СО РАН развивает сотрудничество с Тайванем

В новосибирском Академгородке прошли переговоры руководства Сибирского отделения РАН и делегации Министерства науки и технологий Китайской Республики (Тайвань).

Заместитель председателя СО РАН академик Василий Михайлович Фомин обозначил обновленные позиции российской стороны: «Сегодня наша Академия наук выполняет, прежде всего, экспертную функцию во всех отраслях исследований, включая медицинскую и аграрную. В ходе реформы состав членов Сибирского отделения вырос фактически вдвое». При этом ученый отметил: «Академия способна на большее, чем даже самые ответственные экспертизы. Новый президент РАН академик Александр Михайлович Сергеев ставит вопрос об ее участии в крупнейших проектах». Потенциал сотрудничества с крупными научно-технологическими партнерами в Азии зампредседателя СО РАН считает в этом контексте недостаточно оцененным и предлагает, для начала, восстановить обособленное софинансирование совместных конкурсных проектов.

Одной из важнейших областей сотрудничества на переговорах были определены медико-биологические исследования.

«Биомедицина является одним из пяти главных направлений развития страны, утвержденных новым президентом Тайваня госпожой Цай Инвэнь», — отметил заместитель министра науки и технологий островного государства профессор Фон-Чинь Су. Заместитель председателя СО РАН академик Михаил Иванович Воевода рассказал о традиционном для Сибири междисциплинарном подходе: «Еще до реформы у нас были интеграционные проекты, в которых решением одной проблемы сообща занимались институты разного профиля и принадлежности». Актуальными направлениями для коллабораций сегодняшнего дня ученый назвал разработку новых лекарственных препаратов на основе природного сырья Сибири, мониторинг состояния здоровья популяций в связи с изменениями климата, арктическую медицину.

Доктор физико-математических наук Александр Павлович Чупахин из Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН рассказал о большом проекте по мониторингу и математическому моделированию гемодинамики кровообращения головного мозга, который реализуется совместно с рядом институтов Сибирского отделения РАН, Национальным медицинским исследовательским  центром им. ак. Е.Н. Мешалкина и другими организациями. На Тайване аналогичными исследованиями занята группа профессора Хильберта Хуанга из Университета Чункунг, и сибирские ученые предложили коллегам объединить компетенции. О достижениях в сфере медицины и практического здравоохранения (бифокальных корректирующих линзах, кардиосенсорах, биочипах для быстрой расшифровки ДНК и т.п.) сообщил ученый секретарь Института автоматики и электрометрии СО РАН доктор технических наук Виктор Павлович Корольков. Заместитель директора НИИ физиологии и фундаментальной медицины доктор биологических наук Тамара Геннадьевна Амстиславская (член редколлегии Chinese Journal of Physiology) предложила темой совместного проекта на 2018—2020 годы разработку методик ранней диагностики нейродегенеративных заболеваний с применением наножидкостных чипов.

«Сотрудничество сибирских ученых с тайваньскими коллегами ведется с 1993 года, — напомнил секретарь комиссии по сотрудничеству СО РАН с Министерством науки и технологий Тайваня доктор технических наук Вадим Аксентьевич Лебига (Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН). — За эти годы Национальный научный совет этой страны трансформировался в министерство, произошла реформа РАН. Всё это время мы пребываем под большим впечатлением от уровня исследований на Тайване и находим новые научные проблемы для совместного решения».

Как сообщил Вадим Лебига, в 2017 году прошли два крупных российско-тайваньских семинара: по «зеленой энергетике» и «умным» энергосистемам на Байкале, по радиологии и наномедицине — в Тайбее.

Тайваньская делегация посетила Центр коллективного пользования «SPF-виварий» (в составе ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН) и Выставочный центр СО РАН. По итогам переговоров готовится протокол и обновленное Соглашение о сотрудничестве между Сибирским отделением РАН и Министерством науки и технологий Китайской Республики (Тайваня).

Фото Андрея Соболевского

Вырастить «кота в пробирке»

Сохранение вымирающих видов животных – одна из важных для человечества задач, над решением которой работают биологи всего мира. И в этом направлении серьезных результатов удалось добиться генетикам ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН». О том, как достижения репродуктивной биологии и эксперименты новосибирских генетиков могут помочь выживанию редких видов млекопитающих, рассказывает главный научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН, заведующий сектором криоконсервации и репродуктивных технологий, д.б.н. Сергей Амстиславский.

– Стремительная экспансия человека, без преувеличения, оказалась смертельно опасной для наших соседей по планете. Яркая иллюстрация этого – список видов, занесенных в Красную книгу, который, несмотря на все старания защитников природы, неуклонно растет. Причем, для исправления ситуации в отношении многих редких и исчезающих видов млекопитающих надо найти решение сразу нескольких сложнейших задач. Одна из них – получение потомства, обеспечивающего рост популяции вида. Часто сокращение численности популяций редкого вида в природе усугубляется тем, что в неволе животные этого вида размножаются очень плохо. Пробуя разные подходы, ученые разных стран пришли к выводу, что предотвратить исчезновение дикого вида можно лишь, сочетая традиционные способы, такие как сохранение популяций в природе при помощи создания охраняемых территорий и применяя методы репродуктивной биологии. Наиболее известным подходом является искусственное оплодотворение, которое успешно используется и в сельском хозяйстве. Наряду с этим, были созданы технологии не только оплодотворения, но и длительного хранения зародышей и гамет с помощью криоконсервации.

Первые успешные эксперименты с эмбрионами мышей были проведены в двух лабораториях Великобритании в начале 1970-х годов. Кстати, в состав одной из групп исследователей входил Ян Уилмут, который четверть века спустя потряс мир сообщением о рождении первого клонированного млекопитающего — овцы Долли.

Но оставался вопрос – где взять нужное количество самок? Ведь часто речь идет о считанных сотнях, а то и десятках уцелевших представителей вида. А межвидовая трансплантация не подходит: эксперименты показали, что эмбрионы одного вида, искусственно подсаженные к самке другого практически никогда не приживаются.

– Получается – тупик? Или все же выход найти можно?

Хонорик оказался первым гибридом, с помощью которого нашим ученым удалось решить проблему межвидовой трансплантации – Можно, и путь к нему подсказала работа, начатая в Новосибирске еще в 1970-е годы. Тогда, при Институте систематики и экологии животных известные во всем мире биологи-звероводы Дмитрий Владимирович и Юлия Григорьевна Терновские основали ферму, на которой разводили пушных зверей. И не просто разводили – сотрудники биологических институтов Академгородка проводили там исследования. В частности, много работали с европейской норкой. К тому времени отечественные зоологи Терновский и Туманов уже доказали, что этот вид стремительно вытесняется американской норкой и находится под угрозой вымирания. Исследования, которые проходили на ферме Терновских, помогли преодолеть барьер, связанный с межвидовой трансплантацией: оказалось, то, что не работает между видами, возможно обойти с участием гибридов. Сначала Терновские скрестили норку с хорьком, получился хорошо известный звероводам гибрид – хонорик. А затем самкам хонорика мы стали подсаживать эмбрионы как норок, так и хорьков. И в результате самки хонорика успешно приносили потомство, причем, иногда даже в одном помете – детенышей двух разных видов. Относительно недавно этот эксперимент был повторен с мохноногими хомяками. Сначала также были получены межвидовые гибриды при скрещивании хомячков Кэмпбелла и джунгарского. После чего этим гибридам удалось успешно пересаживать эмбрионы от обоих видов участвовавших в гибридизации и получать живое потомство.

– И этот подход можно применять для спасения других вымирающих видов?

– По крайней мере, если речь идет о млекопитающих. Мы получили положительные результаты с куньими и хомячками, а теперь работаем с кошачьими.

– Почему именно с ними?

– У кошачьих весьма непростая ситуация.

Из 36 видов этого семейства кошачьих лишь судьба домашней кошки совершенно не вызывает опасения. Ареал же большинства диких видов кошачьих непрерывно сокращается, и многие из них занесены в Красную книгу. Опять же, кошачьи относятся к животным, которые очень плохо размножаются в неволе, так что зоопарки решить проблему восстановления популяции не в состоянии.

Ну и свою роль сыграло то, что в России есть питомники, в которых существует возможность собирать генетический материал диких кошек в криобанки без вреда для взрослых животных.

Сейчас ученые ИЦиГ работают над созданием гибрида домашней кошки и рыси – И насколько далеко Вы с коллегами продвинулись в этом направлении?

– Это только на словах все выглядит просто, а на практике перед нами встало сразу несколько задач. Прежде всего, надо было научиться получать потомство гибридов домашней кошки и ее сородичей. Это хонорики давно известны, а с кошками ситуация иная. В Новосибирск было доставлено замороженное семя диких видов кошачьих: дальневосточного лесного кота, красной и евразийской рыси. Яйцеклетками домашних кошек поделились ветеринарные клиники города. И вскоре нам удалось получить методом экстракорпорального  оплодотворения (ЭКО) первые гибридные кошачьи эмбрионы, когда в чашке Петри яйцеклетки домашних кошек оплодотворили семенем дальневосточного лесного кота. Конечно, на данном этапе речь идет только об эмбрионах возрастом в несколько дней. Тем не менее, видно, что эти эмбрионы успешно развиваются.

– Вы были первыми, кто получил эмбрионы кошачьих с помощью ЭКО?

– Нет, это не является нашим ноу-хау. Подобную процедуру проделывали неоднократно, и сегодня, образно говоря, «получить кота в пробирке» умеют в ряде лабораторий мира. Но обычно для исследований яйцеклетки домашней кошки оплодотворяли семенем домашнего же кота. И это не решало проблему воспроизведения популяции диких кошачьих. Нам же удалось получать жизнеспособные эмбрионы именно гибрида. И в этом заключается уникальность нашего результата, которым заинтересовались многие, в том числе и зарубежные генетики.

– Я правильно понимаю, что создание гибрида было только первым шагом?

– Правильно. Следующим этапом стал поиск подходящих криопротекторов, которые обеспечивали бы возможность без вреда замораживать и хранить семя дальневосточного лесного кота, красной и евразийской рыси. А этой осенью был получен еще один весомый результат – вместе с коллегами из Института автоматики и электрометрии СО РАН с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света нам удалось успешно проводить мониторинг процессов, которые протекают в эмбрионе в процессе замораживания. Это позволит в будущем успешно замораживать и хранить в криобанке не только семя, но и полученные с помощью ЭКО эмбрионы кошачьих. Теперь в планах – опробовать процесс замораживания на гибридных эмбрионах, полученных путем оплодотворения яйцеклеток домашней кошки семенем диких представителей семейства кошачьих.

– Пока что речь идет об эмбрионах возрастом в несколько дней. А когда можно ожидать появления первых родившихся котят-гибридов?

История черноногого хорька - обнадеживающий пример удачного сотрудничества ученых-биологов и государства для сохранения вида – Это уже несколько не наша область компетенции. Наши возможности ограничены проведением экспериментов в режиме ин витро (в пробирке). А следующие шаги требуют совершенно иной инфраструктуры. Напомню, что в случае с норками и хорьками, речь шла о специальной ферме, где работали специалисты высочайшего класса – я говорю про Терновских и их коллег. Получить потомство гибридов дикой и домашней кошек можно только в аналогичных условиях, которыми наш Институт, по крайней мере на сегодняшний день, не располагает. А если мы говорим о практическом применении этой методики с целью получения гибридов, то уже нужен специализированный кошачий питомник. Причем масштабировать нашу (как и любую другую) методику тоже не так-то и просто – потребуется решать новые задачи, прежде всего, из области ветеринарии, что опять-таки потребует привлечения дополнительных специалистов. Если говорить о мировой практике, то ученые, занимающиеся репродуктивной биологией кошачьих, работают, как правило, также, как и мы, в условиях научных лабораторий, то есть в подавляющем большинстве случаев полученные путем ЭКО эмбрионы кошек до рождения никто не доводит. Каждый «искусственный котенок», рожденный после применения подобных технологий, - это большое событие, даже если говорить не о гибридах. Что касается полученных ин витро гибридов, то пока таких котят не было вообще. Однако за рубежом существуют специализированные питомники, где межвидовых и межродовых гибридов получают путем естественного спаривания между котами диких видов и домашними кошками. И такое направление за рубежом успешно развивается. Вот здесь бы и пригодились репродуктивные технологии, так как из-за этологических и биологических различий «естественным путем» получить потомство между разными видами всегда сложно.

Тем не менее, известные породы кошек с прилитием «дикой крови», такие как бенгал, саванна, сафари, каракет и другие – одни из самых востребованных и популярных. И, соответственно, очень дорогих. Пока что эти породы воспринимаются как трэнд в селекции домашних кошек, но они могли бы стать инструментом сохранения исчезающих видов, если во главу угла поставить именно эту проблему.

Возвращаясь к Вашему вопросу: если говорить о котятах, то это возможно лишь в рамках специализированного проекта на стыке репродуктивной биологии, ветеринарии и фелинологии, реализовать который под силу лишь государству или даже международной коллаборации. И при этом надо понимать, что восстановление поголовья – лишь одна из граней проблемы. Не стоит забывать и о том, что кошачьи (как и многие другие виды) оказались на грани исчезновения во многом из-за сокращения ареалов обитания, браконьерства и нарушения природных биотопов в результате человеческой деятельности. Иначе говоря, надо понимать, куда затем будут передаваться выращенные в питомниках, в том числе и с применением репродуктивных технологий животные, найдется ли для них место, где ни смогут существовать в естественных условиях или приближенных к естественным условиях. И этот вопрос также находится далеко за пределами компетенции ученых – это прерогатива государств и международных природоохранных организаций. А задача ученых – обеспечить их необходимыми инструментами, над чем мы и работаем. Есть, однако, и обнадеживающие примеры удачного сотрудничества ученых-биологов и государства для сохранения вида который был на грани исчезновения – это история черноного хорька (Mustela nigripes) в Северной Америке. Это легендарное животное, встречавшее первых переселенцев и обитавшее в изобилии на просторах американского континента, в XX веке практически исчезло. Случайно обнаруженная колония, состоящая из нескольких особей, была взята под особый контроль и была создана мультидисциплинарная программа, в ходе которой, с активным применением репродуктивных технологий, удалось размножить черноногого хорька и сейчас этот симпатичный зверек уже не вызывает опасений быть причисленным к вымершим видам.

Наталья Тимакова

Прирастать регионами

Российская академия наук (РАН) хочет создать представительства в каждом регионе России, где есть академические институты, и просит Совет Федерации помочь с их организацией. Об этом президент РАН Александр Сергеев заявил во вторник на встрече с членами Совфеда.

Президент РАН отметил, что в результате реформы 2013 года академия "почти потеряла свое влияние на регионы".

"Мы изо всех сил хотим восстановить региональное влияние академии наук. Уже сейчас мы хотим во всех регионах, где представлены институты, завести свои представительства. В идеале в каждом регионе, где есть институты, должны быть небольшие, один, два или три человека, представительства... Если возьмете на заметку этот вопрос, будем очень признательны", - сказал Сергеев.

Он добавил, что с представительствами РАН возникла "курьезная ситуация", когда единственное на сегодняшний день представительство по предложению французской стороны планировалось открыть в Ницце. "Меня сейчас меньше интересует Ницца, меня интересуют наши удаленные регионы... Нам надо смотреть, как в регионах делается наука", - подчеркнул Сергеев.

По его словам, у РАН есть ресурсы для того, чтобы содержать такие представительства и уже есть первые заявки от регионов.

Сергеев отметил, что намерен посетить все регионы России, где есть академические научные институты. "Я обещаю объездить все регионы, в которых у нас представлены академические учреждения, я уже начал ездить, и это очень интересно", - сказал Сергеев.

Астероидная лихорадка

О том, почему не за горами погоня за астероидами и как можно обеспечить астероидную безопасность, мы поговорили с докт. физ.-мат. наук, профессором, членом-корреспондентом РАН, научным руководителем Института астрономии РАН Борисом Шустовым. Беседовала Наталия Демина.

— Вы говорили, что в будущем начнется большая конкуренция землян за астероиды. Почему астероиды станут такими востребованными?

— Когда говорят о ресурсах и о том, что большинство конфликтов и даже войн происходит из-за ресурсов, то на ум приходят прежде всего энергоносители — нефть, газ. Даже вода может быть причиной международных споров. Как вы знаете, вода является очень серьезным ресурсным аргументом во многих конфликтах на Ближнем Востоке.

Но есть и другие ресурсы, которые не очень «видны на поверхности», но они есть. Например, смартфон — тот гаджет, который вы сейчас передо мной держите, — включает в себя микрограммы платины. Современная электроника без платины не может. Но поскольку гаджеты производятся в массовом масштабе, то, по некоторым оценкам, на Земле осталось платины на срок от 30 до 1000 лет. Нижняя граница уже настораживает и почти сравнима с аналогичными оценками запасов нефти.

Есть и другие востребованные элементы, например никель. Его запасы тоже не бесконечны. Мы добываем тяжелые элементы из земной коры. Когда Земля была в расплавленном состоянии, то все тяжелые элементы потонули, и сейчас они находятся в ядре Земли, железном ядре. Но те элементы, что в дальнейшем были привнесены поздними бомбардировками Земли астероидами, находятся на поверхности нашей планеты. Поэтому и возникла идея: нельзя ли использовать астероиды как источники важных полезных ископаемых, что называется, in situ?

Речи о том, чтобы доставить большой астероид на Землю, пока не идет, но проработка технологий добычи тяжелых редкоземельных и других элементов, той же платины или никеля, в космосе, на астероидах, — уже вовсю развивается. Этот рынок появился еще несколько лет назад. Было создано несколько компаний; среди них, например, Planetary Resources. Это американские компании с участием разного капитала: вышеназванная — с участием люксембургского капитала и при поддержке правительства Люксембурга. Цели у них поставлены на 30–100 лет вперед.

Гонка, получившая в США название новой золотой лихорадки, началась. Только сейчас это гонка за межпланетными ресурсами. Прежде всего речь идет об астероидах.

Кометы тоже содержат полезные ископаемые, но у большинства комет такие высокие скорости, что требуются огромные затраты по прикомечиванию, а вот астероиды являются более удобными для посадки и добычи ископаемых.

Человечество уже имеет опыт посадки, а также забора и даже доставки грунта с астероидов. Микроскопические количества вещества астероида Итокава были доставлены на Землю японским космическим аппаратом «Хаябуса» («Сокол»).

Некоторые из астероидов являются железоникелевыми. Представляете — огромная километровая глыба, состоящая из железа и никеля. Но это означает, что там есть и палладий, и платина, и куча всяких редкоземельных элементов. Их стоимость оценивается во многие миллиарды и даже триллионы долларов. Всё зависит от рынка. В последнее время никель вырос в цене в два раза, и стоимость таких астероидов тоже выросла. Как только стоимость тех материалов, которые могут быть добыты, и их добычи, транспортировки с астероидов на Землю сравняется, мы получим уже не просто подготовку, а реальный процесс гонки за этими межпланетными рудниками.

— А почему вы называете это гонкой? Ведь гонка — это когда важно, кто первый и кто застолбит участок…

— Я использую американский термин gold rush («золотая лихорадка»), хотя золото здесь не главная цель. Так же как и на Аляске на рубеже XIX и XX веков, кто первый освоит и начнет использовать эти ресурсы, тот получит большое преимущество.

Еще один материал, который даже более ценен, чем эти редкие металлы, — это вода. Астероиды, хотя они и каменистые, содержат много воды. Добыча воды из астероидов считается одним из главных перспективных и важных проектов, потому что вода — это даже не обеспечение чьей-то жизнедеятельности, а прежде всего топливо.

Это важный энергетический ресурс. Мы можем с помощью солнечной энергии прямо в космосе производить гидролиз воды на кислород и водород, получая большие запасы топлива.

Именно поэтому современные представления о том, как человечество будет распространяться в дальнейшем в пределах Солнечной системы, в значительной степени связано с тем, что можно будет извлекать топливо в космосе, т. е. на месте. Это намного дешевле, чем его транспортировать с Земли. Вы, возможно, слышали о формуле Циолковского (или уравнении Мещерского). Согласно этой рабочей формуле для межпланетных полетов нужно привезти с собой на промежуточную (околоземную) орбиту большое количество топлива, чтобы ракета потом смогла набрать нужную скорость. А в случае астероидов топливо можно брать на месте. Это очень важный ресурс, о добыче которого думают абсолютно серьезно. И богатые страны, которые могут потратить деньги не только на выживание, но и на будущее, на перспективу, например ОАЭ, заказывают такие работы как своим, так и зарубежным научным организациям.

Наш Институт астрономии тоже участвовал в таком исследовании. Я как научный руководитель института дал группе молодежи эту работу, чтобы и подзаработали, и пошире посмотрели на мир, и устремили свои исследования в будущее. Я посмотрел итог их работы — сделано хорошо, хотя можно было «копать» еще глубже.

Поскольку деньги идут от бизнеса, то заказчики просят нас: укажите, какой астероид наиболее ценен и легкодостижим. Такие кандидаты есть, но работа по поиску самых перспективных кандидатов требует серьезных исследований, потому что абсолютно уверенно сказать, из чего состоит астероид, не так-то просто. На первом этапе мы можем это делать только дистанционно, исходя из исследований спектров отраженного от астероида излучения Солнца, и по этой спектральной информации понять, из чего состоит верхняя «корка» астероида, которая и отражает свет.

Эту технологию еще надо доводить до совершенства, но, по крайней мере, мы знаем несколько астероидов, которые уже могут представлять коммерческий интерес на ближайшую перспективу. Фундаментальная наука здесь отвечает очень практическим потребностям всего человечества, необходимости, которая не сейчас, но очень скоро возникнет.

— Правильно я понимаю, что такие исследования заказывают, например, Арабские Эмираты, а российской власти они пока не кажутся актуальными или на них пока не хватает денег? Россия включилась в эту гонку или она пока стоит в стороне?

— Да, тормозим. И не только в этом. У меня есть академическое (от Российской академии наук — РАН) поручение, я председатель экспертной группы по космическим угрозам при Совете РАН по космосу. Одна из этих угроз (наряду с проблемами космического мусора и «космической погоды») — астероидно-кометная опасность (АКО). Пока российские власти раздумывают, заниматься ли всерьез этой проблемой, мир уже ушел далеко. В США при NASA существует отдел (office) по проблеме АКО, и бюджет этого подразделения вполне солиден — 40 млн долл. в год помимо специальных проектов, которые стоят дороже.

Вполне логично, что сейчас 98% информации об опасных телах идет из американских источников! К сожалению, вклад России очень незначительный, практически любительский. На самом деле, если хочешь быть относительно информационно независимым государством, да и просто участвовать достойно в международной кооперации, нужно вносить свой и научный, и финансовый вклад. Когда некоторые из наших чиновников говорят, что, мол, американцы наблюдают, составляют каталоги и базы данных, а вы можете оттуда черпать информацию и делать свои заключения, то, конечно, это можно делать, но вторичное положение нашей науки в этом направлении не изменится.

Важно понимать, что речь идет о практической стороне дела, в том числе и о безопасности (ведь это элемент космической угрозы), и без собственных работ и участия в международной кооперации нельзя.

Невозможно же прийти и сказать: «Здравствуйте, давайте кооперироваться, мы ничего не дадим, но где можно получить ваши результаты?» Россия сама должна проявлять активность на этих направлениях.

Мы сейчас занимаемся рядом проектов. Федеральный закон «О космической деятельности» 2015 года предусматривает, что Роскосмос должен заботиться по крайней мере о предупреждении космических угроз. Так, как это сделано в США, где NASA тоже не сразу начало заниматься этой тематикой, была долгая борьба, но в 1995 году Конгресс просто приказал NASA заниматься этим и выделил необходимые средства. А наши чиновники из Роскосмоса до последнего времени отговаривались тем, что в (старом) законе не было написано, что это нужно делать.

Этой проблемой не может заниматься один институт, даже такой большой, как ЦНИИМаш или ИКИ РАН. Все наши «большие» институты всё равно бедные, а техника, которая необходима для обеспечения космической безопасности, недешева, особенно техника космического базирования. И вообще эта проблема — дело общегосударственное. Как я уже упоминал, в США этим занимается специально выделенный орган. В ЕС создан директорат по космическим угрозам при Европейском космическом агентстве. И нам в принципе нужно иметь примерно такую же структуру…

— Своего рода МЧС по космосу?

— Да. Как раз с МЧС у нас понимание необходимости такой работы есть. В последний раз мы с ним выпустили книгу под общей редакцией министра МЧС В. А. Пучкова. Она называется «Астероидно-кометная опасность: стратегия противодействия».

Вокруг этих тем, связанных и с астероидной опасностью, и с добычей ископаемых, жуткое количество всякой шелухи. Некоторые деятели СМИ и псевдоученые делают бизнес, поднимают шум, пугают людей. Мы хорошо знаем, как у нас дутыми сенсациями пытаются привлечь внимание и руководства страны, и СМИ. Поэтому многие серьезные ученые осторожно относятся к этой теме. Но на самом деле это нормальная наука, очень интересная.

В мире раз в два года проводится самая солидная конференция по планетарной защите. Последняя была в мае 2017 года в Токио. Там были исключительно интересные с точки зрения любой фундаментальной науки доклады: по астрономии, лазерной физике, геохимии, геологии, космогонии и даже психологии.

Мы представили там несколько докладов; один из них по очень интересной и важной проблематике. Знаете, почему челябинский метеорит не был обнаружен и не мог быть обнаружен никакими наземными средствами?

— Он шел как-то против солнца?

— С дневного неба. На дневном небе такие тела оптическими телескопами не обнаружишь. А радары работают лишь на относительно малых дальностях. Что толку обнаружить астероид за пять минут до падения? Уже поздно что-то существенное делать, например проводить эвакуацию. А мы предложили идею: поставить телескоп на сравнительно большом расстоянии от Земли, в окрестности точки L Между Землей и Солнцем, на расстоянии полтора миллиона километров от Земли, существует такая точка (так называемая точка либрации); тело, помещенное в окрестность этой точки, никуда не уйдет, оно так и будет двигаться вместе с Землей. И такая же точка есть с другой стороны на линии Солнце — Земля, на таком же расстоянии полтора миллиона километров. Там уже находится несколько космических аппаратов. Эти точки очень выгодны по ряду причин. Одна из них: если ты туда долетел, ты там будешь находиться, практически не тратя топливо.

Идея нашего проекта СОДА — «Системы обнаружения дневных астероидов» — смотреть из этой точки L1, но не на Солнце (там есть аппараты, которые смотрят на Солнце, например знаменитый SOHO), а на окрестность Земли Идея нашего проекта СОДА — «Системы обнаружения дневных астероидов» — смотреть из этой точки L1, но не на Солнце (там есть аппараты, которые смотрят на Солнце, например знаменитый SOHO), а на окрестность Земли: окружить Землю таким наблюдательным барьером. Помещенный туда телескоп, вращаясь, описывает на небе конус с осью телескоп — Земля, и любое тело, которое к Земле подлетает, пересекает этот конический барьер. (Лучше иметь несколько телескопов — будет несколько конусов, и орбита тела определится точнее.) Задача — обнаруживать все тела размером более 10 метров, прилетающие со стороны Солнца, т. е. с дневного неба. А если тело представляет опасность — предупреждать о возможном столкновении не менее чем за четыре часа (лучше за десять) до события.

— Этот проект пока в стадии планирования?

— Мы его прорабатываем, делаем публикации, но для того, чтобы проект реализовать, нужно, чтобы он был включен в Федеральную космическую программу. Или какое-то ведомство им заинтересовалось. Но пока такой перспективы мы не видим.

— А другие страны всем этим уже занимаются?

— Да, конечно. Прежде всего, США. Сейчас и китайцы заинтересовались: не знаю, насколько они продвинулись, информация не очень открытая, но мы знаем, что они проявляют к этой проблеме большой интерес. Вполне возможно, что это будет кем-то реализовано, и этот проект будет работать на всё человечество. Но, конечно, хотелось бы, чтобы и Россия в этом участвовала. Это не только интересный для науки, но и важный и полезный проект.

Еще одна важная тема — это космический мусор. На недавней конференции 3–4 октября в ИКИ РАН, посвященной 60-летию запуска первого спутника, был доклад с участием А. М. Сергеева, посвященный лазерной технологии изменения орбит космического мусора. Как вы знаете, космический мусор — это огромная проблема. Мы очень сильно замусорили околоземное пространство; у многих ученых есть опасения, что уже в ближайшее время космос может стать недоступным для практического использования. Сейчас многие страны, и Россия тоже, сотрудничают в попытке разработать действенные методы противодействия космическому мусору. Но это уже другая тема.

— Спасибо за интервью!

Борис Шустов

Беседовала Наталия Демина

Как создать на производстве «островки тепла»?

Может ли теплофизика посодействовать промышленному подъему в России? Звучит, на первый взгляд, странно, однако есть принципиальные нюансы, где решение сугубо экономической проблемы целиком зависит от узких специалистов-технарей.

Об упадке отечественной промышленности с начала рыночных реформ не говорит только ленивый. Эхо «лихих» 1990-х до сих пор отдается гулом в полупустых цехах некогда оживленных предприятий. Сами помещения, в общем-то, нормальные. Во многих случаях, вполне добротные. Для их использования больших препятствий нет. И в ряде случаев пустующие корпуса пытаются, по возможности, использовать. Но здесь владельцы цехов неожиданно столкнулись с типично нашей – «сугубо российской» – проблемой.

Россия, как мы знаем, по своим природно-климатическим условиям совсем не похожа на Бразилию. Если в Бразилии достаточно сделать легкий навес с картонными ограждениями и больше не ломать голову насчет обогрева, то в нашей стране именно обогрев является ключевым условием, без выполнения которого наладить нормальное производство невозможно.

Раньше, когда огромные цеха были заполнены людьми, отапливать целиком всё пространство цеха было делом нормальным и целесообразным. Но как быть теперь, когда на несколько тысяч квадратных метров приходится десяток человек?

Причем, мы не говорим сейчас только лишь о депрессивных производствах, которые обезлюдели вследствие кризиса. Технический прогресс сам по себе ведет к тому, что теперь большой толпы рабочих и не нужно, ибо машины и автоматизированные линии активно вытесняют ручной труд. Поэтому представьте ситуацию, когда на огромном пространстве рассредоточено несколько человек. Как быть в этих условиях: отапливать всё пространство ради небольшой кучки людей или же вынудить их «утепляться» самостоятельно? Как мы понимаем, машина далеко не всегда требует комфортной – по человеческим меркам – температуры. Отопление, со своей стороны, повышает себестоимость продукции. Возникаем дилемма, не так ли?

Кстати, эта проблема затрагивает не только промышленные предприятия. Продавцы больших крытых рынков и супермаркетов также испытывают дискомфорт от низких температур, из-за чего им приходится одеваться потеплее. Обратите внимание на то, как в самых суперсовременных продуктовых магазинах продавцы на кассах ходят в свитерах и разминают пальцы от холода. Таковы заданные температурные условия. То же самое касается больших складов, ангаров, ремонтных цехов и прочих объектов технического назначения, где возникает та же проблема с отоплением.

Одним из вариантов решения проблемы является использование локальных источников нагрева, таких, например, как газовые инфракрасные излучатели Спрашивается, а можно ли решить этот вопрос так, чтобы всем было хорошо? Оказывается, решение есть. Его, в частности, озвучил на XXXIII Теплофизическом семинаре сотрудник Томского политехнического университета Гений Кузнецов.

По его словам, использовать прежние подходы к отоплению больших цехов практически невозможно по чисто экономическим соображениям, и это обстоятельство, считает ученый, серьезно препятствует оживлению некоторых предприятий. Одним из вариантов решения проблемы является использование локальных источников нагрева, таких, например, как газовые инфракрасные излучатели. Первые образцы такого оборудования впервые появились в 1980-е годы в Германии, и в настоящее время существует широкий спектр инфракрасных излучателей. В зарубежных странах, отмечает Гений Кузнецов, они распространены достаточно широко, но в России, к сожалению, их практически не используют, поскольку у нас до сих пор нет научно обоснованной теории их применения и нет математического аппарата, позволяющего прогнозировать характеристики теплопереноса в подобных условиях.

С этой целью томские ученые как раз и провели необходимые экспериментальные и теоретические исследования. Для экспериментов было специально подобрано модельное производственное помещение, где разместился экспериментальный стенд. Излучатели располагались либо строго горизонтально, либо под углом. В ходе эксперимента измерялась температура воздуха и температура пола – как непосредственно под излучателем, так и на некотором отдалении от его проекции на пол.

При кажущейся простоте задачи, решить ее «методом тыка» совершенно невозможно. Для создания комфортных условий работы необходимо понимать, как располагать излучатели, в каких местах, на какой высоте. Для этого необходимы тщательные замеры и расчеты, необходим также учет психобиологических аспектов, связанных с использованием такого рода систем.

При локальном нагреве больших помещений, поясняет Гений Кузнецов, режим свободной конвекции носит турбулентный характер, что приводит к колоссальным затратам на организацию вычислительного процесса.

Исходя из полученных экспериментальных данных, была сформулирована искомая математическая модель теплопереноса. Надо сказать, что такими исследованиями занимаются во многих странах. Но для России – в силу нашей климатической специфики – задача несколько усложняется. В целом, проведенные исследования показали, что и в холодных российских условиях вполне возможно использование систем локального нагрева с помощью излучателей.

Полученная модель, помимо прочего, позволяет рассчитать необходимый баланс энергии и таким образом определить конкретные затраты на обогрев рабочих мест. Кроме того, было выявлено, что немалое количество энергии поглощают ограждающие конструкции и пол. Соответственно, необходимо закладывать подходящие характеристики пола и конструкций. Во всяком случае, принимать во внимание данное обстоятельство. Поэтому, рекомендует ученый, локальную зону необходимо специально ограждать легкими шторами или перегородками с отражающей поверхностью. «Тогда будет идеальный вариант», - заключает Гений Кузнецов.

Томские ученые уже содействуют внедрению таких систем на предприятиях Свердловской области. И как показала практика, дискомфорта рабочие не испытывают. Ученые считают, что особенно пригодятся такие системы при освоении Крайнего Севера, где иные варианты обойдутся намного дороже.  

Олег Носков

Против Эбола

Три года назад на весь мир прогремела новость о распространении практически неизлечимой лихорадки Эбола. Сейчас о ней говорят реже, однако лекарства против болезни до сих пор не существует. Поэтому создание препаратов для борьбы с вирусом по-прежнему актуально — этим занимаются в Новосибирском институте органической химии имени Н.Н. Ворожцова СО РАН совместно с Государственным научным центром вирусологии и биотехнологии «Вектор».

Филовирусы Марбург и Эбола обычно изучаются параллельно — из-за практически идентичной структуры. Оба вызывают высокую смертность, передаются через жидкости организма, и против них нет зарегистрированных лекарств. Во всех случаях симптомы проявляются не сразу (примерно через 7—10 дней), и всё это временя человек ничего не подозревает, заражая других.

Против данных вирусов уже существует вакцина: препарат на основе антигенов либо ослабленных частей вируса. Однако это не лекарство, а профилактика: даже если вакцинация была своевременно проведена, она не всегда помогает. Для действенной борьбы с заболеванием ученые из НИОХ СО РАН планируют использовать ингибиторы — вещества, блокирующие ту или иную стадию жизненного цикла патогенного организма.

Обычно ингибитор встраивается в вирус или связывается, например, с его жизненно важными белками. У патогенного организма всё работает как часы: малейшее вмешательство может привести к нарушению работы и вызвать гибель. На разработку новых эффективных противовирусных препаратов с более широким спектром активности был выделен грант РНФ.

— Когда вирус попадает в организм, то проходит там несколько стадий: прикрепление к клетке хозяина, проникновение, размножение и выход к другой клетке, — рассказывает научный сотрудник НИОХ СО РАН кандидат химических наук Анастасия Соколова. — Мы не нацелены на конкретную стадию: главное — уничтожить вирус.

Для создания ингибиторов ученые выбрали два вещества: камфору и борнеол. Первая в чистом виде не проявляет противовирусных свойств, но если в нее что-то добавить, внося изменения в структуру, можно получить много соединений против различных заболеваний. Ранее уже было подтверждено: производные камфоры и борнеола проявляют выраженную противовирусную активность в отношении гриппа. Недавно сибирские исследователи провели эксперименты, показавшие, что соединения на основе камфоры ингибируют вирус Марбург на псевдовирусных системах (основанных на рекомбинантных вирусных частицах, которые физиологически практически идентичны природным, но биологически безопасны). Схожесть с Эболой позволяет предположить высокую вероятность победы над обоими микроорганизмами.

— Пока проведены эксперименты только на псевдовирусных системах, содержащих поверхностные гликопротеиды (сложные белки), ответственные за вход вируса в клетку, — поясняет исследовательница. — Такой подход более безопасен, и если соединение ингибирует данную систему, есть предпосылки к победе над болезнетворным агентом.

Для того чтобы производить эксперименты непосредственно с вирусами Марбург и Эбола, нужна лаборатория самого высокого класса биобезопасности BSL-4 (Biosafety level): в России такая есть лишь в новосибирском в Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор». Подобные исследования являются очень дорогостоящими, так что только самые перспективные соединения проверяют на реальных вирусах. Для этого ученые вначале синтезируют библиотеки — структурно схожие соединения на основе борнеола или других реагентов. После данные вещества передаются на биологические исследования, а на их основе выделяются потенциальные ингибиторы, которые могут отправить «сражаться» с настоящим вирусом.

— Сложно ответить, как именно данные соединения борются с вирусом, ведь исследования только начались, — добавляет Анастасия Соколова. — Чтобы более-менее понять механизм действия препарата против гриппа, у нас ушло около пяти лет. Здесь мы работаем всего год, и пока задача — подтвердить эффективность соединений. На клетках это сделать уже удалось, а на морских свинках — еще нет, так что о клинических испытаниях говорить рано.

Еще одна немаловажная польза такого исследования — предотвращение возможных биотеррористических атак: преднамеренного использования вирусов или бактерий в качестве средства, вызывающего массовые заболевания.

Так, после завершения программы глобальной ликвидации оспы на Земле и отмены вакцинации в 1980 году более половины людей не имеет иммунитета против ортопоксвирусных инфекций. В 1972 году была подписана Конвенция о биологическом оружии, которая запрещала производство и накопление биологического оружия, однако риск биотеррористических атак существует до сих пор.

Сотрудничество с Лёвенским университетом в Бельгии даст специалистам из НИОХ СО РАН возможность провести более масштабные исследования эффективности данных соединений. В рамках проекта кроме филовирусов Марбург и Эбола планируется проверить библиотеку сибирских ученых на ингибирование так называемых флавивирусов — желтой лихорадки, лихорадки Западного Нила. Между собой они отличаются строением и набором белков, что важно, так как именно с ними связываются ингибиторы. Также совместно с ГНЦ ВБ «Вектор» будут проведены испытания ингибиторов на вирусе натуральной оспы.

— С низкомолекулярными (весом меньше 1 000 г/моль) ингибиторами в нашей стране и даже мире ученые работают достаточно редко, что опять же связано с недостатком необходимых лабораторий, — заключает исследовательница. — Также камфора и борнеол — сравнительно недорогое и нетоксичное природное сырье: данные вещества давно используются в косметике и парфюмерии.

Алёна Литвиненко

Фото предоставлено Анастасией Соколовой

Казус Галилея

«А все-таки она вертится» – такие слова будто бы произнес Галилей на инквизиционном процессе. Эта фраза вошла в школьные учебники и именно с ней связывают вклад великого ученого в науку. На уровне массового сознания Галилею отводят место последователя Коперника – создателя гелиоцентрической модели. Именно из-за неё якобы и произошло столкновение с церковниками. О других причинах многие из нас не задумываются.

Сюжет о противостоянии убежденного коперникианца с церковными мракобесами возник в XIX веке, и в таком виде он тиражируется до сих пор через учебники и популярную литературу. Надо сказать, что это предельно упрощенный взгляд не только на судьбу самого Галилея, но и на становление современной науки как таковой. Несмотря на столь пафосное воспевание имени стойкого борца за истину, его реальные заслуги перед наукой в этом популярном сюжете очень сильно умаляются. Как это ни парадоксально, но Галилей сделал для науки, а шире – для научного познания – во много раз больше, чем принято думать его почитателями. Дело здесь совсем не ограничивается астрономией и представлениями об устройстве Вселенной. Спор, на самом деле, шел о куда более фундаментальных вещах.

По сути дела, Галилей закладывал фундамент современного естествознания как такового. Он был не только астрономом – в первую очередь он был физиком, причем «физиком» в современном значении слова. Данное обстоятельство как раз и стало причиной его конфликта с церковью, точнее – конфликта с консервативной научной общественностью, обычно выступавшей с церковных позиций.

Будь Галилей только лишь астрономом, о нем бы сегодня знали только специалисты в области истории науки. Даже увлечение Коперником большой роли здесь не играло. Труды Коперника в те годы были в «открытом доступе», и пользовались хорошей известностью среди астрономов. Церковники относились к его системе с настороженностью, но это ещё не давало повода объявлять его и его сторонников врагами рода людского.

Дело в том, что в течение всего средневековья астрономия не имела высокого академического статуса. Эта была, скажем так, чисто «техническая» дисциплина, ни на что особо не претендующая. Астрономия входила в состав тогдашнего математического знания, являясь частью так называемого «квадривиума» - системы точных наук, куда, помимо астрономии, входила еще арифметика, геометрия и музыка. «Квадривиум» был базовым уровнем средневекового университетского образования. Указанные дисциплины имели, условно говоря, инструментальное значение. Они были важны для духовного роста и приобщения к знаниям, но с ними вообще никак не увязывали мировоззренческие проблемы. Ни астрономия, ни геометрия не считались науками, с помощью которых можно постичь суть вещей. Они на это даже не претендовали.

В течение всего средневековья астрономия, по сути, являлась инструментальным приложением математики Астрономия, по сути, являлась инструментальным приложением математики. Ее чисто практическое значение под сомнение не ставилось. Она была важна для навигации и для составления гороскопов (именно так – к гороскопам в средние века относились серьезно). Астроном лишь описывал движение небесных светил, но ничего не объяснял (в этом плане он чем-то был подобен современному инженеру). Он мог предсказать лунное или солнечное затмение, вычислить «парад планет», но ему и в голову не приходило рассуждать о физической природе небесных тел. Статус астронома в сравнении с философами или богословами был невелик. Как невелик был и статус самой математики. И это несмотря на то, что математику в средние века изучали прилежно. Так, для получения звания магистра необходимо было придумать новое (новое!) доказательство теоремы Пифагора. Что ни говори, но в средневековых университетах культура мышления была высокой.

Тем не менее, математика сама по себе никогда не превозносилось, и в иерархии тогдашней системы знаний занимала скромное, чисто подчиненное положение. Как раз над математикой возвышалась наука о природе – физика, или «естественная философия» (по тогдашней терминологии). Физик уже рассуждал о сущности вещей. Он не просто описывал видимые явления – он давал им объяснения. В компетенцию математика это никак не входило, но физик мог себе такое позволить. Его статус был значительно выше математика. Причем не только в теоретическом плане, но и в плане социальном. Скажем, в некоторых европейских университетах жалованье преподавателя математики было в несколько раз ниже жалованья преподавателя физики. Экономическое и социальное неравенство как бы подчеркивало неравенство самих дисциплин. Мало того, на исходе средневековья физики категорически заявляли, что познание природы с математикой никак не связано, что количественные отношения абсолютно ничего не объясняют. Средневековый физик, опираясь на принципы аристотелевской философии, оперировал качественными понятиями. Именно с ними связывалась сущность явлений, а значит – постижение мира. Математике в эту область путь был заказан. Соответственно, и астрономам там делать было тоже нечего.

Именно поэтому к появлению системы Коперника отнеслись относительно спокойно. В глазах тогдашней научной и церковной элиты Коперник был «всего лишь» математик. Его система рассматривалась как отвлеченная модель для математических вычислений, не имеющая никакого отношения к мировоззрению и пониманию сути вещей.

Правда, при внимательном изучении трудов Коперника можно было понять, что сам он так не считал и пытался тайком утвердить как раз новое мировоззрение. Отсюда – несколько настороженное отношение к его системе и пресечение любых попыток дать ей какую-либо «физическую» интерпретацию (за что, кстати, поплатился Джордано Бруно).

Галилей с учениками под надзором агента инквизиции В чем была выдающаяся роль Галилео? Не просто в том, что он открыто выступил на стороне Коперника. Это еще полбеды. Его главная дерзость заключалась именно в том, что он позволил себе возвысить математику и объединить ее с физикой. Роль «просто астронома» или «просто математика» его совершенно не устраивала. Себя он называл «философом и математиком», подчеркивая, что по статусу он нисколько не ниже «естественных философов», и при этом пытается объяснять мир с помощью математики. Этого тогдашняя профессура простить ему не могла. Возвысить математику до уровня «естественной философии» - это то же самое, как если бы простой ремесленник стал претендовать на равные права с аристократом.

Но Галилей шел еще дальше. В сущности, он обосновал использование приборов для наблюдения за природой и постановку экспериментов. Подзорная труба, в которую он разглядывал небо, сама по себе ничего дерзкого не содержит. Но в руках тогдашнего ученого это была бомба, способная разорвать стройное здание средневековой науки. Так оно и вышло. С помощью подзорной трубы Галилей начал делать научные открытия. У Юпитера обнаружилось четыре спутника, а Млечный путь, как выяснилось, состоял из отдельных звезд. Для ученых-естествоиспытателей вырисовывались невиданные перспективы, связанные как раз с открытиями. Ведь само понятие «научное открытие» возникло только в XVII столетии. До Галилея физики ничего не открывали, да и такой цели перед собой не ставили. Всё, что нужно было знать, содержалось в трудах Аристотеля. Поэтому тогдашний ученый не вопрошал природу – он просто прилежно изучал философские труды предшественников. И этого было достаточно.

Поэтому своими дерзкими инновациями Галилей фактически выдал возмутительный «месседж» в адрес тогдашних физиков: «Господа, всё, чем вы занимаетесь, – чушь собачья и пустая болтовня».

Поэтому процесс против Галилея был спровоцирован не столько церковной реакцией, сколько коллективным выступлением университетской профессуры. Ведь если Галилей был прав, то статус тогдашних профессоров, презиравших и математику (и тем более – всякие «плебейские» штучки вроде приборов и экспериментов), мог быть поставлен под сомнение. А признать равные права за «ремесленником» от науки они не могли ни в коем случае.

Таким образом, главная заслуга Галилея в том, что он посягнул на иерархическую систему знаний. Ведь он не только уравнял математику с физикой, но и (страшно подумать!) свою новую «естественную философию» вывел из подчинения богословию. Галилей совсем не был атеистом, однако был уверен в том, что исследование природы должно быть автономным от вопросов веры. Наука и богословие, по его убеждениям, - это две разные сферы познания. Надо сказать, что этот взгляд продержался в науке вплоть до XIX века – до тех пор, пока некоторым ученым не взбрело в голову утвердить эволюционную картину мира в противовес идее Сотворения. Перед Галилеем и его последователями таких задач не стояло совершенно. Математика стала основой науки о природе, но наука о природе долгое время не преступала своих границ, обходя стороной вопрос о происхождении мира, исследуемого наукой.

Олег Носков

Структуры БРИКС займутся арктическими месторождениями

«Кластер арктических месторождений твердых полезных ископаемых интересен нашим партнерам по БРИКС, — рассказал Николай Похиленко. — Около 2-х месяцев назад меня попросили принять участие в создании «Ассоциации благородных, редких, редкоземельных и радиоактивных металлов и драгоценных камней» как межгосударственного консорциума. В ее рамках предполагается организовать более локализованную Арктическую корпорацию. Новые структуры могут работать по принятой на последнем саммите БРИКС формуле «5 + 40», согласно которой к пятерке «Бразилия — Россия — Индия — Китай — Южная Африка» могут присоединяться до 40 других партнеров. Для реализации исследовательских и индустриальных проектов в Арктике открыт специальный инновационный банк в Шанхае с уставным капиталом в 50 миллиардов долларов и его отделение в Москве».

«Сначала меня пригласили для консультаций, — уточнил академик Н. Похиленко, — а затем предложили возглавить научно-технический совет новой Ассоциации, будут еще наблюдательный и координационный, как принято в крупных консорциумах». Ученый отдельно объяснил интерес Китая к арктическим запасам России.

«У наших партнеров есть хорошие месторождения, но в рудах — низкое содержание средних и тяжелых лантаноидов, с каждым годом всё более востребованных индустрией, например, для сверхсильных магнитов, высокотемпературных сверхпроводников, универсальных новых материалов и многого другого. А в рудах Томтора их концентрация на порядок выше, до 11-12 килограммов на тонну руды, тогда как в Китае 1-2».

Интерес к крупным арктическим месторождениям, по словам геолога, проявляют также Япония, Южная Корея и Германия. При этом Николай Похиленко предупредил: «Идти в Арктику нужно только на проекты, которые имеют очень серьезную перспективу, экономически обоснованы и несут минимальные инвестиционные риски, с учетом всех обстоятельств экологического характера. Соответственно, необходима серьезная экспертиза».

Фото Андрея Соболевского

Правда и мифы о «царь-рыбе»

Очередная публичная лекция в Институте цитологии и генетики СО РАН была посвящена осетровым рыбам. Об их истории, настоящем состоянии и перспективах этого семейства ценных рыб в будущем рассказывала научный сотрудник ИМКБ СО РАН Мария Побединцева.

Вероятной родиной осетровых ученые считают Каспийское море, которое в древности сообщалось с Черным морем, являясь частью древнего океана Тетис. Самые древние находки их относят к меловому периоду. В дальнейшем осетровые распространились по всему Северному полушарию, включая Америку. Классическая классификация осетровых выделяла всего два рода: осётр (Acipenser) и скафиринх (Scaphirhynchus), содержащих всего около 25 видов. Современная систематика (основанная не только на морфологических признаках, но и на данных молекулярной биологии) выделяет 4 современных рода осетровых рыб (27 видов) и ещё 4 ископаемых в 5 подсемействах. Все они или пресноводные рыбы, или проходные (живут в морской воде, но нереститься заходят в реки). В России в наши дни живет десять видов рыб семейства осетровых, наибольшее их видовое разнообразие представлено в бассейне Каспия. А на всю Сибирь, к примеру, приходится лишь два вида – стерлядь и сибирский осётр.

– Палеоэкологи связывают такое распределение с последним крупным оледенением, когда был блокирован сток всех крупных сибирских рек в Северный Ледовитый океан, - рассказала Мария Побединцева. – А большая часть осетровых является проходными рыбами, они заходили в реки только для размножения. В итоге, выжить смогли только те виды, которые сумели приспособиться к длительному существованию в пресной воде. Предки же сибирского осетра могли попасть к нам из Каспия, через систему подземных плейстоценовых озер, связывавших наши территории во время пика оледенения.

Первые упоминания о ловле осетровых встречаются еще в текстах древних греков (в частности, упоминается их засоленная икра в качестве лакомства), а археологические свидетельства данного вида промысла – специальные орудия лова, рисунки – и того старше. Во времена войн с Карфагеном осетровую икру попробовали и оценили римляне. Но позднее, вместе с падением античных империй, Европа на некоторое время забыла об осетровых. А вот люди, населявшие побережье Дуная и Черного моря, вполне успешно продолжали лов осетровых, как и население Прикаспия, Приволжья и Сибири.

В Средневековье в Европе уже формируется отношение к осетровым как к деликатесу. Так, английский король Эдуард II распорядился, чтобы все пойманные осётры доставлялись на королевскую кухню. Видимо, это было вызвано тем, что уже в те времена осетровые были редким гостем в Западной Европе.

Совсем иначе обстояли дела в России. В своей лекции Мария привела интересный факт – когда академик XVIII века Герард Миллер, исследовавший Сибирь, наблюдал за ловлей белуги на Оби, то за один день стал свидетелем поимки большего числа рыб тяжелее 500 кг, чем зафиксировано за весь ХХ век на территории всей Сибири.

В прошлом рыбаки часто ловили осетров и белуг в несколько сот килограмм весом, сейчас подобный улов редкость Рыбы было много, она была крупнее и соответственно – больше засаливалось икры. Поэтому мифом, по словам докладчика, является утверждение, что черная икра в России была исключительно «барской едой». Это блюдо даже в XIX веке могли позволить себе довольно многие, включая мещан и зажиточную часть крестьянства. А вот среди элиты настоящим деликатесом считалась… щучья икра.

Вплоть до середины ХХ века черная осетровая икра не являлась настоящим дефицитом. А вот затем ситуация стала меняться совсем не в лучшую сторону. Связано это, прежде всего, с заметным сокращением популяции осетровых во всем мире. И тут трудно сказать, что влияет на этот процесс сильнее – хищнический браконьерский лов или ухудшение условий обитания, в силу загрязнения речной и морской воды человечеством. Еще немного фактов. В античных источниках утверждается, что каждая шестая белуга, пойманная в водах Дона, была длиннее четырех метров. Но в последние десятилетия встретить там хоть какую-то белугу не проще, чем увидеть чудовище в Лох-Несском озере. А в астраханском музее с гордостью демонстрируют чучело шестиметровой белуги, переданное браконьерами в выпотрошенном состоянии в конце прошлого века. Грустно думать, что это могла быть последняя столь крупная белуга на территории нашей страны.

Каким-то образом спасти положение пытаются с помощью сети рыбоводческих хозяйств, создаваемых по всему миру с прошлого века. Кстати, сегодня в большинстве стран лов осетровых либо запрещен полностью, либо крайне ограничен. И на прилавки магазинов попадает как раз продукция этих рыбоводческих предприятий. Но не стоит думать, что с их помощью удастся восстановить популяцию осетровых без серьезных проблем. Скорее, наоборот – есть ряд барьеров, которые еще только предстоит преодолеть.

Бестер – гибрид белуги и стерляди, созданный советскими рыбоводами еще в 1950-е годы Во-первых, разведение осетровых – дело небыстрое. Даже некрупные их виды (к примеру, стерлядь) достигают половой зрелости лишь через несколько лет. А крупные – белуги, осетры и т.п. – и вовсе годам к 16-18. И до этого времени им еще надо дожить.

Между тем, главные угрозы популяции – браконьерство и ухудшение экологической ситуации в местах обитания – никуда не делись. И потому шансов дожить до репродуктивного возраста у молоди за пределами садков рыбхозяйства немного.

Да еще, и как опасаются ученые, это далеко не всегда будут «те самые» рыбы. Дело в том, что внутри семейства осетровые демонстрируют потрясающие способности к гибридизации: любые виды осетровых успешно дают перекрестное потомство (если число хромосом этих видов совпадает). Иногда этим пользуются селекционеры, создавая новые «породы», такие как бестер – гибрид белуги и стерляди, созданный советскими рыбоводами еще в 1950-е годы. Скрещивание происходит и спонтанно на территориях рыбоводческих хозяйств. Как отмечают ученые, нет гарантий, что эта выпущенная молодь не вытеснит со временем изначальные виды. В результате, через некоторое время биологам придется вновь переделывать классификацию семейства. И это, скорее всего, будет самым незначительным из последствий подобного вмешательства человека в эволюционный процесс. Потому пока к подобного рода экспериментам относятся с большой осторожностью. Но и задачу сохранения одного из древнейших семейств рыб на планете надо как-то решать, причем уже сейчас, не откладывая это на завтра. Поскольку очевидно, что одними запретительными методами тут не обойтись (цена килограмма икры на черном рынке делает несущественной угрозу штрафов), необходимы другие решения. Возможно, их подскажут биологи.

Наталья Тимакова

Каким быть Новосибирску?

Было бы странно, если бы технический прогресс не отражался на качестве жилой среды. Вроде бы – простая истина, тем не менее, зачастую она совершенно не принимается во внимание в российских властных кабинетах. У нас в стране в силу инерции, идущей еще со времен индустриализации, до сих пор прогресс ассоциируют с промышленностью, с «валом» продукции, «задвигая» человека с его жизненными потребностями куда-то на задний план.

Да и сейчас многие крупные форумы и тому подобные площадки «грешат» этой односторонностью. Нередко создается ощущение, что ты снова попал во времена социализма, где статусные персоны провозглашали «планов наших громадьё», отражали «линию партии», рассуждали о величии страны, о конкуренции с Западом, об освоении Арктики, забывая подчас об интересах простого человека и о качестве жизни.

Наверное, чтобы хоть как-то компенсировать этот крен, мэрия Новосибирска организовала круглый стол «Город в новой технологической революции». Тематику круглого стола непосредственно готовил Департамент промышленности, инноваций и предпринимательства, пригласив для обсуждения проблем развития города известных ученых и производственников, которые высказали свои соображения непосредственно мэру Новосибирска Анатолию Люктю (принимавшему участие в круглом столе).

Основная канва для разговора была задана начальником департамента Александром Люлько. Исходный вопрос звучал просто: какое будущее ожидает наш город – такое, каким его показывают в мрачных антиутопиях, или такое, как его показывают современные сторонники «зеленых городов» и Шестого технологического уклада? На первый взгляд, вопрос звучит риторически. Но на самом деле этот вопрос жизненный. Особенно, если речь идет о Новосибирске.

Дело в том, что в силу упомянутой инерции мышления, в головах многих российских руководителей и политиков всё еще господствуют стереотипы индустриальной эпохи. Причем, ощущение такое, будто с тех времен не произошло совершенно никаких сдвигов, никаких перемен, никакого переосмысления самих подходов к развитию городов. Бьюсь об заклад, что большая часть депутатов городского Совета Новосибирска, Законодательного Собрания НСО, а равно и большая часть членов регионального правительства до сих пор понимают прогресс именно так, как его понимали сто лет назад – как неуклонное наращивание производственных показателей. То есть всё больше и больше «угля и стали», всё больше выработки с каждого «человека-часа».

Под стать этому – и характерное понимание развития городской среды. «Развитие города» (в их понимании) – это неуклонное возрастание количества стекла и бетона, уплотнение застройки, увеличение населения и расширение границ. Человека в этой картине мира нет. Есть «людское производительное стадо», которому предоставляют «места для проживания».

К каким результатам привело неуемное (и некритичное) следование данной парадигме, наглядно продемонстрировала предыдущая администрация города, своим безграмотным подходом к застройке ввергнув жителей города в многочасовые пробки. И, наверное, понадобится целое поколение, чтобы оздоровить ситуацию и преодолеть последствия этой бездумной политики.

Главное сейчас, конечно же, – изменить саму парадигму развития города. Хотя бы для того, чтобы не наломать дров еще больше (когда уже вообще ничего нельзя будет исправить). Мы не можем в данном случае гарантировать, что люди, принимающие решения, вдохновятся новыми идеалами и попытаются «сказку сделать былью». Нет, на это мы даже не рассчитываем. Однако в наших силах сделать так, чтобы у них хотя бы не было уверенности в своей безграничной правоте, чтобы лишить их деятельность по ухудшению наших жизненных условий былого пафоса, чтобы пережиток прошлого воспринимался именно как пережиток, а не как величайшее деяние во славу прогресса. Иными словами, необходимо разрушить все иллюзии относительно происходящего.

Надо сказать, что нынешний мэр Новосибирска (в отличие от своего предшественника) охотно идет на диалог с научной общественностью и не стесняется вступать в публичное обсуждение проблем, иногда выслушивая со стороны ученых критические замечания. Согласимся, что после такого общения со специалистами уже невозможно устаревшие подходы к развитию города выдать за что-то эпохальное и жизненно необходимое. В конце концов, общественность, наблюдая за этими диалогами, также усваивает определенные взгляды и принципы, а потому начинает применять уже совершенно другие, более современные критерии при оценке деятельности администрации.

По большому счету, Александром Люлько были озвученные новые приоритеты, которые сегодня определяют развитие городской среды развитых стран. Были заявлены – ни много, ни мало – принципы «зеленого города». Не удивительно, что основной акцент был сделан на проблемах качества жилой среды и экологии города. Например, было сказано, что отходы необходимо воспринимать как ценное сырье для переработки. При этом (фактически впервые со стороны городского чиновника) была высказана поддержка технологиям термической утилизации ТБО. Данный тезис подкреплялся ссылкой на конкретные разработки ученых СО РАН. Не менее значимым был и тезис о развитии распределенной энергетики, подкрепленный красноречивыми иллюстрациями жизни современных зарубежных городов.  

Впрочем, доклад содержал и не менее впечатляющие российские примеры. Так, Александр Люлько напомнил о мэре города Красноярска Петре Пимашкове, который в 2006 году получил награду ООН – Хабитат за высочайший вклад в улучшение городской среды и повышение качества жизни горожан. Примечательным элементом было использование в благоустройстве городских улиц пальм, высаженных в кадках. Пальмы на улицах Красноярска!

Согласитесь, что это действительно очень впечатляющее решение для сибирского города. И нельзя не порадоваться тому, что в мэрии Новосибирска на него наконец-то обратили внимание.

Важность таких заявлений на сегодняшний день заключается в том, что они являются результатом постоянных контактов с учеными и техническими специалистами, а также результатом изучения передового опыта других городов. То есть это не есть какие-то отвлеченные фантазии. По сути, представители мэрии начинают озвучивать конкретные предложения, используя для этих целей подходящие площадки. Всякий скепсис на сей счет упирается, скорее всего, на инертность мышления отдельных чиновников и депутатов. Подчеркиваю, в Новосибирске и в Новосибирской области мы имеем дело с невероятно консервативным «истеблишментом». Я бы даже сказал – с ретроградным. Причем, это ретроградство самого дурного свойства, оправдывающее довольно вредные инициативы. Например, уплотнение жилой застройки, не предусматривающее никакого озеленения. В умах этих людей (как уже было сказано) подобная деятельность ассоциируется с «прогрессом», хотя на самом деле нас пытаются затащить обратно в прошлый век.

Мы понимаем, что для внедрения новых технологий одних хороших пожеланий будет явно недостаточно. Тем не менее, важно отметить само начало «ментальной революции» среди чиновников новосибирской мэрии. Скажем, лет десять назад статусный представитель городской администрации мог запросто махнуть рукой на предложения наших разработчиков по термической утилизации мусора, сославшись на обилие оврагов вокруг Новосибирска. Такое пренебрежение к инновациям было в порядке вещей. Сегодня ссылка на овраги – после публичных обсуждений этой проблемы с представителями научной общественности – воспринимается как дурной тон и признак невежества. И даже если чиновник считает создание свалок единственно правильным решением, он постесняется заявить об этом открыто. Иначе говоря, публичные общения со специалистами в любом случае не проходят бесследно. Следовательно, эту практику необходимо продолжить, даже не надеясь на скорый результат.

Олег Носков

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS