Поездку сотрудницы лаборатории эпигенетики развития ФИЦ ИЦиГ СО РАН Динары Шариповой на международную студенческую конференцию в Варшаве смело можно назвать успешной. Ее доклад был удостоен первого места на секции генетики и молекулярной биологии, а также – второго места на пленарном заседании конференции. Подробнее об этом рассказывает сама Динара:

– Основой для доклада стала моя магистерская работа. Вместе с коллегами мы создали клеточную платформу, на которой можно изучать межмолекулярное взаимодействие альфа-синуклеина. Известно, что этот белок вовлечен в развитие болезни Паркинсона. Но до сих пор мы очень мало знаем, как именно он оказывает патологическое влияние на нейроны, в ходе развития болезни.

– Клеточная модель создана, каков следующий шаг?

– На данном этапе созданные мной клеточные линии прошли проверку, их параметры соответствуют требуемым. И теперь из них можно выделять белковые комплексы, содержащие альфа-синуклеин, изучать их состав, сравнивать как протекает этот процесс в клетках здорового и больного человека. И, конечно, анализировать, как можно использовать полученную информацию для создания средств терапии этого заболевания.

– Такая работа продлится не один год. Вы планируете связать свою дальнейшую научную карьеру с Институтом цитологии и генетики?

– Пока этот вопрос до конца не решен. Но, в любом случае, важный этап проекта завершен. И даже, если я не останусь здесь, то кто-то может продолжить эту работу на созданных клеточных линиях.

– Вернемся к конференции. Как Вы попали в число ее участников?

– У меня уже был опыт участия в международных конференциях, так что, сама процедура подачи заявки мне знакома. А тут еще и обстоятельства располагали: обучение в магистратуре подходит к концу, появилась некоторая определенность по работе. Я посмотрела, какие конференции будут проходить в ближайшее время, почитала их программы. И выбрала Варшавскую конференцию.

– Ваши впечатления от конференции в целом?

– В целом мне понравилось, некоторые конференции, на которых я была ранее, по уровню организации заметно уступают. Здесь был четкий тайминг, адекватная и понятная участникам система оценки докладов со стороны жюри. Сама программа тоже была интересной, помимо докладов, она включала лекции, много воркшопов, большую экскурсионную часть. Но при этом удалось избежать наложения одних мероприятий конференции на другие, не было неразберихи, и это большой плюс организаторам конференции.

– А какие-то доклады других участников Вам запомнились?

– Интересных докладов хватало. Но, поскольку конференция имеет медицинский уклон, большая часть работ была сосредоточена на аспектах практического здравоохранения. Это не совсем моя тема и мне трудно давать им оценку. Запомнился доклад, получивший Гран-при. Его автор – Ошин Бэл - изучила, как начертание и размер шрифта влияют на усвоение печатного текста школьниками, и оценила с этой позиции несколько видов полиграфической продукции. Что интересно, самыми неподходящими для запоминания, по ее оценкам, оказались учебники. Мне кажется, с этим докладом стоит ознакомиться издателям детской и учебной литературы.

Пресс-служба ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН"

​В России разрабатывают устройство, позволяющее с помощью обычной воды менять интенсивность терагерцового излучения. Этот вид излучения — альтернатива опасному для здоровья рентгену. Предполагается, что новое устройство сможет применяться в том числе для снимков зубов и поиска подкожных новообразований.

Терагерцы vs рентген

Сейчас при лечении зубов и проведении челюстных операций применяют рентген, чтобы сделать снимок. Современные технологии сводят вред рентгена к минимуму, но сделать его абсолютно безопасным пока невозможно. В качестве альтернативы ученые рассматривают терагерцовое излучение, которое при определенных параметрах не наносит вреда живым тканям.

Терагерцовое излучение — вид электромагнитного излучения с длиной волны от 0,1 до 1 мм.

Для создания терагерцовых систем, которые позволяют управлять интенсивностью этого вида излучения, применяют сложные и дорогие технологии, в том числе метаматериалы. Коллектив физиков из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО, входит в проект «5-100») изучил возможность применения воды для управления свойствами терагерцового излучения. Ранее никто из исследователей не использовал это вещество, потому что вода крайне эффективно поглощает этот вид излучения. Однако оказалось, что если использовать очень тонкий слой воды, им можно управлять.

– В нашем эксперименте излучение проходило через струю дистиллированной воды толщиной всего одну десятую миллиметра, — рассказывает инженер лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий ИТМО Мария Жукова. — Известно, что при высокой интенсивности излучения среда проявляет нелинейные свойства — особые эффекты, которые можно зафиксировать с помощью специальных методик. Эти нелинейности могут быть связаны с изменением показателя преломления — величины, равной отношению скорости света в вакууме к скорости в данной среде. Мы показали, что, пройдя через тонкий слой воды, терагерцовое излучение сильно изменяет свои свойства, а не только поглощается.

Исследователи сделали вывод, что вода и другие простые вещества в перспективе могут использоваться для управления параметрами излучения. Такие знания позволят приблизить внедрение новых технологий.

Медицинский потенциал

– Потенциал у терагерцового излучения для использования в медицине, безусловно, есть, – говорит старший научный сотрудник Института автоматики и электрометрии СО РАН Назар Николаев. – Но, вероятнее всего, оно займет в будущем определенную нишу и станет использоваться для решения узкоспециализированных задач. Дело в том, что терагерцовое излучение сильно поглощается водой и ее растворами, а человек в большой степени состоит из воды. И это затрудняет проникновение волн сквозь мягкие ткани.

Зато в эмали зубов воды практически нет, а пораженные кариесом участки содержат ее гораздо больше. Поэтому с помощью терагерцового излучения можно легко получить картину поражений зубов, где области с кариесом будут темными на фоне здоровой светлой эмали.

Вода не только поглощает, но и отражает часть падающего излучения, и на этом эффекте можно построить, например, подкожную визуализацию концентрации воды. Например, получится увидеть участки кожи, под которые интенсивно приливает кровь. Это может быть результатом травмы, а может быть вызвано онкологическим новообразованием.

Правда, что касается безопасности излучения для человека, пока для терагерцового диапазона санитарные нормы не утверждены. Научные группы проводят независимые исследования по взаимодействию его с биологическими объектами, но результаты не всегда однозначны. Однако принято считать, что терагерцовое излучение с малой энергией безопасно, поскольку сопоставимого уровня волны излучаются даже человеческим телом.

Пока рентген в строю

Несмотря на некоторые преимущества терагерцового излучения, пока от применения рентгена полностью отказаться невозможно, полагает инженер лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий ИТМО Максим Мельник. По его словам, в содержащие воду ткани человеческого организма не повреждающее их терагерцовое излучение проникает всего на десятые доли миллиметра. Если же сделать излучение более мощным, оно разрушит живые ткани. Зато при сканировании небиологических объектов, в которых практически нет воды, можно спокойно использовать более мощное терагерцовое излучение, которое, например, может просветить чемодан насквозь.

В дальнейшем физики из ИТМО также планируют расширить диапазон используемых материалов для управления терагерцовым излучением — в том числе для создания источников, приемников и преобразователей.

Физики из ИТМО отмечают большой потенциал терагерцового излучения в самых разных областях, а не только в медицине. Например, оно может определить наличие антибиотиков и примесей в продуктах, применяться для таможенного осмотра вещей. С помощью терагерцового излучения можно также проверять толщину каждого слоя таблетки при потоковом производстве лекарств — ведь важно, чтобы оболочка растворилась не раньше и не позже, чем нужно.

Ольга Коленцова

Есть в нашей общественно-политической жизни один парадокс, до сих пор не удостоенный должного внимания с нашей стороны. Так, мы постоянно слышим с разных трибун разговоры о множащихся угрозах, к которым-де надо быть постоянно готовыми. В первую очередь речь идет о природных стихиях и международном терроризме. Теперь это очень модные темы. С одной стороны, на планете меняется климат, что вызывает шквалы, ураганы, мощные ливни, невиданный град, резкие перепады температур, пожары и тому подобные напасти. С другой стороны, в технически развитых странах активизируются религиозные фанатики, открыто объявившие войну всему цивилизованному сообществу.

Казалось бы, мы уже живем в новой реальности. Однако при этом многое делаем так, будто ничего не поменялось, и указанные выше угрозы не имеют для нас серьезного значения. Как мы знаем, у нас в стране до сих пор делается упор на централизованном энергоснабжении городов и поселков. Причем, в самой генерации решающую роль продолжают играть крупные энергетические объекты – без всяких дополнительных и альтернативных источников для потребителей ресурсов. Под стать этому, в жилищном строительстве наблюдается ставка на «гигантизм», когда преобладающим видом застройки являются высотные микрорайоны.

А теперь представьте, что произойдет с жителями высоток, получающими централизованно тепло и электричество, если однажды случится серьезная авария на каком-нибудь инфраструктурном объекте. Возьмем, к примеру, газовые котельные. Достаточно в зимний период их обесточить или разрушить газовый трубопровод, как мы поставим на грань выживания тысячи людей.

Учитывая протяженность коммуникаций, осуществить такую диверсию будет не особо сложно. То же самое касается и газовых ТЭС.  По большому счету, повальная газификация, включая и малоэтажные поселения, делает нас в этом отношении достаточно уязвимыми.

В свое время указанная проблема рассматривалась на одной из конференций в Институте теплофизики СО РАН, посвященной вопросам энергоэффективности. Тема была поднята в докладе генерального директора ООО «ОЦР Технологии» Владислава Велицко (Москва). В частности, там он подробно расписал алгоритм прекращения энергоснабжения в случае внезапного «отключения» газа.  Вначале, как мы понимаем, останавливается работа котлов в котельных. Следом идет прекращения поставки тепла потребителям. Потребители (особенно – жители высотных новостроек) начинают массово включать электрические обогреватели. Вследствие этого, из-за резкого скачка потребления электроэнергии, начинается развал энергосистемы. «В лучшем случае, - утверждает Владислав Велицко, - это будут веерные отключения с использованием автоматической частотной разгрузки, обеспечивающей отключение групп потребителей при критическом снижении частоты в сети».

На этом процесс не заканчивается. После срабатывания автоматической частотной разгрузки произойдет остановка котельных и ТЭЦ, имеющих резервные источники топлива. Остановки произойдут по совершенно банальной причине: без внешней электрической сети паротурбинные и газотурбинные установки неработоспособны. В результате мы получим полное прекращение подачи тепла и электроэнергии любым потребителям, вне зависимости от того, к каким источникам тепла они подключены. Что начнется после этого, представить не сложно: народ бросится устанавливать «буржуйки» и валить деревья в скверах и парках. И тогда на выходе мы получим еще и экологическую проблему.

Кстати, как заметил Владислав Велицко, в ходе специальных исследований были выявлены критические уязвимости существующей трубопроводной инфраструктуры всех типов – начиная от нефтепроводов и газопроводов и заканчивая водопроводами и канализацией. При этом он обратил внимание на то, что сама по себе водопроводная инфраструктура является наследницей ближневосточных (Вавилон, Египет) акведуков. И приходится поражаться тому, что за прошедшие тысячелетия безопасность систем трубопроводного транспорта совсем не изменилась – при одновременном усложнении оборудования.

По словам Владислава Велицко, при ознакомлении с современными правовыми и нормативными документами, касающимися, в частности, безопасности систем централизованного водоснабжения, «складывается впечатление, что они писались по рекомендациям и в период угроз, свойственных времени работы «Отделения по охранению общественной безопасности и порядка», работавшего в Российской Империи, а не в настоящее время».

И в этой связи, считает эксперт, трудно ожидать от государственных институтов, что ими будут серьезно пересмотрены подходы к инфраструктурной безопасности, и с этих позицией произойдет модернизация нефтепроводов, газопроводов, водопроводов и канализации.

Учитывая, какую важность имеет в нашей стране система теплоснабжения, по результатам исследований были сформулированы некоторые предложения, касающиеся некой подстраховки от непредвиденных обстоятельств. В частности, для решения задачи обеспечения теплом эксперты рекомендуют установку солнечных коллекторов, которые - в зависимости от конструкции здания и инсоляции - способны покрыть некоторую потребность жителей в тепловой энергии. Такое решение позволит минимизировать риск развала системы электроснабжения при прекращении использования газа потребителями.

«Также, в зависимости от инсоляции, может быть целесообразным использование мини-ТЭЦ по технологии «Heat-El», работающей по органическому циклу Ренкина (ОЦР), ОЦР-электростанции или комбинированной энергоустановки с использованием комбинации фотоэлементов и паросилового цикла», - отмечает Владислав Велицко.

Немаловажное значение имеют и современные технологии утилизации отходов. К примеру, установка локальной системы переработки отходов, таких как бытовые стоки, стоки объектов общепита, а также биодеградирующих компонентов твердых бытовых отходов  позволят не только снизить нагрузку на существующие очистные сооружения и повысить экологическую безопасность населенного пункта, но и увеличить надежность его обеспеченности ресурсами в случае нештатной ситуации. Установка целых кластеров, состоящих из отдельных биогазовых комплексов (например, поквартального типа) позволит вырабатывать биогаз, который может быть использован для покрытия части потребности в энергии при штатном функционировании коммуникаций, а также для нужд автономного энергоснабжения в условиях прекращения подачи энергоресурсов. Причем заметим, что перечисленные технологии уже существуют и применяются на практике. Поэтому озвученные предложения не являются какой-то кабинетной выдумкой.

По мнению Владислава Велицко, в современных условиях, когда террористические угрозы и так называемые гибридные войны являются реальным вызовом, автономные источники ресурсов из плоскости экологии переходят в плоскость выживания государства. «Игнорирование данного вопроса может привести к нанесению неприемлемого ущерба населенным пунктам, базирующимся на существующих технологиях централизованной поставки ресурсов», - считает эксперт. Причем, наибольший ущерб понесут жители мегаполисов.

Ситуацию можно исправить только в том случае, когда при возведении новых поселений, при массовой или точечной застройке, а равно и при реконструкции будут в обязательном порядке закладываться и автономные системы снабжения ресурсами. Пока же эта задача не рассматривается в нашей стране в качестве приоритетной. И самое печальное, ее обходят своим вниманием и застройщики, и проектировщики. Как правило, большую роль здесь играют экономические критерии, на основе которых делается вывод о нецелесообразности использования автономных систем. Однако, как верно заметил Владислав Велицко, главным критерием должна выступать безопасность, а потому необходимо подсчитывать не сумму затрат на установку таких систем, а сумму возможного ущерба и гуманитарной катастрофы в случае внештатной ситуации.

Андрей Колосов

Если вы любите наваристые щи или борщ, если едите котлеты и тушеное мясо, и вообще, если вы приверженец традиционной еды (даже в общепитовском варианте), то у нас для вас плохая новость. Теперь такую еду называют «вредной для здоровья». Не в том смысле вредной, что уже есть научно подтвержденные заключения на этот счет. А в том, что определенная часть «продвинутых» граждан (включая и врачей-диетологов) начинает нещадно клеймить то, к чему нас приобщали с раннего детства.

Сегодня по запросу: «вредны ли супы», поисковик Google выдает более четырех миллионов результатов! И сразу же, в первых строчках, идут ссылки на материалы, где «доказывается» бесспорный вред такой привычной для нас еды. Аргументы (если их можно так называть) выдвигаются самые разные. Например, утверждается, что жидкость, содержащаяся в супе, разбавляет желудочный сок, из-за чего пища хуже переваривается. Кроме того, обращается внимание на то, что сама «технология» приготовления супов такова, что количество питательных веществ сокращается там до минимума ввиду длительной термообработки исходных продуктов. Как отмечают специалисты, витамины и биологически активные вещества «погибают» при температуре 57 градусов Цельсия, в то время как при варке супа вода доводится до температуры 100 градусов.

Еще больше нареканий вызывает мясной или куриный бульон, на котором приготавливается большинство заправочных супов. Будто бы содержащиеся в бульоне экстракты очень быстро всасываются кишечником, не пройдя предварительной «переработки» печенью. В итоге в кровь попадают токсины, которые печень не успела расщепить. Современное мясное производство, отмечается в публикациях, активно использует различные химические вещества, накапливающиеся в мясе разводимых животных. Якобы по данным экспериментов, антибиотики, широко применяющиеся в животноводстве, полностью переходят в бульон после 60 минут варки.

В этой связи даются рекомендации переходить на овощные супы. Но и с овощами, как выясняется, тоже не всё в порядке. Так, в одной публикации, посвященной «самым опасным русским супам», борщ и щи попали в «черный список» в том числе из-за большого содержания в них овощей (прежде всего капусты, моркови и свеклы). Дескать, эти овощи наиболее активно впитывают нитраты. Накопление в организме нитратов грозит «окислением железа в гемоглобине», что приводит к проблемам транспортировки кровью кислорода. Итогом становится «нарушение дыхательного процесса». Кроме того, кислота, содержащаяся в щах и борще, рассматривается  как дополнительный раздражитель желудка. А поджарка, обязательная для таких супов, способствует-де появлению гастрита или даже язвы. Если брать украинский борщ, то там поджарку делают (о, ужас!) на свином сале, и тем самым  пища наполняется вредным холестерином, опасным для сердца и сосудов. Особо опасным признается борщ со щавелем,  ибо щавелевая кислота способна выпадать в кристаллический осадок, а потому эти кристаллы оседают в почках и мочевом пузыре в виде «камней».

Куриные и рыбные супы также подверглись диффамации. На птицефабриках, напоминают нам, широко применяются химические добавки, которые переходят в бульон. Что касается морской рыбы, то в настоящее время из-за загрязнения морей и океанов морепродукты содержат много опасных компонентов, в частности, ртути. Отмечается, также, что много ртути содержится и в кальмарах. Помимо этого, в тех же кальмарах и креветках обнаружены радиоактивные вещества и мышьяк.

На первый взгляд может показаться, что подобные материалы составляются исключительно ради пресловутого «хайпа». Но не будем спешить. Дело в том, что рассуждения о вредности традиционной еды прямо провоцируются некоторыми авторитетными организациями. Так, четыре года назад Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) поставила под сомнение так называемое красное мясо и продукты его переработки, связав их с онкологическими заболеваниями. В докладе Международного агентства по изучению рака (входящего в ВОЗ) утверждалось, что употребление в пищу необработанного красного мяса (свинины, баранины, телятины, баранины, конины) и переработанных мясопродуктов может быть причиной развития у человека злокачественных опухолей. В Агентстве уточнили, что над исследованием работала группа в составе 22 ученых из 10 стран. По его итогам такие продукты переработки мяса, как колбасные изделия, ветчины и сосиски, были отнесены к первой категории канцерогенной опасности (в эту же группу входят табак, асбест и выхлопы дизельных двигателей!). Утверждается, что «каждая 50-граммовая порция переработанного мяса при ежедневном потреблении увеличивает риск возникновения колоректального рака на 18%».

Что касается непереработанного красного мяса, то оно отнесено к категории «потенциально опасных» продуктов с точки зрения возможности развития опухолей. Опасность потребления красного мяса якобы связана с тем, что оно содержит глифосат - вещество, содержащееся во многих видах гербицидов. На сайте ВОЗ уточняется, что этот вред не является точно установленным. Тем не менее, на основе таких предположений выработаны рекомендации «по ограничению потребления мяса».

Отметим, что медицинские аргументы с точки зрения возможности массового внушения – самые сильные. Особенно в том случае, если речь идет об онкологии. Напомним, схожие аргументы используются и при дискредитации ГМО (причем, со ссылками на данные научных экспериментов). В случае с красным мясом примечательна уже сама рекомендация как можно меньше потреблять мясных продуктов. Дело в том, что мы наблюдаем сейчас небывалый накат как на «мясоедство», так и на животноводческую отрасль как таковую. В этой связи медицинские аргументы сочетаются с аргументами экологическими. Так, разведение крупного рогатого скота увязали с глобальным потеплением: многочисленные стада коров будто бы вносят значительный вклад в накопление парниковых газов. Вывод следует тот же самый, что содержится в рекомендации ВОЗ – надо меньше есть мяса! Или вообще не есть! Как мы помним, по этому поводу устраивали даже специальные акции в стиле: «Откажись от стейка и бургера – помоги природе!».

Обращает на себя внимание то, что параллельно происходит «раскрутка» нетрадиционных продуктов. Например, стали попадаться сообщения о том, что в США «стремительно растет популярность синтетического мяса». Из одной публикации мы узнаем, что сейчас тысячи умов осваивают миллиардные бюджеты, пытаясь произвести вкусное сочное «мясо» из растительного сырья. Здесь же утверждается, что такая еда «спасет человечество» не только от голода, но и от экологической катастрофы, поскольку животноводство уничтожает нашу планету. Если рассматривать такие заявления в связке с авторитетными рекомендациями по ограничению в мясной пище, то возникает впечатление, что начавшийся накат на животноводство преследует своей целью оправдать упомянутые выше «миллиардные бюджеты». Иначе говоря, довольно влиятельные инвесторы ищут для себя неиссякаемую золотую жилу в виде «синтетического мяса», дискредитируя традиционную еду. Как мы понимаем, новоиспеченная пища, полученная непонятным способом, вряд ли будет привлекательна для масс, если они не отвернутся от привычных продуктов.

Отметим, что параллельно идет «раскрутка» еды из насекомых. Уже появились публикации, где утверждается, будто эти козявки в скором времени заменят обычное мясо. Здесь же вам объясняют, что насекомые – очень полезная пища, богатая ценными белками и жирами. Кроме того, насекомые содержат хитин, который будто бы способствует очищению организма и в некоторой мере помогает похудению. Учитывая огромное количество публикаций на эту тему, мы можем с уверенностью говорить о том, что тренд обозначен весьма отчетливо. И всё это, скорее всего, далеко не случайно.

Есть еще один примечательный аспект проблемы, связанный с апологией нетрадиционной еды. Например, в публикациях, восхваляющих полезные свойства букашек и таракашек, часто задается вопрос: почему мы до сих пор это не едим? Ответ звучит предсказуемо: потому что с детства нас приучили к традиционной еде, которая на деле оказывается-де затратной и вредной для здоровья. Дескать, мы бы с удовольствием ели кузнечиков и личинок майских жуков, если бы родители не привили нам к этому отвращения. На самом деле, якобы, кузнечики и личинки не более отвратительны, чем рагу из говядины. То есть, мы всего лишь находимся «в плену предрассудков», навязанных традиционной системой воспитания.

Лично мне подобные сентенции сильно напоминают участившиеся на Западе осуждения в адрес традиционной педагогики, которая с ранних пор «навязывает» детям стандартные гендерные роли. В этом разрушители традиционных ценностей усматривают, ни много ни мало, «насилие над личностью». Почему я обращаю на это внимание? Всё очень просто. Было бы странным, что подвергая разгрому традиционную семью, они оставят в покое традиционную кухню. Здесь всё взаимосвязано. Поэтому совсем не исключено, что в недалеком будущем вашу любовь к нормальной еде и неприятие жареных кузнечиков будут тесно увязывать с «укоренившимся предрассудком». После чего, конечно же, вам предложат пересмотреть свои «закостенелые» привычки и сформировать потребительские запросы с велением времени.

Николай Нестеров

Ученые Института археологии и этнографии СО РАН (ИАЭТ СО РАН) выделили на юге Западно-Сибирской равнины новую неолитическую культуру – барабинскую. Основой полученных данных стали исследования уникального комплекса, состоящего из двух жилых сооружений, артефактов из них, а также нескольких своеобразных ям для заготовки рыбы. С помощью радиоуглеродного анализа культура была датирована VII тыс. до н.э. Несколько образцов, найденных на территории этого неолитического комплекса памятника Тартас-1 (Венгеровский район, Новосибирская область), были исследованы в двух независимых лабораториях – в Центре археометрии им. К. Энгельхорна (г. Манхайм, ФРГ) и на единственной в России уникальной научной установке «Ускорительный масс-спектрометр ИЯФ СО РАН» (УНУ «УМС ИЯФ СО РАН»). Процесс подготовки образцов проводился в лаборатории пробоподготовки и изотопного анализа ИАЭТ СО РАН и лаборатории радиоуглеродных методов анализа Новосибирского государственного университета (НГУ). Результаты радиоуглеродного датирования образцов практически полностью совпали, что подтверждает корректность выводов специалистов. Материалы опубликованы в журнале «Археология, этнография и антропология Евразии».

Выделение новых археологических культурных образований всегда требует тщательного обоснования. Это особенно актуально для хорошо изученных регионов, материалы археологических памятников которых уже культурно атрибутированы (классифицированы).

На многослойном памятнике Тартас-1 Западносибирским отрядом ИАЭТ СО РАН (начальник отряда академик В.И. Молодин) в 2015 г. был открыт уникальный комплекс, состоящий из двух жилых сооружений и нескольких своеобразных ям для заготовки рыбы. В последних были найдены останки животных (лисицы, зайца, росомахи, собаки), которые, предположительно, использовали для жертвоприношений, связанных с промысловым культом.

Также археологи обнаружили разнообразные предметы из камня и кости и плоскодонную керамическую посуду.

Исследование этих объектов и артефактов позволило специалистам ИАЭТ СО РАН предположить существование на юге Западно-Сибирской равнины особой ранненеолитической культуры – барабинской. Вопрос выделения барабинской культуры в регионе Барабинской лесостепи носит дискуссионный характер. Археологи во главе с советником директора ИАЭТ СО РАН, академиком РАН Вячеславом Молодиным относят барабинскую культуру к эпохе раннего неолита (VII тыс. до н. э.), тогда как другие специалисты считают, что найденные на территории археологических памятников Автодром-2/4 и Тартас-1 объекты относятся к более поздней (V тыс. до н. э.) боборыкинской культуре. Поэтому было необходимо с высокой точностью определить возраст находок.

«Примерную дату находки археологи могут определить путем сравнения с уже известными артефактами. Например, по форме и орнаменту керамики можно понять, к какой культуре она относится, – рассказывает ведущий научный сотрудник ИАЭТ СО РАН, доктор исторических наук Людмила Мыльникова. Но если обнаружены ранее неизвестные объекты или необходимо определить точный возраст, тогда специалисты используют метод радиоуглеродного датирования. Он основан на измерении содержания в материале радиоактивного изотопа углерода по отношению к стабильному изотопу углерода. В двух независимых лабораториях, сначала в Германии, а потом в Новосибирске, были получены схожие результаты по анализу образцов костей животных из ям для заготовки рыбы, которые подтверждают правомерность отнесения неолитического комплекса памятника Тартас-1 к VII тыс. до н.э.».

Непосредственному анализу на масс-спектрометре предшествовала кропотливая работа по подготовке проб из найденных костей животных. Весь многостадийный процесс подготовки образцов проводится в двух лабораториях − лаборатории пробоподготовки и изотопного анализа ИАЭТ СО РАН и лаборатории радиоуглеродных методов анализа НГУ.

«Вначале кости размалывают и из полученного порошка, одновременно очищая его от множества примесей, выделяют коллаген – белок соединительной ткани организма, – рассказывает руководитель лаборатории пробоподготовки и изотопного анализа ИАЭТ СО РАН, кандидат химических наук Екатерина Пархомчук. – Затем этот белок превращают в элементарный углерод, для этого используют разработанный в Институте катализа им. Г.К. Борескова СО РАН абсорбционно-каталитический процесс, который включает каталитическое сжигание пробы в токе кислорода, поглощение выделяемого углекислого газа селективным сорбентом с отделением нежелательных примесных газов, и каталитическое восстановление СО2 водородом до С на порошке железа при 500℃».

В итоге получается порошок, состоящий из «графитоподобных нитей» и железа, который прессуют в двухмиллиметровые мишени и отправляют на УМС-анализ на УНУ «УМС ИЯФ СО РАН».

«Пробы образцов крутятся в ускорительном масс-спектрометре в вакууме несколько часов, за которые весь углерод, включая радиоактивный изотоп углерода 14С, испаряется, – рассказывает главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, академик РАН, доктор физико-математических наук Василий Пархомчук. – Прессованные «графитоподобные нити» распыляются специальными ионами и направляются в тракт ускорительного масс-спектрометра для очистки от ненужных изотопов (ионов, которые рассеялись на атомах остаточного газа и т.д.). В течение определенного времени, около 6–7 часов, 23 образца многократно поочередно подставляются под распылитель, и детекторы определяют соотношение изотопов в каждом образце. Несколько образцов с хорошо известным соотношением изотопов углерода используются как «гирьки» для калибровки. Сравнивая экспериментальные образцы и стандарты, можно определить, сколько лет прошло после гибели живого организма, так как после смерти углеродный обмен прекращается, и радиоактивные изотопы углерода 14С постепенно распадаются».

Результаты, полученные на УНУ «УМС ИЯФ СО РАН», практически полностью совпали с датами, полученными ранее в Центре археометрии им. К. Энгельхорна, что подтверждает правомерность отнесения неолитического комплекса памятника Тартас-1 к VII тыс. до н.э. Этим временем следует датировать и выделенную барабинскую неолитическую культуру.

Вероника Болонева.

Красноярские ученые разработали экспресс-метод на основе биолюминесцентного теста для быстрой и эффективной оценки наличия пестицидов и тяжелых металлов в овощах и фруктах, который дает результат в 10-20 раз быстрее аналогичных способов. Об этом сообщила пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ. 

"Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) и Института биофизики СО РАН предложили сверхчувствительный экспресс-метод для быстрой - 3-5 минут - и эффективной оценки химической безопасности овощей и фруктов. В основу экспресс-метода легло ноу-хау красноярских биофизиков - биолюминесцентные ферментативные тесты, обладающие максимальной чувствительностью к потенциально токсичным веществам", - говорится в сообщении.

Овощи и фрукты аккумулируют потенциально опасные вещества, в том числе тяжелые металлы, из загрязненной почвы. Применяемые в настоящее время классические методы анализа, в частности хроматография и масс-спектрометрия, не позволяют в полной мере оценить потенциальную опасность продуктов питания, а также являются трудоемкими и дорогостоящими. Например, длительность анализа с помощью зарубежных биотестов на основе лиофилизированных (одна из форм сохранения организмов - прим. ТАСС) бактерий составляет около часа. А биотест, основанный на использовании яиц ракообразных, дает результат через 30 минут.

Система светящихся бактерий в этой схеме конструирования биотестов используется в качестве "проявителя" потенциально опасных веществ. Они помогают не только выявить количество загрязняющих соединений, но и адекватно оценить токсическое воздействие, которое эти соединения могут оказывать на организм и живые системы.

"Если при помощи теста удается выявить потенциально опасное вещество - оно влияет на ферментативные реакции и меняет интенсивность испускаемого света. В целом преимущество ферментативных методов токсикологического анализа в том, что можно увеличить чувствительность ферментативной системы к действию потенциально опасных веществ, варьируя условия проведения анализа (меняя концентрацию ферментов и/или субстратов в реакционной смеси)", - цитирует пресс-служба заведующую кафедрой биофизики СФУ Валентину Кратасюк.

В ходе экспериментов ученым удалось показать, что биферментная система светящихся бактерий проявляет высокую чувствительность к пестицидам и ряду металлов: к свинцу, цинку, меди, ртути, алюминию и хрому. Причем на уровне и даже ниже уровня их предельно допустимых концентраций (ПДК) в продуктах питания. Отмечается, что исследование выполнено за счет средств Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки.

Тема антропогенного глобального потепления всё чаще и чаще становится поводом для скандальных заявлений. В марте этого года мы услышали еще одно такое заявление. На американском интернет-портале «Breitbart» появилось очередное «откровение» Патрика Мура – соучредителя «Greenpeace» и бывшего президента «Greenpeace» Канады.

Напомним, что примерно три года назад Патрик Мур давал интервью российским информационным ресурсам, где он критически высказался о Парижском соглашении и о сомнительной роли самой экологической организации, к созданию которой он был причастен. Например, он открыто назвал «антиуглеродное движение» опасным для общества, при этом сравнив активистов «Greenpeace» с Гитлерюгенд.

В мартовской публикации он с еще большей откровенностью «прошелся» по теме антропогенного глобального потепления и по ученым, являющимся сторонниками данной теории. По словам Мура, заявления о грядущей климатической катастрофе призваны внушить страх широкой общественности. Делается это, дескать, совершенно намеренно, для чего и используется «зеленое» движение. С помощью СМИ страхи раздуваются, обывателю внушают, будто он «убивает своих детей», когда его автомобиль выбрасывает выхлопные газы в атмосферу. Так, помимо страхов, людям навязывается еще и чувство вины, что позволяет манипулировать общественным сознанием. Этим пользуются политики, выступающие на стороне «зеленых». На государственные деньги они покупают ученых, которые подкрепляют эти страхи ссылками на научные материалы. Появляется целый пул представителей науки, плотно «подсевших» на правительственные гранты. Свою выгоду получает и «зеленый» бизнес, выбивая государственные субсидии на свои технологии или пользуясь налоговыми льготами. 

С точки зрения Мура тема антропогенного глобального потепления в ее нынешней интерпретации не имеет строгого научного подтверждения. Он пытается опровергнуть утверждения насчет научного консенсуса по причинам изменения климата. По его словам, ученые, активно продвигающие эту тему, «кормятся» за счет государственных средств. Они, например, не работают на серьезные компании, которым необходимы какие-то практически полезные исследования. Нет, задача таких «ученых», считает Мур, - способствовать нагнетанию страхов, дабы этим воспользовались нечистые на руку политики в целях контроля над умами людей и для получения необходимых голосов на выборах. Ведь простые обыватели, находясь под внушением, выбирают именно таких политиков, воспринимая их как борцов за «спасение» детей от климатической катастрофы.

Мур открыто заявляет, что тема климатической катастрофы является самой большой ложью с тех пор, как люди верили в центральное положение Земли во Вселенной. Галилей, дескать, разрушил это старое заблуждение. Затем наука вступила в свои права, и началась эпоха Просвещения. И вот сегодня это научное завоевание столкнулось с реальной угрозой, исходящей со стороны ярых сторонников идеи антропогенного глобального потепления. Для Мура тема климатической катастрофы – откровенная мистификация и мошенничество. С его точки зрения, наука сейчас находится в опасности, поскольку в нее проникает токсичная комбинация религии и политической идеологии.

Согласитесь – довольно смелые заявления. Показательно, что исходят они от человека, которому трудно не доверять, поскольку он сам, что называется, был когда-то «в деле». Поэтому ситуация с темой глобального потепления становится двусмысленной. Уточню, что в данном случае сам факт климатических изменений не оспаривается. Яблоком раздора становится выявления причин данного явления. «Зеленые», как известно, связывают это с антропогенным фактором – выбросом парниковых газов в атмосферу в ходе хозяйственной деятельности. Причем, эта деятельность рассматривается очень широко. Сюда включаются не только выбросы промышленных и энергетических предприятий. Источником угрозы признается также животноводство и использование различных технических устройств (автомобилей, тракторов, печей на жидком или твердом топливе и т. д). Углерод объявлен врагом № 1, с чем вынуждены считаться политики, примкнувшие к Парижскому соглашению.

Напомню, что Россия формально также входит в число стран, подписавших данный документ. Соответственно, вся наша промышленная политика должна осуществляться с оглядкой на Парижское соглашение. Это, в частности, подтверждают отчетные документы российского Минприроды. Так, в Докладе «о ходе выполнения в 2018 году комплексного плана реализации Климатической доктрины Российской Федерации на период до 2020 года» прямо говорится: «В 2018 году продолжена работа по формированию комплексной системы государственного регулирования выбросов парниковых газов, которая будет предусматривать, в том числе разработку и внедрение экономических инструментов ограничений выбросов парниковых газов в промышленности, а также реализацию мер по сокращению рыночных диспропорций, мер финансовой и налоговой политики, стимулирующих снижение антропогенных выбросов парниковых газов, и регулирование смежных вопросов.  Для этого Минэкономразвития России ведется работа по подготовке проекта федерального закона о государственном регулировании выбросов парниковых газов в соответствии с планом реализации комплекса мер по совершенствованию государственного регулирования выбросов парниковых газов и подготовки к ратификации Парижского соглашения, принятого 12 декабря 2015 года».

Если принять близко к сердцу недавние заявления Патрика Мура, то может сложиться впечатление, что российское правительство «легло» под мошенников. Надо сказать, что в нашей стране есть немало критиков «зеленых» - как со стороны производственников, так и со стороны ученых. Упомянутая публикация в «Breitbart» уже разошлась по некоторым электронным СМИ как красноречивый аргумент в пользу тех, кто на дух не переносит тему антропогенного глобального потепления. Особую активность демонстрируют противники ВИЭ, для которых бурное распространение ветряков и солнечных электростанций есть откровенная авантюра и результат политического заговора против традиционной энергетики. Патрик Мур, безусловно, оказал им хорошую услугу.

Справедливости ради надо сказать, что в его словах есть рациональное зерно, ибо «зеленые» нередко изрядно перегибают палку. Действительно, поток кошмарных прогнозов и назойливые апелляции к «экологической сознательности» трудно соотнести с настоящей наукой. Все это в большей степени напоминает миссионерство представителей тоталитарных сект. Но в то же время нельзя сказать, будто сами экологические проблемы надуманны, и менять ничего не нужно. Самый сомнительный момент в «зеленом» движении как раз связан с этим уклоном в крайности. И проблема тут именно в слепом радикализме. Здравая, научно выверенная позиция должна отметать крайности – как в ту, так и в другую сторону. Ведь надо понимать, что ответом на «зеленый экофашизм» не может быть тотальное отрицание экологических проблем и потакание сторонникам традиционной энергетики.

Давайте скажем откровенно, что экологическое движение никогда бы не приняло крайних форм, если бы не было другой крайности – бездумного и хищнического освоения природных ресурсов и загрязнения природной среды. Если уж в этом случае кто-то говорит о лоббизме интересов «зеленого» бизнеса, то нелишнем будет указать и на то, что такой же лоббизм существует со стороны нефтяных, угольных и других добывающих компаний. Если есть ангажированные ученые, нагнетающие страхи за «зеленые» гранты, то есть и другие ученые, призывающие вкладывать гигантские суммы в разработку нефтегазовых месторождений, при этом – совсем не считаясь с экологическими последствиями.

Здравая позиция в такой ситуации – не занимать чью-либо сторону в этом противостоянии. Научный подход к проблеме как раз подразумевает объективность, а не подгонку данных под свои интересы. И если говорить об объективности, то, как бы мы ни расценивали деятельность «зеленых», всё же следует признать, что жесткие нормативы стимулируют научную мысль, вынуждают совершенствовать технологии и искать какие-то нестандартные решения. Иными словами, если отвлечься от идеологической составляющей «зеленого» движения, оно в определенной мере дает неплохую «встряску» представителям точных наук.

Константин Шабанов

Слова «планета в опасности» можно часто услышать от различного рода природоохранных активистов, и их обычно не стоит понимать буквально. Планета как астрономическое тело благополучно пережила и тотальное оледенение, и удар астероида, после которого образовался трехсоткилометровый кратер. Но вот человеческая цивилизация все же плохо рассчитана на выживание в условиях глобальных катастроф, да и ряд хронических проблем вроде глобального потепления несет определенную угрозу. Ниже своеобразный топ-9 самых тревожных заболеваний человечества.

Лихорадка

Начать стоит, пожалуй, со всем известной проблемы, которая даже в своем названии имеет слово «глобальное». Времена, когда можно было сказать нечто в духе «сами ученые пока не знают, действительно ли на Земле становится в среднем теплее» или «люди тут, возможно, не виноваты», давно прошли, связь между выбросами углекислого газа и ростом температур на сегодня надежно доказана, и примерно с той же уверенностью можно сказать, что попытки приостановить глобальный разогрев далеки от успеха. Углекислого газа не просто не становится меньше, а его выбросы растут из года в год, и простого решения проблемы пока не видно.

Чем грозит: изменениями климата по всему миру, часто в неприятную для людей сторону. Засухи, тропические циклоны или даже сочетание засух в один сезон с ужесточившимися штормами и ураганами в другой. Кроме того, из-за температурного расширения воды и таяния ледников растет уровень моря — в зоне риска оказываются почти все прибрежные районы, включая Санкт-Петербург в России и абсолютное большинство островных территорий по всему миру. Особенно плохо то, что уязвимые зоны в большинстве случаев приходятся на небогатые страны со слаборазвитыми гражданскими институтами — там в случае чего не стоит рассчитывать на решение проблем своими силами.

Что делать: выбросы углекислого газа обусловлены работой нескольких больших областей индустрии — электроэнергетикой, транспортом, производством цемента и животноводством. Переделать большинство предприятий и технологических цепочек быстро не выйдет, поэтому параллельно можно рассмотреть и ряд геоинженерных проектов, призванных так или иначе решить проблему перегрева планеты. Это может быть, например, расположенный в космосе экран для отражения части солнечных лучей, распыленные в верхних слоях атмосферы светоотражающие частицы или даже масштабные фабрики по извлечению углекислого газа из воздуха для последующей закачки под землю. Правда, все эти решения пока не слишком детально проработаны, а их цена в самом лучшем случае сопоставима с бюджетом не самой маленькой страны в целом.

Побочные эффекты лечения: альтернативная сжиганию органического топлива энергетика имеет свои недостатки, для аккумуляторов электротехники нужно очень много лития (и кобальта, большая часть которого добывается в довольно проблемных со многих точек зрения местах вроде рудников Демократической Республики Конго), проекты распыления аэрозолей в верхних слоях атмосферы пока не слишком хорошо просчитаны (по крайней мере, «Чердаку» о корректно посчитанных проектах пока ничего неизвестно).

Как принять участие: сокращая потребление электроэнергии, бензина и газа. В пределе — отказаться от авиаперелетов и частного автотранспорта, выбирая по возможности разнообразный рельсовый транспорт.

Пластиковая перхоть

Вторая всем известная проблема — пластиковый мусор. Помимо того, что он безобразно смотрится в местах отдыха, пластик по меньшей мере серьезно вредит животным: те либо погибают в обрывках сетей, либо давятся неусваиваемыми, но яркими и привлекательными фрагментами. Кроме того, пластиковая упаковка составляет заметную часть от объема городских отходов, поэтому, если с ней ничего не делать, свалки будут занимать все больше места. А еще пластик крошится, разваливается на части и формирует микрочастицы, которые потом находят даже вдали от поселений, — так называемый микропластик.

Чем грозит: как минимум замусориванием среды нашего обитания, как максимум — микропластик может накапливать какие-либо токсины и отравлять всех, кто его поглощает.

Что делать: раздельный сбор, переработка, высокотемпературное сжигание, разумный подход к использованию пластика, замена на материалы, которые сравнительно быстро разлагаются в природе или, напротив, выдерживают многоразовое использование. Способ, к которому стоит подходить с осторожностью — разработка микроорганизмов, способных перерабатывать пластик в естественных условиях. В ряде юрисдикций использование пластика сокращают законодательно, вводя высокие налоги или даже запрещая продажу одноразовых пакетов в магазинах. Другой мерой может быть стандартизация тары, ведь бутылки из-под напитков, сделанные из однослойного бесцветного полиэтилена, несложно переработать. А вот многослойная (из разных материалов) упаковка с пластиковым клапаном пригодна только для мусоросжигателя, который выступает в качестве «средства лечения третьей линии», когда все остальное не срабатывает.

Побочные эффекты лечения: вокруг микроорганизмов, которые научились есть пластик, выстроен сюжет фантастического романа «Мутант-59» Кита Педлера и Джерри Дэвиса. Краткий пересказ: бактерии начали с пластиковых бутылок, но очень быстро распробовали изоляцию на проводах вкупе с пластиковыми деталями в различных устройствах. Пока это фантастика, но, возможно, только пока. А вот дым от сжигания пластика уже повседневная реальность, особенно в сельской местности и небогатых странах. Вне промышленных установок с мощными плазменными горелками и фильтрами на выходе пластик сгорает с образованием множества крайне токсичных продуктов.

Как принять участие: сокращая количество потребляемого одноразового пластика и сдавая на переработку то, что можно сдать. К сожалению, даже в крупных городах России не очень много пунктов, которые принимают все сорта пластика, но уже много где можно пристроить хотя бы пустые прозрачные бутылки. Хождение в магазин со своими пакетами или многоразовой сумкой тоже сокращает и количество мусора, и объем лежащего на кухне пресловутого «пакета с пакетами».

Отравление радионуклидами

Следующим загрязнителем в популярном рейтинге экологических проблем значится отработанное ядерное топливо. Урановые таблетки, которые загружаются в реактор, можно брать даже руками, а вот облученное топливо на выходе лучше перегружать манипулятором, управляемым из помещения, закрытого слоем биологической защиты.

В чем опасность: попадание радиоактивных отходов в грунтовые воды, почву и атмосферу приводит к дополнительному облучению, которое связано с повышенным риском онкологических заболеваний. Так, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, авария на Чернобыльской АЭС привела к дополнительным четырем тысячам смертей от злокачественных опухолей. Авария на АЭС «Фукусима-2» в Японии и целый ряд менее известных эпизодов с военными объектами тоже привели к росту онкологических заболеваний.

Что делать: для начала собрать все самое активное и убрать подальше и понадежнее. Через несколько десятков тысячелетий значительная часть самых неприятных изотопов распадется. Теоретически этот процесс можно ускорить при помощи специально сконструированных реакторов или даже ускорителей элементарных частиц, но на практике отходы пока просто убирают подальше. К счастью, объем самых опасных отходов сравнительно невелик и их источники хорошо известны… в большинстве случаев (если не считать утопленных в море — специально или случайно — объектов).

Побочные эффекты лечения: на заводах по переработке отходов тоже возможны утечки.

Как поучаствовать: да никак, увы. Если у вас завалялся на даче реакторный отсек от подводной лодки, лучше поручить его утилизацию сотрудникам Росатома. Найти что-то серьезно «фонящее» в быту или даже на развалинах старой военной части практически нереально — в худшем случае вам попадется циферблат с радиевыми метками или поверочный источник от дозиметра.

Облысение и экзема

Следующая известная проблема — вырубка лесов, от тайги до амазонских джунглей. С ней все не столь просто, поскольку для экологов важна не просто занятая зарослями площадь, но и сохранность ряда уникальных экосистем.

Чем грозит: помимо исчезновения ряда видов животных и растений, есть ряд иных проблем. Вырубка лесов может вызывать пересыхание рек, а еще вырубка и даже просто освоение джунглей сопряжены с риском вывести оттуда в мир нечто опасное. ВИЧ, например, до 1970-х годов не выбирался за пределы Камеруна, где изначально циркулировал среди шимпанзе.

Что делать: совершенствовать сельское хозяйство, лесную промышленность и технологии в целом. Уместно привести пример Московской области. В 1914 году лес занимал около четверти ее территории из-за вырубки на дрова и распашки земель. Сейчас, несмотря на прирост населения с 2,6 до 19 миллионов человек, лесистость составляет около 40 процентов, то есть лес вырос на 60 процентов). Программы по сохранению лесов, принимаемые в развивающихся странах, основаны на замещении источников топлива и внедрении удобрений, которые позволяют многократно использовать один участок вместо последовательного наступления на леса. Отдельно стоит указать на программы, которые направлены на конкретных животных — панд в Китае или амурских тигров в России. Такие программы могут делать дополнительный упор еще и на борьбу с браконьерством.

Побочные эффекты лечения: замещение дров природным газом, углем или нефтью приводит к поступлению в атмосферу избытка углекислого газа. Дрова же идеальны с точки зрения борьбы с глобальным потеплением, ведь в атмосфере оказывается ровно тот углерод, который был до этого поглощен растением, и общий баланс сводится в ноль.

Как поучаствовать: через волонтерские программы по восстановлению лесов, а также через сбор макулатуры, бережное отношение к бумаге и выбор бумаги из вторичного волокна там, где ее безупречная белизна не столь критична (например, в туалете и при производстве коробок).

Нарушения обмена веществ

Настало время перейти к менее известным, но при этом даже более серьезным проблемам. Пластик безобразно выглядит и убивает проглотивших его животных, но вот нарушение фосфорного и азотного цикла имеет куда более драматичные последствия. Люди смогли избежать катастрофической нехватки пищи за счет внедрения азотных и фосфорных удобрений, и сейчас глобальные круговороты этих элементов существенно изменились по сравнению даже со Средними веками, не говоря уж о жизни до появления человека.

Чем грозит: азотные удобрения получают из воздуха, точнее из азота, которого в воздухе больше всего (еще нужен водород, берущийся из природного газа). Азот переходит в доступную растениям форму и в таком виде продолжает циркуляцию по биосфере, вызывая, например, эвтрофикацию водоемов. А это приведет к бурному росту водорослей и «цветению» воды, которое сделает ее непригодной для рыб и вообще всех дышащих кислородом организмов.

С фосфором есть иная проблема — он не только заставляет воду превращаться в мутную зеленую жижу, но и выносится течениями в океан, где со временем оседает на дне. В естественных условиях фосфор возвращался на сушу геологическими процессами, но у нас нет в запасе нескольких десятков миллионов лет. По некоторым оценкам, запасы фосфатов для производства удобрений могут закончится в ближайшее столетие.

Что делать: снова совершенствовать сельское хозяйство. Аккуратное внесение удобрений в правильных дозах, очистка сточных вод и новые технологии извлечения фосфора могут по меньшей мере отодвинуть срок «фосфорного» или «азотного апокалипсиса», как открытие синтеза аммиака из азота позволило избежать голода вследствие истощения месторождений селитры.

Побочные эффекты лечения: сбалансировать биосферу, в которой появилось еще несколько гигатонн живой массы (люди и домашние животные) в принципе непросто. Возможно, что найденное решение окажется не столь уж идеальным и перекос в концентрациях азота/фосфора возникнет где-то в неожиданном месте.

Как поучаствовать: поскольку большинство читателей с сельским хозяйством не связано, то — никак. Это одна из тех проблем, о которой небесполезно знать, но которая не предполагает немедленной гражданской реакции. Впрочем, сокращение выбрасываемой впустую еды существенно поможет сразу по нескольким направлениям — тут и уменьшение затрат удобрений, и сокращение парниковых выбросов.

Нехватка микроэлементов

Ряд химических элементов (скажем, все лантаноиды*) не играет заметной биологической роли. Они могли бы быть токсичными (церий, например, ядовит для рыб), но найти в природе место с повышенной концентрацией таких элементов более чем непросто. А вот людям эти редкоземельные и ряд других металлов вроде кадмия нужны в последнее время позарез: без них не сделать большинство электронных устройств, от смартфона до лазерного усилителя на оптической линии связи. Этих элементов немного, месторождения ограничены и при нынешнем темпе потребления рискуют скоро закончится.

Чем грозит: вряд ли мы останемся совсем без электроники. Вряд ли даже цены на гаджеты резко взлетят, потому что доля минерального сырья в стоимости телефона ничтожно мала. Если цены на кобальт для аккумуляторов в следующем году вырастут в несколько раз, цена хранения киловатт-часа энергии, скорее всего, останется той же, поскольку за последние годы она стабильно падала на 15-20% в год, — трехкратное подорожание кобальта даст от силы 12% сверху к цене готовой батареи. Проблема скорее в том, что исчерпание существующих рудников приведет и к освоению новых месторождений, и к выходу на рынок подозрительных торговцев вроде боевиков из стран Африки к югу от Сахары, для которых выражения «очистные сооружения» и «запрет на детский труд» — разговоры на совершенно непонятную тему.

Схожая проблема связана с тем, что кадмий из одноразовых батареек при выкидывании на свалку (а тем более в лес) быстро оказывается снаружи. Это не просто рассеивает ценный металл попусту, но и отравляет грунтовые воды: кадмий токсичен.

Что делать: налаживать переработку отработавшей свое техники и искать альтернативные технологии. Сейчас, к примеру, прозрачные электроды делают на основе индия, а физики уже неоднократно демонстрировали образцы на основе графена.

Побочные эффекты лечения: не всякая замена дефицитного ресурса даст меньшую нагрузку на окружающую среду. Сократив потребление редкоземельных металлов, мы можем получить увеличение потребления чего-то иного — например, токсичных органических растворителей или иных нефтепродуктов.

Как поучаствовать: вместо выкидывания сломанной или морально устаревшей электроники сдавать ее на переработку. Не факт, что ваш конкретный сборщик вторсырья сумеет извлечь все ценные металлы, но хотя бы медь и золото пойдут в дело. Сбор батареек в последние годы тоже налаживается, и в России наконец-то заработала фабрика по их переработке.

Дисбиоз

Человечество успешно пережило гигантского полярного медведя, саблезубого тигра и массу иных животных (а кое-кого из них и пережевало). Общая биомасса всех животных на планете скорее увеличивается, поэтому в пересчете на живой вес скота сейчас намного больше, чем когда-то было ледниковой мегафауны.

Но количество не всегда означает качество. Сокращение числа видов, или, как говорят экологи, снижение биоразнообразия, тоже проблема.

Чем грозит: экосистема из многих видов теоретически более устойчива к разным внешним воздействиям и к возникновению внутренних волн численности. Когда на одной территории уживается с десяток видов травоядных и пяток хищников, вероятность катастрофического размножения кого-то невелика, никаких нашествий мышей или стай бродячих собак ожидать не приходится. Многообразная растительность (если видов несколько сотен) может пережить засухи или вредителей, а вот засаженные одной культурой поля в истории человечества уже, бывало, превращались в зону катастрофы. Расчет на картофель погубил ирландских фермеров после вспышки фитофтороза, сорт бананов «гросс мишель» стал экзотикой из-за грибка, а последний массовый голод в России, унесший много жизней, случился уже после окончания Второй мировой войны — в 1947 году (кстати, после него в южных районах СССР срочно стали внедрять травопольный севооборот, при котором большая часть пашни занята многолетними травами). Наступление на природные ландшафты не просто сокращает площадь «дикой природы», но и сопровождается ростом рисков для сельского хозяйства.

Что делать: помимо уже трижды повторяющегося рецепта с модернизацией сельского хозяйства (а что поделать, оно как-никак занимает свыше трети суши в мире), необходимо отметить меры по созданию заповедников и заказников, а также создание лесозащитных полос среди полей вкупе с лесопарками в городах. Причем последние, по мнению экологов, лучше делать без аттракционов, площадок для шашлыков и асфальтовых дорожек — чем меньше вмешательство человека, тем лучше и тем больше шансы приютить прямо в черте мегаполиса разные виды животных и растений вплоть до входящих в перечень находящихся под угрозой.

Побочные эффекты лечения: непродуманное внесение того или иного вида в экосистему может обернуться тем, что он размножится и вытеснит остальных. Впрочем, такие методы запрещены международной конвенцией по сохранению биоразнообразия. Россия подписала ее в 1992 году.

Как принять участие: помощью природоохранным организациям — от пожертвований до волонтерства. Сохранением леса рядом с дачей, если она есть. Не надо туда выносить мусор и пилить деревья для того, чтобы дать больше солнца кабачкам на грядке.

Депрессия

Список хронических болезней человечества был бы неполон без раздела «психиатрия». Ряд экологических проблем тесно переплетен с социальными и говорить о деградации экосистем в зоне добычи полезных ископаемых бессмысленно без ответа на вопрос о том, почему производители сырья не принимают давно известные меры по защите окружающей среды.

Ряд регионов сегодня находится в состоянии затяжного гуманитарного кризиса. Это и многие африканские страны (Зимбабве, Сомали, Центральная Африканская Республика), и непризнанные государства на постсоветском пространстве, и Афганистан с Ираком, где масштабное вооруженное вмешательство вовсе не решило социальные и экономические проблемы. Хищническая добыча ресурсов, перенаселение и сведение лесов в одних случаях сочетается с разваливающимися заброшенными предприятиями и объектами вроде донецкой шахты «Юнком», которую сейчас затапливают грунтовые годы и где в 1979 году произвели подземный ядерный взрыв.

Чем грозит: эффективная борьба со всеми перечисленными выше бедствиями требует и финансовых ресурсов, и эффективной работы как государственных, так и гражданских институтов. Там, где нет ни того ни другого, даже второстепенные по меркам развитых стран проблемы грозят перейти в полноценные катастрофы. Уместно провести аналогию с депрессией и психическими расстройствами у человека: они сами по себе не провоцируют рак, но недавнее исследование показало, что пациенты психиатров имеют в среднем худший прогноз при выявлении у них злокачественных новообразований.

Что делать: терапия первой линии предполагает массовое образование, но известны случаи, когда она оказывается бессильна или затруднена (Афганистан и Сомали). Финансовая помощь выступает скорее паллиативным методом, а агрессивные меры (борьба с ИГИЛ в Сирии и «Боко Харам» в Нигерии) плохо переносимы в силу побочных эффектов.

Побочные эффекты лечения: выделяемые на решение гуманитарных кризисов деньги зачастую разворовываются или попадают не в те руки. Так, в 2019 году стало известно, что часть программ Всемирного фонда дикой природы скомпрометирована привлечением незаконных вооруженных групп для борьбы с браконьерами. Прямая военная интервенция и вовсе неоднократно оборачивалась катастрофой и еще худшими последствиями. Так, свержение режима Саддама Хусейна через десять лет привело к появлению печально известного «Исламского государства», а конфликты в Абхазии и Нагорном Карабахе оказались лишь заморожены на неопределенный срок (обе эти территории по-прежнему имеют спорный правовой статус и ряд острых социальных проблем).

Как принять участие: через международные благотворительные организации. Впрочем, помните о побочных эффектах.

Катаракта

Большинство жителей крупных городов никогда не видит Млечный Путь. Ночное небо для людей превратилось в мутную темную сферу, на которой с трудом различимы лишь самые яркие звезды. А виной этому — избыточное освещение и загрязнение атмосферы.

Чем грозит: нарушение естестественной темноты может приводить к расстройствам сна, а астрономам приходится искать для обсерваторий новые места. Яркий свет также дезориентирует птиц и насекомых — их система навигации основана на свете Луны, а не на множестве ярких фонарей. Наконец, мы просто потеряли красивый вид.

Что делать: выключать лишний свет. Гигантские рекламные щиты, ярко сияющие в три часа ночи, фонари над складскими ангарами, где до утра не появится ни одного человека — все это ведет только к раздутым счетам за электричество и бессмысленному зареву в небе. Кроме того, фонарям незачем светить зачастую вверх и даже вбок: те, кто живет на нижних этажах, в массе своей прекрасно знакомы с необходимостью задергивать шторы не только от глаз соседей в доме напротив.

Побочные эффекты лечения: считается, что темные улицы привлекательнее для преступников, а темные обочины дорог — опаснее для пешеходов и водителей.

Как поучаствовать: выключать свет там, где он вам не нужен.

По Новосибирску бродит призрак опустевшего Детройта… То, чего больше всего опасалось новое городское руководство, внезапно замаячило перед нами этой весной. Патриоты города получили тревожный сигнал. Точнее, даже не сигнал, а звонкую пощечину. Получили ее оттуда, откуда ждали совсем другого.

На днях стало известно, что авиационный завод имени Чкалова может лишиться возможности дальнейшего производства истребителей Су-34. Как сообщает интернет-портал «Тайга.инфо», производство этих машин переносится на авиационный завод имени Гагарина в Комсомольск-на-Амуре. Интересно, что еще в феврале этого года полпред президента в СФО Сергей Меняйло, посетив Чкаловский завод, открыто заявил, что таким крупных предприятиям ВПК необходимо будет в полной мере использовать высвобождаемые мощности для выпуска гражданской продукции.

Фраза, как видим, была произнесена не впустую. После того, как выпуск Су-34 переведут в другой регион, вопрос о конверсии встанет сам собой. Мало того, уже ходят слухи, будто Чкаловскому заводу угрожает полное закрытие, в результате чего работы могут лишиться как минимум семь тысяч человек. Пока в это верится с трудом, но давайте вспомним, что когда-то в числе банкротов точно так же неожиданно оказался завод «Сибсельмаш». Причем, по схожей причине – из-за прекращения госзаказа на продукцию военного назначения. Все попытки спасти хотя бы часть мощностей за счет перехода на «гражданку» особым успехом не увенчались. Так, завод «Сибсельмаш-Спецтехника», который заблаговременно был оформлен как отдельное юридическое лицо, оказался не в состоянии конкурировать с другими производителями той же самой спецтехники (о чем мне в свое время лично рассказал заместитель генерального директора).

Заметим, что завод «Сибсельмаш» в свое время был для Новосибирска такой же легендой, какой пока еще остается завод имени Чкалова. Его неожиданное банкротство вызвало тогда широкий резонанс. Со стороны некоторых депутатов Госдумы слышались даже предложения по «возрождению» легендарного предприятия. Поэтому на фоне этой печальной истории банкротство Чкаловского завода уже не выглядит чем-то фантастическим. Пока мы ничего предрекать не будем. Однако несомненно то, что озвученная проблема наносит сильный урон имиджу нашего города как интеллектуальной и промышленной столицы Сибири. Причем, этот урон ощущается намного острее на фоне экономической политики, проводимой новым руководством города.

Напомню, что до 2014 года концепция экономического развития Новосибирска была незамысловатой. И в региональном правительстве, и в самой мэрии на наш город смотрели как на «большую барахолку», как на перевалочный пункт для импортных товаров и мощный транспортно-логистический узел. Склады, оптовые рынки, гостиничные комплексы и увеселительные заведения для приезжих – примерно так воображали себе облик города представители бывшего руководства. Собственно, ничего оригинального в их политике не было. Как мы знаем, история Новониколаевска тесно связана с железной дорогой и транспортировкой товаров.

Но с 2014 года концепция поменялась. Новое руководство стало апеллировать к тому периоду истории, когда Новосибирск из «большой барахолки» превратился в крупный научно-промышленный центр. Большое место в этой легенде стали занимать военные предприятия (переброшенные сюда во время войны) и, конечно же, Новосибирский Академгородок как центр инноваций (почти целиком работавший когда-то на оборонку). В этой связи было предложено развивать город с опорой на собственный промышленный и научно-технический потенциал. Надо сказать, что сами по себе ориентиры были выбраны правильно. Прежнее руководство, например, ни в грош не ставило участия в экономике научных организаций. Это было два параллельных мира. Новое руководство сразу же попыталось вступить в деловые отношения с представителями академической общественности.

Разумеется, в этой модели в роли локомотивов промышленного развития должны были выступить ведущие предприятия новосибирского ВПК, где авиазаводу имени Чкалова отводилось очень важное место. Причем, именно истребитель Су-34 воспринимался как главный символ наших технических возможностей. Как раз по этой причине перевод производства в Комсомольск-на Амуре я воспринимаю как звонкую пощечину новосибирцам.

Вопрос: почему сложилось всё именно так, почему Новосибирск «обнесли»? Есть ли в том какая-то интрига или нет, гадать не будем. Постараемся лучше выявить объективные причины и объективные последствия наметившегося сценария, когда производство неожиданно переводят в другие города и даже в другие страны.

Как я уже сказал, ставка на предприятия ВПК в свое время имела серьезный смысл. Давайте вспомним, какова была внешнеполитическая обстановка в 2014 году. Возникало впечатление, будто мы живем на пороге новой холодной войны. Отсюда, естественно, делались выводы о возрастании роли ВПК и научных организации (примерно как во времена СССР). В федеральном руководстве делались очень громкие заявления на этот счет, оборонным предприятиям сулили крупные заказы. Даже озвучивались астрономические суммы государственных расходов. Понятно, что Новосибирску было бы глупо упускать такой шанс. И надо сказать, что наши военные предприятия подготовились к этой «гонке вооружений» основательно, серьезно потратившись на обновление производственных фондов.

Однако, как говорится, недолго музыка играла…  Обещания больших столичных начальников, мягко говоря, далеко не во всем совпали с реальностью. Уже два года назад директора военных заводов были официально предупреждены насчет возможной конверсии. И вот теперь, похоже, предупреждение начинает сбываться. Государственные заказы оказались не столь внушительными, чтобы их всем хватило поровну.

Какие выводы нам предстоит сделать из этой истории? Прежде всего, надлежит усвоить, что целиком полагаться на темы федерального уровня для муниципалитетов не совсем оправданно. Работа военных предприятий от политики городского руководства нисколько не зависит. Что касается политики центрального руководства, то опыт уже наглядно показал, что это – вещь совершенно непредсказуемая. Сегодня вам наобещали золотые горы, а завтра всё изменится, и окажется, что государство вам «ничего не должно».

Поэтому, необходимо сосредоточиться на своей собственной – пусть локальной, но все же «исторически» значимой теме. Думаю, не надо постоянной демонстрации полезности нашего города для всей страны. Достаточно добиться неординарного решения каких-то своих проблем, но таких, которые понятны всем и актуальны для всех городов и весей. К примеру, почему бы мэрии не построить современное предприятие по термической утилизации мусора, опираясь на собственный производственный и научно-технический потенциал.  Напомню, что одно такое предприятие уже успешно работает недалеко от Новосибирска, эффективно сжигая опасные медицинские отходы. Причем, наши производственники в состоянии построить аналогичное предприятие для утилизации ТБО. Пусть оно будет небольшим, пусть оно лишь частично разгрузит всего лишь один мусорный полигон. Но это будет замечательный прецедент, показательный для всей страны. Мало того, такое предприятие удачно вписывается в современные инновационные «зеленые» тренды. Таким путем Новосибирск  может легко восстановить свой имидж и подтвердить репутацию интеллектуальной столицы Сибири.

Если же мэрия окажется не в состоянии решить даже такую не особо сложную, но принципиально важную задачу, то дальнейшие разговоры становятся бессмысленными. Да, мы реально утратим инициативу в вопросах инновационного развития. И тогда «призрак Детройта» будет уже не пугающей метафорой, а обозначением вполне реальной социально-экономической ситуации. 

Константин Шабанов

Ученые Томского политехнического университете вместе с коллегами предложили использовать в наноскопах — самых мощных из ныне существующих оптических микроскопов — для получения изображения не микролинзы,  как в классической конфигурации, а специальные дифракционные решетки с золотыми пластинками. 

Ведь микролинзы передают изображение маленькими «кусочками» (пикселами), а дифракционная решетка позволяет увидеть объект целиком. Такое новшество в перспективе поможет ускорить процесс получения изображения с наноскопа, притом что он ничуть не потеряет в «зоркости». Результаты исследования представлены в журнале Annalen der Physik (IF: 3,039; Q1).

Оптические микроскопы считаются самыми простыми. Однако долгое время считалось, что они не достаточно мощные, по сравнению, например, с электронными микроскопами. Все изменили наноскопы, предложенные в 2011 году. В них изображение получают с помощью маленьких сфер или прямоугольных частиц из кварцевого стекла, это изображение затем увеличивает обычная линза микроскопа. В наноскоп можно разглядеть объекты, размер которых составляет 50 нанометров, что в 20 раз превышает возможности обычного оптического микроскопа. С их помощью можно изучать живые вирусы (в том же электронном микроскопе нельзя — поток электронов просто убивает их) и внутренности клеток. Эта возможность делает наноскопы крайне перспективными устройствами для биологических исследований. Поэтому ученые из разных стран работают над увеличением разрешения наноскопов и их усовершенствованием.

Но изображение в наноскопе формируется «кусочками» — каждая микросфера фиксирует свой участок объекта в одной точке. Поэтому нужно делать или целую матрицу из большого числа сфер, или последовательно передвигать одну сферу, что занимает определенное время.

В качестве решения ученые ТПУ вместе с коллегами предложили использовать прямоугольную мезоразмерную фазовую дифракционную решетку (решетку, у которой период сравним с длиной волны используемого излучения). Это оптический прибор, представляющий собой поверхность с большим числом параллельных микроскопических штрихов или выступов.

«Обычная дифракционная решетка из диэлектрика в наноскопе дает слабое разрешение. Поэтому мы в каждый из штрихов предлагаем добавить маленькую золотую пластинку. Получается парадокс — металл же не пропускает свет, а разрешение тем не менее увеличивается. Почему? Здесь срабатывают одновременно несколько эффектов.

Это эффект аномальной амплитудной аподизации, резонанс Фабри - Перо и резонанс Фано. Вместе они и помогают увеличить разрешение, по сравнению с обычной дифракционной решеткой, до 0,3 λ. Это примерно такое же разрешение, как у наноскопа со сферическими частицами», — говорит руководитель проекта, доктор технических наук, старший научный сотрудник отделения электронной инженерии ТПУ Игорь Минин.

Теперь полученные при моделировании данные исследователям предстоит подтвердить в ходе экспериментов.