Наука на крымском побережье

Начиная с 2008 года ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН ежегодно проводит международные школы для молодых ученых по направлению «Системная биология и биоинформатика» для подготовки научных кадров по широкому спектру направлений в области современной биологии. Традиционно школа пользуется большим интересом у молодых ученых, студентов и аспирантов из России и стран ближнего и дальнего зарубежья: в среднем в ее проведении участвует более 100 слушателей.

Главным отличием школы этого года стало то, что она прошла не в новосибирском Академгородке (как было во все предыдущие годы), а в Ялте. А в ее организации, помимо ИЦиГ, приняли участие два крымских научных института: «Никитский ботанический сад – Национальный научный центр» и «Всероссийский национальный научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия «Магарач» РАН». Спонсором проведения школы выступило ООО «Химмед Сибирь».

– Целью проведения школы «на выезде» было расширить круг ее участников, способствовать применению подходов биоинформатики и геномики в растениеводстве и в целом – завязыванию «междисциплинарных» контактов, – рассказала один из организаторов, д.б.н. Елена Хлесткина (ИЦиГ СО РАН). – А Крым был выбран потому, что здесь, как и в соседних регионах Юга России, много институтов, проводящих исследования в области селекции и биотехнологии растений. Здесь работают с биоколлекциями культур, которых нет у нас в Сибири, и на большей части территории России. Это южные культуры – виноград, слива, абрикос и другие.

Важным аспектом школы являлись полноценные лекции и практические занятия, которые провели ведущие российские и зарубежные ученые Надо отметить, что работа с упомянутыми культурами в Крыму и других южных регионах ведется, как правило, с минимальным применением методов геномики и биоинформатики. Лишь в последние годы у местных институтов появились ресурсы для проведения таких исследований и, соответственно, специалисты, которым требуется соответствующая подготовка. В определенной степени, решению этой задачи способствовала проведенная Школа. Впрочем, не меньшую пользу извлекли из занятий и слушатели из других регионов.

– Ученые, работающие в области биоинформатики и системной биологии получили возможность прямого общения со специалистами, которые решают задачи практического характера, – отметил зав. лабораторией эволюционной биоинформатики и теоретической генетики ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Дмитрий Афонников. – Это дает нам возможность скорректировать ряд направлений нашей работы, чтобы она лучше отвечала запросам практиков.

Как и в прежние годы, важным аспектом школы являлись полноценные лекции и практические занятия, которые провели ведущие российские и зарубежные ученые. Вторая важная составляющая – доклады самих молодых слушателей, в этом году их было подготовлено свыше полусотни. И, как отмечают организаторы, они демонстрируют довольно высокий уровень владения методами биоинформатики. Причем, это касается как слушателей из Москвы и Новосибирска (где сильные школы биоинформатики существуют довольно давно), так и из других городов – Владивостока, Краснодара, Красноярска, Саратова, Ставрополя и т.д.

В целом, опыт выездной школы получился удачным и его решено развивать и в дальнейшем.

– Мы намерены регулярно проводить такие школы в разных регионах России, а может, даже и в соседних странах, но при этом Новосибирск остается для нее базовой площадкой, - подчеркнула Елена Хлесткина. – Скорее всего, каждая вторая школа будет по-прежнему проходить в нашем Академгородке.

Наталья Тимакова

Глубокая модификация

Глубокая модификация Ан-2, целиком исполненная из углеродного материала, будет впервые показана на международном авиасалоне «МАКС-2017» 18-23 июля. На очереди — превращение советского Як-40 в полностью композитный аппарат.

Как рассказал научный руководитель Сибирского НИИ авиации им. С.А. Чаплыгина доктор технических наук Алексей Николаевич Серьёзнов, работы над Ан-2 велись в три этапа. Сначала на биплан был установлен новый турбовинтовой двигатель американской компании Honeywell (по лицензии, предусматривающей поэтапную локализацию его выпуска в России). Затем был создан самолет ТВС-2ДТ «Легенда» с крыльями из углеродного композита. Со слов конструкторов, это дало большой выигрыш: машина стала поднимать около 2 тонн полезной нагрузки, а дальность полета увеличилась до 1 500 километров.

Модернизированный Як-40 В нынешнем году в СибНИИА был построен и испытан третий «супер Ан-2» (не имеющий пока официального названия), полностью выполненный из композитных материалов. «В России производство композитов запущено в Татарстане, — рассказал А.Н. Серьёзнов,— но для обычного строительства. Чистота углеродной нити недостаточна, и нам приходится пока покупать первооснову в Италии. Правда, все приемы обработки композита созданы в нашем институте». Алексей Серьёзнов отметил, что работы над неметаллическими самолетами идут в тесном сотрудничестве с Институтом теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН: «До сих пор композиты применялись для изготовления отдельных управляемых частей летательного аппарата — закрылков, элеронов и так далее. Создание полностью неметаллических машин стало принципиально новым этапом. Без опыта и знаний, которые накоплены в ИТПМ, невозможно обойтись. С главным научным сотрудником лаборатории № 4 доктором физико-математических наук Юрием Владимировичем Немировским и его коллегами создана программа совместных исследований, которая успешно реализуется».

Как рассказал А. Серьёзнов, при разработке цельнокомпозитного биплана ученым и конструкторам удалось решить ряд вставших проблем — например, защиты от молний. Предполагается, что новейший «супер Ан-2» прилетит в Москву на «МАКС-2017» без посадки, преодолев свыше 3 300 километров.

По словам научного руководителя СибНИИА, «Машина имеет уверенные экспортные перспективы. К ней уже проявляют интерес наши соседи — Казахстан, Монголия и Китай». Алексей Серьёзнов также рассказал, что институт приступил и к поэтапной модернизации советского среднемагистрального самолета Як-40. Уже испытан в воздухе образец с двумя американскими турбореактивными двигателями компании Honeywell (вместо трех), видоизмененным крылом и хвостовым оперением, зализ (переход от фюзеляжа к килю) которого изготовлен из композита. Предполагается, что модернизация Як-40 также будет трехэтапной. «Сегодня есть желание и настроение организовать производство цельнокомпозитных самолетов здесь, в Новосибирске», — поделился А.Н. Серьёзнов.

Фото Андрея Соболевского

Как сделать тепло даровым?

Кажется немыслимым, чтобы в Сибири можно было создать систему дарового теплоснабжения, да еще с условием соблюдения экологических норм. Мы уже привыкли к тому, что за тепло надо обязательно платить, и платить прилично. Мало того, и энергетические компании, и местное руководство в последнее время стараются нам внушить нехитрую мысль, будто повышение оплаты за отопление для нас – жизненная необходимость, навязанная нам и нашим суровым климатом, и износом сетей, и необходимостью реструктуризации всего нашего ресурсоснабжающего хозяйства. И вдруг неожиданно на трибуну выходит специалист и объявляет, что тепло у нас вполне может быть даровым. При условии, правда, что сырье, которое мы традиционно воспринимаем как топливо, будет использоваться по другому назначению.

Именно об этом было заявлено во время работы прошедшего в конце апреля Международного форума-выставки «Городские технологии – 2017», где отдельная секция была посвящена вопросам энергетики.

Суть вопроса вот в чем. Крупные энергетические объекты Новосибирска, как мы знаем, работают на угле. И в принципе, угольная генерация особых вопросов не вызывает. Как мы уже неоднократно писали, специалисты Института теплофизики СО РАН считают, что у угля (как бы мы к нему ни относились) довольно хорошие перспективы. Что в энергетике намного лучше использовать уголь, чем использовать газ, востребованный в химической промышленности. Уголь, к тому же, в несколько раз дешевле. Главное, считают наши ученые, – грамотно его сжигать. Такие технологии в ИТ СО РАН также разрабатываются (о чем мы тоже писали). Проблема лишь в том, что они не внедряются. И, судя по всему, у российского правительства на сегодняшний день нет никаких планов заниматься модернизацией угольной энергетики. Во всяком случае, серьезных финансовых ресурсов на это дело государство в ближайшей перспективе выделять не намерено. Факт, конечно, печальный. Но нет, как говорится, худа без добра.

Дело в том, что даже самые суперсовременные технологии сжигания угла – какого бы эффекта они ни давали – есть, по сути, движение по проторенному пути. То есть уголь в этом случае также воспринимается как топливо. Иначе говоря, мы совершенствуем сам энергетический объект, но по существу ничего не меняем. В этой связи предлагается идти совершенно другим путем: использовать уголь как сырье для получения сорбента, а выделяемый в ходе получения продукта горючий синтез-газ (смесь водорода и окиси углерода) направлять в энергетику, получая то самое даровое тепло, о котором шла речь выше.

Эту идею озвучил консультант по инновациям компании «Тион» Валентин Данилов. Он привел пример одной красноярской котельной, которая давно уже поставляет тепло в муниципальные сети совершенно БЕСПЛАТНО. Как же такое возможно? Это достигается благодаря применению технологии «Термококс», разработанной в Красноярске более двадцати лет тому назад.

«У нас, – разъясняет ситуацию Валентин Данилов, – при слове «уголь» все вздрагивают, представляя угольную энергетику на примере Новосибирска, где угольные котельные – просто кошмар для всех.

На самом же деле это просто неправильная и давно устаревшая технология использования угля. Еще хуже – использовать для отопления газ. На самом деле уголь – это единственно приемлемое топливо. Но если его использовать так, как его используют сейчас, то мы, действительно, получаем проблемы и с выбросами, и с пылью, и с золошлаковыми отходами».

Технология «Термококс» как раз решает эти проблемы, – считает Валентин Данилов. В принципе, сама технология довольно проста. У вас есть некий реактор-газификатор, куда загружается определенная фракция бурого угля. Бурый уголь – это, по словам Валентина Данилова, – недозрелый уголь, содержащий 40% летучих компонентов. Его теплотворная способность не очень высокая, однако он ценен как раз тем, что из него можно извлечь много газа. Бурый уголь, помещенный в газификатор, поджигается сверху, снизу идет дутье. Навстречу потоку воздуха идет волна термохимических преобразований. При этом происходит выделение горючего газа (смесь водорода и окиси углерода) – очень чистый, без примесей пыли. Из него мы как раз и получаем тепловую энергию. В сухом же «остатке» образуется углеродный материал – основной продукт такого производства. Горючий газ в этом случае является, по сути, отходом, в силу чего цена его равна нулю.

В общем, у вас стоит такой завод, из которого, грубо говоря, вытекает бесплатная горячая вода. Все расходы, основная себестоимость приходятся на производство продукта, оставшегося после газификации угля. Существенным моментом является здесь то, что вы не получаете тех выбросов углекислого газа, как это происходит в традиционной угольной энергетике. Поэтому к представленной технологии вполне можно применить термин «низкоуглеродная угольная теплоэнергетика».

Такое предприятие, пояснил Валентин Данилов, работает в Красноярске уже более пятнадцати лет. Причем, работает устойчиво, производя примерно 4 тысячи тонн сорбента в год. Показательно, что стоимость сорбента составляет один доллар за килограмм. Для производства одной тонны сорбента требуется примерно пять тонн бурого угля.

Рассматриваемая технология, по мнению Валентина Данилова, решает сразу три задачи: способствует снижению себестоимости производства тепловой энергии, ведет к кардинальному снижению вредных выбросов и дает «на выходе» углеродные продукты с высокой добавленной стоимостью – с перспективой их экспорта. Не менее важно и то, что внедрение данной технологии может стать основой развития низкоуглеродной угольной энергетики Новосибирска, за которой, считает докладчик, – будущее.

«Самое интересное, – отмечает Валентин Данилов, – что в свете Парижского соглашения, когда вы переносите такое производство из Европы, Австралии или из США –  в Новосибирск, то вы вытесняете при этом сжигание топлива в котельных, благодаря чему достигается экологический эффект в виде снижения эмиссии углекислого газа. Это является экологическим аргументом для выхода на мировые рынки».

Так, производство одной тонны сорбента снижает эмиссию углекислого газа на шесть тонн! Не удивительно, что в этом году Красноярск выиграл грант APERC «Низкоуглеродный город», тем самым заявив претензию на то, что он станет первым в России «низкоуглеродным» городом. Новосибирск в этом плане откровенно отстает.

«Мы надеемся, что у нас, в Советском районе, в Академгородке, будут заменены газовые котельные на такие вот предприятия по производству углеродных материалов – с утилизацией сбросного тепла в систему отопления. И ученые Академгородка, наконец-то, смогут обеспечивать себя теплом по самой современной технологии», – подытожил Валентин Данилов.

Что препятствует сегодня массовому строительству таких заводов? Ключевым вопросом является здесь сбыт углеродной продукции, заметил Валентин Данилов. «Мы очень рассчитываем на то, – поясняет он, – что Парижское соглашение позволит нам выйти на мировой рынок с экологическим аргументом». Автор доклада надеется, что администрация города поддержит данное начинание. Тем более что речь идет о развитии системы теплоснабжения Новосибирского научного центра, позиционирующего себя как центр инноваций.

Отметим, что каких-либо чисто технических возражений против предложенной технологии со стороны специалистов на форуме не прозвучало, и это вселяет надежды на благоприятный исход. Однако не исключено, что вопрос упрется (как всегда) в особенности нашей политики. Ибо опыт показывает, что российским технарям куда легче справиться с законами природы, чем с российским законодательством.

Олег Носков

Обское море встречает туристов-парусников

8 июля в Новосибирске стартовал XXXI фестиваль туристов-парусников «Обское море-2017» под руководством командора Анатолия Кулика. В город приехали участники со всей России, а также стран СНГ. Их ждали захватывающие соревнования – крейсерская гонка, гонка капитанов, гонка по треугольной дистанции, полоса препятствий, гонка вокруг Боровских островов.

В фестивале приняло участие около 40 судов. Кто-то впервые высадился на берег Обского моря, а кто-то не пропустил ни одной гонки. Так, Владимир Ковалев из Барнаула был на всех 30 регатах, в половине из них он стал абсолютным чемпионом. К соревнованиям всегда серьезно готовится, работает над техникой, совершенствует свое мастерство. Анатолий Кулик ставит его в пример и говорит, что не стоит надеяться только на крутой катамаран, нужна постоянная практика. «Не раз уже было, когда приезжают ребята на хорошем катамаране, а финишируют в последних рядах. Они удивляются: «Толя, что-то судно не едет». Я сажусь, и мы приходим уже 2-ми или 5-ми. Выясняется, что тут надо много знать, а не просто сел и поехал», – говорит Анатолий.

Туристы-парусники – особый народ, они съезжаются из разных точек, чтобы увидеться и поговорить, пройти под парусами и посидеть вечером у костра. «Каждый раз я жду радость общения. Наша диаспора очень маленькая, я думаю, что порядка 5000 человек на всю Россию, которые увлекаются парусным туризмом на разборных катамаранах. Очень многие совершают интереснейшие походы. Мы, с одной стороны, живем на одной планете, а с другой – мы все инопланетяне. Самое страшное в нашей жизни – отделить человека от людей. Если вдруг улететь на Марс и жить одному, то смысл жизни сразу потеряется. Сегодня человеку становится тесновато на своей планете и скучно, он ищет себе подобных. А мы тут собираем свой кружок тех, кто возит катамаран в рюкзаках. В гражданском мире нас не всегда понимают, считают блаженными на Руси. Нормальные люди квартиры строят, машины покупают, а мы все деньги вкладываем в свои надувные катамараны и едем куда-то комаров кормить. Мы богом помеченные», – делится Анатолий Кулик.

В парусной регате второй год участвует сотрудник компании «Дата Ист» Сергей Атрашкевич. В свою команду он взял сына и мечтает пройти все дистанции соревнований. «Я готовился серьезно, переделал шверты, поставил большой стаксель, заменил паруса, на которых теперь имя нашей компании. Последнюю неделю каждый день что-нибудь сверлю, клепаю в яхт-клубе. Главная задача – поучаствовать во всех дисциплинах. Крейсерская гонка – очень сложная и длительная, хочется не сойти с дистанции и показать хорошие результаты. Поддержать меня приехали и друзья из Германии», – отмечает Сергей Атрашкевич.

Фестиваль проходил с 8 по 15 июля. Помимо соревнований, участников ждала большая культурная программа с метанием якоря на дальность, стрельбой из лука в яблочко, «боем амазонок на конях», плаванием в спасательных жилетах и многим другим.

Компания «Дата Ист» (www.dataeast.com)  – новосибирская ИТ-компания с широким спектром компетенций, необходимых для реализации высокотехнологичных проектов в сфере геоинформационных систем, начиная от сбора и анализа бизнес-требований, до разработки, внедрения в промышленную эксплуатацию и дальнейшего технического сопровождения.  Программные продукты, информационные системы и решения «Дата Ист» – от мобильных картографических приложений до систем управления геоданными на корпоративном уровне, применяются в управлении территориями и природными ресурсами, геологии и геофизике, добыче нефти и газа, управлении городским хозяйством, земельном кадастре, транспортной логистике, в сельском и лесном хозяйстве.

«Дата Ист» является центром аутсорсинга по разработке программ и сервисов, авторизованным бизнес-партнером Esri, Inc., мирового лидера в области геоинформационных систем. Компания осуществляет дистрибьюторскую деятельность, оказывает консалтинговые услуги в сертифицированном учебном центре.

«Дата Ист» поддерживает важные социальные проекты города Новосибирска, выступая разработчиком муниципального портала «Мой Новосибирск», мобильного приложения для Новосибирского зоопарка «Зоопарк Нск», интерактивной карты для Краеведческого музея «Природа Новосибирской области». Кроме того, «Дата Ист» является соорганизатором фестиваля путешественников и инноваторов Kon-Tiki Fest, контрольной по географии «Контурная карта». При участии «Дата Ист» реализуются образовательные проекты для школьников «Школьная IT-мастерская», программы развития инновационного бизнеса в рамках IT-инкубатора Фонда «Технопарк Новосибирского Академгородка». «Дата Ист» – корпоративный партнер Русского географического общества, участник Научно-производственного кластера «Сибирский наукополис» Новосибирской области, член ассоциации «СибАкадемСофт» и резидент Технопарка Новосибирского Академгородка.

Наталья Тимакова

На пути у ишемии

Сибирский федеральный биомедицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина подготовил предложение для Министерства здравоохранения Новосибирской области с обоснованием необходимости введения новых видов диагностической помощи пациентам с риском развития ишемической болезни сердца.

Специалисты Биомедицинского центра применяют персонифицированный подход к диагностической помощи пациентам с риском ишемической болезни сердца (ИБС). Современные высокоточные и безопасные неинвазивные методы диагностики позволяют с высокой точностью определить патологию сердца на ранних стадиях заболевания. К таким методам относятся перфузионная сцинтиграфия миокарда сердца (исследование миокардиального кровотока) с помощью радиофармацевтического препарата и мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) ― ранняя диагностика с использованием рентгеновского излучения.

Общепринятым методом исследования сосудов сердца в клинической практике является коронарография. Это инвазивный метод, выполняемый в условиях рентгеноперационной путем контрастирования коронарных артерий под рентгенологическим контролем. Коронарографию применяют для оценки коронарного русла (сужения, степени выраженности и локализации атеросклеротических изменений), определения тактики хирургического лечения у больных с симптомами ИБС. Но данный вид диагностики предпочтителен не для всех категорий пациентов. Уточнить диагноз ИБС у больных с трудно интерпретируемой симптоматикой помогут данные неинвазивных методов исследования.

«Кардиолог на консультативном приеме определяет, в какую группу следует отнести пациента: высокого, промежуточного или низкого риска. Для оценки риска сердечно-сосудистого заболевания в течение 10 лет разработана специальная шкала, основой которой являются несколько критериев: пол, возраст, характер симптомов. В большинстве случаев пациенты высокого риска имеют выраженную симптоматику ― стенокардию.

Основным методом диагностики для пациентов группы высокого риска является коронарография, с помощью которой специалист может определить подход к хирургическому лечению.

В случаях отсутствия характерной для ИБС симптоматики на помощь врачу приходят неинвазивные методы исследования», ― комментирует главный внештатный рентгенэндоваскулярный хирург Новосибирской области Евгений Иванович Кретов.

Подтвердить или исключить поражения коронарных артерий позволяет МСКТ. На первом этапе рентгенолог выявляет коронарный кальциноз и его степень, а также атеросклеротические бляшки и объем кальция в них. По результатам первого этапа специалист принимает решение о необходимости МСКТ-коронарографии с внутривенным введением контрастного препарата. Второй этап исследования призван определить степень стеноза коронарных артерий и его протяженность.

В случае поражения коронарных артерий пациенту должна быть назначена перфузионная сцинтиграфия миокарда. Во время исследования больному на фоне физической или фармакологической нагрузки вводят радиофармпрепарат. При физической активности сердечная мышца начинает испытывать острую необходимость в большом количестве кислорода, что приводит к усилению притока крови к клеткам миокарда. Любые патологические изменения в коронарной проходимости сердца больше заметны при нагрузке, чем во время покоя. Неравномерное распределение радиофармпрепарата указывает на нарушение кровоснабжения сердца. Характер распределения радиофармпрепарата позволяет специалисту выявить локализацию и объем нарушений. Полученные результаты исследования дают возможность для каждого пациента индивидуально определять дальнейшую тактику лечения.

«По чувствительности и специфичности диагностики ИБС методы ядерной медицины имеют самые высокие показатели. Экспериментальным путем доказано, что наиболее ранним изменением, свидетельствующим о патологических процессах в сердце, является нарушение перфузии сердца. Затем следуют метаболические изменения миокарда, нарушение сократимости сердечной мышцы, изменения, выявляемые на ЭКГ, и последний этап ― клиническая симптоматика.

Наша задача не ждать симптомов, а диагностировать патологию уже на самых ранних этапах болезни.

Неинвазивные методы диагностики играют здесь ведущую роль», ― поясняет заведующий отделением радиоизотопной диагностики Станислав Михайлович Минин.

«Данные неинвазивные методы исследования эффективны и безопасны. Они позволяют получить всю необходимую информацию о состоянии сердца пациента. Благодаря им специалист на госпитальном этапе может определить тактику лечения пациента: необходима ли ему коронарография с последующей операцией или следует назначить медикаментозную терапию. Современное оборудование и доказательная база позволяют Биомедицинскому центру ввести в практику эти виды исследования. Мы подготовили предложение для Минздрава НСО, в котором обосновали необходимость введения новых видов диагностической помощи пациентам с риском развития ишемической болезни сердца. Надеемся, в ближайшем будущем мы будем использовать данный подход более широко», ― сообщил Евгений Иванович.

Новая техника для селекционеров

Картофель не зря называют «вторым хлебом» России – этот овощ занимает весомое место в нашем рационе. К сожалению, с конца прошлого века отечественное семеноводство переживает не лучшие времена. В результате, сегодня львиная доля сортов картофеля, производимого в России, имеет иностранное происхождение. Это делает нас весьма уязвимыми в плане продовольственной безопасности, повышает себестоимость производства для хозяйств (качественный семенной материал приходится приобретать за валюту). Многие идут по пути самовоспроизводства посадочного фонда, но уже через несколько лет это отражается в резком падении урожайности. Да и, признаем честно, далеко не все регионы страны, включая Сибирь, обладают оптимальными для европейских сортов природно-климатическими условиями (что также негативно сказывается на урожае).

Исправить ситуацию государство намерено с помощью Целевой комплексной программы по картофелю. К ее реализации привлечены ведущие научно-исследовательские организации страны, в первую очередь – ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН».  Надо отметить, что в состав ФИЦ в качестве филиала входит одно из самых серьезных подразделений, занимающихся селекцией картофеля в стране, – Сибирский научно-исследовательский институт растениеводства и селекции (СибНИИРС).

Как рассказал журналистам заместитель директора ФИЦ по научной работе, возглавляющий СибНИИРС, Иван Лихенко, перед учеными и генетиками не стоит задача создать универсальный сорт, идеальный во всех отношениях. Да и вряд ли это по силам современной науке.

– Мы должны обеспечить наши хозяйства набором сортов, соответствующих их запросам и пожеланиям. Ведь условия, в которых сегодня выращивают картофель, могут быть очень разными: у фермера в каком-нибудь отдаленном районе одни запросы, и совсем другие – у крупного сельхозпредприятия, расположенного близ мегаполиса. Разнятся и цели – одним картофель нужен для последующей переработки, другим – для реализации через торговые сети и т.д.

Естественно, что в каждом случае различается и набор требований к качествам сорта. Отсюда и наша цель – обеспечить всех отечественных потребителей теми сортами, в которых они нуждаются.

В копилке сибирских селекционеров уже есть ряд удачных сортов собственного производства Важно, что речь идет не просто о намерениях – в копилке сибирских селекционеров уже есть ряд удачных сортов собственного производства, о которых рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории селекции, семеноводства и технологии возделывания овощных культур и картофеля СибНИИРС, к.с.-х.н. Николай Полухин.

Сорт «Лина» сегодня пользуется популярностью у производителей от Прибалтики до Амурской области. «Сафо» – сегодня признан в числе лучших вариантов для дач и приусадебных хозяйств. Высокой урожайностью отличается раннеспелый сорт «Юна». Большие надежды селекционеры связывают с сортом «Златка», который только в этом году (после успешных сортоиспытаний) вышел на рынок.

Создание новых сортов сегодня невозможно без использования генетических технологий и современного оборудования. Более тесное сотрудничество генетиков и селекционеров стало возможным благодаря вхождению СибНИИРС в состав ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН».

А в деле модернизации оборудования помогло как раз-таки участие в федеральной целевой программе по картофелеводству. В частности, с начала лета на полную мощность заработала аэропонная установка, произведенная специалистами Всероссийского НИИ сельскохозяйственной биотехнологии.

– После нескольких лет использования на полях любой сорт картофеля начинает утрачивать свои качества, падает урожайность, качество картофеля, – рассказал Николай Полухин. – Чтобы исправить это, вернуть сорту чистоту, мы берем небольшой фрагмент клубня с «чистой» культурой сорта и выращиваем из него куст. А далее, в дело идут уже клубни, полученные от этого куста. Это называется регенерацией сорта.

Установка, о которой шла речь выше, позволяет проводить процедуру регенерации сорта круглый год с высокой продуктивностью – ожидается, что каждый из первоначальных кустов принесет до ста мини-клубней семенного материала. Это новое оборудование (за Уралом аналог есть только в Томске), и, как отмечают сами ученые, его эксплуатация пока проходит в экспериментальном режиме: селекционеры отслеживают параметры работы установки и делятся с разработчиком своими пожеланиями по улучшению конструкции.

Ну а в начале августа, когда в Новосибирске уже традиционно пройдет очередное совещание по реализации ФЦП, на суд экспертов, производителей и других его участников будут представлены очередные итоги работы сибирских селекционеров по возрождению отечественного картофелеводства.

Наталья Тимакова

Сеть для БАКа

Цель экспериментов, ведущихся на ускорительном комплексе Большого адронного коллайдера – получение новых фундаментальных знаний о свойствах материи. Набирается большой интеграл статистики, чтобы исследовать исключительно редкие физические процессы. Например, в год,  только в эксперимете ATLAS, записывается около 10 Пбайт исходных данных. Для обработки такого объема существуют специальные программные среды, и каждый эксперимент использует свою специализированную систему. Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и ЦЕРН подписали соглашение о разработке программного обеспечения, которое предназначено унифицировать информационыые платформы всех экспериментов Большого адронного коллайдера. Она называется CRIC – Computing Resource Information Catalog, и уже в конце 2017 года заработает в ЦЕРН. 

Система обработки данных. Масштаб данных самой крупной научной установки мира очень велик, и их невозможно проанализировать на отдельно взятом компьютере или вычислительном ресурсе. Для этой цели в ЦЕРН была создана географически распределённая система вычислений (всемирная компьютерная грид-сеть Большого адронного коллайдера).

«Представьте себе разнесенный по всему миру вычислительный центр, – объясняет Алексей Анисёнков, научный сотрудник ИЯФ СО РАН, координатор проекта CRIC, – соединенный между собой каналами связи (интернетом). Для эффективного использования этих ресурсов, контроля и обеспечения их работоспособности в этой инфраструктуре необходим промежуточный информационный слой. Задача такой системы заключается в том, чтобы единым образом описать топологию сети и компьютерную модель эксперимента, структурировать доступные вычислительные ресурсы и ресурсы хранения, отслеживать, какие конфигурационные данные, параметры они используют, какие ресурсы доступны сейчас, какие находятся на техническом обслуживании. Необхожимо интегрировать всевозможные настройки высокоуровневых служб и сервисов распределенной грид-сети, описать связи между различными компонентами программного обеспечения обработки данных и предоставить в итоге пользователям эксперимента центральный информационный портал для управления информацией. Таким инструментом стала информационная система AGIS, разработанная ИЯФ СО РАН для одного из крупных экспериментов Большого адронного коллайдера в ЦЕРН – ATLAS. Она предназначена для объединения всех этих данных, предоставления унифицированного доступа, для того, чтобы обеспечить работоспособность всей инфраструктуры системы обработки данных». 

Система AGIS оказалась настолько удобной и функциональной, что руководство ЦЕРН приняло решение создать ее расширенную версию для остальных экспериментов Большого адронного колладйера. Между ЦЕРН и ИЯФ СО РАН было подписано соответствующее соглашение.

Компьютерная модель всемирной грид-сети экспериментов Большого адронного коллайдерав (Основные компьютерные центры грид-системы Большого адронного коллайдера). Новая система CRIC. Новый проект также будет разработан при определяющем участии ИЯФ СО РАН, и называется CRIC – Computing Resource Information Catalog. «Нам поступило предложение от ЦЕРН продолжить эту работу и заняться уже более широким проектом,  универсальной среды, системой CRIC (Информационный каталог компьютерных ресурсов). Это схожая с AGIS система для общего использования. Она будет предоставлять информационные сервисы для  доступа не только к ресурсам, которые использует коллаборация ATLAS, а сможет описывать топологию вычислительных моделей и данных других экспериментов Большого адронного коллайдера, использующих грид-технологии для обработки экспериментальных данных. Базовая концепция – распределение ресурсов и вычислительных мощностей, которые поставляются во всемирную грид-сеть, и описание того, как конкретный эксперимент их потребляет. Система будет корректно связывать их между собой, дополняя информационную модель необходимыми структурами данных, специфичным для конкретного эксперимента. Она знает, какой сайт используется в том или ином эксперименте, какие сервисы доступны в этом вычислительном узле, каковы допустимые объемы хранения данных». 

Соглашение ИЯФ СО РАН и ЦЕРН прописывает этапы работ на год. Предполагается, что в конце 2017 года система CRIC будет готова к использованию в производстве и, в частности, начнется ее внедрение в программную инфраструктуру коллаборации CMS.

Алла Сковородина, руководитель пресс-службы ИЯФ СО РАН

«Зеленый город» разрывает шаблоны

Прошедший в Новосибирске Международный форум-выставка «Городские технологии 2017»  неожиданно выявил одну очень перспективную, актуальную и вместе с тем сложную для восприятия многими из нас тему. Современный город и экология – как это сочетается в условиях непрерывного инновационного развития? Этой проблеме была посвящена отдельная секция, на которой неожиданно выяснилось, что экологическая тематика выходит далеко за рамки борьбы с бытовыми отходами и вредными выбросами. Прогресс требует радикального «переформатирования» всей городской среды. И главное, мы уже стоим на пороге таких перемен. Точнее, мы стоим на пороге принятия соответствующих решений – двигаться нам в этом направлении или только делать вид? Можно, конечно, остаться в стороне от магистральной линии прогрессивного развития, но тогда мы рискуем радикально ухудшить ситуацию. Оставить всё, как есть, не получится, поскольку любое поселение постоянно требует развития, конкретных действий. Но если мы будем действовать так, как привыкли (игнорируя новейшие тренды), мы будем только усугублять проблему, из-за неразумных действий создав среду, совершенно непригодную для проживания людей (к чему мы уже вплотную подходим).

Как отметил один из докладчиков – доцент кафедры Архитектуры Новосибирского государственного университета архитектуры, дизайна и искусств Игорь Поповский, – в настоящее время существенно меняется сама парадигма развития городов. И если в нашей стране ждать перемен в этом плане пока еще рано, то в мире они уже происходят на наших глазах.

В чем суть происходящих перемен? По словам Игоря Поповского, в настоящее время «фордистский» город постепенно умирает. Речь идет о современном (в устоявшемся понимании) индустриальном городе, построенном на принципах модернизма. Его главная особенность связана с четким функциональным разделением, где выделяются так называемые «спальные» районы, места работы, места для отдыха и развлечений, деловые зоны и т.д. Такому городу соответствуют ресурсопотребление, углеродная энергетика и централизованные инфраструктурные сети.

«Индустриальный город, – пояснил Игорь Поповский, – умирает не потому, что там прекращается деятельность. Он изменяется, поскольку изменяется сама экономическая ситуация, изменяется ситуация в промышленности. Высвобождается большое количество трудовых ресурсов, которые переходят в третичные и четвертичные секторы экономики. И город соответствующим образом преобразовывается. Он становится новым, так называемым «постуглеродным» городом, где будет уже совершенно другая пространственная составляющая».

В настоящее время (вопреки прогнозам модернистов) в городах появляется вертикальное зонирование, когда в одном здании – с самого низа и до верха – могут протекать все процессы жизнедеятельности: и работа, и отдых. Понятно, что эти пространства должны быть очень комфортны. Причем быть настолько комфортны, чтобы у жителей города не было желания специально выезжать на природу ради отдыха. «Вот именно до такой степени город должен стать интересным  и привлекательным», – подчеркнул Игорь Поповский. Благодаря этому муниципалитет будет собирать бюджет, чего как раз не происходит в сегодняшних городах, из которых люди просто выезжают с наступлением теплого сезона. «Получается так, – объясняет Игорь Поповский, – что мы вкладываем деньги в благоустройство города, а он в летнее время пустует». Он напомнил, что предложения по изменению городской среды в лучшую сторону у нас долгое время отметались на основании того, что это невозможно в принципе. Причем, суть проблемы никак здесь не связана с красотой, с эстетикой. Проблема в том, что экономика города и городская среда не работают друг на друга. Соответственно, рост экономики города не ведет автоматически к улучшению условий проживания.

Отсюда следует, что необходимо адаптировать город к новому качеству среды, прежде всего – полностью уйти от модернистской модели. Например, не ставить вопрос об охране природы (поскольку он содержит противопоставление природы и человека), а рассматривать самого человека как часть природы, после чего та сама «придет» в город.

«Это очень сложный процесс, но именно это нам в любом случае придется сделать, пусть даже длительным образом», – заключил Игорь Поповский.

По сути, новая, постмодернистская городская среда будет представлять новый урбанизированный экологический ландшафт энергоэффективных объектов с нелинейным развитием и адаптацией. В новой архитектуре на смену дому-машине придет дом-организм. Новому городу будут соответствовать постуглеродная энергетика, «умные сети», креативная и инновационная экономика.

По большому счету, большинство инновационных технических решений, предложенных на прошедшем Форуме, полностью раскрывают свой потенциал исключительно в рамках новой градостроительной парадигмы. Взятые сами по себе, в контексте существующей городской среды, они не дают максимального эффекта. Мало того, вступают в противоречие с некоторыми устаревшими хозяйственными практиками.

Возьмем, к примеру, альтернативную энергетику. К чему, например, в нашем городе размещать на крышах и фасадах зданий солнечные панели или солнечные коллекторы, если речь идет  об обычном энергоснабжении, которое в условиях четкого зонирования территорий белее эффективно решается другими способами, в том числе – традиционными? Но совсем другое дело, когда вам, например, потребуется дополнительная подсветка и обогрев небольших оранжерей и теплиц, устраиваемых прямо на крышах, в остекленных лоджиях или в пристройках жилых и общественных зданий (что очень характерно как раз для формирования «зеленого города»). Здесь небольшой автономный источник энергии, получаемой непосредственно от солнца, будет очень кстати. Можно точно так же осуществлять подсветку улиц или остановок общественного транспорта, размещая солнечные модули прямо на стенах и крышах остановочных павильонов, без всякого подключения к центральным сетям. Иными словами, когда речь идет о дополнительном удобстве и комфорте, можно «разориться» и на такие технические варианты.

Точно так же малая распределенная энергетика лучше всего вписывается именно в концепцию новой городской среды. Отметим, что крупные энергетические объекты достаточно эффективно работают по «большим площадям», и в условиях жесткого функционального зонирования централизованное ресурсоснабжение кажется вполне уместным. Скажем, когда у вас формируются огромные промышленные и коммунально-складские зоны и кластеры, вполне удобно в непосредственной близости от них создать большой энергетический объект, учитывая при этом перспективу развития данной промышленной территории. И совсем другое дело, когда предприятия (подчеркиваю – современные предприятия) рассредоточиваются, и процесс этот трудно спрогнозировать заранее. В этом случае вопрос о том, в какую сторону «тянуть» электрические сети, как оперативно согласовать тариф с реальными потребностями в электроэнергии, в условиях централизованного энергоснабжения становится затруднительным.

Новосибирск уже сейчас столкнулся с так называемой проблемой «подключения» к электрическим сетям, что очень плохо отражается на инвестиционной привлекательности города. Малая энергетика в этом плане позволяет найти оптимальное решение и снять обострившуюся проблему. Кроме того, опыт показывает, что в современных условиях развитие поселений часто тормозится из-за слишком медлительного, нерасторопного сетевого хозяйства. При этом в условиях свободных рыночных отношений данный процесс уже не зависит от государственных директив и стратегических планов. Создание комфортной среды в этом случае с большим успехом может опираться на автономное энергоснабжение, чему как раз способствуют инновационные технические решения в области энергетики.

Таким образом, рассматривать подобные разработки вне нового градостроительного контекста не совсем рационально. Поскольку речь идет не просто о создании новых источников генерации тепла и электричества, о модернизации городского хозяйства, о развитии коммуникаций, о решении каких-то отдельных задач. Речь идет о создании принципиально новой городской среды. И только с этих позиций – с позиций «зеленого города» – имеет смысл рассматривать предложения наших разработчиков.

Олег Носков

Органы «из пробирки» скоро станут реальностью

Одним из наиболее молодых, но, в то же время, перспективных направлений развития медицинской науки является регенеративная клеточная медицина. В теории все выглядит следующим образом. Сначала из клеток пациента (например, клеток кожи) получают плюрипотентные стволовые клетки, их еще называют индуцированными. А затем – дифференцируют их, то есть, получают из них клетки заданного типа. В результате, можно будет создавать необходимые донорские органы из собственного материала пациента, а также замещать пораженные ткани. Таким образом, удастся решить проблемы как приживления пересаженного органа, так и ожидания подходящего донорского материала.

Ученые сходятся во мнении, что развитие данной технологии способно произвести революцию в лечебном процессе, но этому будет предшествовать огромная исследовательская работа, которой сейчас занимаются десятки научных групп по всему миру. В России дела с клеточной медициной обстоят непросто. Коллективов, фундаментально занимающихся этой проблемой, немного. Один из них работает на базе лаборатории эпигенетики развития ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН (хотя в его состав входят сотрудники из других институтов Академгородка) под руководством д.б.н., профессора Сурена Минасовича Закияна.

– Современная наука уже дошла до той стадии, когда этапы этого процесса можно реализовать на практике, – рассказывает один из участников группы, к.ф.-м.н. Дмитрий Штокало (Институт систем информатики СО РАН им. А.П. Ершова). – Однако на каждом из шагов накапливаются ошибки, поэтому использовать эту технологию полностью на практике пока нельзя.

Для устранения этих ошибок необходимо тщательное изучение индуцированных плюрипотентных клеток и процессов их дифференцировки в релевантные типы клеток. Чем и занимаются в настоящий момент в группе под руководством к.б.н. Сергея Медведева. Работы по данному проекту выполняются при поддержке Российского научного фонда.

– Мы изучали влияние микроРНК на то, как протекает процесс превращения клетки в плюрипотентную стволовую, – отметил еще один участник группы, к.б.н. Владимир Шерстюк. – Для этого мы взяли у одной и той же линии крыс три группы клеток: дифференцированные клетки, извлеченные из кожной ткани, эмбриональные стволовые клетки (естественного происхождения) и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, искусственно созданные из фибробластов. У каждой из групп мы выделили микроРНК и сравнили их. Результаты получились весьма интересные.

Крыса достаточно популярный и удобный объект для медицинских исследований, на ней исследуют модели различных заболеваний. Но непосредственно механизм превращения дифференцированных клеток обратно в плюрипотентные на них малоизучен, и одно это делает проведенную новосибирскими учеными работу уникальной.

Полученные в ходе исследования результаты были опубликованы в одном из ведущих мировых научных журналов – Scientific Reports. Во-первых, они показали, что стволовые клетки, полученные искусственным путем, по профилю микроРНК имеют мало отличий от естественных клеток, а значит, эту технологию уже можно считать достаточно надежной. А во-вторых, им удалось выявить еще ряд микроРНК, также участвующих в этом процессе, о которых ранее науке не было известно.

– Весьма возможно, что ошибки, связанные с некачественным получением искусственных стволовых клеток, были вызваны как раз с тем, что во время процесса не учитывалась работа этих микроРНК, – предполагает Дмитрий Штокало.

В любом случае, полученные новосибирскими учеными результаты помогут исследователям в дальнейшем лучше понимать фундаментальный механизм превращения клетки и благодаря этому создавать более качественный материал для работы, дифференцировать эти стволовые клетки в нужные ткани.

Наталья Тимакова

Гелиевый кризис

Политический кризис вокруг Катара чреват не только политической нестабильностью в регионе Ближнего Востока, но и довольно неожиданными проявлениями. Экономическая блокада этого государства может затронуть многих ученых по всему миру.

Причина в гелии — инертном газе, на поставки которого завязаны многие технологические процессы и научные эксперименты.

Еще в начале июня, вскоре после начала кризиса, власти Катара остановили два завода по производству гелия. Эти предприятия принадлежат компании RasGas — дочернему предприятию государственной корпорации Qatar Petroleum (30% принадлежат компании ExxonMobil). Решение о закрытии было принято вслед за блокадой сухопутной границы, которую объявили власти Саудовской Аравии. По данным экспертов, заводы прекратили производство после заполнения всех имеющихся морских контейнеров и хранилищ газа.

Еще тогда эксперты прогнозировали, что кратковременная остановка экспорта гелия не повлияет на мировые рынки. Прямые поставки гелия через морские порты прямо из Дохи влекут за собой новые риски, повышение цены и технические сложности.

Однако, если кризис продолжится более месяца, его последствия могут взвинтить мировые цены на гелий, как это произошло в прошлом в одном из подобных случаев.

«Гелий — единственное сырье, поставки которого сильнее всего будут затронуты этой блокадой, поскольку это единственный товар, главным мировым поставщиком которого является Катар, и теперь эти поставки полностью обрублены», — предупреждала американская консалтинговая компания Kornbluth Helium Consulting.

Два закрытых в Катаре завода ежегодно производили примерно 2 млрд кубических футов гелия, в среднем доля Катара в мировом производстве этого газа оценивается в 25-30%. Крупнейшим производителем гелия являются США.

Потребление гелия в мире в настоящее время растет за счет промышленного роста в странах Азии. Между тем американские запасы снижаются на фоне снижения его выработки на нефтяных и газовых месторождениях, и страна недавно начала импортировать газ из Катара.

Другими крупнейшими мировыми производителями гелия являются Алжир, Россия, Канада и Китай.

Чем же так важен этот элемент? Гелий — инертный газ без цвета и запаха, в сознании обывателей он чаще ассоциируется с надувными шарами и меняющимся при вдыхании голосом. Однако важность его применения в различных областях науки, техники и промышленности сложно переоценить.

Он используется в научных лабораториях, больницах, на производстве полупроводниковых приборов. Гелий применяется для охлаждения магнитов в медицинских установках ядерного магнитного резонанса (ЯМР), газовой хроматографии и масс-спектроскопии.

Поставки гелия всегда требуют функционирования сложной отлаженной логистической цепочки, выпадение из нее любого звена может приводить к масштабным сбоям.

Сегодня под угрозой оказалась работа крупнейших низкотемпературных установок в Европе и Азии.

Запасы гелия на Земле оцениваются 3,8 млрд тонн. В атмосфере гелий содержится в концентрации 5,22 миллионной доли, и его получение из воздуха экономически нецелесообразно.

Век назад ценность гелия определялась его использованием военными в крупных дирижаблях как замена взрывоопасному водороду. К 1960-м годам большую роль стали играть космические ракеты, и в США огромные объемы газа стали использоваться для программы «Аполлон».

К примеру, в ракете «Сатурн-5», запустившей астронавтов к Луне, использовалось 65 тонн гелия для продувки криогенных баков и магистралей.

В то время другим единственным крупным производителем гелия был СССР, и гелий в какой-то мере стал «газом холодной войны». Позднее начали появляться установки по сжижению гелия, что дало возможность его поставки в специальных танкерах в Японию для ее развивающейся экономики. Первая такая установка появилась в Алжире.

Обычно газ добывают из нефтяного или природного газа, от других составляющих гелий отделяют методом глубокого охлаждения, используя тот факт, что он сжижается труднее всех остальных. Впервые эта технология была опробована в 1995 году также в Алжире.

В недавних планах Катара было стать третьим в мире поставщиком жидкого гелия путем введения в строй еще одной, третьей установки к 2018 году. В связи с блокадой мировой рынок поставок гелия уже начал перестраиваться, как это повлияет на поставки и цены, будет зависеть от продолжительности изоляции Катара, отмечают специалисты.

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS