Ученые ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», продолжая работу, посвященную упорядочиванию ДНК в клеточных ядрах, сравнили два типа клеток — фибробласты и эритроциты — у человека и у курицы и выяснили ряд интересных моментов, требующих дополнительных исследований. Результаты работы опубликованы в журнале Nucleic Acid Research.

Около десяти лет назад на вооружении у биологов появился эффективный метод под названием Hi-C, позволяющий узнать пространственную структуру укладки ДНК внутри ядер клеток. Представим огромный аэропорт со сканирующей аппаратурой — по ленте едут рюкзаки, чемоданы и сумки, а специалист смотрит на экране: нет ли запрещенных к провозу вещей. Заодно, если будет интерес, можно увидеть, насколько аккуратно люди складывают одежду, обувь и прочие нужные предметы и не помещают ли способное пролиться красное вино рядом с дорогим кашемировым пальто. Природа — «человек» очень аккуратный и предусмотрела для ДНК логичный, неслучайный и очень похожий у разных организмов способ организации столь важной структуры.

Метод Hi-C совмещает в себе инструменты генной инженерии — разрезание и сшивание ДНК, фиксацию ее в пространстве за счет химических реакций и взаимодействия с окружающими белками — плюс массовое параллельное секвенирование.

«То, что при этом существует много петель (а как иначе длинную молекулу упаковать в маленькое ядро), сюрпризом для исследователей не оказалось, — комментирует ведущий научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Вениамин Семёнович Фишман. — Интересно другое — эти петли, как выяснилось, располагаются в неслучайных местах и являются не статичными, а динамичными».

Есть комплекс, который представляет собой нечто вроде карабина у альпинистов — он «садится» на ДНК и протягивает ее внутрь кольца, образуя при этом петлю. На самой же ДНК существуют участки, где располагаются белки, блокирующие этот процесс. «Комплекс доезжает до них и останавливается, в этом месте образуется более или менее стабильная петля, — объясняет Вениамин Фишман. — Однако он не связывается с ДНК намертво: по какой-либо причине, пока непонятно, какой именно, комплекс “отваливается”, и наша петля распадается. Затем кольцо случайно “садится” в другое место и снова начинает формировать петлевую структуру. Этот процесс в клетке идет постоянно, но поскольку блокирующие белки сидят всё время на одном и том же месте, то и петли (а их много и они разные) в среднем располагаются в одинаковых местах».

Механизм протягивания петли является чрезвычайно важным. Как известно, клетки в организме очень сильно отличаются друг от друга как морфологически, так и функционально. Это вызвано тем, что в них работают разные гены (хотя геном один). Чтобы обеспечить эту дифференциацию в числе других факторов работают и петли ДНК. «Дело в том, что в них на какое-то время неподалеку друг от друга оказываются промоторы (это участки, где начинается работа генов, куда садится белок, считывающий ген) и энхансеры (регионы в ДНК, где сидят контролирующие белки, способные включать ген). Пространственное их сближение и задает включение гена, — комментирует Вениамин Фишман. — Соответственно петли важны для того, чтобы обеспечить связывание правильных “пар”».

Практическая значимость исследования организации ДНК в клеточных ядрах заключается в том, что есть целый ряд заболеваний, в первую очередь наследственные и онкологические патологии, которые связаны с мутациями, нарушающими структуру петель. При этом и сами гены, и энхансеры не имеют никаких изменений — но, к примеру, удалены места посадки блокирующих белков, меняется координация промоутеров и энхансеров. В результате последние, например, включают участок, отвечающий за деление клетки — и уже было показано, что в ряде случаев это может быть причиной появления рака. Продолжая аналогию — чемодан тряхнуло (или его взяли вверх ногами), и бордо все-таки пролилось на белый кашемир.

«Полное понимание действия механизма поможет подбирать соответствующую терапию в зависимости от причины, по которой произошло перерождение клетки, и с учетом того, какие гены работают в опухоли», — говорит Вениамин Фишман.

Исследователи из ФИЦ ИЦиГ СО РАН решили углубиться в фундаментальные аспекты этого вопроса. Три года назад ученые опубликовали работу, где рассматривались несколько типов клеток, и было показано: во всех них петли очень похожи, и многие совпадают по своему расположению. Казалось бы, должно быть наоборот — если это задает клеткам специфику. «Похоже, петли создают некую базовую инфраструктуру, чтобы группы энхансеров и генов могли встретиться, — поясняет Вениамин Фишман, — а какие из них окажутся близки, определяется уже другими механизмами».

Теперь же биологи хотели узнать, насколько эволюционно консервативны петли. То есть если взять участки ДНК, которые сохранили длинные последовательности в ходе эволюции, у различных организмов, то было интересно — в одинаковых или в разных местах окажутся нужные структуры. В одной из статей за авторством других исследователей (Великобритания) уже было показано сравнение нескольких видов млекопитающих: кролика, собаки, макаки, мыши и человека. Выяснилось — да, петли располагались примерно в тех же местах. Кроме того, также в мире уже были проведены работы на дрозофиле, но, по словам Вениамина Фишмана, в отношении петель трудно проводить параллель между людьми и мухами, слишком сильно разошлись геномы. 

«Мы задумали посмотреть что-то посередине и найти где-то в промежутке момент, с которого пошло расхождение, — рассказывает Вениамин. — Как модельный объект взяли птиц, в частности курицу. Во-первых, потому что это сельскохозяйственно значимый модельный объект. Во-вторых, наша работа выполнялась совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета: группой кандидата биологических наук Аллы Валерьевны Красиковой. Они занимались куриным геномом на протяжении многих лет. В-третьих, мы хотели взять контрастные типы клеток».

Дело в том, что у курицы есть еще один очень необычный тип клеток — ядерные эритроциты. У людей ядро выбрасывается из них в ходе созревания. Доподлинно причины неизвестны, но главенствующая идея заключается в том, что размеры капиллярной системы в ходе эволюции постепенно уменьшались, и в какой-то момент капилляры стали настолько тонкими, что эритроциты с ядром туда просто не пройдут.

«У куриц ядра в эритроцитах есть, и ДНК там очень плотно упакована. Так что мы решили взять у куриц фибробласты (клетки соединительной ткани, они считаются “типичными”), чтобы сделать эволюционное сравнение, и эритроциты — посмотреть на необычный клеточный тип», — говорит Вениамин Фишман.

В ходе работы ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН обнаружили две интересные вещи. Первая — петли консервативны не только у млекопитающих. Несмотря на эволюционную разницу в 120 миллионов лет, у курицы тоже сохраняется не только линейная, но и пространственная структура ДНК. «Видимо, это очень важный для функции организмов механизм, который мы еще плохо знаем», — отмечает Вениамин Фишман.

Вторая — в эритроцитах у курицы механизм протягивания петли не работает. «Это абсолютно уникальный пример, — говорит ученый. — Вот представим: все типы клеток, которые были исследованы, у всех организмов, достаточно далеких друг от друга, демонстрируют более-менее одинаковые петли. И вдруг — тип клеток, где таких структур нет вообще! Конечно, какие-то петли всё равно имеются, но нет нужных нам, специфических, с конкретным механизмом образования».

Результаты работы опубликованы в NAR. Одновременно с этой статьей вышла еще одна, где коллектив авторов из Великобритании и США пишет: в ходе митоза, когда клетка делится и ей нужно дополнительно упаковать ДНК и начать распределять ее между дочерними клетками, — вот в этот очень короткий момент, исчисляющийся минутами, — ее специфические петли пропадают.

«Мы предполагаем, что куриные эритроциты — это уникальные клетки, которые постоянно живут как будто в состоянии процесса деления. В этот момент ДНК максимально компактна, и это помогает эритроцитам сильно уменьшить ядро», — объясняет Вениамин Фишман.

В дальнейшем ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН, используя эритроциты курицы, хотят узнать, что происходит в ходе клеточного деления, как ДНК становится столь плотно упакованной — в настоящее время эти процессы очень плохо изучены. В частности, потому, что в жизни клетки процесс самого размножения занимает считанные минуты, и у исследователей не было хорошей модели — большой популяции клеток, которые бы долго находились в нужном состоянии. «Теперь у нас эта возможность есть, — говорит Вениамин Фишман, — и мы пытаемся прояснить интересующие нас вопросы. Еще одно продолжение этой работы — и у нас есть на это грант РФФИ  — изучение эритроцитов мыши и человека на очень коротких стадиях прямо перед выбрасыванием ядра. Мы хотим попробовать посмотреть, насколько консервативен в эволюции этот феномен: так же или нет упаковывается ДНК перед избавлением от ядра у млекопитающих и человека».

Екатерина Пустолякова

28 ноября представители компании «Татнефть» провели рабочую встречу с руководством ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». Она прошла в рамках визита делегации компании в Новосибирск с целью изучения достижений институтов Сибирского отделения РАН и поиска возможных площадок для сотрудничества.

Хотя добыча и переработка нефти являются для «Татнефти» основным направлением развития, компания постоянно проводит политику диверсификации своего бизнеса. И сегодня перед компанией стоит целый комплекс серьезных задач. Таких, как развитие собственных технологий нефтедобычи в рамках общего курса на импортозамещение. Или проекты в области нефтехимии, в частности, выпуск линейки нефтепродуктов (включая, бензин) для европейского рынка, в которые, в соответствии с новыми регламентами Евросоюза, должен добавляться биоэтанол. Еще одно важное направление для компании – производство автомобильных шин – также требует современных решений, позволяющих успешно конкурировать на рынке.

Отсюда понятен интерес «Татнефти» к сотрудничеству с российской наукой, включая институты биологического профиля, прежде всего, проводящие исследования в области генетики и связанных с нею дисциплин.

Встреча, прошедшая в ФИЦ «ИЦиГ СО РАН», оказалась достаточно плодотворной: стороны не только проявили взаимный интерес к сотрудничеству, но и наметили несколько возможных направлений для работы, которая должна начаться в ближайшее время. 

– С высокой долей уверенности можно ожидать подписания меморандума о сотрудничестве уже в ближайшие недели, а затем, в течение двух-трех месяцев, – и соглашения, в рамках которого стартуют первые научно-исследовательские проекты по заказу компании, – отметил заместитель директора ФИЦ «ИЦиГ СО РАН» по инновационной деятельности Пётр Куценогий.

Достигнутые договоренности продолжают курс на совместную работу с крупными российскими корпорациями, который проводит ФИЦ «ИЦиГ СО РАН». Ранее в ходе проведения международного форума «Технопром-2018» было подписано схожее соглашение с другой крупной нефтехимической компанией – «СИБУР».

Пресс-служба ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН»

Группа ученых-материаловедов Сибирского федерального университета (СФУ) вместе со специалистами компании "Русал" разработали недорогой высокопрочный сплав алюминия и магния с добавками скандия и циркония. Особенность полученного материала — минимальное вовлечение в сплав скандия.

Скандий – лёгкий металл серебристого цвета. Даже в небольших количествах он придает алюминиевым сплавам повышенную коррозионную стойкость и значительную прочность.

Скандийсодержащие сплавы, снижающие массу и металлоёмкость конструкций, отличает высокий уровень механических свойств. Они хорошо поддаются сварке, идеальны для использования в авиа-, судо- и автомобилестроении, создании железнодорожных подвижных составов и строительных конструкций. Однако применение их на сегодняшний день ограничено из-за высокой стоимости в связи с содержанием дорогостоящего скандия в сплавах порядка 0,25-0,30%.

"Разработанные по заказу объединённой компании "Русал" новые сплавы системы Al-Mg с минимальным содержанием скандия, позволят достичь значительного снижения себестоимости их производства вследствие экономного использования легирующих добавок", – рассказал доцент кафедры литейного производства Института цветных металлов и материаловедения СФУ Александр Безруких.

Он уточнил, что внедряемая технология получения крупногабаритных плоских слитков методом полунепрерывного литья из новых сплавов на заводах РУСАЛ позволит дать "зелёный свет" производству приемлемых по цене качественных деформированных полуфабрикатов (плит, листов) и значительно расширит существующий рынок сбыта продукции "Русала". 

Минимальный срок службы алюминиевых конструкций составляет 80 лет. При этом алюминий не теряет свойств в диапазоне от – 80°C до +300°C, в любых климатических условиях. Сооружения из этого материала не боятся пожаров и низких температур.

При сравнимой прочности алюминиевые полуфабрикаты вдвое легче стальных. Поэтому алюминий незаменим в строительстве высотных зданий и небоскрёбов. Небольшой вес алюминиевых разводных мостов облегчает их механическую часть, минимизирует противовесы, тем самым открывая больше простора для фантазии архитекторов.

Алюминиевый грузовой вагон на треть легче стального и намного долговечнее, теряя за 40 лет эксплуатации лишь 10% стоимости. А корпуса современных морских судов изготавливаются с использованием "морского алюминия" (содержание магния – от 3 до 6%). Они обладают высокой коррозийной стойкостью, как в пресной, так и в морской воде.

Согласно расчетам специалистов, расход лигатуры Al-Sc на тонну созданного ими сплава снижен в 2,5 раза. За счет этого себестоимость производства тонны экономнолегированного сплава сокращается более чем на $3000.

По словам Александра Безруких, промышленное использование алюмо-скандиевых сплавов ограничивается сегодня некоторыми областями аэрокосмической отрасли и военно-промышленного комплекса. 

"Мы рассчитываем на увеличение спроса на разработанные сплавы  в ближайшие пять-десять лет. Что, кстати, можно расценивать как один из шагов в сторону развития импортозамещения продуктов с добавленной стоимостью", – отметил он. 

Приятель, купивший дом в Америке, рассказывал мне какие-то фантастические вещи. Так, никто из домовладельцев не имеет там ни малейшего понятия о привычных для нас конторах ЖКХ, куда надо ежемесячно бегать для оплаты услуг. Вся оплата за свет, тепло и воду взимается с потребителя автоматически в соответствии с трафиком, который также автоматически отслеживается. Деньги снимаются прямо с банковской карточки, после чего вам приходит сообщение о том, какую сумму с вас взяли и за что конкретно.

Надо ли говорить, что современный город не может сохранять бесконечно долго морально устаревшую коммунальную инфраструктуру. Рано или поздно здесь должна произойти настоящая техническая революция. Собственно, мы стоим сейчас на пороге такой революции. Новосибирск, претендующий в настоящее время на роль «умного города», неожиданно подошел к новому рубежу. Старая система жилищно-коммунального хозяйства, вызывающая столько нареканий и дающая массу сюжетов для анекдотов, должна бесповоротно уйти в прошлое как мрачное наследие индустриальной эпохи. Вопрос только в том, с чего начинать преобразования, что должно дать толчок к принятию прогрессивных решений, какие конкретные действия станут тем «волшебным пинком», который высвободит необходимый научно-технический потенциал и направит его в русло коренных инфраструктурных преобразований.

Лично я долго не мог найти для себя ответов на эти вопросы. У нас в стране жилищно-коммунальное хозяйство похоже на огромный старый корабль, с трудом поддающийся модернизации, и как перелопатить эту бескрайнюю «поляну», не всегда понятно даже бывалым специалистам. Тем не менее, здесь вполне могут укореняться ростки нового, произрастая на дряблых тканях этого гиганта подобно тому, как свежая зелень пробивается из старых завалов. 

В нашем случае такой «свежей зеленью» являются цифровые технологии, которые попали в центр внимания некоторых чиновников новосибирской мэрии. Как уже сообщалось ранее, мэрия разрабатывает комплексную программу «Умный город», где будет уделено внимание, в том числе, и сфере ЖКХ. Точнее, программа предусматривает внедрение информационных систем в принципиально важные сегменты городского хозяйства. Одну такую систему обсудили на круглом столе, прошедшем в рамках VI Международного технологического форума «Технопром-2018». Речь идет об автоматизированной информационной системе диспетчерского управления, которую в нашем городе внедряет компания НПО «Автоматика».

По словам руководителя компании Александра Шелепова, в Новосибирске ими уже реализовано несколько инновационных проектов, и сейчас на их базе готовится к внедрению новое перспективное направление. В первую очередь было обращено внимание на систему автоматического сбора данных, которая позволяет не только собирать данные, но также контролировать режимную работу буквально всех инженерных систем, установленных на объекте. Причем указанная разработка применима и к абсолютно новым объектам, и к уже существующим.

Как отметил Александр Шелепов, эта система была достаточно успешно реализована в школах Новосибирска. По его словам, был создан диспетчерский пульт управления, на котором отображалась вся информация о работе инженерных систем. Особое внимание уделялось контролю и мониторингу систем отопления и систем вентиляции, а также состоянию отдельных элементов. Например, если выходил из строя какой-нибудь датчик, то об этом сразу же поступала вся необходимая информация, включая маркировку датчика и срок его эксплуатации. Благодаря таким нововведениям можно мгновенно принимать меры по ликвидации аварий.

«В данной системе, – говорит Александр Шелепов, – все сбои ликвидируются достаточно быстро как раз за счет оперативного реагирования».

Не меньшее значение имеет и визуализация пожарной сигнализации. Это также позволяет мгновенно реагировать на любые нарушения и своевременно ликвидировать возможный очаг возгорания. Согласимся, что для школ это очень актуально. Кстати, как уверяет Александр Шелепов, такую систему можно установить в любых общественных зданиях, включая и торгово-развлекательные центры. Думаю, что после трагедии в кемеровском ТРЦ «Зимняя вишня» актуальность подобных инноваций становится очевидной. Наверное, для торгово-развлекательных центров эти системы стоило бы закладывать прямо в проект, а для уже построенных – внедрять директивно. Будем надеяться, что опыт новосибирских разработчиков даст богатый материал для формирования новейших нормативов по пожарной безопасности для гражданских объектов.

Общественными зданиями эта система не ограничивается. Школы пока что – своего рода «тестовый этап». На очереди, по большому счету, – вся сфера ЖКХ. По словам Александра Шелепова, автоматизированные системы позволяют оперативно реагировать на любую поломку в самых широких границах. Сами системы – облачные, и управлять ими можно, в принципе, с любого компьютера, поскольку здесь имеется доступ в Интернет. Таким образом, у диспетчера нет привязки к какому-то определенному рабочему месту. Фактически это означает, что контролировать режимную работу и состояние инженерных систем можно с любого места и в любое время суток, даже используя обычный смартфон (кстати, именно так управляются и современные малые энергетические объекты).

К вопросу о применении данной технологии к сфере ЖКХ. На данном этапе обсуждается вопрос  о создании новой управляющей компании, которая будет заниматься ее внедрением. Уже  выбраны два конкретных объекта на территории Академгородка, где работа этих систем будет продемонстрирована наглядно.

По сути, как отметил начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска Александр Люлько, речь идет о предоставлении совершенно новых услуг со стороны управляющих компаний. Допустим, можно будет дистанционно определять, в каком доме, в какой квартире происходит утечка воды из-за неисправного вентиля. Управляющая компания, не дожидаясь обращения от жильцов, в состоянии сама с ними оперативно связаться и обратить их внимание на поломку, заодно согласовав удобное для них время для осуществления ремонта.

То же самое касается и электрики. Например, можно будет дистанционно отключать некоторые розетки в доме. «Управляющая компания, – уточнил Александр Люлько, – сможет предоставить вам и такую услугу».

Таким образом, с чисто технической стороны подобные «фантастические» вещи могут внедряться в нашу жизнь без особых проблем. И это происходит уже сейчас. Главное, чтобы городское руководство не свернуло с выбранного пути.

Олег Носков

Истории «Парка юрского периода» принесли своим создателям миллионы долларов и значительно увеличили число интересующихся динозаврами. По крайней мере, в том виде, какими их представляют голливудские «мастера большого экрана». А какими видят обитателей той эпохи ученые? Об этом написано немало книг, что не удивительно, поскольку научные описания динозавров меняются по мере накопления данных о них. Актуальную картину мира Юрского периода представил в одноименной публичной лекции научный сотрудник лаборатории палеонтологии и стратиграфии мезозоя и кайнозоя ИНГГ СО РАН, к.г.-м.н. Игорь Косенко. Лекция была прочитана в ИЦиГ СО РАН в рамках проекта публичных лекций (многолетний организатор – профессор Павел Бородин).

Юрским периодом в науке называют среднюю часть мезозойской эры, начавшуюся около 200 млн лет назад и длившуюся чуть более полусотни миллионов лет. Термин ввел в оборот в 1822 году немецкий естествоиспытатель Александр фон Гумбольдт, изучавший окаменелости, найденные в швейцарских Юрских горах (откуда, собственно, и взялось название).

– Надо различать два понятия: юрскую геологическую систему и юрский период, – подчеркнул в своем выступлении Игорь Косенко. – В первом случае мы говорим про существующий и в наше время массив геологических пород и отложений, имеющих подтвержденный возраст, который является объектом научных исследований. Во втором – о доисторической эпохе, облик которой является реконструкцией на основании имеющихся в распоряжении человечества знаний.

Реконструкция всегда условна, и этим объясняется то, что наши представления о том, как выглядела планета во времена динозавров, постоянно меняются вместе с введением в научный оборот новых фактов. Иногда они дополняют существующую картину, а иногда заставляют серьезно ее пересмотреть. Но общепризнанным является то, что в этот геологический период произошло сразу несколько глобальных событий, заметно повлиявших на историю нашей планеты. О некоторых из них – ниже.

Описывать мир Юрского периода докладчик начал с палеогеографии, поскольку в то время расположение континентов сильно отличалось от привычной современному человеку картины. А это, в свою очередь, оказывало сильнейшее влияние на климат и формирование биоты этой эпохи. На этот период пришелся распад мегаконтинента Пангеи на несколько меньших – Гондвану, Лавразию и др.

Распаду Пангеи непосредственно предшествовало одно из пяти крупнейших массовых вымираний в истории Земли – триассовое вымирание, в ходе которого исчезла примерно половина известных науке видов населявших планету существ. По мнению многих ученых, это событие освободило экологические ниши, позволив динозаврам доминировать, начиная с юрского периода. Однако на этот период пришлось только начало этой эпохи. И большая часть ящеров, представленных в кинофраншизе «Парк юрского периода»,  на самом деле обитали позже, в меловом периоде.

Если представить рост биоразнообразия на Земле в виде графика, на нем отчетливо будут видны «взрыв» кембрийской эпохи, ряд провалов во времена массовых вымираний и поступательный рост, начавшийся как раз с Юрского периода, что также является его важной (с точки зрения палеонтологии) чертой. 

В то время жизнь на планете была представлена несколькими экосистемами. Образование новых континентов и их движение по поверхности планеты привело к появлению существенных климатических различий между частями суши. К концу периода уже были области, где периодически выпадал снег. И перья у населявших их динозавров служили не только для полета, но и для защиты от низких температур.

Но не только динозаврами была представлена жизнь в ту эпоху. Например, главным объектом в том периоде для изучения стратиграфии (раздел геологии, определяющий возраст горных пород) являются морские беспозвоночные, чьи окаменелые останки находят в относительно большом количестве, прежде всего, аммониты. Этот, ныне вымерший, класс головоногих моллюсков описал в своей работе «О происхождении видов» Чарльз Дарвин, посвятив им целую главу. Аммониты оказались удобным объектом для прослеживания эволюционных изменений и потому не выпали из внимания ученых и в последующее время. А быстрые темпы их эволюции, разнообразие форм (диаметр раковины аммонитов колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров) и расселенияе по территории планеты делают их полезными для разделения отложений разных эпох, позволяя отнести к т.н. руководящим ископаемым (тем, которые используются в качестве критерия для датировки геологического слоя).

Так что, с точки зрения геологов, Юрский период – это, прежде всего, мир моллюсков с витыми раковинами, а уже потом – динозавров и проч.

Другой важный для стратиграфии морской обитатель того времени – белемниты, хищные головоногие моллюски, внешне похожие на кальмаров. Но в отличие от последних они имели внутренний скелет, который рос на протяжении жизни, а в наше время находится в виде окаменелостей в породах юрской системы. Судя по этим находкам, размер скелетов у них достигал полуметра, а общая длина взрослой особи вместе с щупальцами могла составлять три метра.

Встречались в морях Юрского периода и позвоночные обитатели. Прежде всего, это известные даже школьникам ихтиозавры и плезиозавры – крупные живородящие рептилии (кстати, сторонники существования лох-несского чудовища считают его как-раз-таки дожившим до наших дней плезиозавром – реликтом мезозойской эпохи). Но занимали они тогда примерно ту же экологическую нишу, что и современные ластоногие – моржи и тюлени, населяя преимущественно прибрежные воды. А уже позже, с началом Мелового периода, их вытеснили появившиеся более грозные обитатели морей – акулы.

Сухопутный мир, прежде всего его ландшафт, довольно сильно отличался от привычной нам современной картины дикой природы. На подавляющей части сухопутной территории царил теплый влажный климат, что открывало широкие возможности для флоры. Юрский период считается вторым после Карбонового, когда растений было так много, что, отмирая, они образовывали угольные залежи. От растительных форм тех времен до нас дожило, к примеру, гинкго – голосеменное реликтовое растение, ныне сохранившееся на территории Китая. А в Юрском периоде эти деревья, достигавшие в высоту до 40 метров, были распространены повсеместно.

Окаменелости Юрского периода встречаются неравномерно, во многом это связано с изменениями ландшафта за прошедшие миллионы лет. К примеру, в то время большая часть нынешней Западной Сибири была морем, благодаря чему мы имеем теперь здесь богатые залежи нефти. Но на какие-то находки сухопутных животных или растений рассчитывать не приходится. В этом отношении самой «урожайной» для палеонтологов является юго-западная часть США. Там работает много экспедиций, и их находки позволяют регулярно дополнять и совершенствовать реконструкцию этой давней эпохи. Конечно, в сложившейся картине немало «белых пятен», и, вполне возможно, науке еще не раз придется всерьез ее пересмотреть. Но одно можно утверждать точно – реконструируемый мир был намного разнообразнее и интереснее парка, изображенного в знаменитом фантастическом фильме. И работ по его изучению хватит еще не на одно поколение исследователей.

Наталья Тимакова

Российская академия наук предложила ввести налоговые льготы для компаний, инвестирующих в науку, в качестве одной из мер, стимулирующих дальнейшие инвестиции в фундаментальные научные исследования и исследования на ранних этапах, несущие высокие риски. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на президента РАН Александра Сергеева.

По его словам, наиболее сложным звеном остается переход от фундаментальных исследований, поддерживаемых государством, к прикладным работам. Об этом он сказал на заседании Совета по науке и образованию,  которое 27 ноября Владимир Путин провел в Большом Кремлевском дворце.

«Наиболее сложным звеном остается переход от фундаментальных исследований, которые поддерживает государство, к прикладным работам, которые охотно поддерживаются инвесторами, которые видят близкий к рынку продукт, – отметил Сергеев. – Понятно, что для бизнеса поддержка исследований на поисковом этапе весьма рискованная, но и государство не должно сюда вкладываться в одиночку. Распространенным в мире методом стимулирования являются налоговые льготы для осуществляющих рисковые вложения в ранние фазы инновационного процесса».

Также глава РАН напомнил, что у крупных компаний есть программы инновационного развития (ПИРы), и следует также поставить вопрос о стимулировании вложений компаний из средств ПИРов в ранние стадии научных исследований.

В качестве еще одного инструмента стимулирования таких инвестиций Сергеев назвал Научно-образовательные центры (НОЦ), создаваемые в рамках нацпроекта «Наука». В них будут кооперироваться научные центры и университеты и предприятия реального сектора экономики на основе внебюджетного и бюджетного финансирования. 

В Москве открылся международный форум "Наука для благо человечества". В его работе участвуют более 300 известных российских и зарубежных ученых из 50 стран и 30 крупнейших университетов мира. Центральная тема этой встречи ученых - научная дипломатия.

Открывая форум, президент РАН Александр Сергеев подчеркнул: "Там, где рушатся мосты между странами, наука должна строить новые". Глава РАН отметил, что обществу нужны ориентиры, нужно понимание, что представляет из себя окружающий мир, куда мы движемся. Вопрос в том, а готова ли наука сконцентрироваться на глобальных вызовах. По мнению Сергеева, уникальность форума состоит в том, что представители десятков стран, ученые и исследователи, обмениваются мнениями и идеями по дальнейшему развитию науки в обществе. Среди участников форума значительное число иностранных членов, потенциал которых, по мнению руководства Академии, пока недостаточно используется. Форум должен активировать эту работу.

Участники заседания отметили, что сейчас запрос на научную дипломатию особенно растет, как это было во времена "холодной войны".

Опыт показывает, что в кризисные моменты политики зовут на помощь ученых. Ведь люди с научным мировоззрением лучше других понимают масштабы вызовов и угроз.

Когда дипломаты, военные, деловые люди теряют доверие друг к другу, отношения между учеными остаются последним связующим звеном межгосударственных отношений. Научная дипломатия является той "мягкой силой", которая может помочь навести мосты между странами.

Термин "научная дипломатия" становится не просто фигурой речи, а реально востребованной формой продвижения идей, от которых зависит развитие человечества, заявил с трибуны форума глава МИД Сергей Лавров. "Сегодня мир находится на этапе стремительных перемен, и как никогда востребовано сопряжение усилий всех, кто заинтересован в обеспечении его поступательного и стабильного развития, включая представителей академических кругов и широкой общественности", - подчеркнул министр.

Он также отметил, что в текущей ситуации на международной арене это мероприятие будет способствовать продвижению положительной, объединяющей повестки дня и поиску оптимальных ответов на многие проблемы современности. По словам заместителя генерального директора ЮНЕСКО Син Цюя, форум позволит международным неправительственным организациям и научному сообществу обменяться опытом, поделиться знаниями относительно значимых изменений в обществе и выработать наиболее эффективные подходы к проблемам современности.

Отметим, что российские ученые принимают самое активное участие в крупнейших международных проектах, в частности, создании международного термоядерного реактора во Франции, в работе Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН), в исследованиях космоса и т.д. По мнению участников форума, России крайне важно создавать собственные центры притяжения лучших умов из разных стран. 

Юрий Медведев

Сегодня уже стало очевидным, что агропром нуждается в современных технологиях и решениях не меньше других отраслей экономики. Иначе задача продовольственной самостоятельности страны так и останется «благим пожеланием». И так же очевидно, что эти решения и технологии сами по себе не возникнут, нужна согласованная работа ученых, разработчиков, власти и бизнеса. Об этом в частности говорилось на пресс-конференции, прошедшей на днях в новосибирском пресс-центре ТАСС.

Представители ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» рассказали о том, какой вклад наука вносит в этот процесс. Работа ведется по разным направлениям, одни уже стали традиционными, другие представляют собой принципиально новые подходы.

К числу первых, безусловно, надо отнести создание новых сортов селекционерами СибНИИРС – филиала ФИЦ «ИЦиГ СО РАН». О некоторых результатах работы рассказал руководитель филиала, д.с-х.н. Иван Лихенко. В этом году передано в госреестр и на сортоиспытания сразу несколько сортов зерновых, некоторые из которых имеют уникальные для России характеристики. В их числе раннеспелая пшеница «Новосибирская 16»,

– Нашей сильной стороной было и есть создание раннеспелых и среднеранних сортов зерновых культур, – подчеркнул Иван Евгеньевич. – Это те категории сортов, которые способны стабилизировать производство зерна в сибирских условиях.

Лихенко напомнил, что на сегодня невозможно создать сорт, выдающийся по всем показателям, одновременно высокоурожайный, устойчивый к заболеваниям и капризам погоды, с коротким сроком созревания, да еще и с высоким качеством зерна. Вместо этого селекционеры готовы предоставить аграриям линейку сортов, имеющих свои сильные стороны, а далее дело сельхозпроизводителя сформировать свой набор посевного материала, исходя из конкретных задач и условий очередной посевной кампании.

Конечно, собрать такой набор – задача сама по себе не из легких, требующая привлечения высококвалифицированных специалистов, которые не всегда есть в малых и средних хозяйствах. Но и у этой проблемы есть свое решение.

Уже сегодня все большее число процессов в сельском хозяйстве автоматизируется. Некоторые сельхозпредприятия Новосибирской области уже во всю используют автоматические кормушки для скота, дроны, ведущие мониторинг состояния посадочных площадей, программное обеспечение, рассчитывающее оптимальные дозы удобрений для каждого участка поля и прогнозирующее на основе данных мониторинга посадок урожай текущего года. Но все эти элементы «цифрового земледелия» пока доступны в основном крупному производителю, а «умные платформы» дают прогноз максимум на 3-4 месяца. Новосибирские ученые поставили перед собой гораздо более амбициозную цель.

– Мы хотим сделать инструмент, который позволял бы пулу сельхозпроизводителей, работающих на территории одного региона, оптимизировать и планировать свою деятельность на годы вперед, - рассказал заместитель директора ФИЦ «ИЦиГ СО РАН» по инновационной деятельности, к.ф.-м.н. Петр Куценогий.

Это станет возможным благодаря интеграции в единой платформе имеющихся значимых характеристик региона (состояние почв, климата и т.п.), данных мониторинга текущего состояния сельхозугодий, информации о сельхозпроизводителях и взаимная координация их планов работы. На основе всего этого массива данных система даст каждому пользователю индивидуальные рекомендации – кому-то выгоднее сделать упор на пшеницу, кому-то – на масличные культуры, а кому-то и вовсе сосредоточиться на животноводстве или птицеводстве.

Очевидно, что для решения подобного рода задач требуется использование больших вычислительных мощностей и самообучающихся систем искусственного интеллекта. Поэтому работа над платформой подразумевает тесное сотрудничество специалистов из разных областей – биологии, математики, экономики, химии и др., Впрочем, междисциплинарные проекты издавна являются сильной стороной новосибирского Академгородка. И в данном случае работа уже ведется и есть первые результаты.

– Уже понятна архитектура этой системы, решения, которые в ней будут приниматься. Пока все это ведется в инициативном порядке. Но сейчас мы ищем финансирование под этот проект и решаем, будет ли он осуществляться, прежде всего, в рамках государственного задания или же стоит попытаться сделать его коммерческим. 

В пользу второго варианта, считают ученые, говорит состояние дел в экономике. Сегодня половина продукции мирового аграрного комплекса производится малыми и средними предприятиями. У них нет возможности содержать штат аналитиков или развивать параллельно несколько направлений. Поэтому они весьма заинтересованы в подобного рода платформе, которая поможет заметно оптимизировать хозяйственную деятельность. Работы над ее разработкой ведутся в разных странах мира. Но новосибирские исследователи не без оснований надеются оказаться в числе лидеров на этом рынке.

К слову, этот проект заинтересовал и другого участника пресс-конференции – начальника управления развития сельских территорий и инвестиций министерства сельского хозяйства Новосибирской области Евгения Зайцева. Он вспомнил, что первые шаги в этом направлении делались еще в 1980-е годы, в рамках советского АПК. Потом эта работа была по известным причинам заморожена. И вот теперь возобновляется уже на качественно новом уровне, с использованием современных ИТ-технологий.

Георгий Батухтин

«Сказка - ложь, да в ней намек…». Как бы мы ни относились к идее эволюции, она в скрытой форме доносит до нас моральные убеждения первых европейских буржуа, бросивших вызов феодальным устоям. Противопоставление нового либерального уклада старому, традиционному превратилось в характерную сюжетную композицию, которая отчетливо просматривается во всех современных популярных изложениях эволюционной доктрины. 

В многочисленных описаниях геологических эпох рефреном звучит один и тот же сюжет о противостоянии между небольшими, но подвижными «прогрессивными» формами и «тупиковыми» громоздкими и малоподвижными существами. Так, например, в силурийских морях якобы господствовали гигантские ракоскорпионы - враги только что народившихся рыбообразных. Но как бы ни ужасен был древний хищник, по признанию эволюционистов, он был обречен на вымирание - в отличие от своих более динамичных жертв из числа позвоночных. Последние уже дали начало современным формам. Аналогичным образом в более поздних периодах хрящевые рыбы уступили пальму первенства костным, опять же ввиду своей неповоротливости. Тот же механизм переносится и на следующие эпохи.

Сильнее всего впечатляют описания мезозоя. Именно в эту эпоху, как принято считать, господствовали гигантские ящеры - динозавры. Крушение их господства до сих пор озадачивает современных палеонтологов. Однако почти все они сходятся во мнении, что динозавры оказались «тупиковой ветвью» эволюции. Иначе говоря, уже своим неуклюжим строением они были обречены на вымирание - чтобы уступить место более «прогрессивным» млекопитающим, выжившим и одержавшим верх благодаря всё той же активности.

В популярной литературе, особенно англоязычной, динозавров однозначно определяют как великую «неудачу природы». Авторы обычно не скупятся на эпитеты, описывая облик и образ жизни этих загадочных существ. Прежде всего, обращается внимание на громоздкость и неуклюжесть «ужасных ящеров».

При этом часто подчеркивается, сколь незначительным был объем мозга у этих гигантов. А это уже рассматривается как существенный минус, поскольку эволюционный процесс, по абсолютному признанию, напрямую связан с развитием и усложнением умственной организации. «Тупиковость» динозавров будто бы в том и заключалась, что они более полагались на свою мускульную силу, нежели на работу своих мозгов. Обычно они изображаются как существа туповатые, но при этом невероятно сильные и вдобавок ко всему агрессивные. Бои между динозаврами описываются так, будто палеонтологи сами были очевидцами этих событий. Прожорливость и воинственность - вот, пожалуй, самые распространенные моральные характеристики, приписываемые знаменитым гигантам.

В итоге мезозойская эра предстает перед глазами доверчивого читателя как эпоха торжества грубой силы и полного бесправия, в которой все «прогрессивное» должно было вести чуть ли не подпольное существование. На такое экологическое «подполье» как раз и были обречены первые млекопитающие. Однако в отличие от туповатых динозавров, - торжественно заявляют авторы популярных книжек, - млекопитающие обладали более совершенным мозгом и, соответственно, вели себя во много раз активнее. Это якобы дало возможность невзрачным существам выжить в непростых условиях и, в конце концов, победно распространиться по всей планете. 

В кайнозое механизм отбора действует в том же направлении: мускулистые гиганты постепенно вымирают, уступая господство потомкам более проворных конкурентов, породивших самое разумное существо - человека. Становление последнего осуществляется в схожих условиях борьбы за существование. Первый человек, превозмогая все объективные препятствия, целеустремленно отвоевывает жизненное пространство у «тупиковых» существ, на которых переносятся главные атрибуты динозавров - прожорливость и агрессивность. В свою очередь, в человеческом сообществе наблюдается схожая картина: мускулистые, но примитивные в умственном отношении неандертальцы уступают место более подвижному и разумному кроманьонцу. 

Нетрудно заметить, что популярная геологическая история в ее откровенно оценочном варианте есть калька с человеческой истории, когда на природу проецируются декларируемые законы социальной жизни. Основные эпохи «до человека» в точности соответствуют основным этапам европейской истории. Историю человека принято делить на Древний мир, Средневековье и Новое время. Точно так же была разделена жизнь «до человека» - на Палеозой («древняя жизнь»), Мезозой («средняя жизнь») и Кайнозой («новая жизнь»). Кроме того, нам нетрудно распознать в пресловутых «тупиковых формах» аллюзию на традиционное общество.

Особенно характерны, как мы сказали, описания мезозойской эры, вызывающие ассоциации с европейским средневековьем. Огромные кровожадные динозавры предстают прямо как аллегория военной аристократии. Более подвижные и умственно полноценные млекопитающие - это уже аллюзия на нарождающийся класс буржуа. Апогей их развития - господство человека, ассоциируемое с современной эпохой, где прочно утвердились идеалы буржуазной этики.

Этическая составляющая эволюционизма хорошо объясняет наиболее характерные моменты этой доктрины. Эволюционизм явился своеобразной манифестацией буржуазной духовности, скептически и резко отрицательно настроенной в отношении типичных ценностей традиционного общества. Характерное для нового класса мироощущение не могло не сказаться на определенных предпочтениях, даже применительно к выбору научной теории. Ставка на медленное, постепенное и непрерывное развитие как нельзя лучше подчеркивает вкус представителей новой социальной формации. Именно в нем мы можем усмотреть решающий фактор, приведший к отказу от теории катастроф, былой соперницы эволюционизма.

Еще автор знаменитых некогда книг по «Естественной истории» и идейный вдохновитель теоретиков эволюционизма Жорж Луи Бюффон заявлял, что в развитии живых существ главную роль играет активность, склонность к подвижной, деятельной жизни. Иначе говоря, будущее, с точки зрения Бюффона и его сторонников - за деятельными, предприимчивыми, инициативными. Таковыми в то время были представители все более крепнущего класса буржуа. Бюффон, таким образом, достаточно емко отразил нравственную атмосферу своего времени, когда, действительно, благодаря предприимчивости и инициативе человек незнатного происхождения мог занять вполне солидное положение в обществе, перешагнув через традиционные сословные перегородки.

Недаром Ламарк, вслед за Бюффоном, наделил своих воображаемых животных добродетелями людей нового типа. Вымышленные им звери и птицы, подобно новоявленным европейским буржуа, упорно следуют к «пределам развития». Они приспосабливаются к новым условиям, вырабатывают полезные привычки, «упражняют» органы. В этом - залог их процветания. «Развивающиеся» животные Ламарка очень похожи на метафорическое изображение новых социальных сил, их скрытая апология.

Нет ничего удивительного в том, что эволюционизм одержал оглушительную победу в Англии - в стране, которая наиболее решительно встала на путь модернизации, заметно обгоняя в материально-техническом отношении те государства, что привычно сохраняли традиционный уклад. Соответственно, именно англичане охотнее всего распространяли те нравственные идеалы, что оправдывали новый образ жизни и новое отношение к действительности. Как подчеркивал еще Николай Данилевский, теория Дарвина «есть учение чисто английское, включающее в себя не только все особенности направления английского ума, но и все свойства английского духа».

Теория Дарвина имеет поразительные параллели с литературными произведениями знаменитых английских писателей. Самый яркий пример - известная во всем мире сказка Киплинга «Книга джунглей» о «человеческом детеныше» Маугли. Ее также с полным правом можно назвать «философской сказкой», имеющей чисто английские корни. Маугли, пожалуй, - это идеальный образец пресловутого self-made man. Он ведет в джунглях самую настоящую борьбу за выживание и благодаря наличию у него многих очень «полезных признаков» не только с успехом подавляет своих конкурентов, но и становится безусловным лидером. 

Чтобы понять психологию англичан, нужно принять во внимание особенности английской педагогики. Как известно, в Англии практиковалось обучение подростков в загородных частных школах. Поэтому каждому подростку рано или поздно приходилось покинуть родительский дом и отправиться в незнакомое место, где его обязательно ожидали тяжкие испытания. Достаточно почитать Диккенса, чтобы составить представление о характере этих испытаний. С одной стороны - неприкрытое самодурство учителя-садиста и его подручных, с другой - напряженная атмосфера во взаимоотношениях самих учеников. Практически любой персонаж из романов Диккенса мог бы найти свой точный аналог в сказке Киплинга. Сюжетная линия «Дэвида Копперфильда» или «Оливера Твиста» четко совпадает с сюжетной линией сказки Киплинга - о том, как брошенный родителями мальчик ведет борьбу за выживание в очень суровых и непростых условиях.

Основное внимание в английских школах того времени уделяли закалке характера. В ученике больше всего ценились такие качества, как инициативность, целеустремленность, способность быть лидером. Как раз эти качества гарантировали молодому человеку достойное место под солнцем, поскольку были главными слагаемыми успеха в достижении практических целей. По таким критериям отбирались наилучшие, способные олицетворять облик всей английской нации.

Поэтому в молодых людях, прежде всего в элитарных учебных заведениях, с самого начала старались стимулировать инициативность и стремление к лидерству, закрепляя тем самым необходимые «полезные признаки». Таким образом, дарвинский «Естественный отбор» вполне можно трактовать как аллюзию на методы английской педагогики. Именно в английской социальной среде приспособление тесно ассоциировалось с прогрессивным развитием.

По сути, дарвинизм обосновывал беспощадную борьбу с прошлым и развязывал руки «новым людям».  Судя по всему, именно это обстоятельство сделало теорию Дарвина столь популярной даже среди тех, кто был далек не только от биологии, но и от науки вообще.  

Олег Носков

Сотрудники Национального медицинского исследовательского центра имени академика Е.Н. Мешалкина провели испытания первого отечественного дискового искусственного сердца на мини-пигах. Было показано, что прибор работает бесперебойно в течение шести часов, не вызывает образования тромбов и разрушения эритроцитов.

Пять лет назад специалисты НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина совместно с Институтом теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН на основе насоса, ранее применявшегося в космосе, начали разрабатывать дисковое искусственное сердце. В 2016 году создание прибора продолжила новосибирская компания «Импульс-проект».

Дисковое сердце представляет собой насос диаметром 4 см и высотой 2 см: пакет дисков, расположенных друг над другом с фиксированным зазором в 0,5 мм. Благодаря специальному электродвигателю диски крутятся, за счет молекулярного трения захватывают кровь и выбрасывают ее обратно в организм. Прибор предназначен для тех случаев, когда пациенты ждут пересадку сердца или имеют временные либо абсолютные противопоказания к такой операции. В редких случаях имплантация искусственного сердца — временный «стимулятор» для восстановления пораженной сердечной мышцы.

«Самое главное в этом устройстве — мотор, который должен работать долго, с повышенной производительностью, не греться и не вызывать повышенное трение. Компания “Импульс-проект” в течение двух лет занималась созданием такого мотора. Первые исследования на стендах подтвердили его качество. Потом мы провели испытание на стенде натуральной крови»,— рассказывает руководитель Центра хирургии аорты и коронарных артерий в Национальном медицинском исследовательском центре им. академика Е.Н. Мешалкина доктор медицинских наук Александр Чернявский.

Использовавшийся стенд с помощью специальных трубочек, зажимов и датчиков моделировал круг кровообращения человека. В качестве материала для испытания была использована донорская кровь: стабильность форменных элементов крови у разных организмов разная, и эксперименты на крови животных дали бы некорректные результаты.

Опыты показали, что дисковый мотор работает с кровью очень бережно и демонстрирует низкий уровень разрушения эритроцитов.

Следующим этапом стали «острые» эксперименты на мини-пигах, предоставленных ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». «Мы хотели посмотреть технологию постановки именно этого вида насоса у животных. Эксперимент длился шесть часов. Это достаточно произвольное время, у нас не было цели максимально продлить срок работы насоса в живом организме (для этого будет проведен “хронический” эксперимент, к которому нужно организовать специальную послеоперационную палалату-клетку с поддерживающим устройством). За шесть часов мы оценили работу устройства в живом организме, протестировали его в разных режимах, оценили, как оно влияет на живую кровь. Опыты показали, что насос функционирует замечательно, разрушения крови подопытных животных не происходит, и образования тромбов мы также не заметили. Это создает предпосылки для внедрения такого прибора в медицинскую практику, — говорит Александр Чернявский. — У нас есть надежда, что мы сможем сильно снизить дозу принимаемых пациентами антикоагулянтов и антиагрегантов (группа веществ, которые либо замедляют процесс свертывания крови, либо препятствуют объединению тромбоцитов, предохраняя таким образом кровеносные сосуды от образования тромбов. — Прим. ред.). Дело в том, что непосредственно самих форменных элементов крови наш насос не касается. На поверхности дисков образуется пленка из плазмы крови, эритроциты цепляются на нее и тем самым перекачиваются. Это теоретическая предпосылка того, что механическое повреждение крови будет минимальным, и мы сможем снизить дозу препаратов, которые разжижают кровь. Однако любая теоретическая предпосылка должна подтвердиться на практике, в эксперименте».

Теперь перед исследователями стоит задача поработать над конструкцией насоса: необходимо уменьшить сопротивление в подшипниках скольжения. Сейчас температура функционирующего насоса достигает без теплоотведения 42 °С. Исследователи хотят уменьшить ее еще на два градуса, чтобы прибор можно было имплантировать пациентам, не опасаясь негативных последствий от эффекта повышения температуры (например, ожога окружающих тканей или свертывания крови). «Мы сейчас подаем заявку на грант фонда “Сколково”, и если ее одобрят, получим дополнительное финансирование в размере около 20-30 миллионов рублей и в течение трех лет сможем закончить доклинические испытания», – комментирует Александр Чернявский.

Кроме того, исследователи хотят усовершенствовать покрытия для насоса, отталкивающие эритроциты и препятствующие тромбообразованию. Над этой задачей в НМИЦ им. академика Е.Н. Мешалкина работают совместно с Институтом сильноточной электроники СО РАН (Томск), в котором есть лаборатория, где занимаются разработкой биологически инертных покрытий.

Диана Хомякова

Фото Алёны Литвиненко