христианства, настаивает на свободе воле, а стало быть, на свободе человеческого выбора между добром и злом (из чего, соответственно, вытекает понятие личной ответственности за результаты деяний). Другая точка зрения, апеллирующая к естествознанию, настаивает на абсолютной биологической обусловленности всех наших жизненных проявлений, включая и то, что мы связываем с личностью и духовностью.

Последняя точка зрения (по понятным причинам) с определенных пор стала доминирующей. Об этом в свое время с нескрываемым пафосом заявлял немецкий натуралист Эрнст Геккель, утверждая, будто «научная» позиция в этом вопросе победила окончательно. То есть «свобода воли», в его понимании, есть религиозный предрассудок. Всё, на самом деле, якобы упирается во врожденные наклонности, передающиеся по наследству.

Разумеется, в наше время эту мировоззренческую парадигму очень легко обосновать с помощью генетики. Илья Захаров-Гезехус, будучи генетиком, не отрицает того факта, что определенные склонности (включая и таланты) обусловлены на генетическом уровне. Он приводит развернутые таблицы человеческих генов, связанных с конкретными психологическими признаками. Так, уже достаточно точно установлен вклад генотипа в появление таких психологических характеристик, как математические способности, способности к изучению иностранных языков, добросовестность, агрессивность, жестокость, логичность, радикализм, консерватизм, склонность к тяжким преступлениям, альтруизм, гомосексуализм и многое другое (перечень очень большой).

Особый интерес вызывает такой феномен, как  религиозность. Выявление особого «гена религиозности» – одна из модных тем нашего времени. Хотя надо сказать, что на эту тему размышляли еще советские ученые. В свое время академик Борис Раушенбах утверждал, что способность к религиозным переживаниям чем-то сродни творческой способности (подобно способностям к искусству или наукам). По его подсчетам, в нашей стране таких людей – примерно 10-15 процентов от общей массы.

«Б.В. Раушенбах – математик, один из основателей советской космонавтики, сам – глубоко верующий человек. Его мысли о «гене религиозности» – лишь предположения, основанные на интуиции, и, конечно, на наблюдениях за окружающими людьми, но специальных исследований в этом направлении сам Б.В. Раушенбах не проводил», пишет Илья Захаров-Гезехус.

Такие работы, замечает ученый, велись и ведутся на Западе. На этот счет есть даже специальная шкала, по которой измеряется степень религиозности – от абсолютной убежденности насчет существования сверхъестественного мира и до его полного отрицания.

Интересно, что склонность к неприятию веры в сверхъестественное также связана с генотипом (то есть, мы вправе говорить здесь о «гене атеизма»). В книге приводятся наблюдения российского этнографа Владимира Богораза, посвятившего свою жизнь исследованию чукчей. Он отмечал, что чукчи очень суеверны и поэтому обвешаны всякими священными амулетами и фетишами. Но даже среди них есть убежденные скептики, которые не видят в этих «священных» предметах никакой пользы (хотя никто не делал им подобных внушений – они просто «такими родились»). Такие же скептики наблюдались и среди эскимосов.

Последнее обстоятельство очень важно для нас. Дело в том, что, учитывая данное обстоятельство, мы не можем утверждать, будто религиозные чувства связаны с «неправильной» наследственностью. С таким же успехом мы можем «неправильные» гены приписать и атеистам. Здесь, как мы понимаем, возникает вопрос о ценностях. В строго биологических рамках указанные феномены не ранжируются по принципу «хорошее – плохое». В противном случае мы рискуем вообще выйти за рамки науки и погрузиться в чистую идеологию.

Илья Захаров-Гезехус, как мы сказали выше, не отрицает генетической обусловленности наших склонностей и психологических характеристик. Но в то же время он не придерживается абсолютного детерминизма. Кроме чистой биологии есть еще «кое- что», с чем нужно считаться. Нельзя сказать, что если у вас есть «ген религиозности», то вам обязательно светит дорога в церковь или в монастырь. Точно так же наличие «гена агрессивности» не обязательно превратит человека в насильника-социопата. Рассуждая в духе безусловного детерминизма, мы уподобляем людей запрограммированным машинам. Но дело-то как раз в том, что столь жесткого и неумолимого алгоритма для наших поступков не существует. Так, известно, что склонность к суициду также передается по наследству. Если покопаться в родословной самоубийц, мы без особого труда обнаружим родственников, тоже наложивших на себя руки. Однако далеко не все люди, имеющие такую наследственность, становятся самоубийцами. Иначе говоря, они находятся в группе риска, но это еще не означает, что данная «программа» обязательно сработает при любых обстоятельствах и что «отвертеться» никак не удастся. Ведь даже у близнецов судьбы складываются не всегда одинаково.

В целом наш генотип – это то «наследство», с которым мы приходим в этом мир. «Наследство» может быть плохим или хорошим (как и любое наследство вообще), однако распоряжаемся мы им по-разному.  

Например, есть целые династии выдающихся математиков, писателей или художников. Но существует немало примеров, когда потомки знаменитых деятелей совершенно никак себя не проявили. То есть на генетический «фон», доставшийся нам от материальной природы, накладывается что-то еще.

Илья Захаров-Гезехус не дает по этому поводу окончательного ответа. «Что такое духовность?» – спрашивает он. Связана ли она со структурой мозга или же человеческий дух «не от мира сего»? «Невозможно, – пишет он, – решить на основании генетических данных, строят ли гены наш дух, как они строят наше тело и низшие проявления психики, или же гены создают лишь возможность для проявления духа». В то же время он допускает мысль, что гены определяют способность для отдельных людей выйти за пределы реальности и вступить в контакт с «миром идей». В конце концов он заключает, что гены в развитии каждого человека строят ту «площадку», на которую из сверхреальности нисходит Дух.

Олег Носков

Движение сближения

Глобальный форум конвергентных и природоподобных технологий, состоявшийся в Сочи, собрал ведущих мировых и российских ученых, представителей бизнеса и органов власти. Мероприятие было посвящено обсуждению мегасайенс-проектов, технологий будущего, проблем безопасности, проработке вариантов сближения разных направлений исследований. Речь шла и о задачах государства в области науки и образования. Форум был организован по поручению президента Владимира Путина. Научную программу подготовили Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт” и Организация Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО).

Участие в форуме приняли представители власти, в том числе министр науки и высшего образования Михаил Котюков и его первый заместитель Григорий Трубников, российские и иностранные ученые, среди которых были президент РАН Александр Сергеев, профессор Сколковского института науки и технологий Артем Оганов и профессор Королевского технологического института Стокгольма Ульф Карлссон.

Началась встреча с пленарного заседания “Природоподобные технологии как ответ на глобальные вызовы”. Основной доклад представил инициатор развития природоподобных технологий в России, президент НИЦ “Курчатовский институт” Михаил Ковальчук. Он рассказал о конвергенции наук и технологий как инструменте формирования природоподобной техносферы. Михаил Валентинович говорил в том числе о том, что природоподобной должна стать генерация энергии.

Также М. Ковальчук уделил внимание междисциплинарным исследованиям, которые идут в Курчатовском институте, и мегапроектам, в которых участвует страна.

Выступивший на форуме президент РАН Александр Сергеев подчеркнул важность развития природоподобных технологий, которые станут результатом объединения усилий представителей различных наук.

- В будущем необходимо не только расширять площадки обсуждения природоподобных технологий, но и привлекать для этого все больше представителей инженерной среды. Мы можем увидеть что-то интересное и важное и можем не только повторить, но и усилить решения, которые создала природа, – сказал глава РАН.

Российский фонд фундаментальных исследований организует в этом году шесть конкурсов проектов ученых, проводящих исследования в области конвергентных и природоподобных технологий, сообщил председатель совета РФФИ Владислав Панченко.

По его словам, на гранты фонда могут претендовать ученые, ведущие разработки в области фундаментальных основ конвергентных технологий, среди которых, например, исследования активности головного мозга и психического здоровья общества. Также на поддержку РФФИ могут рассчитывать исследователи, работающие в таких областях, как математические модели и аддитивное производство, в том числе изготовление 3D-объектов, фундаментальные основы биофармацевтики и регенеративной биомедицины, создание интеллектуальных сенсорных и биомехатронных технологий (они необходимы, например, для реабилитации космонавтов, пациентов с тяжелыми повреждениями сенсорной системы) и др.

О государственных планах, касающихся всего научного сектора, говорил первый замминистра науки и высшего образования Григорий Трубников. По его словам, в ближайшие 10-15 лет Россия создаст сеть мегасайенс-установок, к работе на которых будут привлекаться ученые со всего мира. Одна из задач, которые при этом будут решаться, – обеспечение “связанности территорий и построения научно-исследовательской паутины по всей стране”.

В качестве примера Г. Трубников привел Комплекс сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжелых ионов NICA (ионный ускорительный комплекс NICA, Nuclotron-based Ion Collider facility), а также Международный центр нейтронных исследований на базе высокопоточного исследовательского реактора ПИК в Гатчине.

Чтобы осуществить амбициозные замыслы, предполагается разработать единую государственную программу научно-технологического развития и развития высшего образования, сообщил глава Минобрнауки Михаил Котюков. 

- Программа призвана стать основным инструментом достижения тех целей, которые у нас есть в Стратегии научно-технологического развития. Наука и профессиональное образование должны работать очень тесно, чтобы это взаимодействие давало правильное направление развития и университетам, и научным исследованиям и, самое главное, чтобы эти идеи превращались в практические результаты, – сказал М. Котюков.

Шла речь и о подготовке кадров для научных и технологических прорывов. По мнению заместителя министра науки и высшего образования Марины Боровской, основой российской системы образования будущего должно стать индивидуальное обучение. Как отметила чиновница, новые подходы к образованию предполагают визуализацию, индивидуальные треки, непрерывное получение образования.

- У нас сейчас очень много форматов индивидуальных траекторий, когда мы даем молодым людям возможность выбирать индивидуальные программы обучения через сетевые программы, программы мобильности, – отметила М. Боровская. – Для этого мы вводили Болонскую систему (бакалавриат и магистратура в вузах). Двухуровневая система образования позволяет молодому человеку в бакалавриате получить более широкую специализацию, после чего можно даже поработать год-два, а затем дополнить свое образование магистратурой.

Заместитель министра подчеркнула важность внедрения в образовательный процесс инновационных технологий, в том числе использование средств мультимедийной визуализации.

- Сразу меняется процент усвоения знания: если ранее он составлял всего где-то 65-68%, то при применении новых технологий увеличивается до 92%. Это качественно иной подход к образовательному процессу, – сказала М. Боровская.

Проинформировала она и о развитии научно-производственной кооперации. Научные исследования должны находить практическое применение, и это станет главной задачей национального проекта “Наука”.

Марина Боровская напомнила, что нацпроект “Наука” содержит три основных федеральных проекта (ФП). В рамках ФП “Развитие научной и научно-производственной кооперации” с 2019-го по 2021 годы должны создаваться ежегодно по пять научно-образовательных центров. Помимо НОЦ необходимо сформировать 14 центров компетенций Национальной технологической инициативы, обеспечивающих формирование инновационных решений в области “сквозных технологий”.

В рамках ФП “Развитие передовой инфраструктуры для проведения исследований и разработок в РФ” к 2024 году должны быть обновлены 50% приборной базы ведущих научных организаций, не менее чем до 70% увеличена доля внешних заказов и работ центров коллективного пользования и оказана поддержка не менее чем 500 российским журналам для их продвижения в международные базы данных.

Также в рамках проекта начнутся работы в Международном центре нейтронных исследований на базе высокопоточного реактора ПИК (2020 год), исследования на Комплексе сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжелых ионов НИКА (2022 год). А к 2024 году на российских уникальных научных установках должны быть проведены не менее пяти масштабных научных экспериментов мирового уровня.

Третий федеральный проект – “Развитие кадрового потенциала в сфере исследований и разработок” - предполагает выделение грантовой поддержки тысячам ученых.

Организаторы форума надеются, что он придаст импульс развитию торгово-экономических отношений и совместных проектов, направленных на усиление позиций передовых российских товаров и технологий на международной арене, а также создаст необходимые условия для развития деловых контактов и приграничного сотрудничества.

Подготовил Андрей Субботин

Куры на «аутсорсинге»

Когда мы говорим: «Умная ферма», в сознании почему-то всплывает популярная компьютерная игра, где вы «создаете» себе свою собственную усадьбу, «выращиваете» там овощи и фрукты, «обзаводитесь» курами и коровами, постоянно следите за этим «хозяйством», «кормите» там своих кур и коров. А как бы вы отнеслись к возможности через Интернет – прямо из квартиры – следить за своими курами, только не виртуальными, а реальными? Курами, несущими настоящие яйца, которые принадлежат вам!

Именно такой проект реализуется в Новосибирской области. О нем рассказал генеральный директор ООО «Умная Ферма» Алексей Перфильев. «Однажды, – говорит предприниматель, – мы задались вопросом: может ли человек, находясь в городском пространстве и имея очень мало свободного времени, заняться сельским хозяйством? Один из наших сотрудников решил обзавестись коровой, и нам стало интересно, возможно ли что-то подобное осуществить для горожан».

Ответом на этот вопрос как раз и стал проект, позволяющий городским жителям наблюдать за своим хозяйством через специальный интернет-сайт. Так, собственно, и возникла «умная» ферма. Из всего спектра фермерского хозяйства выбор пал (на первых порах) на обычный курятник. «Крупный рогатый скот – это для нас пока что слишком сложно, поэтому мы решили остановиться на птице», – отметил Алексей Перфильев. В общем, был построен курятник, снабженный необходимыми датчиками и видеокамерами. Всё это выведено на сайт.

«На этом сайте сейчас есть возможность любому городскому жителю заказать у нас размещение курицы. То есть это будет ваша курица. Вы сможете самостоятельно приобрести для нее корм. Мы, со своей стороны, осуществляем поддержку в нормальном состоянии вашей птицы», – рассказывает  Алексей Перфильев.

Управление осуществляется через личный кабинет. Причем, чтобы получить продукцию, даже не обязательно специально приезжать на ферму – есть услуга доставки продукта на дом. Кроме того, вы можете воспользоваться и услугой ветеринара, заказать дополнительный корм, заказать дополнительную уборку, а также задать вопрос технологу. Есть еще возможность включить дополнительно такой функционал, как «включить свет», «выключить свет». Можно даже поставить музыку.

Что касается курятника, то он создан по модульной схеме, позволяющей осуществлять масштабирование. То есть по мере роста заказов будет расти и сама ферма, когда курятники устанавливаются один за другим. На данный момент обслуживаются пока что два фермера. Их куры уже несут яйца, доставляемые владельцам прямо на дом. Подчеркнем, что эти фермеры – обычные городские жители, далекие по своей основной работе от сельского хозяйства. Тем не менее, теперь они, благодаря «умной» ферме, потребляют яйца от собственных кур. Первый курятник, отмечает Алексей Перфильев, спокойно простояла всю зиму. Куры без проблем пережили январские холода и спокойно неслись даже при сорокоградусных морозах.

Может ли фермер получать какой-то дополнительный доход, имея, скажем, десяток кур? По мнению предпринимателя, после тщательно проведенных расчетов стало понятно, что необходимо создавать интернет-магазин именно для реализации продукции с этой фермы. По сути, здесь предполагается два варианта: либо заводить своих кур и получать от них яйца, либо заводить интернет-магазин и покупать яйца у тех фермеров, которые будут выставлять их на продажу. Допустим, у фермера куры снесли десяток яиц (каждая курица кладет минимум по одному яйцу в день). Если фермеру столько не нужно, он включает команду «продать». После реализации на его счет перечисляются деньги, вырученные с этой продажи. Яйца, естественно, доставляются тому человеку, который кур не приобретал. В общем, вы можете стать либо собственником кур и распоряжаться продукцией по своему усмотрению, либо быть только лишь потребителем готовой продукции.

Интересное наблюдение по поводу вкуса яиц. Как утверждает Алексей Перфильев, разница во вкусе между обычными «магазинными» яйцами и яйцами, выращенными на «умной» ферме, – просто колоссальная. «Фермерское» яйцо оказалось намного вкуснее, несмотря на то, что корм приобретается у одних и тех же комбинатов. По идее, всё должно быть одинаковым. Причину этой разницы разъяснили научные консультанты.

Дело в том, что на комбинатах корм строго дозируется: птица получает столько корма, сколько необходимо для того, чтобы она нормально несла яйца. Если же давать дополнительный корм, то вкус яиц улучшается. Фактически это означает, что фермер может влиять на вкусовые качества продукции. Если он желает сделать яйца еще вкуснее, он может включить команду «покормить дополнительно».

Кстати, кроме яиц востребованной оказалась еще одна «продукция» – куриный помет. У местных огородников он буквально нарасхват, поскольку является ценным натуральным удобрением. Так что этот вид хозяйства можно назвать безотходным.

Согласно планам, озвученным Алексеем Перфильевым, в ближайшее время ими будет создан огород. Также в планах – разведение уток, гусей и коз. На перспективу – создание коровника, свинарника, теплицы и даже… пашни! «Чисто теоретически», – объясняет Алексей Перфильев, – каждый житель может зайти на сайт, нажать кнопку и попросить засеять гектар пшеницы. После установки камеры он увидит, как поедет трактор, который вспашет и засеет поле. Потом он сможет следить за тем, чтобы пшеница нормально росла».

Теоретически сейчас рассматривается вариант создания специальных комплексов, где горожане будут держать различную крупную живность (скажем, лошадей и коров). По выходным они могут приезжать сюда со своими детьми, могут ухаживать за животными, кататься на лошадях, доить коров, а в остальное время за животными будут ухаживать специально приставленные работники. С помощью датчиков и видеокамер, опять же, можно присматривать за своим хозяйством прямо из квартиры. Стоит это, уверяет Алексей Перфильев, не так уж и дорого. Главный вопрос – земля. На самом деле земли у нас в Сибири полным-полно. Вопрос лишь в том, как получить ее для такого хорошего дела. В принципе, вопрос этот решаемый, но только благодаря поддержке со стороны уважаемых людей, имеющих соответствующие связи и влияние.

Остается надеяться, что местные власти не станут создавать искусственных препятствий для такой инициативы. Ведь, как правильно заметил Алексей Перфильев, создание «умным» ферм – это не средство наживы. Это, прежде всего, один из инструментов развития территорий. Ведь, и в самом деле, «умная» ферма гораздо лучше заброшенного поля, поросшего бурьяном.

Олег Носков

Фантастические твари и как они возникают

В последние дни сентября в Новосибирске стартовал фестиваль науки «КСТАТИ. Горизонт событий». Организатор фестиваля – Информационный центр по атомной энергии (ИЦАЭ) при поддержке Госкорпорации «Росатом» и мэрии Новосибирска – проводит его в нашем городе уже в третий раз. Прошлой осенью новосибирцев приглашали на мероприятия фестиваля «КСТАТИ. Революции в науке», а годом ранее – на «КСТАТИ. Решения, которые меняют мир». 

В течение пяти дней в городе проходили открытые лекции известных ученых и популяризаторов науки из разных городов России, кинопоказы и научно-популярные ток-шоу. Форматы разные, а цель одна: рассказать слушателям и зрителям о том, что происходит на переднем крае российской и мировой науки.

При всем многообразии научного прогресса, есть в нем «мейнстрим» – темы, которые чаще всего оказываются в центре внимания общества: энергетические технологии, наномир, искусственный интеллект. И, конечно же, генная инженерия. Последней посвятил свое выступление научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН Нариман Баттулин.

Понятно, за полтора часа невозможно погрузиться в эту сложную (и довольно политизированную) тему сколь-нибудь глубоко. Но докладчик и не стремился это сделать, он сосредоточился на общей картине: задачах, которые решают путем создания трансгенных организмов, и мифах, с ними связанных.

Бельгийская голубая корова, выведенная селекционерами в первой половине прошлого века исключительно традиционными методами Последних, к слову, накопилось немало, что и не удивительно, неизвестное всегда не только манит, но и пугает. Взгляните, к примеру, на это фото. Как по-вашему, это плод генной инженерии? Очень многие решат, что да, и ошибутся. Это бельгийская голубая корова, выведенная селекционерами в первой половине прошлого века исключительно традиционными методами.

А вот большую часть твердых сортов сыра получают с использованием технологий ГМО: генно-модифицированные бактерии, как правило, составляют основу заквасок, используемых сыроделами. Но потребитель обычно об этом не догадывается, и ничего страшного с ним не происходит.

– Мы используем ГМО не первый десяток лет, и за это время у них не выявлено никаких специфических рисков, – рассказал Нариман Баттуллин. – Это обычная технология и может быть опасной не более, чем другие, классические методы селекции. Зато она открывает массу новых возможностей.

Прежде всего, генная инженерия позволяет значительно сократить сроки селекции и сделать эту работу более «адресной». Ранее у создателя нового сорта или новой породы на эту работу могла уйти вся жизнь. Вооружившись современными методами, селекционер может получить аналогичный результат за несколько лет. И одно это делает генную инженерию столь привлекательной для крупных компаний.

Перед тем, как продолжить разговор о возможностях ГМО, докладчик задал слушателям вопрос – во сколько раз можно увеличить вес обычной курицы с помощью этих технологий. И, выслушав ряд весьма оптимистичных прогнозов, развеял иллюзии.

На сегодня у большинства традиционных для сельского хозяйства животных и растений потенциал продуктивности практически достиг максимума, и генная инженерия чудес не сотворит. Трансгенный лосось растет в разы быстрее обычного, но к возрасту в два-три года их размеры становятся примерно равны. Та же картина и у других животных.

Но зато с помощью генной инженерии можно придать породе новые признаки и свойства, этому виду в принципе не свойственные. Эти возможности оказались очень привлекательными для фармакологии. Вот один из показательных примеров.

Миллионы людей во всем мире, страдающие диабетом, нуждаются в регулярных инъекциях инсулина. Но добыть человеческий инсулин естественным образом можно только из человеческого же организма. Или – искать ближайший аналог. И на протяжении долгого времени инсулин получают из поджелудочных желез скота. Понятно, что это не самый дешевый способ (корову или свинью надо сначала вырастить) и он имеет свои ограничения.

По мере развития технологий генной инженерии, ученые научились подсаживать гены, отвечающие за производство человеческих белков, более простым организмам. Например, бактериям, таким, как кишечная палочка. Но это тоже оказался не самый дешевый способ – несмотря на внешнюю простоту цикла жизнедеятельности, функционирование колонии бактерий, способных вырабатывать нужный белок в товарных количествах, возможно только в специальном комплексе – биореакторе, строительство и эксплуатация которого стоит немало.

И тогда внимание исследователей вновь обратилось к коровам, но уже с другой целью: коровы дают молоко – жидкость с высоким содержанием белка, а их вымя является естественным и дешевым аналогом биореактора. Обычная доза инсулина рассчитывается в миллиграммах, а литр коровьего молока содержит в среднем 30 грамм белков на литр. Дело за малым – добиться, чтобы существенную часть этих белков составляли нужные. И это оказалось вполне возможным.

Исследование в этой области проводили и ученые ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». Они создали трансгенную морковь, способную усиливать иммунную защиту нашего организма перед туберкулезной палочкой. Фактически такая морковка может выполнять роль вакцины от туберкулеза. Продавать ее в обычных супермаркетах ученые не предлагали, поскольку есть вопросы с дозировкой, она рассматривалась только в качестве исходного сырья для фармакологии.

Это не единственный проект, реализуемый в ИЦиГ. Другая группа ученых отрабатывала процесс получения из молока животных белков, стимулирующих деление кроветворных клеток костного мозга человека. Это очень важно для пациентов, прошедших курс химиотерапии. И здесь исследователям удалось добиться положительного результата. Правда, на мышах, но проблема не в том, чтобы транслировать его на более крупных животных, тех же коров или овец, а в том, что промышленное внедрение этой технологии невозможно… в условиях действующего законодательства.

Не так давно в России был принят закон, запрещающий производство трансгенных организмов в промышленных целях. При этом завозить импортную продукцию, содержащую ГМО, никто не запретил.

Сложилась странная ситуация: наша наука может использовать генную инженерию, но полученный результат нельзя внедрять в производство на территории России, вместо этого предлагается закупать аналоги у зарубежных производителей. И все это на фоне постоянных тирад об импортозамещении в сельском хозяйстве и фармакологии (тех отраслях, где, в основном генная инженерия и используется).

Получается, власть декларирует одно, а делает прямо противоположное.

Впрочем, ученые надеются, что такая ситуация долго не продлится. Новое часто всегда вызывает настороженную реакцию или отторжение. В прошлые века существовал массовый протест против машинизации производства и вакцинации, люди боялись летать и ездить на паровозах. Но рано или поздно становится невозможно закрываться от прогресса без существенного ущерба для собственной экономики. И, судя по темпам, которыми распространяется генная инженерия, мы и в этом вопросе практически вплотную подошли к критическому рубежу.

Уже в ближайшее время предстоит выбирать. Или трансгенные организмы остаются исключительно в стенах лабораторий, а мы все больше закупаем лекарств, семян и племенных животных за рубежом. Или признаем, что с помощью генной инженерии можно и нужно не только «создавать фантастических тварей», но и решать актуальные задачи экономики и здравоохранения.

Георгий Батухтин

Новый способ получения наноразмерных порошков и суспензий

Специалисты Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН (ИХКГ СО РАН) совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) провели серию экспериментов, в ходе которых образцы различных твердых материалов с тонким слоем воды на поверхности – среди них, например, латунь, свинец, а также углерод – облучали сфокусированным терагерцовым излучением. В результате этого воздействия формируются нансуспензии или взвеси. Вещества в такой форме активно применяются в химической промышленности, а также при производстве электроники. Исследования проводились на Новосибирском лазере на свободных электронах (ЛСЭ) в Центре коллективного пользования "Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения". 

Наноразмерные, с частицами до 100 нм, суспензии и порошки востребованы в различных областях промышленности. Поскольку спрос на них растет день ото дня, специалисты ищут новые способы их получения. Однако существует ряд нюансов: в каждом конкретном случае нужны материалы со своими уникальными свойствами – состав, форма частиц, кристаллические характеристики. Кроме того, методы получения должны быть экономически выгодными. Традиционно нанопорошки получают путем измельчения исходных веществ на специальных мельницах, но при таком способе трудно получить порошки с частицами одинакового размера, к тому же компоненты могут вступать в химические реакции друг с другом, что отрицательно сказывается на качестве конечного продукта. Команда новосибирских ученых в ходе экспериментов на Новосибирском ЛСЭ обнаружила интересный феномен, на основе которого возможно разработать новую технологию получения нанопорошков с однородными частицами и абсолютно произвольным составом.

«Изначально мы подвергали воздействию лазера диатомовые водоросли, которые находились в воде, в латунном контейнере, – рассказывает кандидат химических наук, старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН Александр Козлов. – Мы заметили, что раствор окрашивается, и, чтобы выяснить причину, исследовали его на атомно-силовом, оптическом и электронном микроскопах. В ходе исследований мы пришли к выводу, что под действием излучения у нас получилась своеобразная латунная стружка, которая и послужила «красителем» для раствора».

По словам Александра Козлова, после латуни исследователи экспериментировали с различными материалами, например, графитом, керамикой, свинцовыми сплавами и другими веществами. В результате было установлено, что под действием терагерцового излучения аналогичным образом разрушаются практически все твердые материалы, кроме, например, стекла и пластика.

Ученые предполагают, что это связано с особенностями структуры: наличие кристаллической решетки – необходимое условие для получения нанопорошков при помощи ЛСЭ.

Еще одно обязательное условие – наличие тонкого слоя воды, потому что без него излучение просто отразится от поверхности материала. В данном случае вода работает как своеобразный преобразователь, который превращает оптическое излучение в ультразвук.

«Излучение нашего лазера состоит из коротких импульсов длительностью ~100 пикосекунд, которые следуют друг за другом с частотой 5.6 МГц (то есть 5 млн 600 тыс. импульсов в секунду), – объясняет кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ИЯФ СО РАН Олег Шевченко. – При этом каждый из множества поступающих импульсов можно образно сравнить с молотком, который ударяет по наковальне – поверхности воды».

Сейчас «глубина» действия излучения всего несколько микрон, поэтому, чтобы получить даже один грамм порошка, придется облучать материал целый день, при том, что длительность каждого «сеанса» – секунды.

Но специалисты отмечают, что технически возможно сделать «проточную» установку, которая будет работать непрерывно и позволит производить нанопорошки в объемах, достаточных для лабораторных применений.

Результаты представлены научному сообществу на конференции «Синхротронное и терагерцовое излучение: генерация и применение (SFR-2018)».

Работы по определению и достижению требуемых параметров работы Новосибирского ЛСЭ выполнены при поддержке гранта РНФ №14-50-00080.

Алла Сковородина

Генетики расшифруют молекулярные основы болезней сердца

Анализируя большие данные, ученые из новосибирского Академгородка и Эдинбурга (Великобритания) планируют найти новые биомаркеры и мишени для лекарств при сердечно-сосудистых заболеваниях, а также разработать методы предсказания риска болезни.

О совместном проекте рассказали сотрудники Новосибирского государственного университета и ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» доктор биологических наук Юрий Сергеевич Аульченко, кандидат биологических наук Яков Александрович Цепилов и научный сотрудник Института наук о здоровье населения и информатики им. Ашера Эдинбургского университета Питер Джоши.

Питер Джоши На продолжительность жизни человека в первую очередь влияют болезни, а не старение как постепенная деградация организма — об этом свидетельствуют результаты генетических исследований, проведенных в Эдинбургском университете. «Используя данные биобанка Великобритании (это биологические образцы, принадлежащие примерно полумиллиону человек), а также информацию из открытых публикаций о 150 000 людей, мы провели совместный генетический анализ 650 000 людей методом метаанализа, чтобы найти геномные вариации, отвечающие за то, как долго живет человек, — говорит Питер Джоши. — Выяснилось, что они все ассоциированы с определенными группами заболеваний. При этом мы не нашли свидетельств того, что продолжительность жизни контролируется старением как самостоятельным, отдельным от заболеваний процессом». Британским ученым удалось определить значимые для продолжительности жизни недуги, и они не стали для исследователей неожиданностью.

По словам Питера Джоши, это сердечно-сосудистые заболевания, рак легких (чаще всего он вызван курением, а пристрастие к никотину, как выяснилось, тоже обусловлено генетически) и болезнь Альцгеймера. В меньшей степени за смертность в популяции отвечают другие виды рака.

Одной из важных задач генетиков является создание точных методов прогнозирования, чтобы уметь отслеживать проблемы еще на стадии предболезни и предотвращать тяжелые последствия. При этом подход к мониторингу должен быть персонализированный, так как одно и то же заболевание у разных людей развивается по-своему.

«Мы не в силах изменить генетику человека, но если наши предсказания будут совершенствоваться, опираясь на всё большее количество данных, они смогут качественно улучшить программы скрининга», — объясняет Питер Джоши.

Сегодня ученые из Эдинбурга и Новосибирска работают над расшифровкой молекулярных основ сердечно-сосудистых заболеваний, в частности ишемической болезни сердца (ИБС).

Юрий Аульченко В настоящее время подход к лечению у кардиологов достаточно стандартный. «Как правило, всем ставят одинаковый диагноз и прописывают более-менее одинаковую терапию, — рассказывает Юрий Аульченко. — Однако ИБС — сложное заболевание, и к инфаркту миокарда может вести много биологических путей. Допустим, есть путь липидного обмена и путь аномальной регуляции давления, они связаны друг с другом, но способы оптимальной коррекции патологического состояния могут быть разными». Здоровье сердца и сосудов зависит также от внешних факторов (образа жизни, питания, вредных привычек, физической активности), проявление которых можно увидеть через показатели обмена веществ — метаболиты, а также от антропометрических показателей (например, индекса массы тела, распределения жира в организме).

Объединив информацию о генетике, метаболоме и внешних параметрах людей, ученые получили большие данные, анализ которых может привести к разработке новых биомаркеров ИБС и мишеней воздействия для ее лечения и профилактики.

«Мишени воздействия — более широкое понятие, чем мишени для лекарств. Например, иногда достаточно диеты или физических упражнений», — поясняет Юрий Аульченко.

Данная работа также поможет найти более точные критерии стратификации пациентов (способов разделения их на группы в зависимости от пути, по которому пошла болезнь), что необходимо для оптимизации индивидуальной профилактики и лечения.

В конце августа ученые завершили первую стадию проекта. До окончательного оформления и публикации результатов исследователи говорят о них с осторожностью.

Яков Цепилов«Около полутора лет мы изучали, как и через какие биологические пути конкретные гены влияют на ИБС, — рассказывает Яков Цепилов. — Нам удалось структурировать большую часть из них. Кроме того, для некоторых генов мы впервые показали пути влияния на болезнь. В том числе нам удалось обнаружить, что часть этих новых генов вовлечена в сложные биологические пути, связанные с клеточным обменом».

Как известно, основные биомаркеры сердечно-сосудистых заболеваний, с которыми работают врачи, это липопротеины низкой и высокой плотности, соотношение которых (коэффициент атерогенности) показывает степень риска развития атеросклероза и ИБС. Генетики из НГУ, ФИЦ «ИЦиГ СО РАН» и Эдинбургского университета нашли новые биомаркеры, позволяющие прогнозировать развитие болезни сердца.

Яков Цепилов отмечает, что генетики «обнаружили большое количество генов, влияющих на ИБС через липидный обмен или регулирующих уже известные липидные гены».

Все эти результаты создают задел для будущей работы.

Исследование «Методы мультиомиксного полногеномного анализа транскриптома, протеома и комплексных признаков для молекулярного профилирования» выполняется британской группой ученых из Эдинбургского университета под руководством профессора Джима Вилсона и российской группой ученых из лаборатории теоретической и прикладной функциональной геномики факультета естественных наук Новосибирского государственного университета под руководством кандидата биологических наук Дмитрия Глебовича Алексеева в рамках проекта Institutional Links между НГУ и Эдинбургским университетом.

Александра Федосеева

Радиация в «банановом» эквиваленте

Когда-то в Богемии, где впервые был обнаружен уран, работавшие на серебряных рудниках шахтеры активно использовали против болезней одно необычное свойство рудничной воды. Считалось, что при регулярном употреблении она способствовала уменьшению простудных заболеваний. Чтобы усилить этот эффект, они приносили домой кусочки радиоактивной руды и клали их в свои подушки. Насморк, действительно, у них полностью исчезал. Правда, потом эти люди умирали от рака, однако в те времена никто таких диагнозов еще не ставил. Борьба с простудой для шахтеров была, по всей видимости, актуальнее.

Эту историю о богемских шахтерах напомнил в своей лекции известный популяризатор атомной науки и ядерных технологий, преподаватель Санкт-Петербургского государственного технологического института Андрей Акатов. Рассказанная им история во многом показательна. Дело в том, что мы обычно воспринимаем радиацию как прямую угрозу для жизни, тогда как на самом деле её влияние на организм гораздо сложнее. А что касается источников излучения, то их, как выяснилось, намного больше, чем многим из нас кажется.

«Все предметы вокруг нас – в том числе и мы сами, в обязательном порядке радиоактивны», – отметил Андрей Акатов. Отсюда следует, что избежать воздействия радиации невозможно в принципе.

Впрочем, во многих случаях этого даже не нужно, поскольку радиация в малых дозах может оказывать положительное воздействие на организм. По словам эксперта, опыты, проведенные на животных, показали: если их полностью изолировать от воздействия ионизирующего излучения, то у них начисто пропадает желание питаться и размножаться. Все функции организма быстро угасают. Выражаясь философски, без радиации утрачивается воля к жизни. Более того, без воздействия ИИ резко падает иммунитет. «Если полностью убрать радиационный фон, – замечает эксперт, – то мы с вами будем гораздо чаще болеть, нежели это происходит в обычном состоянии». Именно для этого некоторые люди специально ездят на радоновые источники. То есть намеренно пытаются получить небольшую дозу облучения, чтобы «запустить» иммунные процессы. К слову, полезное действие радоновых ванн известно уже более двух тысяч лет. К подобному виду лечения прибегали еще древние римляне. То же самое было когда-то и у японцев.

Как показал Андрей Акатов, огромное количество объектов вокруг нас имеют определенное излучение, и тем самым они вносят свой вклад в общий радиационный фон. Для этого, собственно, не нужно дожидаться никаких аварий на атомных электростанциях. «Фонят» многие предметы, даже вполне обычные. Радиоактивные вещества, от которых мы в течение своей жизни получаем основную дозу облучения, очень часто содержатся в самых разных материалах и продуктах, используемых нами в повседневной жизни. В качестве наглядного примера Андрей Акатов приводит набережную Санкт-Петербурга. «В гранитах и вообще в изверженных из магмы породах очень много радиоактивного калия-40, тория и урана», – уточняет он. Если подойти с дозиметром к знаменитому Гром-камню, на котором высится памятник императору Петру Великому, то радиационный фон там в четыре раза выше, чем в целом по городу. Причем, этот фон в самом Санкт-Петербурге даже выше, чем на территории Ленинградской АЭС. Связано это с тем, считает Андрей Акатов, что человек, в силу своей техногенной деятельности, концентрирует вокруг себя различные природные радиоактивные вещества. 

Самый главный источник радиации в разных городах – в том же Санкт-Петербурге, в Мурманске, в Новосибирске, – это граниты и асфальт. В асфальте, на удивление, достаточно много радиоактивных веществ. «Когда вы идете по асфальту, – говорит Андрей Акатов, – то радиационный фон здесь заметно выше, чем когда вы идете по голой земле». Кстати, Горный Алтай, где граниты выходят на поверхность, также имеет место повышенный радиационный фон. Это одно из самых радиоактивных мест на территории нашей страны, утверждает Андрей Акатов. Схожая ситуация наблюдается и в Финляндии (также из-за гранитов). Этим она заметно отличается от соседней Ленинградской области.

Больше всего на радиационный фон влияет радон. Это так называемы «благородный» летучий газ. Он выделяется из почвы практически везде – поднимается по разломам в земле и совершенно спокойно проникает в наши дома, давая нам примерно половину от годовой дозы облучения. Так происходит по все планете – где-то чуть больше, где-то чуть меньше. Обычно радон поступает на первые и вторые этажи зданий (выше он не поднимается).

Еще один источник излучения – фосфатные удобрения. Радиоактивные вещества неизбежно концентрируются при переработке фосфатных руд, в связи с чем весь суперфосфат проходит обязательный радиационный контроль. «В противном случае можно перестараться и внести избыточное количество урана и тория под свои растения», – замечает эксперт.

Отдельная тема – строительные материалы. Самый радиоактивный строительный материал – это фосфогипс, получаемый при переработке упомянутых фосфатных руд. По мнению эксперта, если ваш дом построен с применением такого материала, то вы, возможно, находитесь в зоне радиационной опасности. В этом случае просто необходимо контролировать радиационную обстановку в вашей квартире и во всем здании. «Фонят» и некоторые газобетоны. Однажды из подобных материалов был построен поселок в Финляндии. В результате пришлось срочно расселять около ста домов, поскольку при проверке обнаружился повышенный радиационный фон. Некоторые строительные материалы интенсивно выделяют радон, из-за чего радиация может слегка «зашкаливать». В этом случае, считает Андрей Акатов, необходимо хорошо проветривать квартиру и регулярно проводить влажную уборку. Эти несложные меры обеспечивают вам нормальную защиту от повышенной радиации.

Радиоактивные вещества содержат и природные угли, используемые в тепловых станциях. И если углекислый газ при их работе улетучивается, то с радиоактивными веществами происходит все наоборот – они концентрируются в золе. Зола, в свою очередь, накапливается на территории станций. Поэтому, как это ни удивительно, возле городских ТЭЦ радиационный фон может оказаться выше, чем возле АЭС.

Даже сам человек является носителем радиоактивных веществ. Речь, в первую очередь, идет о калии-40 (К-40). Калий, как известно, помогает деятельности сердца и потому необходим человеку. К-40 является радиоактивным изотопом. Из-за него в каждом человеке, по словам Андрея Акатова, каждую секунду происходит четыре тысячи радиоактивных распадов. Соответственно, мы облучаем и самих себя, и своих соседей. Когда люди живут совместно, то они увеличивают суммарную дозу облучения примерно на один процент.

Наконец, самое интересное. «Атомщики, – объясняет Андрей Акатов, – придумали своего рода «банановый» эквивалент радиации. Бананы содержат большое количество калия. Поэтому этот популярный фрукт может запросто служить стандартом радиоактивности». Интересно, что когда партии бананов пересекают на границе пункты радиационного контроля, то нередко срабатывает ложная тревога из-за и их высокой природной радиоактивности.

Насколько банан радиоактивен? Согласно упрощенным расчетам, доза, которую мы получаем при флюорографии, равняется пятистам бананам. В принципе, считает эксперт, любую радиацию можно измерить в бананах. Хотя бананы –  далеко не самый радиоактивный продукт. У бразильских орехов радиоактивность еще выше. Это растение вдобавок ко всему умудряется «втягивать» в себя из земной коры радий-226. На сегодняшний день бразильский орех считается самым радиоактивным из всех известных продуктов. Где-то поблизости находятся грибы, некоторые крупы и зелень (особенно сельдерей).  

Впрочем, пугаться не стоит, поскольку радиоактивность указанных продуктов во много раз ниже опасного уровня. Так, годовая доза облучения, которую получают жители Новосибирской области (4 мЗв) эквивалентна сорока тысячам бананов. То есть, необходимо употребить целый контейнер этих тропических фруктов, чтобы приблизиться к обычным (и вполне нормальным) для нашего региона показателям.

Олег Носков

Строить мосты

Наука и технологии должны стать мостом, соединяющим Россию и Японию. С такой оценкой выступил в воскресенье в Киото на открытии ежегодного Международного форума науки и технологии (STS) министр экономического развития РФ Максим Орешкин. 

"Развитие науки и технологий – национальный приоритет нашей страны, и мы открыты к технологическому сотрудничеству. И я как специальный посланник президента по развитию российско-японских отношений сделаю все возможное для того, чтобы наука и технологии стали мостом между нашими странами", – отметил он.

Выступая перед участниками международного форума, министр экономического развития РФ выразил уверенность, что с каждым годом технологии все больше используются в качестве оружия.

"Оружия для конкуренции в экономической и финансовой сферах, оружия, используемого на политической арене, и оружия для доминирования в том или ином виде, – подчеркнул Орешкин. – Дальнейшее использование технологий в качестве оружия продолжит оказывать негативное влияние на мировой рост и рост благополучия".

Он также отметил, что международное сообщество только совместными усилиями сможет "вернуть науку и технологии на службу человечеству".

В Киото в воскресенье начал свою работу ежегодный Международный форум науки и технологии в обществе. Это мероприятие уже в 15-й раз собирает свыше 1,5 тыс. ученых, предпринимателей, политических и общественных деятелей из более чем 150 стран мира, включая Россию.

Екатерина Штукина

Вечные вопросы бытия в глазах ученого

«Наука в поисках Бога» – книга с таким названием совсем недавно появилась на прилавках книжных магазинов и уже (если верить издателю) стала хитом продаж. Автор книги – знаменитый американский астрофизик и популяризатор науки Карл Саган, достаточно хорошо известный российскому читателю. Чем особенно привлекательна эта книга? Наверное, тем, что Сагана у нас воспринимают как ярого ниспровергателя религиозных догм и борца за научное просвещение. Воспринимают его по аналогии с советскими пропагандистами научного атеизма. Мы давно привыкли к такому стилю и логике подобных ниспровержений, ведущих всегда к одному единственному выводу: религию и саму идею Бога – долой! Очевидно, что от Сагана многие из нас ждали того же самого. И вдруг, как снег на голову: «Наука в поисках Бога»…

Перефразируя одну поговорку: если долго всматриваться в космос, то космос начнет всматриваться в тебя. Быть может, созерцая неисчислимые галактики и мириады звезд, астроном начинает испытывать какие-то особые, сильные чувства, пораженный величием мироздания. «Я не знаю лучшего способа задействовать религиозное восприятие, ощутить религиозный благоговейный трепет, чем посмотреть в небо ясной ночью», – признается автор книги. Для Сагана, выросшего в иудейской среде и впитавшего в себя с детства ветхозаветную традицию, идея Бога-Творца не была пустой абстракцией. Энтузиазм исследователя, конечно же, привел его к отрыву от ортодоксии, но в глубине души оставалась тяга к чему-то невыразимому, к тому, что открывается исключительно человеческому сердцу.

Редактор упомянутой книги сравнивает Сагана с ветхозаветным пророком, разрушающим стены, которые не позволяли людям с открытым сердцем воспринимать «научные откровения». Саган, отмечается в предисловии, не мог жить двойной жизнью, «используя в лаборатории одно мировоззрение, а другое, противоположное, оставляя для празднования субботы». Как выясняется, он серьезно изучал мировые религии, с такой же жаждой знаний, как и в научной области. «Дискутируя с представителями духовенства, он случалось, умудрялся превзойти их в цитировании священных текстов», – читаем мы. Иногда из таких дискуссий рождалась дружба и совместная деятельность.

Саган не стремился к тому, чтобы отделять науку (как один из способов поиска истины) от того, что мы связываем со священным. По его убеждению, познание священного еще не завершилось. Именно поэтому старые ортодоксальные представления о Боге и его творении плохо согласуются с современными знаниями о мире. Небеса, считает Саган, дают нам понять, что «конечность не только жизни, но и целых миров, целых галактик, по сути, несколько противоречит общепринятым западным (но не восточным) религиозным представлениям». Его вывод звучит ошеломительно: общая проблема большинства западных религий заключается в том, что «изображенный ими бог слишком незначителен». «Это бог маленького мирка, а не бог галактики, а уж тем более Вселенной», – утверждает Саган. По его мнению, дело не в том, что в далекие времена было недостаточно терминологии для описания истинных масштабов космоса. 

Богатый метафорический язык священных писаний, считает он, позволяет иносказательно изобразить и галактику, и Вселенную, но ничего этого там нет. «Там выведен бог одного крошечного мирка», – так Саган формулирует главную проблему современной теологии.

Напомним, что сегодняшняя космология рисует нам безграничные пространства Вселенной, заполненной тысячами галактик с миллиардами звезд. Мало того, даже слово «вселенная» уже не употребляется в единственном числе – речь теперь идет о множестве вселенных. Со времен Коперника границы космоса были расширены на головокружительные расстояния, и теперь не только наша планета, но и вся Солнечная система воспринимается как крохотная песчинка в безбрежном океане бытия. В своих книгах Саган постоянно напоминает об этом обстоятельстве. Земля, по его выражению, – лишь «голубая точка» во Вселенной. И живем мы не в центре, а на «задворках» галактики. Попытка придать нашей планете или Солнечной системе центральное положение неизбежно ведет к разочарованию, считает ученый. «Вселенная не отвечает нашим ожиданиям», – замечает он.

Как известно, Саган был одним из инициаторов поиска внеземного разума. Постепенно он пришел к выводу, что землянам нет смысла посылать сигналы в космос. Правильнее будет – искать сигналы от инопланетных цивилизаций, которые наверняка окажутся более продвинутыми в техническом плане. И, скорее всего, именно они попытаются выйти с нами на связь. Как могут выглядеть эти инопланетные существа? – задается вопросом ученый и дает красивый ответ: биологическая конституция не имеет здесь никакого значения. Физические законы везде одинаковы, но именно с физической точки зрения рассматривать наших «братьев по разуму» не имеет никакого смысла. Смысл имеет только интеллектуальное родство между разумными существами.

«Само наличие техногенной цивилизации, – пишет Саган, – говорит о том, что в какой-то степени вы разобрались с истинным устройством Вселенной. И потому мне кажется, что именно в этом – и только в этом – смысле есть резон говорить о близости между нами и более развитыми существами».

Интересно, что Саган не исключает возможность посещения Земли инопланетянами, хотя при этом он не склонен вливаться в ряды уфологов, поскольку считал вопрос, связанный с НЛО, слишком деликатным. Он выступает за «скептическую придирчивость», которая касается, в том числе, и чисто религиозных вопросов. Такой подход лежит в основе разделяемой им естественной теологии.

Естественная теология, напомним, опирается не на откровение и не на мистические переживания. Подобно науке, здесь знание получается исключительно путем логических рассуждений, путем опоры на факты и экспериментальные данные. Саган в этих вопросах не одинок. Яркий пример тому – Альберт Эйнштейн, также рассуждавший о Боге. По мысли Сагана, для ученого это понятие включает в себя (по сути своей) некий «ряд невероятно мощных физических принципов, объясняющих многое из устройства Вселенной, никаким другим объяснениям не поддающееся». Наличие универсальных физических законов он трактует как проявление «неожиданной упорядоченности мироустройства». И если речь идет об этих законах, «тогда никто из нас не может быть атеистом», – заключает ученый. В этом смысле все мы – «верующие».

Саган обращает внимание на то, что, обсуждая вопрос происхождения Вселенной, мы неизбежно подводим себя к другому вопросу: а что было до её происхождения? Отношение астрофизиков к этому двоякое. Одни категорически исключают саму постановку такого вопроса (это примерно то же самое, как если спросить богослова о том, кто «создал» Бога?). Но есть и другая позиция. Саган формулирует ее так: мы живем в пульсирующей Вселенной, у которой имеется бесконечно повторяющийся цикл сжатия и расширения. Первая позиция («не спрашивай, что было до») соответствует иудео-христианской традиции, вторая – отчетливо перекликается с индуизмом.

Не признавая за религией сколь-нибудь серьезного значения в деле познания мира, Саган, тем не менее, не стремится к тому, чтобы покончить с религиозными традициями раз и навсегда (за что обычно выступают убежденные атеисты). Религия, считает он, «может пробуждать сознательность», задавать модели поведения. Религия может бороться с фатализмом и вселять надежду. Самое важное, считает он, «у религии много функций, посредством которых она может способствовать предотвращению катастрофы». Ряд религий, отмечает Саган, проповедует моральные устои, которые имеют непосредственное отношение к этой глобальной проблеме.

В этой связи отстраненный взгляд на положение нашей планеты в пространстве и времени, по мнению Сагана, обладает не только познавательным, то также нравственным потенциалом. В том ракурсе, в котором мы видим снимки Земли из космоса, «сразу становится ясно, насколько это хрупкий и тесный мир, и как бесконечно пагубны для него бесчинства его обитателей». И сейчас, заявляет ученый, ключевой вопрос для нас не в том, будет ли существовать Земля дальше, а в том, будем ли существовать на ней мы?

Олег Носков

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS