«Универсальная» корова

В числе тем, которые будут обсуждать на международной мультиконференции BGRS-SP 2018 в Новосибирске, - совместный исследовательский проект генетиков ФИЦ «ИЦиГ СО РАН» и Royal Veterinary College (Лондон) по изучению генома коренных пород крупного рогатого скота Российской Федерации.

На сегодня, согласно реестру, утвержденному Министерством сельского хозяйства РФ, на территории России зарегистрировано около 20 пород скота. Девять из них считаются коренными – то есть, возникшими и сформировавшимися в самостоятельную породу в нашей стране. Хотя, как отмечают исследователи, сегодня это деление по породам несколько размыто, потому что хозяйства, занимающиеся разведением скота, закупают как животных, так и генетический материал, руководствуясь своими (обычно экономическими) соображениями, а не стандартами той или иной породы.

В частности, еще с советских времен в нашей стране идет «голштинизация» отечественного молочного скота: большое число доз семени быков голштинской породы (одной из самых популярных в мире) ежегодно завозится к нам и используется для улучшения качеств местного поголовья.

– К сожалению, не всегда ожидания производителей оправдываются, потому что зарубежные селекционеры не учитывают наши климатические условия, особенности кормления и содержания скота, - отметил один из участников проекта, ст. научный сотрудник лаборатории геномики и эволюции млекопитающих ФИЦ «ИЦиГ СО РАН», к.б.н. Николай Юдин.

В результате, генетический потенциал закупленных элитных животных реализуется не в полной мере. Проанализировав геномы 19 отечественных пород по всей территории страны, ученые пришли к выводу, что ряд коренных пород до сих пор сохраняется в достаточно «чистом» виде.

Но еще более значительные результаты дает дальнейшее изучение генома этих пород, многие из которых обладают достаточно ценными и присущими только этой породе чертами. Например, мясо украинской серой коровы отличается высокими вкусовыми качествами, а якутская корова дает молоко повышенной жирности и без проблем выживает зимой при температуре -50 0С.

Все эти свойства обусловлены уникальными вариантами генов, которые и являются предметом исследований. В дальнейшем, используя методы генной инженерии, можно будет тиражировать эмбрионы с нужными генами. Это не только позволит сделать селекцию скота более целенаправленной, но и в разы сократит сроки создания новых пород с выдающимися характеристиками.

Мировая наука уже знает примеры подобного рода: зарубежным ученым удалось перенести ген устойчивости к туберкулезу от одной породы к другой. Работа с собранным генетическим материалом, считают участники проекта, может принести столь же ценные для отечественных селекционеров результаты.

Значение полученных результатов подтверждает и тот факт, что они были опубликованы в престижном научном журнале Heredity, причем иллюстрация к статье была размещена на обложке этого издания.

Наталья Тимакова

Навстречу "Технопрому"

На рабочей встрече в новосибирском Академгородке, организованной Сибирским отделением РАН и Министерством промышленности и торговли Новосибирской области, в присутствии представителей индустрии обсуждались научные и инфраструктурные проекты, которые организаторы планируют демонстрировать на экспозиции Новосибирской области — центральной на форуме. Часть из них фигурировала на недавнем совещании c участием министра науки и высшего образования России Михаила Михайловича Котюкова — Центры генетических и нанотехнологий, СКИФ,  Биоцентр, Междисциплинарный исследовательский комплекс аэрогидродинамики, машиностроения и энергетики.

Директор Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН академик Павел Владимирович Логачёв рассказал о Супер с-тау фабрике, создать которую предполагается в рамках «Академгородка 2.0». «Этот проект является более фундаментальным, чем остальные, — отметил ученый. — Он нацелен на сравнительно узкое направление, в котором может быть совершен прорыв и достигнуто международное лидерство». П. Логачёв пояснил, что речь идет о поиске так называемой «новой физики», исследующей явления за рамками открытых на сегодня законов природы. При периметре ускорительного кольца около 800 метров (у Большого адронного коллайдера, для сравнения, 27 километров) Супер с-тау фабрика сможет продуцировать частицы рекордно малой размерности — 10-20 см.

Говоря о прикладном значении проекта, Павел Логачёв привел пример: «Запуск комплекса по производству интенсивных пучков сильно продвинет российские СВЧ-технологии, в том числе и оборонного назначения». К созданию Супер с-тау фабрики, кроме ИЯФ СО РАН, планируется привлечь другие институты Сибирского отделения: физического, химического, геолого-минералогического профиля, а также промышленные предприятия Новосибирска и Бердска.

Академик подчеркнул, что новая установка потребует около 250 новых рабочих мест, а около 60 % ее компонентов (в денежном исчислении) будет изготовлено на территории региона.

Доктор физико-математических наук Максим Александрович Шишленин из Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН представил проект Сибирского центра высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных (СЦ ВВОД). Инициатива нацелена на преодоление отставания нашей страны в этой области: в мировой ТОП-500 суперкомпьютеров входят только пять российских (и ни одного сибирского), а объем высокопроизводительных вычислений в Сибири составляет лишь 1,5 % от проводимых,  к примеру, в Германии. СЦ ВВОД стартует с мощности в 5 петафлопс, которая к 2024 году должна возрасти впятеро, а в более далекой перспективе выйти на показатель порядка 200 петафлопс. «Проектом уже интересуются резиденты Академпарка, прежде всего — IT-компании», — подчеркнул Максим Шишленин.

Будущий Сибирский центр малотоннажной химии представляла директор Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН доктор физико-математических наук Елена Григорьевна Багрянская. Она подчеркнула, что проект нацелен на выполнение работ полного цикла с выпуском партий лекарственных субстанций (для чего необходима сертификация по стандарту GMP), полимеров и их стабилизаторов, продукции из растительного сырья, реактивов и особо чистых составов, катализаторов и технических жидкостей. «Потребности рынка в настоящее время обострены западными санкциями в отношении ряда российских компаний, заинтересованных в этой номенклатуре, запретом на поставку ряда продуктов в нашу страну, а также курсовой разницей валют», — отметила Елена Багрянская импортозамещающее значение проекта.

Директор Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН доктор технических наук Игорь Николаевич Ельцов подчеркнул стратегическую важность создания в рамках «Академгородка 2.0» Национального междисциплинарного исследовательского центра трудно извлекаемых запасов углеводородов (ТРИЗ). «Добыча углеводородов из традиционных коллекторов катастрофически падает, — констатировал ученый, — и уже в ближайшей перспективе мы рискуем оказаться в очень острой ситуации». Новый источник, баженовская свита, способна дать столько нефти, сколько было добыто за всю историю освоений Западной Сибири, но, по словам Игоря Ельцова, «…для этого требуются новые решения, основанные на новой науке». «Если мы будем повторять решения американской “сланцевой революции “, то сможем извлечь не более 10-15 % запасов баженовской свиты», — считает директор ИНГГ СО РАН. Он отметил необходимость привлечения к проекту ТРИЗ ряда геологических, физических и химических институтов Новосибирска и Томска, а также заинтересованность в нем крупнейших добывающих корпораций и компаний России.

О планах создания Центра исследований минералообразующих систем рассказал директор Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН доктор геолого-минералогических наук Николай Николаевич Крук. «На одной площадке мы хотим разместить линию экспериментальных установок по созданию минеральных структур, оборудование для их обработки и аналитические приборы, чтобы изучать свойства полученных материалов на микро- и наноуровне». Новый центр, по словам ученого, должен стать  полезным и для поисковой геологии, давая «…выход на новые методики поиска месторождений рудных ископаемых, в том числе нетрадиционных». Николай Крук отметил двоякую интегрированность проектируемой структуры в «Академгородок 2.0»: с одной стороны, проект неосуществим без поддержки других институтов СО РАН, с другой — новые кристаллические структуры заведомо будут востребованы на СКИФ, Супер с-тау фабрике и других объектах.

Директор Института лазерной физики СО РАН член-корреспондент РАН Алексей Владимирович Тайченачев представил группу из пяти проектов по созданию новых научных и инжиниринговых центров в областях экстремальной фотоники и лазерно-плазменных технологий, магнитно-резонансной томографии и спектроскопии, оптических информационных технологий и прикладной фотоники, порошковых технологий и  приборостроения.

«Эти инициативы объединяет то, что они нацелены на создание и развитие критических технологий, имеющих, в том числе, большое оборонное значение», — отметил Алексей Тайченачев.

Говоря об участии в «Технопроме-2018», глава Минпромторга Новосибирской области Николай Николаевич Симонов отметил: «Желательно, чтобы проекты представляли и отстаивали, наряду с научными институтами, заинтересованные промышленные предприятия». Министр объяснил, что кроме площадки региона проекты «Академгородка 2.0» могут и должны присутствовать на экспозициях СО РАН и отдельных организаций-участников форума. Николай Симонов также посоветовал проектантам строить свои презентации для гостей «Технопрома» по принципу «чем выше статус аудитории, тем лаконичнее ». Главный ученый секретарь Сибирского отделения член-корреспондент РАН Дмитрий Маркович Маркович отметил, что оставшиеся до форума три недели — достаточный срок для того, чтобы на высоком уровне подготовить экспозиции и выступления.

Знаковый сезон

Из пяти площадок, на которых в рамках КПНИ осуществляются эколого-географические сортоиспытания картофеля, наш регион в этом году оказался самым экстремальным. Как ни странно, но для наших селекционеров в том есть свои плюсы. Напомним, что в государственной программе по развитию картофелеводства принимает непосредственное участие Сибирский научно-исследовательский институт растениеводства и селекции (СибНИИРС – филиал ФИЦ «ИЦиГ СО РАН»), где ежегодно в начале августа проводится День поля – специальное мероприятие, приуроченное к объеденной научной конференции по проблемам селекции и семеноводства. Результаты сортоиспытаний должны иметь важные последствия в плане принятия дальнейших решений, связанных с государственной поддержкой отечественного картофелеводства. Сибирская площадка – одна из знаковых. А нынешний сезон в НСО выдался настолько «знаковым», что резко обнажил как слабые, так и сильные стороны отечественных сортов.

Погодные условия в этом году выдались у нас настолько сложными, что вызывали изумление даже у видавших виды селекционеров с большим стажем работы. Небывало холодный май вынудил новосибирских растениеводов отложить посадки картофеля до конца первой декады июня. Затем последовала сильная жара, чередующаяся мощными ливнями. Погода как будто решила поиздеваться над людьми. «За все мои сорок лет работы это первый раз так было», - призналась Анна Сафонова, старший научный сотрудник СибНИИРС и автор нескольких известных сортов картофеля. По её словам, из-за того, что после посадки картофеля установилась жара, многие сорта в этом году сильно поражены вирусными болезнями. Еще одним результатом нынешних аномальных условий стало растрескивание клубней, наблюдаемое почти у всех сортов. Также отмечалось «усыхание» и опадение цвета. У некоторых ранних образцов к началу августа вообще не оказалось завязей. Кроме того, было достаточно много выпадов, что совсем не типично для нормального года.

Конечно, за шестьдесят дней от начала посадки ждать полноценных товарных клубней даже у очень ранних сортов не приходится. Кроме того, как заметила Анна Сафонова, всходы появились слишком поздно и неравномерно. Тем не менее, сравнение 64-х сортов дало возможность оценить достоинства и недостатки каждого из них. Различия бросались в глаза. Если одни сорта стремительно увядали под натиском вирусов, другие показывали совершенно здоровый вид. Важно учитывать, что сортоиспытание не предполагает каких-то специальных мероприятий по борьбе с болезнями. Поэтому всё происходит, «как в природе», то есть растения борются с напастью самостоятельно, без помощи человека.

Что в итоге мы увидели.

«Особенно сильно почему-то пострадали северные сорта – это томская селекция и селекция мурманская. Мы получили два образца. Один из них я вообще выбросила – два года была мелочь. А сорт «Северянин», который они хотели районировать, у нас вообще никак не идет. На нем сильно сказываются наши перепады температур. Из трех повторений у него только один куст нормальный. Остальное - всё вирусное», - отметила Анна Сафонова.

Сорта, выведенные в Татарстане, также не отличились высокой устойчивостью к болезням. Хотя эксперты отнеслись к этому факту с пониманием, учитывая, что это были только первые шаги тамошних селекционеров. Аномалия также сказалась и на известных сортах, которые до этого вели себя прекрасно, а потому считались достаточно надежным. Однако нынешний сибирский «экстрим» наглядно показал, что не все готовы выдержать столь суровое испытание на высокую оценку.

Анна Сафонова, старший научный сотрудник СибНИИРС и автор нескольких известных сортов картофеля, признает, что в этом году испытания проходили в крайне сложных погодных условиях На этом фоне контрастно смотрелись сорта уральской селекции. Анна Сафонова не скрывала своего восхищения. Так, например, сорт «Люкс» по ботве – «просто красавец». Клубни также были достаточно крупными, хоть и немного растрескавшимися (аномалия всё-таки дала о себе знать). Также хорошо смотрелся сорт «Браво», который сибирские селекционеры намерены использовать в последующей гибридизации. В целом уральская селекция показала себя с лучшей стороны. Это единодушно признали все эксперты, присутствовавшие на Дне поля. Не исключено, что уральские специалисты умеют получать очень здоровый посадочный материал, то есть достаточно ответственно относятся к своему делу. Возможно поэтому все «уральцы» так хорошо выглядят на испытательном участке.

Что касается новосибирской селекции, то она также выглядела достойно. Известный сорт «Лина» (СибНИИРС) смотрелся очень хорошо – как «снаружи», так и «изнутри». Ботва была сочно-зеленой, клубни также неплохие. Интересно, что знаменитые голландские сорта, которые занимают на наших фермерских плантациях внушительные площади, здесь нисколько не превосходили «Лину», а некоторые вообще выглядели блекло. Было очевидно, что устойчивость нашего сорта вполне соответствует заявленным характеристикам.

Как разъяснил ведущий сотрудник СибНИИРС Николай Полухин, сорт «Лина» был создан в 1989 году как комплексно устойчивый сорт, то есть устойчивый абсолютно ко всему. Именно по этой причине он по сию пору пользуется большой популярностью в Приморье, где из-за повышенной влажности растения очень сильно болеет.

Иными словами, «Лина» в состоянии конкурировать с известными голландскими сортами (что наглядно продемонстрировало проведенное сортоиспытание).

Хорошо себя показали и кемеровчане. Сорт «Тулеевский» (названный так в честь бывшего губернатора Кемеровской области Амана Тулеева) дает прекрасный урожай и достаточно устойчив к болезням. На испытательном участке он не уступал в этом отношении некоторым уральцам. По словам Анны Сафоновой, наши дачники обожают этот сорт за ровные клубни и мелкие глазки.  В этом экстремальном году он оказался несколько мелковат, хотя в нормальные годы он всегда пышный и здоровый. Недаром он распространен в двадцати двух областях нашей страны.

Какие выводы напрашиваются после обзора этой панорамы сортов? Первый вывод: отечественные селекционеры способны работать на мировом уровне. Другое дело – развитие самой отрасли, а это, в свою очередь, упирается в политику и в экономику. Чтобы вытеснить с наших полей иностранцев, еще недостаточно вывести замечательный сорт. Необходимо создать мощнейшую инфраструктуру, связанную с производством в нужных количествах здорового посадочного материала и его грамотным продвижением на рынке. Разумеется, участники  программы прекрасно понимают эти вещи, но пока указанный аспект не выходит на первый план при обсуждении проблем отечественного картофелеводства. Очевидно, предполагается, что пакет предложений для бизнеса полностью сформируется после окончания сортоиспытаний.

Второй вывод касается любителей, усилиями которых наша страна почти на 70-80% обеспечивает себя картофелем. Становится совершенно очевидным, что использование ими совершенно здорового посадочного материала является прекрасной страховкой от плохих урожаев, особенно в такие экстремальные годы, как нынешний. Надежные сорта, как мы убедились, у нас в стране имеются. Осталось приучить «частников» к регулярному обновлению семенного картофеля. Для чего, как мы понимаем, должны привлекаться наши научно-исследовательские учреждения и селекционные центры. СибНИИРС, кстати, давно ведет такую работу и намерен поступательно увеличивать предложение населению обеззараженных семян.

Олег Носков

Выправить паспорт

Уже почти два месяца идет разработка национального проекта “Наука”, который до 1 октября текущего года должен быть представлен в Совет при Президенте РФ по стратегическому развитию и приоритетным проектам. О том, как продвигаются дела, широкой общественности почти ничего не известно. Завесу таинственности над документом приоткрыл вице-президент РАН Алексей Хохлов. 

- Алексей Ремович, участвует ли РАН в подготовке нацпроекта по науке?

- Да, и очень активно. Вице-премьер Татьяна Голикова, которая курирует в том числе и этот нацпроект, внимательно относится к нашим предложениям. Представителей академии привлекают ко всем обсуждениям: и в Белом доме, и в министерстве, с которым мы работаем совместно. 

- В какой стадии находится разработка документа? Можете ли вы познакомить наших читателей с его содержанием?

- Мы уже выходим на некий согласованный вариант, но, думаю, до его окончательного утверждения с моей стороны было бы неправильно обнародовать какие-то детали. Тем более что некоторые вопросы пока еще находятся в стадии обсуждения, а другие предстоит согласовывать в разных инстанциях. Но скоро все прояснится. Паспорт нацпроекта предполагается принять в середине августа, после чего его основные параметры будут представлены научному сообществу. Следующий этап – составление на основе паспорта “дорожных карт” и подготовка других необходимых материалов, которые войдут в нацпроект. 

- Расскажите хотя бы в общих чертах, что собой представляет нацпроект? 

- Это набор мероприятий, обеспечивающих достижение целей и выполнение задач, сформулированных в указе президента. Целей три: вхождение России в пятерку ведущих стран по приоритетным для нашей страны областям науки, обеспечение привлекательности работы в Российской Федерации для российских и зарубежных ведущих ученых и молодых перспективных исследователей, а также опережающее увеличение внутренних затрат на научные исследования и разработки за счет всех источников по сравнению с ростом валового внутреннего продукта страны. На мой взгляд, вторая цель - создать комфортные условия для работы в нашей стране ведущим и молодым ученым - наиболее важная. 

В указе перечислены пять главных задач, которые необходимо решить, чтобы добиться поставленных целей. Это создание передовой инфраструктуры научных исследований, разработок и инноваций, обновление приборной базы ведущих организаций, формирование научных и научно-образовательных центров мирового уровня, создание современной системы подготовки и профессионального роста научных кадров. 

В паспорте нацпроекта содержатся план действий, направленных на достижение необходимых результатов, целевые показатели по годам, контрольные точки, исполнители. По каждому мероприятию будет назначен ответственный из числа заместителей министра, а со стороны РАН - курирующий вице-президент.

- Кто будет управлять процессом? 

- За выполнение нацпроектов отвечает Правительство РФ. В нашем случае основное руководство будет осуществлять Минобрнауки, при котором создан специальный департамент - проектный офис, который возглавляет Евгения Степанова (до недавнего времени - начальник Управления академического взаимодействия и обеспечения деятельности Научно-координационного совета Федерального агентства научных организаций - прим. ред.). 

- Как проект будет увязан со Стратегией и Госпрограммой научно-технологического развития, Программой фундаментальных научных исследований РФ?

- Его мероприятия, конечно, будут лежать в русле и Стратегии, и Госпрограммы, но при этом носить самостоятельный характер. На нацпроект “Наука” планируется выделить дополнительное финансирование.

- Возникают ли разногласия между сторонами, участвующими в разработке проекта? Какие позиции отстаивает РАН?

- Разумеется, у всех участников есть свои соображения по многим вопросам, и определенные споры случаются. Но дискуссии проходят конструктивно, в доброжелательной обстановке. По всем вопросам удается достичь консенсуса. Поэтому я не вижу смысла отдельно останавливаться на предложениях академии. 

- Татьяна Голикова ранее заявляла, что на обеспечение нацпроекта в ближайшие шесть лет планируется выделить около 540 млрд рублей. Но недавно в газете “Коммерсант” прошла информация о том, что правительство готово выделить почти втрое большую сумму - 1,4 трлн рублей. Можете это прокомментировать?

- Я бы все же советовал слушать официальных представителей правительства. Вообще вариант паспорта нацпроекта, который прокомментирован в “Коммерсанте”, - один из первых прикидочных текстов, к настоящему моменту в паспорте почти все изменилось. Например, поначалу предполагалось “зашить” в нацпроект Программу фундаментальных научных исследований. Однако сейчас есть полное понимание, что она должна входить в Госпрограмму по научно-технологическому развитию, поскольку нацпроект “Наука”, связанный не с базовым, а с дополнительным финансированием, решает самостоятельные задачи, направленные на достижение целей, которые поставлены в президентском указе. 

Надежда Волчкова

Современная селекция невозможна без генетики

2-3 августа 2018 года в ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» проходит «День поля», который проводится в рамках КПНИ ФАНО России «Развитие селекции и семеноводства картофеля», и научная конференция «Теоретические основы и прикладные исследования в селекции и семеноводстве картофеля».

Эти мероприятия проводятся третий год подряд и успели стать хорошей традицией, собирающей селекционеров со всей страны. В этом году в них приняли участие представители 42 организаций, как научных, так и из сферы частного бизнеса, из тринадцати регионов России.

На открытии конференции научный руководитель ФИЦ «ИЦиГ СО РАН», академик РАН Николай Колчанов отметил:

– Очевидно, что без сочетания современных генетических технологий с методами классической селекции будет крайне сложно решить задачи, поставленные подпрограммой по развитию отечественного картофелеводства. Хорошо, что это понимают все участники ее реализации. Более того, в этом году мы видим у руководства страны рост внимания к генетике, о чем говорится и в нескольких указах президента РФ.

В программу конференции вошло более двадцати докладов, посвященных разным проблемам и задачам в селекции картофеля, от общих (поиск перспективных генов-мишеней для селекции, методы «прямой» и «обратной» генетики и т.д.) до более конкретных (состояние генофонда картофеля в условиях Крайнего Севера, новые препараты для биозащиты урожая и др.).

По сложившемуся за эти годы сценарию, вместе с конференцией прошел и «День поля», в рамках которого ее участники выехали на опытные поля СибНИИРС По сложившемуся за эти годы сценарию вместе с конференцией прошел и «День поля», в рамках которого его участники выехали на опытные поля СибНИИРС (филиал ФИЦ «ИЦиГ СО РАН»), где прошла демонстрация результатов эколого-географических испытаний сортов и перспективных гибридов картофеля российской селекции. Мы помним, что этот год отметился небывало холодным маем и достаточно засушливой первой половиной лета. И было очень показательно, как повели себя разные сорта в этих неблагоприятных климатических условиях.

– Результаты испытаний, которые проходили в течение трех лет на пяти площадках от Санкт-Петербурга и Москвы до Урала и Сибири и в разные по погодным условиям года, показали, что у наших селекционеров есть очень хороший потенциал, – рассказала помощник министра науки и высшего образования Екатерина Журавлева.

Всего для участия в испытаниях было отобрано 64 сорта российской селекции, часть из них проходили также промышленные испытания на полях агропромышленных организаций. И сегодня со стороны аграриев есть обоснованный интерес к целому ряду сортов, по своим показателям не уступающим распространенным на нашем рынке импортным. В их числе – уральский «Люкс» и сорта, созданные в СибНИИРС, «Сафо» и «Юна».

Также Екатерина Васильевна подчеркнула важность того, что на конференции сделан акцент именно на генетические исследования:

– Это то, о чем мы говорили «на старте», три года назад, и сегодня мы уже видим, что работы по селекции картофеля ведутся с привлечением самых передовых решений, включая геномное редактирование, и современных технологий получения семенного материала.

Трехлетний цикл испытаний завершился. Его итоги теперь - предмет для анализа как ученых, так и аграриев. Но работа в рамках подпрограммы продолжается, и в следующем году стартует новый цикл, в который будут включены и те сорта, что были созданы нашими селекционерами за последние пару лет.

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

 

Экобензин из соломы и древесины

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автомобилей в России постоянно растут и составляют уже 14 миллионов тонн в год. Поэтому ученые стремятся не только найти способы повышения эффективности топливных смесей, но и исключить выбросы токсичных газов.

Сотрудники лаборатории каталитических процессов переработки возобновляемого сырья Института катализа имени Борескова СО РАН решили использовать для этих целей производные фурфурола.

- Это вещество получают при смешивании сельскохозяйственных и лесоперерабатывающих отходов с серной кислотой, - сообщает официальное издание СО РАН "Наука в Сибири". - Небольшая доля фурфурола содержится в сахаре, меде и некоторых других продуктах.

В ходе экспериментов химикам удалось выделить два особо перспективных соединения, отличающихся от обычных бензиновых добавок низким выбросом токсинов.

В настоящее время ученые изучают влияние производных фурфурола на основные и эксплуатационные свойства автомобильного бензина. Химики уверяют, что в будущем в продажу поступит экологичная высокооктановая добавка, полученная из простой соломы.

Свеча Фарадея

Такие события можно считать счастливыми исключениями – когда человек, не имевший университетского образования, оставлял заметный след в науке. Голландский галантерейщик Антони ван Левенгук, не знавший ни латыни, ни греческого, ни английского, открыл людям мир микроорганизмов. Самоучка Майкл Фарадей, не знавший математики, стал знаменитым физиком, открывшим новую волнующую область исследований.

Сама судьба как будто поставила над Фарадеем эксперимент, дав ему таланты, но обделив самым важным условием для вхождения в круг влиятельных людей – знатным происхождением. Будущий гениальный ученый принадлежал к низшим слоям общества, и это обстоятельство неоднократно создавало серьезные препятствия для научной карьеры. Биография Фарадея содержит немало унизительных эпизодов, когда, например, талантливейшему экспериментатору было запрещено сидеть за одним столом с важными персонами. В сословной Англии простолюдину было не так-то легко общаться на равных с представителями элиты, куда входила немалая часть известных ученых. И нужно было сильно постараться, чтобы человеку незнатного происхождения, да еще и не имевшего систематического образования, завоевать безусловный авторитет и стать для них «своим».

К счастью, в Англии оценивали вклад в науку не по наличию дипломов и степеней, а по реальным результатам работы. Что касается Фарадея, то он был неутомимым трудягой-исследователем, и благодаря своему упорству ему удалось войти в научное сообщество. В детстве он почти не посещал школы и вынужден был трудиться с ранних лет. Тогда еще никто не подозревал, какая судьба ждет сына обычного кузнеца. В подростковом возрасте Фарадей стал учеником переплетчика книг при одной книжной лавке, где он работал разносчиком литературы. Это обстоятельство не прошло для него бесследно. Однажды ему на глаза попался том «Британской энциклопедии», забытый одним из покупателей. Считается, что чтение этой книги пробудило у юного Фарадея неподдельный интерес к науке. Во всяком случае, примерно с четырнадцати лет он стал усиленно заниматься самообразованием.  

По его собственному признанию, несмотря на развитое воображение, он еще в юности стремился доверять исключительно фактам. В одном из своих писем Фарадей признается, что именно доверие к фактам его и «спасло». По своему характеру он был чистый эмпирик, с увлечением ставя всевозможные опыты, в том числе для проверки чьих-то утверждений. Этим занятиям Фарадей посвящал время, еще будучи мальчишкой, знакомясь таким путем с физикой и химией.

Увлечение было столь сильным, что на химические реактивы ему приходилось тратить последние гроши, с трудом зарабатываемые случайным образом. Столь же сильной была у него и тяга к знаниям. После посещения одной платной научной лекции он даже смастерил собственную гальваническую батарею в задней комнате магазина. Эта батарея также использовалась им для опытов с химическими веществами.

Чуть позже Фарадею удалось получить работу у знаменитого английского химика Гемфри Дэви, который общался с немецкими романтиками и разделял их взгляды на единство природы. Благодаря его протекции, Фарадей смог получить скромную должность ассистента химической лаборатории Королевского института. Так перед ним открылась дверь в научный мир. Путь его на этом поприще был весьма тернист, и тем не менее великого самоучку ждала заслуженная мировая слава (Фарадей стал не только членом Королевского общества в Англии, но также и почетным членом Петербургской академии наук).

Надо полагать, Фарадей разделял те же романтические взгляды на природу, что и его именитый покровитель. Возможно, именно этот романтический настрой подвигал его к неустанной научной работе. Когда в 1820 году обнаружилось, что электричество создает магнитное поле, Фарадей из романтических побуждений решил добиться обратного, то есть при помощи магнитного поля привести в движение электрический ток. Он был уверен, что все силы в природе взаимопревращаемы, и пытался подтвердить это опытным путем (на что ему потребовалось не меньше года). В этом сказывался дух исследователя-романтика, для которого стремление к раскрытию тайн природы было намного важнее статусов и привилегий.

Парадоксально, но незнание математики помогло Фарадею взглянуть на природу электричества, что называется, свежим взглядом Парадоксально, но незнание математики помогло Фарадею взглянуть на природу электричества, что называется, свежим взглядом. Для него практически ничего не значила математическая составляющая теории Ньютона, благодаря чему он по-новому осмыслил суть электромагнетизма, не замыкаясь на тех истинах, что принято связывать с классической механикой. Иначе говоря, Фарадей был в состоянии предложить совершенно радикальную концепцию. На его взгляд, электромагнетизм должен предполагать существование особой среды. Вопрос только в том, что это была за среда? Если рассуждать строго «по Ньютону», то она должна состоять из маленьких частиц, подчиняющихся законам движения классической механики. Однако Фарадея такой ответ не устраивал. На его взгляд, электромагнитная среда не могла состоять из обычного вещества. В 1845 году он ввел новый термин, который мы сегодня к ней применяем – «поле».

Поле, в трактовке Фарадея, формируется силовыми линиями, заполняющими пространство. Они как раз и обуславливают электрические и магнитные взаимодействия. Поле - это то, что нас окружает, что постоянно на нас действует, но мы никогда не видим его непосредственно. В то же время в нем нет ничего сверхъестественного. В отличие от ньютоновской гравитации, поле не преодолевает пространство чудесным образом, чтобы вызвать притяжение металлических предметов. Кроме того, в отличие от той же гравитации (в классическом толковании) электромагниту требуется определенное время, чтобы выявить свое воздействие на предмет. Воздействие распространяется через поле подобно плесканию волн на воде. Именно эта логика волн была применена к электрическим силам.

Выдвинутая Фарадеем концепция сразу же вызвала нарекания со стороны скептиков. Скептики, конечно же, потребовали от него формул, чего он, не зная математики, предложить не мог. Однако случилось так, что его идеи вдохновили молодых математиков той поры. Одним из них был шотландец Джеймс Максвелл, который попытался интуитивные озарения Фарадея превратить в уравнения.

В итоге появилось математическое описание электромагнитного поля. Максвелла принято считать основоположником классической электродинамики и автором самого понятия «электромагнитное поле». Но все же не стоит забывать и о его предшественнике, чьи интуитивные озарения, совмещенные с экспериментами, послужили стимулом для целого поколения исследователей.  

Примечательно, что сам Фарадей был абсолютно лишен высокомерия. У него не было ни стремления к почестям, ни жажды богатства. Он мог неплохо подзаработать на своих открытиях, однако не придавал этому никакого значения. Мало того, он даже отказывался от высоких пенсий. То же самое касалось и почетных должностей. Уже находясь в зените славы, он отверг предложение стать президентом Королевского общества. Свой отказ он мотивировал так: «Я хочу остаться до конца жизни просто Майклом Фарадеем, и позвольте мне вам сказать, что если бы я принял честь, которою меня удостаивает Королевское общество, я не смог бы более года ручаться за непорочность своей души».

Олег Носков

Эффективный способ выжить

Примерно 80% значительных цунами в истории были вызваны землетрясениями, но возможны и другие источники: вулканы, подводные обвалы, метеорологические источники, метеориты и так далее. Исследователь Центра по исследованию цунами при Национальной океанической и атмосферной администрации в Сиэтле (США) Василий Титов рассказал корреспонденту «Чердака» о том, что ученые знают о возникновении цунами, как ведут их мониторинг и что изменилось в науке о цунами после разрушительного цунами 2004 года в Индийском океане.

[Ch.]: Василий, чего мы пока не знаем о природе цунами?

[ВТ]: Мы еще довольно много не знаем. Самое важное — процесс возникновения цунами, тут вообще остается очень много вопросов. Это во многом связано с проблемами в сейсмологической и тектонической науке, так как большинство цунами возникают после больших подводных землетрясений. Процесс возникновения и развития землетрясения еще во многом не изучен, несмотря на более чем столетнюю историю сейсмических инструментальных наблюдений. Самая яркая иллюстрация этой проблемы — мы до сих пор не можем предсказывать землетрясения.

Каким образом землетрясение образует цунами — это дополнительная проблема. Хотя общая теория генерации цунами землетрясениями, как резкой деформации морского дна, существует давно и, в общем, согласуется с наблюдениями, большие неопределенности остаются.

Почему равные по силе землетрясения могут генерировать очень разные проявления цунами? Почему некоторые слабые землетрясения возбуждают очень сильные волны? Это только некоторые неразрешенные вопросы. Есть немногочисленные очень невнятные описания процесса с кораблей, которые оказались в районе подводных землетрясений. Существует некоторое количество инструментальных данных из районов землетрясений. Но сведений очень мало, поэтому много вопросов остается.

Яркий пример — цунами в результате извержения вулкана Кракатау в Индонезии в 1883 году с десятками тысяч погибших. Каким конкретно образом было сгенерировано цунами при Кракатау, достоверно так и неизвестно, хотя есть многочисленные теории.

[Ch.]: Что про цунами все-таки известно хорошо, а что — ну совсем так себе?

[ВТ]: Скажем, процесс развития цунами после генерации — это более изученный предмет, просто потому, что накопилось существенно больше наблюдений. Но и здесь довольно много вопросов, которые нужно изучать, чтобы можно было делать точные предсказания. Процесс набегания цунами на берег — довольно сложный нелинейный процесс, который очень трудно моделировать и практически невозможно воспроизвести в лаборатории из-за большого масштаба волны (Его все же воспроизводят в лаборатории, см."Море волнуется раз" — прим. ред.) А этот процесс критический для инженерной оценки цунами-безопасности и для оперативного прогноза. Процесс распространения цунами также имеет свои загадки. Например, почти все модели предсказывают более быстрое распространение волны, чем фиксируют приборы. Хотя ошибка небольшая, она накапливается при больших расстояниях распространения и становится критической для оповещения населения. Пока непонятно, почему это происходит.

 [Ch.]: Есть ли прогресс в изучении цунами?

Процесс возникновения и развития землетрясения еще во многом не изучен [ВТ]: Качественный скачок в понимании процессов генерации и распространения цунами произошел благодаря принципиально новым измерениям цунами в глубоководной зоне, которые стали доступны в конце 1980-х годов. Сейчас программа непрерывного мониторинга глубоководных измерений в реальном времени — основа системы предупреждения и предсказания цунами. Такие измерения дают наиболее точную и беспристрастную картину развития цунами. Береговые станции измерения волновых амплитуд — исторически первые инструменты для мониторинга и предупреждения цунами — остаются важной компонентой системы мониторинга. Не менее важны сейсмические наблюдения, так как они обеспечивают наиболее быстрое определение сейсмических очагов цунами. Мониторинг цунами из космоса пока является недостижимым идеалом — это оказалось очень трудной задачей, но подвижки есть и здесь. Данные GNSS (спутниковая геолокация с помощью GPS, ГЛОНАСС и других систем) начали использоваться для быстрой оценки цунамиопасности землетрясения, но эти разработки пока в стадии тестирования.

[Ch.]: Насколько ученые продвинулись после цунами в Индийском океане 2004 года?

[ВТ]: Цунами 2004 года, конечно, стало водоразделом и в науке о цунами, и в практическом применении разработок в системах предупреждения. Такая катастрофа наглядно показала масштаб проблемы и ее глобальный характер. До 2004 года системы предупреждения работали только в Тихом океане. Теперь практически все акватории океана, потенциально подверженные опасности цунами, покрываются какой-либо системой предупреждения и системами непрерывного мониторинга. Сегодня ученым доступен непрерывный поток новых данных, что привело к революции в понимании многих вопросов о цунами.

Кроме того, до 2004 года мало кто из неспециалистов понимал, что такое цунами. С тех пор слово «цунами» прочно вошло в лексикон людей. И этот результат важнее, чем может показаться на первый взгляд. Даже если мы не живем на берегу моря, многие посещают океанские побережья во время отпуска. Знания про цунами могут спасти больше жизней, чем самая совершенная система предупреждения, а неосведомленность может быть смертельной. Люди, оказавшиеся в 2004 году в зоне цунами, не понимали, что происходит, и не знали, что делать. Одних только граждан Швеции тогда погибло больше, чем в любое другое единовременное событие со времен битвы при Полтаве в 1709 году. Цунами в Индийском океане стало самой смертельной природной катастрофой в истории Швеции! Поэтому знания — это не только сила, но и очень эффективный способ выжить.

Кадры для биоинжиниринга

27 июля 2018 года министр науки и высшего образования РФ Михаил Котюков провел в Новосибирске совещание, посвященное выполнению поручений главы государства по развитию научного центра (что в свою очередь является частью стратегической программы развития страны, сформулированной в майских указах Президента РФ в этом году).

Напомним, что одной из главных составляющих программы является проект Национального центра генетических технологий на базе ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». Он, в частности, предполагает строительство второй очереди SPF-вивария, а также нового корпуса в филиале ФИЦ «ИЦиГ СО РАН» – Сибирском НИИ растениеводства и семеноводства. Общая стоимость работ предварительно оценена в 21 млрд руб., строительство планируется завершить к началу 2026 года.

В работе совещания приняли участие врио директора ФИЦ «ИЦиГ СО РАН» Сергей Лаврюшев и научный руководитель ФИЦ, академик РАН Николай Колчанов. Они подняли ряд важных вопросов, касающихся реализации этого масштабного проекта. В частности, академик Колчанов предложил создать на базе Новосибирского государственного университета факультет биоинженерии. Он позволил бы готовить специалистов не только для будущего Центра, но и для научных институтов Академгородка, укреплять связь между генетиками и представителями других наук: химией, математикой, информационными технологиями и т.д.

Это предложение нашло поддержку не только у ректора НГУ Михаила Федорука (с которым уже были проведены предварительные переговоры), но и у Михаила Котюкова.

На сегодня, помимо получения согласия заинтересованных сторон, руководством ИЦиГ СО РАН вместе с НГУ проделана определенная подготовительная работа: в поселке Краснообск подобраны два здания общей площадью 19 тыс. кв. м, которые можно было бы передать университету для размещения там нового факультета. На первом этапе работы факультет должен выпускать 250-300 магистрантов в год. Далее предполагается расширить подготовку в рамках бакалавриата до тысячи специалистов. Это позволит ему стать одним из ведущих центров по подготовке соответствующих кадров в масштабах страны. Тем более, что биотехнологии являются одной из главных движущих сил Четвертой промышленной революции. И мы видим постоянно растущую потребность в научных работниках этого профиля.

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

 

Излечим полностью

Ежегодно острые вирусные гепатиты уносят почти полтора миллиона жизней — больше, чем ВИЧ-инфекция, малярия и туберкулез. Во Всемирный день борьбы с гепатитом РИА Новости вместе с экспертами разбирается, чем опасна эта инфекция, и правда ли, что от нее теперь можно вылечиться.

Древняя болезнь

Вирус гепатита В перешел от обезьяны к человеку около ста тысяч лет назад. Выйдя из Африки шестьдесят тысяч лет назад, кроманьонцы распространили его по всему миру. К таким выводам пришли немецкие и бразильские исследователи, проанализировав геномы обезьяньего и человеческого вирусов гепатита В.

Их коллеги из Института изучения истории человечества Макса Планка в Йене полагают, что первое заражение человека произошло значительно позже — около семи тысяч лет назад. А британские ученые настаивают на еще более поздней датировке — от 4500 до 800 лет назад.

При этом древнейшую вирусную ДНК гепатита В выделили из мумии XVI века, и она очень похожа на геном современного вируса, что само по себе странно. За пятьсот лет должны были произойти изменения.

Судя по многочисленным и противоречивым данным о происхождении вирусного гепатита, к согласию ученые придут не скоро. Пока ясно одно — несколько тысяч лет назад вирусный гепатит был столь же распространен, как и сегодня.

Как болеют россияне

По оценкам ВОЗ, на Земле сейчас около 350 миллионов человек болеют тем или иным видом вирусного гепатита. В основном речь идет о гепатите В (257 миллионов) и С (71 миллион). Причем около 80 процентов инфицированных не догадываются, что они — носители опасного вируса. Больше всего новых заражений регистрируется в странах Африки и Юго-Восточной Азии.

"В России четыре-пять процентов взрослого населения болеют вирусным гепатитом В, два-пять процентов — гепатитом С. Это, конечно, не самые низкие показатели по миру, и в целом вирусный гепатит остается проблемой. Но что касается острого гепатита В, то мы тут на уровне передовых стран. И этого добились в последние 15-20 лет, когда появилась возможность привиться от этого заболевания", — рассказывает РИА Новости Галина Кожевникова, заведующая кафедрой инфекционных болезней медицинского института РУДН.

Структура вируса гепатита В По словам Чавдара Павлова, профессора ПМГМУ имени И. М. Сеченова, в стране вирусный гепатит В уже стал управляемой инфекцией. Риск заражения при медицинских манипуляциях сведен к минимуму, вакцина, основанная на белке, а не на инфекционном материале, и хорошо переносимая людьми, внесена в Национальный календарь прививок и абсолютно бесплатна.

Два гепатита одним лекарством

"Вирусный гепатит В протекает в острой форме, но возможен переход к хроническому течению заболевания. То есть при лечении желтуха проходит, пациент выздоравливает, однако вирус в организме остается. Он живет в клетках печени. Таких пациентов надо постоянно проверять, потому что у них высок риск развития первичного рака печени и цирроза. От гепатита В сейчас есть противовирусная терапия — препараты, действующие на сам вирус. Пока о полном излечении сложно говорить, потому что добраться до вирусов в клетках печени мы не можем, но предотвратить эти тяжелые исходы реально", — объясняет Кожевникова.

Впрочем, по сообщениям Российского научного фонда, в ближайшие несколько лет на рынке могут появиться лекарства, способные полностью излечивать от вирусного гепатита В.

Российские ученые первыми в мире разработали группу лекарственных препаратов, разрушающих вирус внутри клеток печени. Доклинические испытания на животных начнутся уже в следующем году.

Вероятно, это лекарство поможет и от гепатита дельта (D) — вируса-сателлита, которым заражаются инфицированные гепатитом В. Вирус-паразит кодирует всего один антиген (белок) и потому не может построить полноценную вирусную частичку — вирион. Для этого он использует белки оболочки вируса гепатита B.

Всего в мире около 15 миллионов человек инфицированы гепатитом дельта. Чавдар Павлов отмечает, что в России случаи коинфекции (одновременного заражения вирусами гепатита В и дельта) и суперинфекции (инфицирования гепатитом D пациентов с хроническим гепатитом В) фиксируются в основном на Кавказе — в частности, в Дагестане.

Ласковый убийца обезврежен

"Настоящая проблема — это гепатит С. Вакцины от него не существует, а основной путь передачи — употребление внутривенных наркотиков. Очень высокая заболеваемость была с 2000 по 2010 год. Восемьдесят процентов пациентов, которых выявляли тогда, — молодые люди в возрасте 18-25 лет, употребляющие внутривенные наркотики (сейчас этот показатель чуть ниже). Большинство из них в настоящее время больны хроническим гепатитом С", — рассказывает Кожевникова.

Гепатит С — самый неприятный из всех вирусных гепатитов, так как острое течение болезни проходит практически бессимптомно. А при первых признаках недомогания — температура, тошнота, рвота, боли в мышцах — его можно спутать с обычным гриппом. Часто пациенты обращаются за медицинской помощью, когда болезнь уже запущена. Вирус гепатита С часто приводит к циррозу и раку печени, что в большинстве случаев заканчивается летальным исходом.

Вирусные гепатиты В и С "Вакцины нет, ее сложно разработать. Вирус гепатита С ускользает от иммунологической защиты, внутри организма он меняет свои свойства. Те антитела, которые вырабатывала иммунная система три года назад, уже не действуют на новый, чуть измененный вирус. Но с гепатитом С очень хорошая история развития фармакологии. Сейчас мы совершенно точно можем говорить, что он излечим полностью. Разработаны и внедрены препараты так называемого прямого противовирусного действия. Они действуют на определенные структуры вируса, блокируют их и не позволяют ему размножаться", — резюмирует эксперт.

Специалисты предупреждают, что лучше свести риск заболевания этими опасными инфекциями к минимуму: вовремя вакцинироваться, предохраняться и с осторожностью относиться к пирсингу и татуировкам.

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS