Волны жизни

Имя Дмитрия Николаевича Соболева (1872 – 1949) – российско-советского палеонтолога и геолога сегодня известно, скорее всего, только специалистам и историкам науки. Тем не менее, это не умаляет его научных заслуг. Бывает так, что попытки сформировать теорию остаются «без продолжения». Часть исследователей постоянно остаются на втором плане, поскольку при жизни у них не было огромной толпы восторженных поклонников, способных вознести имя своего кумира на пьедестал. У Дарвина, например, такие поклонники появились уже при его жизни. Некоторым его современникам – не менее выдающимся в плане своих научных прозрений, в этом отношении повезло не так сильно. Однако их имена не предаются забвению, тем более что с каждым разом, оглядываясь назад, мы начинаем по-новому смотреть на интеллектуальное наследие. Только с такого расстояния, прозвучавшие ранее идеи начинают обнажать свой глубинный смысл, не до конца уловленный современниками.

Книга Дмитрия Соболева «Начала исторической биогенетики» была опубликована в далеком 1924 году и с тех пор не переиздавалась. Причина понятна: автор придерживался «неканонической» версии эволюционизма, будучи сторонником так называемого номогенеза – учения о закономерной направленности развития. В дореволюционной России номогенез был своего рода альтернативой «классическому» дарвинизму. В этом плане Дмитрия Соболева можно рассматривать в качестве представителя старой отечественной школы эволюционизма. Свой взгляд на развитие жизни на Земле он излагает в терминах, несколько непривычных для современного слуха. Порой – весьма экстравагантно. Хотя, конечно же, данное обстоятельство не снижает интереса к его идеям.

Примечательно, что Дмитрий Соболев трактует термин «эволюция» в его исходном значении – как развертывание во времени признаков, заложенных в организм изначально. На его взгляд, дарвинисты внесли терминологическую путаницу, отождествив органическую трансформацию с эволюцией. «Дарвин, - пишет он, - в значительной мере пожал там, где не посеял, он приобрел славу основателя эволюционизма, не будучи эволюционистом». Первые, «настоящие» эволюционисты, отмечает Дмитрий Соболев, стояли на точке зрения преформации, то есть признавали наличие начал, исходно присущих живому существу. Дарвинизм же, по его выражению, «стоит на точке зрения беспримесного эпигенеза». То есть дарвинисты признают механическое сложение независимых органических изменений (а не развитие единого связного целого). В этом смысле победа дарвинской теории рассматривается как абсолютная победа принципа изменчивости органических форм над принципом их постоянства.

В то же время, считает Дмитрий Соболев, изменчивость отнюдь не противоречит тому, что общие признаки вида (рода, семейства, отряда, класса) охраняются наследственностью. Он называет это «первым законом биогенеза». Интересно, что ученый, формулируя данный закон, рассуждает о генетической обусловленности устойчивых признаков. На его взгляд, изумительный примеры морфологической устойчивости органических форм дает нам палеонтология. Например, ископаемые акулы и скаты мало чем отличаются от своих современных потомков. То же справедливо и в отношении многих беспозвоночных. По словам ученого: «Всякая органическая форма, хотя бы и вовлеченная в поток изменчивости, всегда обладает стремлением к самосохранению и постоянству».  

Для Дмитрия Соболева такое парадоксальное сочетание в природе постоянства форм и нового формообразования свидетельствует о том, что последнее возникает отнюдь не случайно, а также закономерно. И закономерность эта имеет прямое отношение к наследственности. Причем, комбинация устойчивых признаков с «сочетательными изменениями» способна породить огромное количество самых разнообразных морфологически различимых форм даже в пределах одного вида. При этом ученый (что в немалой степени показательно) ссылается на исследовательскую работу Николая Вавилова и «его школы» (Дмитрий Соболев состоял в научной переписке со знаменитым русским генетиком, обмениваясь с ним своими трудами еще с 1920 года).

Если же брать в целом историю жизни, то среди «безбрежного моря индивидуальной изменчивости» в органической природе отмечается присутствие изменений особого рода. Речь идет о «градационных» изменениях – строго упорядоченных и совершающихся по определенным направлениям, «которым следует изменение отдельных признаков, целых филетических ветвей и всего органического мира». Дмитрий Соболев отмечает «централистическую тенденцию» эволюции – перенесение некоторых важных органов с поверхности внутрь тела. В частности, этому направлению следует эволюция нервной системы, «ведущая к образованию и усилению крупных нервных центров и, в особенности, головного мозга». Эволюцию, на взгляд ученого, можно определить, как «органический рост». Этот рост сопровождается накоплением живого вещества «путем уподобления себе или ассимиляции живыми существами органической и неорганической материи». Говоря по-простому, эволюция – это некая экспансия жизни, когда материя из неорганизованного состояния переходит в состояние организованное.

Важным моментом рассматриваемой работы является признание «обратного развития». То есть развитие может быть прямым (прогрессивным) и обратным (регрессивным). В рамках дарвинизма эти понятия утрачивали всякий смысл, поскольку в борьбе за выживание упрощение организации не противоречило смыслу естественного отбора. Когда же речь идет о закономерном развитии, то здесь уже используются вполне определенные критерии, на основании которых мы можем говорить о прогрессе или регрессе. Скажем, усложнение организации однозначно выступает как прогресс, упрощение системы свидетельствует о регрессе. Эволюция в этом плане обратима. Такое «обращение» филогенеза», уточняет Дмитрий Соболев, совершается постоянно. Например, когда в ряду поколений потомки перестают «дотягивать» до тех стадий, на которых находились их предшественники. Так, личинка усоногих раков показывает более высокий уровень организации, чем взрослые особи.

Дмитрий Соболев связывает регрессивную стадию с процессом регенерации, когда регрессирующий организм (подобно регрессирующей клетке) утрачивает специализацию, в результате чего появляется целый веер новых эволюционных возможностей. Обратимость эволюции – это некая страховка от эволюционных тупиков, когда происходит преодоление специализации и «освоение» новых путей развития. Таких примеров в летописи жизни, считает ученый, достаточно много.

Иными словами, жизнь на нашей планете периодически сотрясают кризисы. Но они, со своей стороны, открывают и новые возможности (как и в экономике). Эти кризисы, таким образом, становятся неизбежной прелюдией к последующему обновлению. Поэтому развитие жизни на Земле не происходит плавно. Процесс осуществляется циклически, волнообразно, некими скачками. Палеонтология, указывает Дмитрий Соболев, в большинстве случаем совсем не представляет нам стройных рядов предков и потомков, а лишь «ряды ступеней специализации того или иного признака в различных группах животных». Так, по сути, решается проблема переходных форм, которая в свое время ставила в тупик Дарвина, сетовавшего на неполноту палеонтологических данных.

Для Дмитрия Соболева отсутствие плавных переходов между разными типами организаций живых существ является неким правилом. На его взгляд, в них находит свое выражение «четвертый закон биогенеза» - закон прерывистости. Иными словами, преобразования сразу достигали значительной величины. Тем самым он причисляет себя к «лагерю» так называемых сальтационистов, то есть сторонников идеи скачкообразных изменений животных форм. На его взгляд, прерывчатый ход филогенеза – достаточно характерное явление. Столь же характерное, как метаморфозы у насекомых (переход от личинки к взрослому состоянию, характеризующийся настоящим превращением). По этому поводу он уточняет, что развитие потомков является не прямым, а достаточно обособленным процессом. Поэтому переход от родителей к детям сам по себе есть скачок, который в некоторых случаях сопровождается уродствами, аномалиями или иными наследственными вариациями. Особо крупные скачки, считает ученый, играли в эволюции жизни весьма значительную роль. Подобно индивидуумам, высшие органические единицы возникают «благодаря более или менее глубокому превращению или филогенетическому метаморфозу».

По Дмитрию Соболеву, вся история жизни на Земле слагается из малых и больших биогенетических циклов, включающих в себя полуцикл становления и полуцикл революции. Революция, в трактовке ученого, проходит через фазу регрессии и фазу переворота, «знаменующего начало возрождения». Причем, в этой картине мира нет дарвиновской «войны всех против всех». Наоборот, утверждает автор, развитие имеет в своей основе стремление к согласованности, к установлению как можно большего числа связей каждой системы со всеми остальными и к укреплению этих связей.

Олег Носков

Заглянули в артерии

Специалисты Национального медицинского исследовательского центра имени академика Е. Н. Мешалкина и учёные Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН исследовали нестабильные атеромы (атеросклеротические бляшки) в сонных артериях и обнаружили, что в их формировании принимают участие эритроциты. Сейчас предстоит выяснить, обусловлен ли этот процесс генетикой или иными причинами.

Сегодня нестабильные атеромы являются одной из основных нерешенных проблем в лечении атеросклероза. Дело в том, что сосудистая стенка непрерывно испытывает динамическое воздействие протекающей крови. Поэтому в стенке находятся клеточные элементы, которые постоянно её укрепляют. Если бы их не было, сосуды бы постоянно разрывались, приходили в негодность, и это приводило бы к ранней смерти.

«Так эволюционно сложилось, что процессы старения организма и укрепления сосудистой стенки, поддержания её работоспособности, сбалансированы у разных людей по-разному. У одних они работают хорошо, а у других со временем “укрепление” начинает преобладать, формируются холестериновые бляшки, наслаиваются друг на друга, и в какой-то момент эти массы существенно суживают сосуд, — рассказывает руководитель центра сосудистой и гибридной хирургии НМИЦ им. акад. Е.Н. Мешалкина доктор медицинских наук Андрей Анатольевич Карпенко, — Само по себе это не очень опасно, но у отдельных пациентов бляшки начинают разрываться, на месте разрывов образуются тромбы, что в итоге приводит к острым нарушениям: инфарктам, инсультам, тромбозу периферических артерий. Причем у некоторых людей катастрофа растянута во времени (и проявляется, например, в стенокардии, ухудшение функции миокарда), а у других развивается более стремительно, и крупные фрагменты тромботических масс быстро закупоривают сосуды».

На сегодняшний день стоит задача научиться прогнозировать такие процессы, чтобы вовремя оценивать риски и предотвращать развитие инфаркта, инсульта, ишемии и других серьезных недугов. Для этого несколько лет назад специалисты НМИЦ им. акад. Е.Н. Мешалкина решили подробно изучить клетки, содержащиеся в бляшках сонных артерий. Поскольку операций по удалению последних в клинике проводится очень много, всегда есть материал для исследования, а с другой стороны — зачастую именно атеромы, которые разрываются в сонных артериях, приводят к возникновению инсульта.

Учёные разработали специальный протокол для выделения и исследования клеток из бляшек. Удалось обнаружить, что между функциональной активностью генов в стабильных и нестабильных бляшках действительно существует разница. Как выяснилось, на изменившуюся функцию клеток в нестабильных атеромах влияет локальная гипоксия, то есть недостаточное поступление в структуру бляшки кислорода. А он, в основном, доставляется через эритроциты. «У нас появилась гипотеза, что изменения газотранспортной функции эритроцитов должны приводить к локальной гипоксии, и, как следствие, к локальной ишемии сосудистой стенки, разрыву бляшки и развитию тромбоза», — говорит Андрей Карпенко.

Для подробного измерения параметров эритроцитов специалисты НМИЦ им. акад. Е.Н. Мешалкина обратились в лабораторию цитометриии и биокинетики Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, в которой уже много лет подробно изучают функции эритроцитов. Её сотрудники занимаются разработкой и усовершенствованием технологии, позволяющей при помощи лазера измерять параметры клеток. Таким образом удалось исследовать 48 параметров эритроцитов.

Учёные выявили чёткую корреляцию: у больных с атеросклерозом и в бляшках сонных артерий жесткость мембран эритроцитов достоверно выше по сравнению со здоровыми  донорами. «Эритроцит живет 127 дней. Сейчас стоит задача разделить фракции молодых эритроцитов и тех, которые заканчивают свой физиологический цикл, и сравнить их жесткость. Если у юных эритроцитов она будет такой же, как и у старых, значит, скорее всего, патология имеет генетическое происхождение. Если же жесткость первых окажется меньше, чем у вторых, тогда будет отрабатываться теория, что эритроцит, находясь в кровотоке, на своей мембране абсорбирует липиды или какие-нибудь протеины, которые меняют его жесткость», — рассказывает Андрей Карпенко. По словам учёного, когда эритроцит проходит через мелкие сосуды, он витиеобразно изворачивается (то есть, становится похожим на закрученную макаронину) — изменяя свою форму, как бы вкручивается в мелкие сосуды. Однако чем больше жесткость эритроцита, тем хуже у него получается это делать. Не исключено, что именно витиеобразная форма позволяет эритроциту лучше отдавать кислород в ткани сосуда.

Обычно принято связывать атеросклероз с холестерином из продуктов питания. Считается: потребляя много “плохих“ липидов, мы способствуем тому, что наши сосудистые стенки засоряются. Однако сегодня учёные говорят о том, что холестерин, поступающий к нам с пищей, — это всего лишь 20 % от общего уровня того холестерина, который вырабатывается в организме. «Я думаю, в природе ничего лишнего не бывает. Если начинает избыточно синтезироваться холестерин, значит, идёт какое-то сильное повреждение сосудистой стенки, и он используются в качестве “армирующего” материала, укрепляющего эту стенку. Связано ли это-то с какими-то пищевыми привычками, особенностями физиологии организма или с генетикой, пока не понятно. Будущее в лечении атеросклероза наступит тогда, когда исследователи разберутся, что лежит в основе этого процесса», — отмечает Андрей Карпенко.

Исследование поддержано грантом РНФ. Оно рассчитано на три года, один из которых уже прошёл. За оставшиеся два планируется попытаться найти маркеры, участвующие в образовании нестабильных атером. «Если мы обнаружим какой-то знаковый параметр, влияющий на формирование бляшек, будет разработана специальная диагностическая платформа, чтобы потом цитометры с определением этого параметра тиражировать и внедрять в клиническую практику»,— говорит исследователь.

Диана Хомякова

 

Позитивное влияние

Продолжаем тему технологического развития страны, начатую в предыдущем материале. В прошлый раз мы остановились на том, что, несмотря на наступление «постиндустриальной эпохи», ведущие мировые державы продолжают всеми силами сохранять контроль над индустриальным сектором, поскольку именно он служит фундаментом их статуса «ведущих».

Какую же роль в развитии высоких технологий может играть государственный сектор. Споры об этом между «рыночниками» и «государственниками» не утихают уже много десятилетий. Истина же, как это часто бывает, видимо, находится где-то посередине между этими полюсами. Поскольку, при всех минусах государственного регулирования и прочего вмешательства, есть ряд сфер, где оно является меньшим из зол. О некоторых из них – ниже.

Известно, что технологическое развитие стоит недешево. И не всегда для этого есть средства, как в бюджете страны, так и у бизнеса. Выход озвучен давно: надо привлекать инвестиции извне (это, к слову, стало одним из главных источников средств на индустриализацию в СССР). Но иностранных инвесторов надо сначала привлечь, а потом – тщательно контролировать, обе эти задачи лучше всего может решить государство.

Если первая из них описана достаточно подробно (как политика на пару с законодательством формируют благоприятный инвестиционный «климат» и т.п.), то о второй говорится меньше. А она тоже достаточно важна.

Но сначала кратко определимся с терминологией. Приток иностранных денег идет по нескольким каналам: гранты (их обычно дают на какую-то цель, возврат этих денег не предполагается, вместо этого надо подтвердить «целевое расходование»), заимствования (банковские займы и бонды – долговые обязательства) и собственно инвестиции («портфельными», при которых владение акциями имеет целью скорее финансовую отдачу, нежели управленческое влияние и прямые, при которых акции покупаются с намерением влиять на управление предприятием на регулярной основе). Нас будем интересовать, прежде всего, третья группа.

Итак, каким образом, иностранные инвесторы могут навредить экономике. Все хорошо в меру.

Если в развивающейся стране создается хороший инвестиционный климат, то в нее может зайти слишком много иностранного капитала. Просто в силу несопоставимости масштабов финансовых рынков стран «большой семерки» и остального мира. Индийский фондовый рынок, крупнейший в развивающемся мире, имеет размер менее одной тридцатой от фондового рынка США. Нигерийский фондовый рынок, второй по величине в Африке южнее Сахары стоит менее одной пятитысячной фондового рынка США. У России позиции сильнее нигерийских, но ненамного превосходят Индию. Это говорит о том, что американским инвесторам не придется отдавать последнее, чтобы занять доминирующие позиции на российском инвестиционном поле.

Но чем же плох масштабный приток иностранного капитала? Он может временно поднять стоимость активов (т.е. цены на акции, стоимость недвижимости) выше их реальной стоимости, создавая пузыри активов. А когда эти пузыри начинают лопаться, инвестиционный рейтинг страны снижается и иностранные капиталы склонны бежать, все разом одновременно, усугубляя экономический спад. Такое «стадное поведение» особенно ярко проявилось во время Азиатского кризиса 1997 года, когда западный капитал массово выводили из затронутых кризисом экономик (Корея, Гонконг, Малайзия, Таиланд и Индонезия), невзирая на хорошие долгосрочные перспективы.

А вот еще один характерный факт. В период с 1945 по 1971 годах развивающиеся страны испытали ноль банковских кризисов, 16 валютных и один «двойной» (одновременно банковский и валютный кризис). С середины 1970-х МВФ и ряд других международных структур стали продвигать политику открытия финансовых рынков этих стран для внешних инвесторов. И в период с 1973 по 1997 год в развивающемся мире было 17 банковских, 57 валютных и 21 «двойной» кризис. В последующие годы тенденция сохранилась.

Получается, с точки зрения экономической безопасности, государству не мешало бы контролировать масштабы иностранных инвестиций и содействовать их «заякориванию» в стране. И с этих позиций, прямые инвестиции предпочтительнее «портфельных». Но и за ними надо тщательно следить. Например, чтобы исключить возможность для «трансфертного ценообразования». Это такая практика, когда дочерние предприятия международных корпораций завышают или занижают счета друг к другу, с тем чтобы наибольшие прибыли были у тех дочерних предприятий, которые действуют в странах с наименьшими ставками корпоративных налогов. Собственно, во многих развивающихся странах созданы системы административного контроля над иностранными инвесторами и это не делает их рынки непривлекательными.

Еще один вид «инвестиций» - когда в страну приходят не капиталы, а технологии, «ноу-хау» (это тоже было распространено во времена советской индустриализации). А в наше время, в силу развития технологий, на этот процесс наложилось «пиратство», которого теперь не чураются даже крупные корпорации. Главное – подстраховаться юридически – и вот уже китайский аналог американского смартфона становится легальным продуктом. Особенно массово этот процесс стал захватывать информационные технологии, потому что скопировать программу проще, чем микросхему или штамм микроорганизмов (но и эти отрасли подвержены заимствованию).

И пока юристы будут спорить о тонкостях авторского права и патентного законодательства, государственные структуры вовсю играют в эту игру. Причем, как для защиты собственных технологий, так и для получения чужих. Это тоже не «инновация». В 1953 году в США казнили супругов Розенбергов, обвиненных в передаче СССР критически важной информации о создании атомной бомбы. Сейчас времена помягче, но порой вокруг технологий разворачиваются нешуточные «шпионские войны». И отдавать эту область на откуп «частникам» было бы недальновидно.

Супругам Розенберг "трансферт" американских атомных секретов в СССР стоил жизни Но тут, как и с притоком капитала, тоже важно соблюдать равновесие.  Патентная система хороша для фармацевтической, химической промышленности, а также для индустрии программного обеспечения и развлечений, в которых копирование происходит очень просто. Возможность извлечь максимум прибыли из инновации является мощным стимулом для ее создателя. Обратной стороной является то, что патенты часто создают монополии, которые налагают определенные издержки на все остальное общество. Патентообладатель может воспользоваться своей технологической монополией, чтобы эксплуатировать потребителей: некоторые считают, что именно этим занимается «Microsoft». Также патентная система часто приводит к дублированию исследований среди конкурентов, что является расточительным с социальной точки зрения. И, в-третьих, патентная система стала для держав-лидеров одним из способов сдерживать появление конкурентов в лице других стран.

Когда в XVIII веке в мире началась промышленная революция, ее лидером стала Британия. Чтобы сохранить этот статус она даже установила правовые барьеры против оттока технологий. Но другие западные страны не хотели мириться с таким положением вещей. Известно, что Петр I, прорубив окно в Европу, стал активно заманивать в нашу страну иностранных специалистов, в том числе – опытных английских рабочих.  Поскольку на том уровне технического развития опытные рабочие означали получение доступа к технологиям, которыми они владели. Во Франции активно проводил аналогичную политику шотландский экономист Джон Лоу, ставший сначала французским банкиром, а потом даже министром финансов этой страны. Лоу вошел в историю как создатель первой масштабной «финансовой пирамиды» в виде «Миссисипской компании». Крах этой «пирамиды» обрушил и французскую валюту, и карьеру самого Лоу. Менее известно, что, когда он создавал «Миссисипскую компанию», то вербовал в ее ряды сотни британских рабочих, в попытке модернизировать технологии Франции.

В ответ Британия в 1719 году объявила набор рабочих для работы за рубежом (так называемое «подстрекательство») незаконным. Рабочие-эмигранты, которые не вернулись домой в течение шести месяцев с момента получения предписания, теряли право собственности на землю и движимое имущество в Британии, и лишались гражданства. А в 1785 году был принят «Закон об инструментах» («Tools Act»), который запрещал экспорт многих видов оборудования.

Сейчас «технологические войны» ведутся на несколько иных фронтах. В частности, потому что сегодня ставку делают не на привлечение иностранных кадров для высокотехнологичных отраслей, а на подготовку своих, как за границей, так и дома. И эта сфера также не должна выпадать из-под контроля государства.

Но государственная политика поддержки образования бывает подвержена стереотипам, которые, увы, не подтверждаются на практике. Та же система ЕГЭ, которая подразумевала обеспечение равного высокого стандарта школьного образования для всей страны, на практике обернулась сведения его к зазубриванию правильных ответов, а не овладению методами их получения. Что совсем не одно и то же.

Есть также расхожее мнение, что рост среди населения процента лиц с высшим образованием прямо ведет к процветанию экономики страны. Появился даже термин «экономика знаний» (в том смысле, что развитие технологий повышает внимание к образовательной системе). Но история показывает, что знания высоко ценились во все времена, даже в доиндустриальном обществе. Более того, по мнению ряда исследователей последние полтора столетия наблюдается тенденция к снижению качества массового образования. Применительно к нам это означает, что современная российская школа готовит выпускников слабее, чем советская в 1960-70-х годах. А программа той, в свою очередь уступает программам гимназий и реальных училищ начала прошлого века (с поправкой на развитие науки и техники, конечно).

Что же касается влияния школы (включая высшую) на экономику, то в реальности национальное благосостояние определяет не образовательный уровень отдельных граждан, а способность страны объединить их на предприятиях с высокой производительностью труда. Иначе говоря, для государства важнее создавать высокотехнологичные рабочие места для выпускников колледжей и вузов, обеспечивая привлекательные условия работы (путем развития трудового законодательства).

Ну а какие технологии становятся ключевыми элементами новой промышленной революции, разворачивающейся на наших глазах, мы поговорим дальше.

Сергей Исаев

Черные воды

​Углеродные наночастицы, добавленные в воду, заставляют ее испаряться в разы быстрее. Ученые предлагают использовать такую наножидкость для тушения лесных пожаров. Стоимость противопожарных работ при этом возрастет, но всё окупится, уверены авторы исследования. Если быстро потушить огонь в лесу, он не перекинется на населенные пункты, а это миллионы рублей экономии и главное — спасенные человеческие жизни. 

Способность к испарению

При соприкосновении с огнем вода нагревается до 100 градусов по Цельсию, после чего испаряется, тем самым забирая тепло у горящего предмета. Когда температура горящего вещества опускается ниже температуры его воспламенения, пожар прекращается. То есть основной вклад в тушение вносит не нагрев воды, а ее испарение. А значит, чтобы быстрее справиться с огнем, необходимо как можно скорее перейти к стадии испарения жидкости.

Ученые из Сибирского федерального университета (входит в Проект 5-100), выяснили, что, если добавить в воду углеродные наночастицы, скорость ее нагрева повышается. Наночастицы обладают меньшей теплоемкостью и большей теплопроводностью, чем вода. Из-за более низкой теплоемкости наножидкость быстрее нагревается до температуры испарения, а ее высокая теплопроводность обеспечивает быстрое распределение тепла по капле.

Частицы в черном

Для тушения пожаров были выбраны именно углеродные наночастицы. Они черного цвета, то есть вбирают больше тепла и, соответственно, быстрее нагревают воду.

–– Наилучший результат дало использование углеродистых частиц размером 50–500 микрометров, –– рассказал младший научный сотрудник научно-исследовательской части Сибирского федерального университета Александр Лобасов. –– При этом времени на прогрев и полное испарение капель потребовалось примерно в два раза меньше по сравнению с простой водой. Однако технологически создать облако капель, каждая из которых содержит крупную микрочастицу, проблематично. Поэтому целесообразно использовать наночастицы размерами от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров.

Оптимальная концентрация таких частиц в воде составляет 0,1–1%. Благодаря малому размеру углеродные наночастицы равномерно распределяются в жидкости, длительное время не выпадают в осадок и не вызывают ее расслоение.

Для создания наножидкостей необходимо закупать наночастицы, которые стоят порядка 20–30 тыс. рублей за килограмм, говорит Александр Лобасов. Для тушения лесных пожаров используют авиацию, вместительность баков чаще всего применяемого для этой цели самолета Бе-200ЧС –– 12 т воды. Но если вода может быть и бесплатной, то такой же объем наножидкости с концентрацией частиц 0,1% будет стоить порядка 240–360 тыс. рублей. Использовать более высокие концентрации экономически нецелесообразно, потому что при существенном увеличении стоимости соответственного прироста в скорости испарения не будет.

Однако если время тушения снизится, то и стоимость использования самолетов-танкеров уменьшится. Более того, если быстро справиться с лесным пожаром, он не перекинется на населенные пункты, а это еще миллионы рублей экономии, не говоря о спасенных человеческих жизнях.

Гидрофобные проблемы

Однако существует ряд особенностей применения системы из углеродных частиц и воды для тушения пожаров, которые могут привести к негативным эффектам, считает доцент кафедры физической химии СПбГЭТУ ЛЭТИ Вячеслав Альмяшев.

–– Так как углеродные наночастицы гидрофобны (то есть стараются избежать контакта с водой. –– «Известия»), то для создания наножидкостей на водной основе необходимо обеспечить гидрофильность их поверхности, — утверждает эксперт. — Это, скорее всего, увеличит стоимость продукта, а гидрофильное покрытие может негативно сказаться на свойствах системы.

Остается также вопрос, как поведут себя сами наночастицы после испарения воды. Углерод –– горючий материал, поэтому образующееся облако аэрозоля на основе углеродных наночастиц может воспламениться. Исправить эти недостатки возможно, применив в качестве добавки негорючие гидрофильные наночастицы, имеющие высокий коэффициент поглощения ИК-излучения, считает эксперт.

Мария Недюк
Ольга Коленцова

Побеждает умнейший

Близится очередной «Технопром», чье значение для страны год от года только возрастает. И в преддверии этого мероприятия, предлагаем вашему вниманию несколько материалов, посвященных особенностям современной экономики и технологиям, которые будут задавать в ней тон.

Но начать хотелось бы немного с другого. Сам рост внимания к темам, поднимаемым на «Технопроме» (об этом говорит динамика списка его гостей и участников), несколько противоречит мнению, что мы вошли в постиндустриальную эпоху и сейчас главное – не рост наукоемкого производства. Другое дело – «оседлать потоки», неважно финансовые, информационные или энергетические. И можно, «срезая углы» и проскакивая технологические уклады, устремиться к процветанию. Возможно, с отдельными персонами и компаниями этот сценарий и работает. Но насколько это применимо к экономике целой страны, тем более, такой большой, как Россия?

Много говорится о том, как изменили мир социальные сети и блогосфера. Но стоит ли недооценивать роль чисто технических инноваций. Простой пример. Согласно данным Международной организации труда, в Германии 0,7 % трудоспособного населения работает в качестве домашней прислуги, в США – 0,6%. А вот в Египте (где уровень доходов намного ниже) на домашнюю прислугу приходится 9 %, схожая картина и во многих других странах Азии, Африки и Южной Америки. Причем, сто лет назад, в Европе и США эта цифра соответствовала нынешнему уровню «третьего мира». Затем, по мере развития экономик стран «первого мира» в них стала расти и стоимость труда. Домработница стала обходиться все дороже. А решил проблему научно-технический прогресс, предоставивший человечеству массу доступной по цене и несложной в управлении домашней техники. Теперь стирка, готовка, уборка и прочая домашняя работа стали занимать в разы меньше времени и не являются утомительным физическим трудом.

Но домашняя техника внесла и более революционные изменения в экономику – она не только свела на нет целую отрасль услуг (домашняя прислуга), в которой был занят чуть ли не каждый десятый. Она еще и облегчила массе домохозяек выход на рынок труда, сделав для этого куда больше, чем все активисты движения за эмансипацию женщин. И теперь им впору ставить памятник стиральной машине. Так что, при всем уважении к соцсетям и прочим социально-культурным инновациям, технические новинки меняют наш мир гораздо сильнее. По крайней мере, пока.

Так насколько «первый мир» являются «постиндустриальным» на самом деле? Ответ кажется очевидным: в развитых странах промышленное производство переживает не лучшие времена, большинство населения предпочитает трудиться в сфере услуг, а «мировыми фабриками» стали азиатские и африканские страны. Но не все так гладко, и свидетельство тому Трамп с его «Make America great again» и экономическая война с Китаем, развязанная чтобы заставить тех больше покупать у Америки. Да и в Евросоюзе доминирует Германия, обладающая, пожалуй, самой мощной промышленной базой в современной Европе. И еще опаснее заблуждение, согласно которому развивающиеся страны (а к таковым сейчас фактически относится и Россия) способны «срезать угол» и перепрыгнуть в постиндустриальный уклад, минуя стадию развития (или восстановления, как в нашем случае) своей промышленности.

То, что доля промышленного производства в валовом продукте развитых стран падает, а доля услуг растет объясняется, прежде всего, ростом цен на эти услуги и одновременно ростом себестоимости производства в развитых странах. Проще говоря, собирать смартфоны выгоднее в Китае, а вот создавать для них программный продукт нет. Потому что его производители (сотрудники ИТ-отрасли) предпочитают работать и жить в странах первого мира, где уровень жизни намного выше, и в отличие, от китайского рабочего, могут себе позволить. Но это вовсе не означает, что если завтра страна, не входящая в число мировых лидеров по уровню жизни населения, объявит о своем намерении «проскочить» в постиндустриальный мир, то у нее это получится. Деклараций и даже отдельных масштабных наукоемких проектов недостаточно. Надо последовательно растить «индустриальные мышцы» экономики, которые дадут достаточно высокий ВВП, оперируя им создавать благополучие населения. А уже тогда можно будет манипулировать потоками – вредные производства на чужую территорию, а производителей услуг с высокой рыночной стоимостью наоборот к себе. 

К тому же, в развитых странах сейчас сложилась интересная ситуация. Общество в них действительно приобрело много «постиндустриальных» черт, а вот структуры экономики, на самом деле, это коснулось значительно меньше. И в последние годы начались некоторые процессы обратного характера, Трампа мы уже вспоминали, но он не один такой «чудак».

Кроме того, не надо забывать и еще один момент. Да, собственно сборочные конвейеры зачастую открывают в странах с теплым климатом (где не надо строить основательный цех, хватит и ангара) и дешевой рабочей силой. Но конструкторские бюро и, главное, руководство и юридические адреса корпораций чаще всего остаются в странах «первого мира». Пусть сам «айфон» собирают в Китае, какой будет новая модель решают в Америке, и основная часть прибыли от продаж Apple оседает именно там. Так на чью экономику работают "яблочники" в первую очередь?

Пока контроль над крупнейшими мировыми корпорациями – производителями не только услуг, но и товаров - сохраняют страны, вошедшие в постиндустриальный уклад, насколько вообще справедливо так их называть? Ведь они по-прежнему управляют мировым промышленным производством и облагают налогами его прибыль. А теперь еще и начинают рассматривать вариант «возвращения на родину» части производств. Правда, уже с новым обликом – максимально автоматизированных, экологически безопасных и безотходных. Так что мы вскоре можем стать свидетелями наступления новой «эпохи» - нео-индустриальной. Хотя, по большому счету, все «эпохи» скорее игра слов. Ведущие экономики мира как делали ставку на научно-технический прогресс и производство его продуктов (не важно, товаров или услуг), так и делают.

Понятно, что места в этой «высшей лиге» просто так не раздают, за попадание туда надо бороться. Насколько этому может помочь государство – разговор отдельный. Эту тему на «Технопроме» поднимают регулярно, коснемся ее и мы. Но в следующей части.

Сергей Исаев

Тайны третьей планеты

Новосибирские ученые впервые в России смогли провести сейсмические исследования на дрейфующей льдине в Арктике. В экспедиции участвовали сотрудники нескольких научных институтов – не только российских, но и европейских. Мои коллеги выясняли, зачем снарядили корабль для работы в северных широтах.

Андрей Яковлев, старший научный сотрудник лаборатории сейсмической томографии ИНГГ СО РАН:

– Стартовала экспедиция из Мурманска, потом мы практически полностью вот так вышли на Север, по 39-му градусу, зашли где-то вот здесь за Землю Франца-Иосифа и потом примерно вот сюда дрейфовали.

Корабль в буквальном смысле слова буквально вморозили в льдину, а дальше работали не двигатели, а океанические течения. Пятьсот морских миль по широтам выше 80-й. Главная задача – снять показания сейсмодатчиков, на которые может повлиять даже стадо тюленей.

Андрей Яковлев:

– Там и тюлени дадут, и мишка придет… Но он пройдет как бы – они ж там не постоянно. То есть станция там пишет – стоит месяц, два, может до полугода, если повезет со льдиной. Но он прошел и ушел как бы. И если таких станций много, они [животные] зашумят только одну станцию. А если остальные где-то на удалении стоят, то на них уже этого сигнала ничего не будет.

Станции есть и на берегу, но они не могут дать необходимой точности. А если ставить датчик на дно морское, он может всплыть и уткнуться в лед, и тогда миллионы рублей просто окажутся выброшенными в океан. Эти исследования нужны для того, чтобы понимать структуру сейсмических процессов в Арктике. Например, хребет Гаккеля – настоящий подводный Везувий, только спящий.

Иван Кулаков, заместитель директора ИНГГ СО РАН:

– Там, где раздвигается океаническое дно – это зона спрединга, по-научному если. Это просто место, где зарождается новая земная кора. По существу, хребет Гаккеля, срединный океанический хребет – это один такой длинный вулкан, где постоянно происходят вялотекущие извержения.

А вот цунами в северных морях невозможно. Во-первых, ледяной покров погасит волну. А во-вторых, сдвиги земной коры горизонтальные, а не вертикальные, как в Тихом океане. Все это подтвердили исследования на льдине, которая сначала была размером с Колыванский район, а к концу экспедиции сжалась до границ футбольного поля. Ученые знали, что так произойдет, и время экспедиции подгадали специально.

Андрей Яковлев:

– За счет того, что это океан, все эти погодные явления получаются смещены относительно календарных. Океан – он сначала подогретый, постепенно пока все это остынет, основное образование льда где-то к весне только начинается.

Теперь готовятся к следующему путешествию. Уже знают, что белых медведей нужно отпугивать сиреной и только потом выходить на лед; что интернета точно не будет до Мурманска – спутники летают ближе к экватору, и связь очень плохая. Но зато там, на Севере, можно точно сказать, на сколько баллов потрясло Японию или Новую Зеландию. Третья планета от Солнца раскрывает свои тайны в заполярных широтах.

Сергей Толмачев, Дмитрий Злобин

Еще одна «белая смерть»?

«Врачи рассказали об опасности молока для человека» - такой заголовок появился в одном из недавних номеров «Российской газеты». Из статьи мы узнали, что согласно «последним исследованиям зарубежных ученых», в тех странах, где люди пьют мало молока, фиксируется меньше всего переломов. «Основываясь на этом, - пишет автор, - специалисты взялись опровергнуть миф о том, что молочные продукты способствуют укреплению костей». Далее утверждалось, что молоко (согласно тем же исследованиям) полезно только для детей до «средних классов», но после двадцати лет к этому продукту надо относиться «с осторожностью». Это объяснили тем, что с возрастом ген, ответственный за переработку лактозы, «просто перестает работать». «В итоге употребление напитка может провоцировать расстройство желудка», - утверждается в статье.

К сожалению, мы не увидели здесь ссылки на первоисточник. Однако вряд ли приведенные утверждения являются выдумкой редакции. Напомню, что «Российская газета» не относится к так называемой желтой прессе. Это – издание правительства РФ, где публикуются, в том числе, официальные документы. Стало быть, тема «вредного молока» поднята отнюдь не ради «хайпа».

Как выяснилось, тему опасности молочных продуктов подхватили и другие издания - и также с упоминанием некоего исследования «британских ученых». Заголовки – один краше другого: «Опасная «молочка»: кому лактоза может навредить»; «Молоко опасно для здоровья – исследование»; «Ученые: употребление молока в больших количествах не укрепляет кости». Из этих статей мы узнаём, например, что коровье молоко лучше заменить козьим, а еще лучше – пить безлактозное молоко. «Также лучше пить кокосовое и миндальное молоко», - объясняют нам уже российские врачи-диетологи. Якобы регулярное расстройство желудка очень часто связано с употреблением молока. В тех же публикациях нам сообщают, будто медики предостерегают наших граждан от чрезмерного употребления сыра. Дескать, сыр насыщен жиром, поэтому частое употребление его в пищу приводит к повышению уровня холестерина в крови. Помимо этого, отмечается, что в сырах много соли, а соль, понятное дело – давно уже разоблаченная «белая смерть», приводящая к гипертонии. Отсюда делается вывод: сыр оказывает вредное влияние на сердечно-сосудистую систему!

Возможно, кто-то подумает, что столь откровенное разоблачение популярного продукта призвано сгладить неблагополучие в отечественной молочной промышленности, когда резкое сокращение поголовья дойных коров пытаются компенсировать увеличением ввоза пальмового масла. Шуток на эту тему полно, как и по поводу «борьбы» с импортными сырами. Мол, пресса на самом деле желает донести до нас совсем другую мысль. Скажем, с помощью подобных публикаций пытаются снизить спрос на молоко и молочные продукты, дабы избежать скачка цен. Такие подозрения, действительно, возникают. Однако, основательно «прочесав» Интернет, мы с удивлением обнаруживаем, что «разоблачительные» статьи в отношении молока тиражируются уже как минимум пять лет.

Например, в одной очень объемной статье доказывалось, что утверждения о том, будто молоко способствует укреплению костей – миф. Якобы на самом деле мы не получаем кальций, когда пьем молоко – мы его теряем. Объясняют это тем, что казеин, содержащийся в молоке, способствует повышению кислотности желудка, поскольку после десятилетнего возраста в нашем организме уже нет ферментов, способных его расщепить. Для нейтрализации избыточной кислотности организму приходится использовать минералы, а именно – кальций. Но это еще не всё. Оказывается, потребление молока вызывает остеопороз. Будто бы процент больных остеопорозом как раз выше в тех странах, где самое высокое потребление молочных продуктов. Ну и чтобы читателю совсем не было скучно, следом идет утверждение о том, что молоко и молочные продукты вызывают язву желудка и кишечника. Как нетрудно догадаться, язва напрямую увязана с повышением кислотности.

Впрочем, это была еще прелюдия. В процессе развития темы мы узнаём, что молоко и молочные продукты вызывают… наркотическую зависимость! Связано это якобы с тем, что казеин в процессе пищеварения вызывает казоморфины – опиаты. Больше всего этих «опиатов» будто бы находится в сыре. Поэтому наша любовь к сыру здесь напрямую увязывается с наркозависимостью. Кроме того, в молоке содержится… гной, утверждает автор. Как он пишет, 80% коров болеют маститом. Стало быть, гной неизбежно попадает в молоко.

Ну и, конечно, картина была бы неполной, если бы автор прошел мимо проблемы онкологии. Сейчас без этого, как мы знаем, совсем никак. И действительно, молоко, - пишет он, увеличивает риск заболеть раком яичек, предстательной железы и груди. А всё дело в том, дескать, что казеин является канцерогеном. Тут же следует ссылка на доктора Колина Кэмпбела, который будто бы исследовал влияние молока на подопытных животных и научился буквально «включать» и «выключать» развитие рака, уменьшая или увеличивая дозы казеина в их рационе. Кроме казеина в канцерогенности подозревается и лактоза (молочный сахар). Понятное дело, что уровень заболеваемости раком «особенно высок в странах с высоким потреблением молока».

Окончательный вывод звучит так: молоко – это яд! Точка.

Нетрудно догадаться, что подобные «исследования» чаще всего публикуются на сайтах, посвященных здоровому образу жизни. Конечно, среди сторонников ЗОЖ довольно много странных, мягко говоря, людей. И мы бы, наверное, не приняли во внимание такие шокирующие опусы, если бы со временем сюда не подтянулись правительственные издания. Для чего «Российская газета» подняла эту тему, сказать сложно. О том же, кстати, не так давно писало РИА-Новости, ссылаясь на The Independent (молоко, дескать, костей не укрепляет, зато увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний). Складывается впечатление, что реально идет какая-то волна «разоблачений» традиционного продукта – с дежурными ссылками на научные исследования.

Обращает на себя внимание вот какой момент. Оказывается, десять лет назад британские ученые писали прямо противоположное. Была распространена информация об исследованиях, проводившихся в университетах Рединга и Кардиффа. Исследователи, ссылаясь на полученные результаты, рекомендовали и взрослым, и детям (внимание!) «регулярно пить коровье молоко, поскольку оно на 15 – 20% сокращает риск «приобретения» сердечно-сосудистых и раковых заболеваний». И вот, не прошло и десяти лет, как в уважаемых российских изданиях появляются публикации, где выдаются уже диаметрально противоположные результаты, и опять с упоминанием неких британских (а также шведских) ученых. 

В принципе, молоко можно оставить в покое. Меня сейчас волнует другое: какова будет репутация науки из-за таких вот переходов от белого к черному? Лучшего способа для обесценивания слова ученого придумать сложно. Я не могу сказать, делается ли это намеренно, но сами ученые должны понимать, что подобный «постмодерн» в таких вопросах явно неуместен.

Константин Шабанов

Особенности инноваций в отдельно взятой стране

Я давно уже пришел к выводу, что в высказываниях высокопоставленных руководителей самым ценным является не то, о чем они говорят, а то, о чем они умалчивают. Совсем недавно на сайте ТАСС вышло любопытное интервью с главой государственной корпорации «Роснано» Анатолием Чубайсом. Интервью было посвящено проблеме развития в нашей стране инновационной экономики.

Как мы знаем, Анатолий Чубайс считается у нас большим экспертом по вопросам инноваций, а возглавляемая им компания должна (по замыслу) представлять всё новейшее и передовое. Эта роль признается за ней, мягко говоря, по умолчанию. Так должно быть «в принципе». Поэтому интервью было выстроено таким образом, чтобы еще раз напомнить читателю о той «священной миссии», которую взвалил на свои плечи глава «Роснано». Собственно, мы бы с радостью приняли его высказывания за чистую монету, если бы кое-что в этом интервью не осталось «за кадром». Анатолий Чубайс почему-то не проявил дотошности по части конкретики, а корреспондент сделал вид, будто обтекаемые фразы его абсолютно устраивают. Во всяком случае, глубоко копать он не стал. Поэтому постараемся (задним числом, так сказать) восполнить некоторые пробелы – ввиду их принципиальности.

Итак, первый и самый главный вопрос был предельно конкретен: достаточно ли государственные и частные компании вкладывают средств в НИОКР? Когда с таким вопросом обращаешься к серьезному эксперту, то обычно ждешь от него совершенно конкретных цифр, каких-то сравнений, сопоставлений. В самом деле, выражение «достаточно ли» требует какого-то уточнения. Как-никак, но это – количественный показатель, непременно требующий цифр. Например, сегодня у всех на слуху компания Huawei, с которой «бодается» американское правительство. Так вот, эта компания имеет 20 научно-исследовательских центров, а на исследования ежегодно тратит не менее 1,2 млрд. долларов. Были даже сообщения, будто за один год Huawei потратила на НИОКР больше, чем весь годовой бюджет РАН. В общем, нам есть с чем сравнивать. Соответственно, было бы уместно сопоставить, как обстоят дела у нас и у «них».

Однако цифр от господина Чубайса мы не получили. Вместо этого он выдал сентенцию насчет того, что сегодня российская экономика на фундаментальном уровне «глубинного стимула к инновациям» не создает». Главная причина в том, считает он, что у бизнеса нет необходимых мотиваций к такой деятельности, поскольку частная собственность в нашей стране не является «священной». То есть, у нас нет гарантий защиты собственности, потому, дескать, частные компании не вкладываются в НИОКР.

Обычно такие высказывания в нашей стране делают представители так называемой либеральной оппозиции. Глава «Роснано», похоже, до сих пор не вышел из образа политического деятеля, который когда-то усиленно вколачивал «последний гвоздь в крышку гроба коммунизма». Правда, с тех пор минуло более двадцати лет, а сам господин Чубайс возглавляет сейчас ГОСУДАРСТВЕННУЮ компанию, имеющую в своем распоряжении неплохие казенные суммы. Роль оппозиционера как-то не очень согласуется с этим статусом. Как мы помним, компания «Роснано» должна быть у нас локомотивом развития стратегически важных инновационных направлений. В этом - ее предназначение и, если хотите, «историческая миссия». И вопрос ему задают, заметим, не как оппозиционному политику, а как руководителю организации с солидным государственным участием. Допустим, главе «Роснано» затруднительно сказать, сколько средств российский частный бизнес вкладывает в НИОКР (по факту). Но в таком случае, он мог бы рассказать о роли своей компании. Не так ли?

В самом деле, какие суммы «Роснано» вкладывает в НИОКР, каков ее вклад в поддержку российской науки, в поддержку отечественных разработок? Лично я ждал какой-то конкретики по этому вопросу. Но, как я уже сказал, никакой конкретики на этот счет не прозвучало. Так что впору задуматься: либо эта информация является государственной тайной, либо сказать об этом господину Чубайсу просто нечего.

Впрочем, удивляться здесь не приходится. В своих публичных выступлениях глава «Роснано» открыто заявлял, что финансирование научных исследований в задачу возглавляемой им компании не входит. Якобы НИОКР будут заказывать сами предприятия, созданные при ее участии. Честно говоря, мне это чем-то напоминает ленинское изречение насчет того, что наше поколение, мол, при коммунизме жить не будет, зато оно воспитает молодежь, которая и построит коммунизм. Чубайс, как бывший комсомолец, показывает верность ленинской формулировке: не мы, но внуки наши узрят светлое будущее. Себя он выставляет чуть ли не инициатором инновационного развития, якобы стартовавшего в нашей стране (по его же словам) всего каких-то 10 -12 лет назад. Будто бы при непосредственно участии «Роснано»  сейчас закладывается «экосистема» для формирования инновационной экономики. Мы, естественно, должны этому верить – как когда-то советские граждане должны были верить в строительство коммунизма.

В данном случае я говорю это всё без всякой иронии. Заявление господина Чубайса о создании им инновационной «экосистемы» - это не более чем красивая легенда от «Роснано», призванная оправдать само существование этой странной организации. Если государственная компания с таким солидным бюджетом не считает своим долгом напрямую вкладываться в поддержку новых отечественных разработок, то, простите, с какого боку тут можно говорить о своей ключевой роли в развитии стратегических направлений? Я не думаю, что покупка за рубежом не самых передовых технологий имеет какое-то отношение к поддержке инноваций. Мы можем, конечно, порадоваться за иностранную компанию, удачно «толкнувшую» россиянам свое оборудование, но причем здесь технологический прорыв? Собрать на китайском оборудовании - из китайских же комплектующих - литий-ионный аккумулятор, еще не означает создать инновационный продукт.

Руководство «Роснано» предлагает нам помечтать о том, что однажды владелец такого предприятия начнет вкладываться в НИОКР и создаст какую-то уникальную отечественную элементную базу. Собственно, пока весь «технологический прорыв» как раз и представлен на уровне этой светлой мечты. И в настоящее время, скажем откровенно, мы не видим никаких объективных причин к тому, чтобы эта мечта однажды воплотилась в жизнь. Господин Чубайс,  как следует из интервью, винит во всем несовершенство нашего социально-экономического уклада. Однако при этом он не решается сказать, что стратегия его компании лучше всего показывает это несовершенство, а точнее – всю нелепость выбранных подходов к созданию инновационной экономики.

Я думаю, нет нужды объяснять, что в условиях открытых экономических отношений (а глава «Роснано», напомню, объявляет себя убежденным рыночником) покупать зарубежные технологии и создавать новые предприятия можно силами частного бизнеса, без особого патронажа со стороны высокопоставленных государевых мужей (к коим и относится «рыночник» Чубайс). Таких примеров у нас полным-полно: предприниматели берут кредиты и строят новенькие заводы, устанавливая там импортное оборудование. Тут вам и немецкие, и шведские, и финские, и американские, и японские технологии. Это вполне нормальный вид деятельности. Причем, нормальный не только для нашей страны - он нормален и для стран Африки. Поэтому совершенно непонятно, для чего нужно специально создавать какую-то государственную компанию, чтобы заниматься такими делами. Если в правительстве хотят как-то простимулировать подобную деятельность, то для этого достаточно создать хорошие условия для частных инвесторов или предложить предпринимателям, нацеленным на высокие технологии, дешевые кредиты. Например, можно было создать специальный инвестиционный фонд для льготного кредитования прорывных пилотных проектов. Точно так же для поддержки НИОКР можно эффективно использовать систему грантов, выделяя на разработку новых технологий адекватные (именно – адекватные, а не символические) средства. С таким же успехом (коль речь идет о технологическом прорыве) государство могло бы на базе существующих НИИ создавать научные организации для прикладных исследований, ставя перед ними соответствующие задачи и выделяя финансирование через профильные министерства (конкретно отвечающие за развитие курируемых направлений).

Как мы понимаем, для всего этого нет никакой крайней необходимости вовлекать в организацию коммерческой деятельности государственные компании. Использовать подобные структуры в качестве локомотивов развития – это такой наш «особый путь» в экономике. И каким бы рыночником ни изображал себя господин Чубайс, он действует в рамках именно этой «оригинальной» модели. Нравится кому-то или нет, но для открытия предприятий по производству солнечных панелей или литий-ионных аккумуляторов наша экономика вполне могла бы обойтись без учреждения всяких «Роснано». Так что вопрос остается открытым: какая связь между Чубайсом и инновационным развитием? По сути – никакой.

Если уж говорить о зарубежном опыте государственной поддержки инноваций, то было бы неплохо сослаться на пример США. Так, в этой стране правительство весьма активно финансирует исследовательские и опытно-конструкторские работы по стратегически важным направлениям. К примеру, за государственный счет разрабатываются технологии по извлечению тепла глубинных пород. Благодаря государству уже построено несколько опытных электростанций данного типа. Да, после прохождения всех тестов такие объекты продаются частному бизнесу. Но дело-то в том, что – в отличие от завода «Лиотех» или завода «Хевел» - эти электростанции воплощают принципиально новые технологии, способные открыть столь же новое направление в мировой энергетике. Подчеркиваю – принципиально новые технологии! Вот это и есть - «инновации».

Как в «Роснано» относятся к поддержке отечественных научных разработок, красноречиво иллюстрирует такой пример. В Институте теплофизики СО РАН одна из лабораторий несколько лет работала над принципиально новой технологией изготовления фотоэлементов для солнечных электростанций. Первоначально работы велись при финансовой поддержке «Росатома». Однако со сменой там руководителя данное направление закрыли как «непрофильное». Лаборатория лишилась финансирования. Работы приостановились. Тогда разработчики решили обратиться в «Роснано», поскольку фотовольтаика, как известно, шла по профилю этой компании. Пришлось подготовить целых два чемодана бумаг (без шуток), расписать всё в деталях. Мало того, руководитель лаборатории даже специально пересекся с господином Чубайсом на какой-то конференции. Каков итог обращения? Никакого. Как говорится, ни ответа, ни привета. Через некоторые время на разработчиков вышли представители республики Казахстан, пригласив их в один из тамошних научно-исследовательских центров.

Конечно, можно было бы подождать, когда предприятия «Роснано» настолько окрепнут и расширятся, что начнут масштабное финансирование научно-исследовательской работы. Именно такое светлое будущее предрекает нам господин Чубайс. Правда, пока что у наших разработчиков есть выбор. Зачем ждать, когда «посевы» от «Роснано» принесут хорошие плоды? В мире есть и другие компании, которые не прочь воспользоваться услугами наших специалистов. Если господин Чубайс является убежденным рыночником, то вряд ли он будет против мировой конкуренции. Так что не стоит удивляться тому, что из нашей страны продолжают утекать специалисты.

Константин Шабанов

Алгоритмы для неспокойных недр

В Институте вычислительных технологий СО РАН совершенствуют систему быстрой классификации сейсмических событий, ориентированную на регионы с высокой техногенной нагрузкой.

Инструментами автоматической классификации, встроенными в системы сейсмического мониторинга, сегодня никого не удивишь. Они соревнуются представительностью и фундаментальностью признаков, мощностью и новизной алгоритмов и, в итоге – точностью.

Однако за рамками научных публикаций остаются важные вопросы трудоемкости настройки и обучения ядра системы, требуемого качества данных, объема «ручного» труда пользователя и уровня его квалификации. «Фактически вне поля зрения оказывается принципиальное свойство любого инструмента – его технологичность и целесообразность реализации, – констатировал старший научный сотрудник Кемеровского филиала ИВТ СО РАН кандидат технических наук Роман Юрьевич Замараев. – Что спорить о нескольких процентах преимущества в точности классификатора, которые, к слову, можно опровергнуть на других данных, если затраты на развертывание различаются в десятки раз?»

Свои резоны привносят и региональные особенности. Например, в Кемеровской области работают десятки предприятий, регулярно проводящих массивные взрывные работы. В непосредственной близости от промышленных зон проживает около 2 миллионов человек и размещены муниципальные коммуникации. «В общей сложности за год здесь регистрируется более 2 000 сейсмических событий в диапазоне магнитуд, характерных как для региональных землетрясений, так и для типичных (по технологии и мощности) взрывов на угольных разрезах, – продолжил Роман Замараев. – Непрерывный сейсмический мониторинг этой территории создает внушительный поток данных, которые являются частью информационного обеспечения гражданской обороны и спасательных служб. Работа с этими данными требует высокой квалификации и ответственности сотрудников службы наблюдения».

«Если проставить приоритеты в решении задач сейсмического мониторинга, то станет понятно, что практикам нужен не столько инструмент исследователя, сколько рабочая технология классификации сейсмических событий, – резюмировал старший научный сотрудник Кемеровского филиала ИВТ СО РАН кандидат технических наук Семен Евгеньевич Попов. – Технология, способная справиться с поступающим объемом данных, достаточно дешевая для региональных и муниципальных служб, не требующая высокой квалификации оператора и способная заменить его по точности классификации на потоке типичных событий».

К реализации был принят созданный в Кемеровском филиале ИВТ СО РАН алгоритм классификации, в котором используются оригинальные признаки промышленных взрывов и природных сейсмических событий. При сопоставимой с «конкурентами» точности этот алгоритм однопроходный, лишен настроечных коэффициентов, ветвлений и сортировок. Он идеально подходит для «распараллеливания», то есть выполнения в несколько потоков на нескольких вычислительных ядрах.

Идея параллельных вычислений была реализована на платформе Apache Spark – так называемой «платформе экономичных супервычислений». Эта платформа позволяет собирать в локальной сети достаточно мощные вычислительные кластеры из почти офисных компьютеров, и расширять кластеры линейно до требуемой производительности. «В тестах вычислительной системы из трех рабочих станций за счет дополнительной оптимизации кода под параллельное исполнение и использования платформы Apache Spark получен 25-кратный прирост производительности по сравнению с конкурентами, – рассказал С. Попов. – В итоге посекундная обработка суточной сейсмической записи занимает менее 35-40 секунд, что приближает нас к скорости вычислений, близкой к реальному времени».

Система реализована в виде веб-сервиса и в настоящее время тестируется в Службе сейсмических наблюдений Агентства по защите населения и чрезвычайным ситуациям администрации Кемеровской области.

Жизнь как непрерывность

Изучая историю естествознания, невольно вспоминаешь знаменитое изречение Ньютона: «Я могу видеть дальше, потому что стою на плечах гигантов». Те, кому обязана современная наука, - это были самые настоящие гиганты мысли, иной раз не до конца оцененные. И когда речь идет об основоположниках тех или иных направлений, всегда нужно понимать, что роль первопроходца всегда достается исследователю, наделенному неординарным умом. Знаменитый французский медик позапрошлого века, основоположник эндокринологии Клод Бернар убедительно доказывает этот тезис своими выдающимися работами.

Чтение трудов классиков науки всегда производит на меня неизгладимое впечатление: как будто ты оказался в картинной галерее, где выставлены старинные полотна. «Почему же в наши дни никто так не пишет?» - вот первое впечатление от прочитанного. По роду деятельности Клод Бернар был стопроцентным практиком. Но какова глубина мысли в его произведениях! Каков уровень постановки вопросов!

В 1878 году, уже после смерти ученого, на нескольких языках – в том числе и на русском, - вышла в свет его книга «Курс общей физиологии. Жизненные явления, общие растениям и животным». По непонятному стечению обстоятельств, этот удивительный труд в нашей стране больше не переиздавался. Возможно, причина в том, что Клод Бернар был настолько независимым в своих суждениях, что не примыкал ни к одному тогдашнему «лагерю» в плане трактовки феномена жизни. Выражаясь по-современному, знаменитый ученый не вписывался в какой-либо «мейнстрим». Он не разделял убеждений так называемых виталистов, веривших в существование особой жизненной силы. Но в то же время он не солидаризовался и с материалистами, сводившими такое сложное явление, как жизнь, к совокупности простых химических реакций.

Клод Бернар вообще отказывается давать какое-то четкое определение жизни, не видя в том познавательного смысла. Ученый рассматривает это явление как данность, исследуя его характеристики. Такой подход, считает он, приложим ко всякой науке. В противном случае мы будем ограничивать себя совершенно отвлеченными схемами. «Все определения – чистая иллюзия; всё, что мы можем знать – это условия вещей. Ни в какой отрасли науки мы не можем идти дальше этой границы, и это чистая иллюзия – воображать, что можно перейти эту границу и уловить самую сущность какого бы то ни было явления», - утверждает Клод Бернар. На его взгляд, и виталисты, и материалисты как раз стараются отыскать эти первые причины. Но исследователю как раз этого и не нужно. В этом плане любая догматическая формулировка, типа: «Жизнь – это форма существования белковых тел», лишается всякого научного содержания.

Чем же, в таком случае, характеризуется феномен жизни в изложении Клода Бернара? Вот здесь мы как раз подходим к основополагающим принципам его учения. Клод Бернар дает простую, но очень емкую формулировку: «Природа не предоставляет нам ни одного акта творения; она есть вечное продолжение». Что было до того момента, когда в зародыше появилась индивидуальная жизнь? По мысли Клода Бернара, любое существо изначально было клеткой материнского организма. «Лестница его происхождения, - пишет он, - бесконечна в прошедшем, и в этой длинной серии нет перерывов». По сути, с новым рождением никакая «новая жизнь» не возникает – это есть одна и та же жизнь, которая продолжается. И в этом смысле, считает ученый, зарождение существ и продолжение их существования управляются одним и тем же законом. Характер всех явлений состоит в том, что каждое из них бывает продолжением или последствием предшествующего состояния. Единство между всеми проявлениями жизни обеспечивается способностью к определенному развитию каждого существа от некой исходной точки. Заслуга физиологов как раз и выразилась в том, что они стали рассматривать все стадии развития отдельного существа в их непрерывной связи (чего первоначально не было).

Таким образом, каждое живое существо находится в процессе постоянного развития, и именно этот процесс мы и связываем с жизнью. Но что является ее самым общим, самым постоянным признаком? Выражаясь философски, каков главный атрибут жизни? Клод Бернар отвечает на этот вопрос с позиции физиологии. Таким неотъемлемым признаком для него является… питание. Питанием он называет «постоянное сообщение между анатомическим элементом и окружающей средой». То есть речь идет о постоянном обмене веществ.

Развитие в этом случае трактуется как постоянное изменение питания. Это и есть «наиболее характеристическая черта жизни». Клод Бернар сравнивает его с законом движения движущегося тела. Любое существо уже скрыто содержит в себе все возможности, которые обнаружатся в будущем. Поэтому уловить его «на одном факте» в определенный момент времени еще не означает уловить его целиком. Необходимо «уловить его ход, а не только перепутья на его пути».

С этих позиций Клод Бернар пытается устранить тот водораздел, который натуралисты того времени проводили между растительным царством и царством животных. Считалось (и это в какой-то мере подтверждалось опытным путем), что растения и животные находятся во взаимно обратных отношениях к внешней среде. И только, будучи вместе, они производят гармоническое, уравновешенное состояние вещей. Так, растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Животные, наоборот, поглощают кислород и выделяют углекислый газ. И в этом отношении они необходимы друг другу.  Как пишет Клод Бернар, эта противоположность между дыханием животных и «дыханием» растений была обобщена «грандиозным образом». Был сделан вывод об их химической противоположности. Животные были представлены как аппарат горения, окисления и, в конечном итоге, разрушения. Тогда как растения, наоборот, считались аппаратом восстановления, образования и синтеза.

По убеждению Клода Бернара, во всяком живом существе (и растительном, и животном) действуют как силы органического разрушения, так и силы органического синтеза. Его главное возражение связано как раз с трактовкой процесса питания. Дуалистическая теория, полагает он, несколько упрощенно трактует данный процесс. Так, она предполагает, что питательные вещества (жиры, белки, углеводы) прямо переходят из растений в животных. На самом же деле, подчеркивает Клод Бернар, физиологические исследования показывают, что питание всегда бывает НЕПРЯМОЕ. Иными словами, питательное вещество сначала исчезает в качестве определенного химического соединения, и затем уже, после длительной органической работы может составить запасы, необходимые для питания организма. В этом смысле питание совершенно не тождественно пищеварению (что часто путают). Что касается образования питательных запасов, то это одинаково характеризует и животных, и растения.

Таким образом, на уровне процессов питания убедительнее всего снимается указанный водораздел, поскольку именно так устанавливается, что животные также являются «аппаратами синтеза». К примеру, животные сами образуют жир – независимо от того жира, который содержится в пище.

Как выразился Клод Бернар: «Собака жиреет не жиром баранов – она образует свой собственный собачий жир». То же самое касается белковых веществ. Белки, входящие в состав животных тканей, никак не заимствованы от белков растений. То же самое касается и углеводов. Долгое время считалось, что сахар есть продукт сугубо растительного происхождения. Но именно Клоду Бернару удалось доказать, что животное способно самостоятельно фабриковать это вещество, необходимое ему для жизнедеятельности.

Кроме того, Клод Бернар обращает внимание на то, что и процесс дыхания не дает никаких оснований говорить о противоположности органических царств. И у тех, и других этот процесс тождественен. Что касается выделения растениями кислорода, то оно, указывает ученый, связано не с дыханием, а с весьма специфической функцией хлорофилла. «Различие между животными и растениями, - пишет он, - заключается только в агенте или силе, составляющей причину механических и химических явлений, происходящих в них». В одном случае источником такой силы выступают солнечные лучи (когда речь идет о хлорофилле), во всех остальных – это теплота, происходящая в результате окисления и иных химических реакций (например, брожения).  

В этой связи Клод Бернар дает весьма интересную формулировку: растения и животные ФУНКЦИОНИРУЮТ различно, но ЖИВУТ тождественно. И в этой формулировке просматривается принципиальное отличие точки зрения физиолога от точки зрения химика.  Явления жизни, заключает ученый, составляют результат столкновения между живой материи и внешними условиями. По его мнению, жизнь «постоянно проистекает из взаимоотношений между этими двумя факторами».  Именно это постоянное отношение между организованным веществом и окружающей средою есть общий признак органической жизни, как растительной, так и животной. «Ее проявления, - пишет Клод Бернар, - происходят от тесного и гармонического соотношения между условиями и строением организма». Отсюда делается фундаментальный вывод философского плана: в природе всё находится в состоянии тончайшей взаиморегуляции, и грубое вмешательство в эти отстроенные процессы чреваты непредсказуемыми последствиям. Собственно, теперь мы убеждаемся в правоте ученого воочию, когда хозяйственная деятельность человека, нашедшая оправдание в других теориях, привела планету на грань экологической катастрофы.

Олег Носков

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS