«Даже продавцы карандашей имеют право отстаивать свои законные права»

Что не поделили издатели русских и английских версий журналов РАН, во сколько обходятся бюджету академические журналы и почему 500 редакторов издательства «Наука» могут остаться без работы, в интервью Indicator.Ru рассказал врио директора ФГУП «Издательство "Наука"» Сергей Палаткин.

— Расскажите, чем занимается издательство «Наука»? Сколько у вас сотрудников? Как строится издательский процесс?

— ФГУП «Издательство "Наука"» — государственная организация, полномочия по управлению и распоряжению имуществом принадлежат Федеральному агентству научных организаций (ФАНО) и Росимуществу.

Мы издаем книги и журналы, содержащие исследования российских ученых, распространяем их в России и по всему миру с целью популяризации и продвижения достижений российской науки. По контракту с РАН мы выпускаем научные академические журналы на русском языке.

В штате издательства работает более 1000 человек, в том числе порядка 450 человек штатных сотрудников журнальных редакций. Они занимаются редакционно-издательской подготовкой научных журналов РАН.

Издательский процесс строится следующим образом. Заведующий редакцией принимает и регистрирует рукописи. Статьи поступают, как правило, по электронной почте, многие авторы приносят их в редакцию лично.

Затем рукопись рассматривают члены редколлегии и рецензенты. Стоит отметить, что это очень важный этап, многие современные журналы (сразу оговоримся, это не так называемые мусорные журналы) от него отказываются из-за организационной сложности процесса и ограничиваются заключением редколлегии. В то же время в мире котируется система «двойного слепого рецензирования». Это непременное условие рассмотрения заявки для вхождение в базы данных WoS, Scopus и другие.

Заведующая редакцией представляет рукопись на заседании редколлегии для первичного рассмотрения статьи (определение рецензента, отклонение по причине несоответствия тематике журнала), передает статью рецензенту, в случае отказа рецензента подбирает другого специалиста, контролирует своевременность получения рецензии, отправляет статью на доработку автору, согласовывает доработанную версию с рецензентом. Ситуацию осложняет и то, что рецензенты зачастую не мотивированы. У нас рецензирование статей — своего рода альтруизм, многие отказываются от него из-за нехватки времени. В ряде случаев привлечение высококвалифицированных специалистов в качестве рецензентов — личная заслуга заведующих редакциями.

Грамотно организовать процесс рецензирования крайне важно, так как авторы иногда отказываются публиковать статьи из-за затянутости процесса.

После принятия к печати статья должна быть отредактирована и приведена в соответствие с правилами журнала. Изменения согласуются с автором, нередко научные редакторы переводят аннотации и ключевые слова к статьям на английский язык. Наличие метаданных на английском языке крайне важно для многих переводных журналов, например для журналов биологического профиля, так как база данных PubMed при индексации учитывает только оригинальную версию.

По договору авторского заказа привлекаются внештатные редакторы и переводчики, часто необходимы специалисты, разбирающиеся в какой-то узкой тематике. Подготовленная статья поступает на верстку, сверстанный материал вычитывают корректоры, а на редакторов ложится проверка корректуры и оригинал-макета журнала. Далее оригинал-макет просматривают выпускающие редакторы, затем заполняются выходные данные, определяется тираж, после чего макет записывается и отправляется в типографию.

Особое внимание мы уделяем индексации журналов в базах данных. Речь идет, например, о РИНЦ, Web of Science, Scopus, PubMed. Для включения журналов в базы данных часто не достаточно хорошего материала, необходимо соблюдать ряд технических требований для корректной индексации статей. Редакторы проверяют достоверность фактического материала, собирают все необходимые данные об авторе, финансирующей организации. Заведующие редакциями поддерживают на должном уровне объем журнала, отвечают за соблюдение его периодичности, обеспечивают доступ к полнотекстовым версиям статей для индексации.

Издательство активно участвует в продвижении и повышении видимости журналов (сайт, редакционно-издательская система, работа по введению журналов в базы данных), выходит к учредителям с предложениями по модернизации концепции журналов, их внешнего облика. Активная работа сейчас ведется в отношении научно-популярных журналов РАН, таких как «Природа», «Земля и Вселенная», «Энергия». Мы пытаемся найти спонсора, выявить целевую аудиторию и соответствующую ей тематическую составляющую, улучшить внешний вид журналов, изменить схему распространения.

— Мы недавно опубликовали материал о недопонимании между издательством «Наука», Pleiades Publishing и Springer Nature относительно интеллектуальных прав и распространения англоязычных версий журналов РАН. Могли бы вы прояснить позицию «Науки»?

— Опубликованная на вашем портале статья стала полной неожиданностью для нас. Обращаясь в издательство Springer Nature, мы вовсе не преследовали цель «сорвать» публикации англоязычных версий научных журналов РАН. Мы лишь говорили о нарушении прав издательства и необходимости начать переговорный процесс по надлежащему оформлению отношений с издателем англоязычных версий на использование этих прав в соответствии с законодательством.

Этот вопрос назрел давно и требует разрешения. Издательство «Наука» обладает исключительными правами на статьи, опубликованные в русских версиях научных журналов на основании соответствующих договоров, заключаемых с авторами статей. Издательство заключает эти договоры в соответствии с условиями государственных контрактов с РАН на издание и распространение научных журналов. Договор предусматривает передачу исключительных прав на статьи издательству «Наука». В ряде случаев оформляются договоры авторского заказа на переработку научных статей (при необходимости): редактирование, рецензирование, оформление. В результате к предприятию переходят права на публикацию и распространение переработанных статей, а также на полностью подготовленные к публикации номера журналов на русском языке, так называемое составное произведение, права на которое являются самостоятельным объектом интеллектуальных прав, охраняемых законом.

Другие лица не могут использовать результат интеллектуальной деятельности без согласия правообладателя. При этом у российского издателя и издателя англоязычных версий, Pleiades Publishing, отсутствовали и отсутствуют договорные отношения по передаче материалов. А ведь предполагается, что российские научные труды публикуются сначала в России, а потом в переводе в англоязычных странах. Более 20 лет этот вопрос никого не интересовал. В течение многих лет существовала практика «стихийной» передачи материалов между сотрудниками издательства и различными лицами, действующими по поручению иностранных издателей. Этот процесс практически не контролировался.

На заседании рабочей группы РАН – ФАНО России по вопросам издательской деятельности в октябре 2016 года было принято решение о разработке регламента по порядку и срокам обмена рабочими материалами между издательством «Наука» и компанией Pleiades Publishing.

В соответствии с требованиями Гражданского кодекса РФ издательство «Наука» приняло решение о централизованной передаче материалов через Управление по выпуску журналов (подразделение издательства). Сотрудники всех редакций издательства обязаны передавать принятые к опубликованию материалы на бумажных и электронных носителях в Управление по выпуску журналов.

Особо подчеркну, что ООО МАИК «Наука/Интерпериодика» не является издателем англоязычных версий научных журналов, выполняет только отдельные подрядные работы по подготовке оригинал-макетов переводной версии научных журналов для кипрской компании GERTAL HOLDING LIMITED, действующей в интересах Pleiades Publishing.

Возвращаясь к типовому договору с авторами научных статей, утвержденному РАН, отмечу, что у издательства «Наука» нет права переводить статью на английский язык и распространять английскую версию. В связи с этим автор может одновременно заключать договоры на использование переведенной статьи с другими лицами, в частности с компанией Pleiades Publishing. Однако фактически иностранный издатель использует для переводов не оригинал статьи, а материал, подготовленный и переработанный российским издателем. При этом, как я уже говорил, никаких договоров и регламентов между нашими организациями нет. Мы считаем, что эта ситуация неправомерна, ущемляет права издательства «Наука» и требует вмешательства со стороны учредителей журналов. Об этом мы и писали в Springer Nature.

Очень жаль, что наше письмо было в вашей публикации прокомментировано иначе. И, опять ссылаясь на формулировки вашей предыдущей публикации, позволю себе заметить, что даже продавцы карандашей имеют право отстаивать свои законные права.

Вся творческая, организационная и редакторская работа по обработке статей российских ученых возложена полностью на издательство «Наука». Говорить, что издательство «Наука» всего лишь выполняет техническую работу, по меньшей мере некорректно по отношению к фактам и почти 500 штатным сотрудникам журнальных редакций издательства, которые самостоятельно формируют контент журналов и доводят их до высокого издательского уровня.

— В своем письме в Springer Nature вы писали, что примете меры в отношении издательства, если ваши права продолжат нарушать. Было ли что-то сделано и разрешен ли конфликт?

— Я не считаю, что это стоит называть конфликтом в прямом смысле этого слова, однако текущую ситуацию следует немедленно исправлять, чтобы соблюсти законность и баланс интересов всех участников издательского процесса. У нас нет задачи «ставить палки в колеса» иностранным издателям. Мы хотим, чтобы труд сотрудников издательства «Наука» был адекватно отмечен и использовался иностранными издателями в рамках договорных прозрачных отношений. Очень надеемся, что РАН, как учредитель научных журналов, примет в этом участие. В конце концов, Академия наук и сама должна быть заинтересована в выстраивании единой, логичной, прозрачной системы распространения научных трудов российских ученых, в том числе и потому, что на это выделяются бюджетные средства.

— Сколько журналов, которые издает «Наука», убыточны, а сколько приносят прибыль?

— Из 155 журналов, которые издает «Наука», больше половины убыточны. Вся информация о финансовых показателях деятельности в виде отчетного материала — финансовых паспортов журналов — ежегодно, начиная с 2015 года, предоставляется в РАН, ФАНО, доводится до сведения главных редакторов и членов редакций.

— Сколько средств ежегодно «Наука» получает от РАН на издание академических журналов?

— В 2016 году «Наука» получила от РАН на издание журналов 130 миллионов рублей (без НДС эта сумма составила 103 миллиона рублей), на распространении печатных и электронных версий заработала еще 129 и 11,7 миллионов рублей соответственно. Всего около 244 миллионов. При этом потратила на оплату труда сотрудников, подготовку оригинал-макетов, полиграфическое исполнение, содержание рабочих мест 280,5 миллионов рублей. Убыток издательства от этой деятельности составил 36,4 миллиона. В 2017 году размеры финансирования со стороны РАН за первое полугодие составили 62 миллиона и столько же во втором полугодии (еще не выплачены, так как по условиям контракта оплата производится после сдачи работ поквартально). При этом в 2016 году нам удалось нарастить объемы распространения журналов среди подписчиков более чем на 40% по сравнению с 2015 годом.

— Как проводится тендер по передаче этих средств? Каков предмет тендера?

— Начиная с 2017 года РАН выбирает издателя русских версий на открытом аукционе в соответствии с требованиями Федерального закона № 44-ФЗ «О контрактной системе в сфере закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд». Предметом контракта является редакционно-издательская подготовка, полиграфическое исполнение, распространение научных журналов на русском языке. Кроме того, контрактом предусмотрены работы по подготовке электронных версий журналов в определенном формате и распространение электронных версий через библиотеку elibrary.ru.

Здесь необходимо обратить внимание, что в ноябре 2016 года со стороны Черемушкинской прокуратуры города Москвы были вопросы к нам и ФАНО по поводу договоров, заключенных с elibrary.ru. Мы объяснили, что, поскольку это условие государственного контракта, мы не вправе не заключить договоры с правообладателями данного ресурса. База данных «Электронно-библиотечная система elibrary.ru» принадлежит ООО «РУНЭБ».

Любопытно, что конечным бенефициаром данной компании является Александр Шусторович — учредитель компании Pleiades Publishing. Получается, что не только доходы от английских версий, но и часть доходов от распространения русских версий в итоге остается у издателя английских версий.

— Допускаете ли вы, что новый тендер на издание академических журналов в 2018 году может выиграть другое издательство?

— В двух открытых тендерах, проведенных РАН в 2017 году (на первое полугодие и на второе полугодие), «Наука» была единственным лицом, подавшим заявку на участие в аукционе. Нам известно, что вопрос своего участия в данных аукционах прорабатывало ООО МАИК «Наука/Интерпериодика». Но данная организация заявку не подавала, видимо, исходила из того, что весь пакет русских журналов издавать невыгодно. Ведь для этого пришлось бы забрать в штат все редакции как прибыльных, так и убыточных журналов. А это большие расходы. Ведь неприбыльные журналы тоже кто-то должен издавать. Что будет в 2018 году, нам неизвестно.

Если издательство «Наука» не станет издателем журналов РАН в 2018 году, оно будет вынуждено уволить порядка 500 человек членов редакций и иных сотрудников, обеспечивающих выпуск.

— Почему право на издание англоязычных версий журналов принадлежит не вам, а Pleiades Publishing?

— У меня нет ответа на этот вопрос. Эта система сложилась в 90-е годы и с тех пор не изменилась. Мы мало знаем о деятельности Pleiades Publishing, так как эта информация от нас скрыта. Какова система распространения научных российских журналов на английском языке, какие извлекаются доходы, в чье распоряжение они поступают, на что используются, какие на самом деле лица задействованы в этом деле, мы не знаем.

Вместе с тем, для нас не совсем понятно, почему, являясь эксклюзивным издателем и распространителем английских версий научных статей на протяжении многих лет по договорам с РАН и научными институтами (соучредителями журналов), Pleiades Publishing не имеет до сих пор представительства в России? Почему фактически распространением занимается Springer по договору с Pleiades Publishing? Почему РАН и институты не заключают прямой договор со Springer? Почему оригинал-макеты для английских версий делает МАИК по договору с какой-то кипрской компанией GERTAL, а не по договору с Pleiades Publishing? И, наконец, почему государственное российское издательство выбирается на открытом аукционе, а иностранные издатели не выбираются на аукционе? Возможно, на все эти вопросы существуют логичные объяснения. Но нам о них неизвестно. Считаем, что в любом случае система распространения всех научных журналов РАН как на русском, так и на английском языках должна быть прозрачна и понятна.

В свою очередь, мы открыты для любых диалогов. И мы имеем необходимые ресурсы для издания журналов также на английском языке. Если РАН объявит соответствующий конкурс, мы готовы в нем участвовать.

— В Совете Федерации заявили, что «Наука» является «прикрытием» для МАИК и Pleiades, и призвали проверить деятельность издательств. Как вы можете это прокомментировать?

— Издательство «Наука» вошло в состав учредителей МАИК так же, как Pleiades Publishing и РАН. Как только меня назначили на должность в конце 2015 года, я начал разбираться во всех этих сложившихся с 90-х годов взаимоотношениях. В результате установлено, что МАИК использует помещения федеральной собственности в здании издательства по адресу город Москва, улица Профсоюзная, дом 90, которые предоставлены ему бессрочно и безвозмездно на основании учредительных договоров от 1992 и от 1998 годов.

Кроме того, как я уже сказал, за счет штатных сотрудников издательства «Наука» МАИК и Pleiades Publishing осуществляли подготовку англоязычных версий, не тратя средства на редакторов, так как у сотрудников наших редакций было указание передавать материалы в МАИК. В том числе сотрудники издательства «Наука» оформляли от имени Pleiades Publishing лицензионные договоры с авторами и сдавали готовые комплекты отредактированных статей с авторскими договорами в МАИК. При этом МАИК по договору с издательством «Наука» выполняло работы по созданию оригинал-макетов русских версий и получало за это оплату. Так, американский издатель экономил на аренде офиса, на оплате редактуры, рецензирования, оформления. При этом, МАИК никогда не платил дивиденды издательству «Наука» как участнику Общества.

Согласно отчету об оценке, определенной на 23 октября 2015 года, рыночная ставка арендной платы в здании по указанному адресу составила 12 100 рублей за один квадратный метр в год без учета НДС и коммунальных расходов.

Благодаря созданным искусственно и незаконно экономическим преимуществам для ООО МАИК «Наука/Интерпериодика», издательство «Наука» только за последние три года недополучило доходов в виде арендной платы в размере более 114 миллионов рублей.

Обо всех этих обстоятельствах я неоднократно докладывал в ФАНО России, сообщал главным редакторам журналов и в РАН. В прошлом году мы подняли вопрос о прекращении прямой передачи отработанных материалов от наших сотрудников в МАИК, так как отсутствуют договорные отношения с Pleiades Publishing. Об этом мы писали главным редакторам и в РАН. Со стороны МАИК и РАН это вызвало резко негативную реакцию, МАИК начал заявлять о том, что издательство срывает выпуск английских версий. Хотя, если у двух издательств отсутствуют договорные отношения, на каком основании мы должны передавать наш материал? Никто не запрещает Pleiades Publishing заключать договоры с авторами на статьи и самостоятельно осуществлять их доработку. Однако же иностранному издателю предпочтительнее работать нашими силами, и он превратил наши законные требования в политическую интригу, в связи с чем мы вынуждены были долго доказывать свою правоту в различных инстанциях.

Большую часть оригинал-макетов, ранее изготавливаемых МАИК, из-за невыгодности расценок мы в настоящее время изготавливаем своими силами. Также с 2017 года мы отказались от услуг ООО «Плеадес» — российской дочерней компании американской Pleiades Publishing, которая на невыгодных для издательства «Наука» условиях размещала на elibrary русские статьи.

— Расскажите подробнее про конфликт «Науки» и МАИК.

— МАИК использует помещения площадью более 3 000 квадратных метров, так как право пользования внесено в уставный капитал данного общества решением Президиума РАН. Такое использование противоречит действующему законодательству и наносит ущерб собственнику и законному правообладателю недвижимого имущества.

Мы дважды предпринимали попытки исключить федеральное имущество из уставного капитала Общества, которые оказались безуспешны в связи с отрицательным мнением иностранного участника Общества, американской компании Pleiades Publishing, и нейтральной позицией РАН.

В феврале 2016 года комиссия ФАНО также обратила внимание на неправомерное использование федерального недвижимого имущества.

ФАНО направило обращение руководителю Территориального управления Росимущества в городе Москве о принятии мер по защите имущественных интересов Российской Федерации. Управление обратилось в прокуратуру.

В настоящее время в Арбитражном суде города Москвы рассматривается дело по иску Прокуратуры города Москвы в интересах Российской Федерации о выселении ООО МАИК из незаконно занимаемых помещений. Мы поддерживаем требования прокуратуры.

Разумеется, эти обстоятельства также повлияли на взаимоотношения издательства «Наука» и МАИК самым негативным образом. Поскольку в суде заявлено требование о выселении из помещений пятого, шестого этажей здания, так как фактически они используются МАИК, МАИК на общем собрании участников общества заявило о своем желании взыскать порядка 175 миллионов рублей компенсации за помещения четвертого этажа в этом же здании. В 1995 году они также были предоставлены безвозмездно МАИК, однако фактически обществом не использовались. Дело в том, что согласно учредительным документам данной организации право безвозмездного пользования федеральным имуществом передается бессрочно. А в случае выхода участника сохраняется на 25 лет после выхода. Если передача МАИК помещений в здании будет признана судом законной, то, во-первых, Российская Федерация в результате сможет утратить пятый и шестой этажи, а издательство «Наука» в результате взыскания 175 миллионов станет банкротом. Конечно, для нас недопустимо подобное развитие событий. Надеюсь, не случится. Ведь мы столько сил и времени потратили на то, чтобы издательство «Наука» уверенно двигалось к развитию и процветанию!

Ионы Скулачева vs болезни Альцгеймера

В начале прошлого века немецкий психиатр и невропатолог Алоис Альцгеймер впервые описал странную форму деменции (приобретенного слабоумия), которая сопровождалась не только потерей памяти, но и дезориентацией, галлюцинациями, агрессией и в конечном счёте вела к смерти. Но потребовалось еще более полувека, чтобы объединить разные формы заболевания в одно и назвать болезнью Альцгеймера.

В отличие от онкологии, депрессии или ВИЧ, эта болезнь не претендует на звание «чумы XXI века», но в мире насчитывается около двадцати пяти миллионов людей, страдающих этим недугом. Впрочем, по мнению ряда экспертов, на самом деле их может быть намного больше, ведь в ряде стран (включая Россию) часто при этом заболевании ставят другой диагноз – старческая деменция. В любом случае, сегодня болезнь Альцгеймера является самым распространенным нейродегенеративным заболеванием в мире, и ее заболеваемость растёт по мере увеличения продолжительности жизни и старения населения развитых и развивающихся стран. А вот эффективных средств лечения и профилактики болезни на рынке пока нет. Хотя над их созданием уже работают во многих мировых исследовательских центрах, включая ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН».

– Как и у многих нейродегенеративных заболеваний, у болезни Альцгеймера есть две формы возникновения – наследственная и спорадическая, - рассказывает ст. научный сотрудник лаборатории молекулярных механизмов старения, д.б.н. Наталья Стефанова. – На сегодня мы знаем, что наследственную форму вызывают мутации в трех генах, а вот со спорадической (на которую приходится 95 % случаев) все сложнее, причины, которые ее вызывают, достоверно не установлены, а потому – нет моделей, на которых ее можно было бы изучать.

Ст. научный сотрудник лаборатории молекулярных механизмов старения, д.б.н. Наталья Стефанова уже много лет изучает крыс линии OXYS И здесь исследователям помогла уникальная линия крыс OXYS, созданная в Институте цитологии и генетики СО РАН. Ее вывели еще в 70-х гг. прошлого века для изучения катаракты при помощи специальной диеты, насыщенной галактозой. По всей видимости, нагрузка галактозой сыграла роль мутагена, и у этих крыс, помимо катаракты, спонтанно развивался целый комплекс старческих заболеваний: остеопороз, артериальная гипертензия и ускоренное старение мозга с развитием ключевых признаков болезни Альцгеймера. Таким образом, линия крыс OXYS оказалась максимально близкой к модели спорадического развития болезни Альцгеймера, что само по себе вызывает повышенный интерес к ней ученых разных стран.

Многолетняя работа по изучению крыс принесла немало важных результатов. В частности, еще в 1990-е, группа исследователей ИЦиГ под руководством д.б.н. Натальи Колосовой выявила нарастающие с возрастом дисфункции митохондрий (основной источник энергии клеток), которые рассматриваются как одна из наиболее вероятных причин преждевременного старения крыс. И, как оказалось, не только старения.

– Уже вышел ряд работ, убедительно доказывающих, что дисфункция митохондрий может становиться одним из ключевых факторов риска развития болезни Альцгеймера, а также ряда других нейродегенеративных заболеваний, что очень важно, - отмечает Наталья Стефанова. – А у нас есть ряд перспективных наработок как раз в области восстановления функций митохондрий.

На протяжении ряда лет сотрудники ИЦиГ изучали мелатонин (основа препарата «Мелаксен») и убедились, что он действительно замедляет развитие признаков болезни, в том числе и за счёт восстановления функций митохондрий.

Другим препаратом, который исследовали в лаборатории молекулярных механизмов старения, стал антиоксидант SkQ1, или ионы Скулачёва.

Еще в прошлом году сотрудники лаборатории доказали, что антиоксидант вместе с пищей проникает в мозг и накапливается в митохондриях, улучшает их функции и тем самым оказывает нейропротекторный эффект в целом. В частности, у крыс OXYS с признаками болезни Альцгеймера наблюдалось улучшение памяти и способности к обучению.

А теперь получен новый, не менее значимый результат (опубликованный в Current Alzheimer Research). Если в прошлых работах воздействие препарата на крыс изучали с возраста, когда у них начинает накапливаться бета-амилоид – основной маркер болезни, то в этот раз его начали применять к крысам, у которых патология приобрела ярко-выраженный характер.  А также – к нормально стареющим крысам линии Wistar.

Как оказалось, антиоксидант замедляет прогрессию признаков болезни Альцгеймера и на более поздних стадиях. Но еще более заметный результат (по восстановлению работы митохондрий) наблюдался у нормально стареющих крыс. По мнению ученых, это говорит о том, что антиоксидант SkQ1 может служить действенным средством профилактики, причем, не только этого заболевания. Сотрудники лаборатории предполагают, что дисфункция митохондрий может лежать в основе развития целого ряда нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона.

– Конечно, пока это только предположение, - подчеркивает Наталья Стефанова, - Но оно основывается на многолетней исследовательской работе.

Суть нашей гипотезы в следующем: изначально у пациента возникает именно дисфункция митохондрий нейронов головного мозга, нарушается их энергетический баланс, а затем, в зависимости от «бэкграунда» - генетических особенностей, среды обитания, состояния организма в целом – эта дисфункция выливается в одно из вышеперечисленных заболеваний. Если наше предположение подтвердится, это откроет новые возможности для профилактики и ранней диагностики целого ряда опасных болезней.

Работа ученых ИЦиГ в данном направлении продолжается, и одним из главных источников новых перспективных результатов остается уникальная линия крыс OXYS, позволяющая моделировать развитие многих заболеваний, возникающих у людей в преклонном возрасте.

Наталья Тимакова

Дешево, надежно и практично!

Резкое удешевление сырья на нефтегазовом рынке влияет не только на экономическую составляющую нашей жизни. Ученым-геофизикам, чьи задачи тесно связаны с добычей углеводородов, также приходится искать новые пути для разработки инструментария, который был бы более эффективным и в то же время менее затратным, чем уже существующий.

«Такие технологии требуют совершенно иных подходов и новых фундаментальных знаний, это сделать непросто», — говорит директор 2007—2017 гг. Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН академик Михаил Иванович Эпов.

 На дне морском

Одна из проблем, связанных с освоением нефтегазовых ресурсов на шельфе, касается эффективности применения разведочной геофизики, а точнее — геоэлектрики. Сейчас это направление бурно развивается и характеризуется очень высокой стоимостью проводимых работ, поскольку системы, с помощью которых ведутся измерения и наблюдения, нужно располагать как можно ближе к объекту — то есть, в придонной части. «Это приводит к тому, что необходимо создавать уникальное оборудование для расположения таких систем вблизи морского дна, специальные средства для определения координат установок и так далее, — комментирует Михаил Эпов. — Дорогое удовольствие! Отсюда можно заключить, что при нынешних ценах на углеводороды использование подобных технологий будет практически не востребованым».

По словам ученого, существующая морская геоэлектрика во многом повторяет методы наземной электроразведки с одним только отличием — местоположением установок.

Однако если рассмотреть вопрос более внимательно, оказывается: есть и принципиальная разница. «Дело в том, что морская вода очень соленая, у нее высокая электропроводность, и этот показатель плавно изменяется (возрастает) от поверхности к морскому дну, — объясняет академик Эпов. — Раньше этим фактом просто пренебрегали». Однако геофизики ИНГГ выяснили — если есть так называемый «вертикальный градиент» солености, то в слое морской воды при пропускании электрического тока возникает объемный заряд. В модели антиклинальной ловушки (часть нефтяного коллектора, которая обеспечивает накопление и сохранение углеводородов), расположенной под морским дном, было вычислено распределение электрического поля. Оказалось, распределения сильно различаются между собой, более того — объемный заряд, индуцированный в придонной области, можно использовать как вторичный электрический источник. Это позволяет переместить измерительную установку на морскую поверхность. «Такое упрощение технологии приведет к уменьшению стоимости электроразведочных работ на море в несколько раз, — отмечает Михаил Эпов. — Просто потому, что мы правильно учли особенности геоэлектрического разреза на шельфе».

 По волнам

Как говорит академик Эпов, примерно 90 % затрат на нефтяную геофизику приходится на сейсморазведку с её развитыми процедурами обработки и интерпретации, поэтому было бы целесообразно распространить их на другие неволновые геофизические методы, где таких эффективных систем нет или они очень сложны. В первую очередь это относится к электроразведке, основанной на использовании эффектов электромагнитной индукции, описываемых диффузионными, а не волновыми дифференциальными уравнениями.

«Предпринималось очень много попыток эти электромагнитные процессы перевести в волновую область, — говорит Михаил Эпов, — и теоретически давно было показано, что это можно сделать, однако такие преобразования требуют высокоточных измерений в большом динамическом диапазоне, а вот их долгое время не могли реализовать на практике».

Сейчас же появились новые магнитные датчики, способные измерять с очень высоким разрешением — и оказалось, что давняя мечта специалистов электроразведки может быть осуществлена. «Возьмем систему наблюдений, которая состоит из генераторной петли на поверхности и набора магнитных приемников. С помощью такого комплекса можно получить картины затухания электромагнитного поля на земной поверхности в зависимости от времени и расстояния до источника, — поясняет ученый. — Мы перевели электромагнитные сигналы в волновую область и получили некоторые аналоги поверхностных волн с частотной дисперсией. В этом случае мы можем построить годографы (график зависимости времени пробега волны от источника до приемника), аналогичные сейсмическим, и использовать широкий арсенал средств и процедур обработки, накопленных в сейсморазведке. Это открывает новые возможности комплексирования сейсмо- и электроразведки, первая из которых «освещает» внутреннюю структуру геологической среды, а вторая — её вещественный состав».

На контрасте

Одна из важнейших проблем, которая стоит перед теми, кто добывает нефть, связана с гидроразрывами пласта — искусственным увеличением его проницаемости за счёт нарушения сплошности среды с помощью специальной жидкости. Дело в том, что этот процесс не всегда и не полностью контролируем, поскольку многие свойства нефтенасыщенного коллектора, который подвергается разрушению, либо неизвестны, либо варьируются в очень широком диапазоне. Поэтому проблема трассирования гидроразрывов является весьма важной практической задачей.

«Сейчас исследования гидроразрывов пытаются сделать сейсмическими методами, но мы обратились к опыту медицины, — рассказывает академик Эпов. — Если говорить о геофизике, то обычно поступают следующим образом: при наличии плохо выделяемого объекта создаётся более сложная высокочувствительная аппаратура и используют более мощные и ресурсоёмкие методы обработки. Медицина же идет другим путем: использует введение контрастного вещества, чтобы «подсветить» нужную область и сделать её видимой для уже существующих приборов».

Геофизики ИНГГ двинулись в том же направлении и попытались улучшить видимость трещин гидроразрыва в электромагнитном поле. Для этого исследователи предложили добавить в пропант, то есть в ту жидкость, которая разрывает среду, электропроводящие наночастицы. С одной стороны, они должны давать очень резкое уменьшение удельного электрического сопротивления, но в то же время стоить достаточно дешево. «До этого были предложения закачивать в трещины серебряную пудру, но это больше из области юмора», — отмечает Михаил Эпов.

Вещество, отвечающее всем требованиям, оказалось весьма простым и известным: углеродная сажа, производимая в огромных количествах и имеющая колоссальную электропроводность. Выяснилось: если добавить её в жидкость для гидроразрыва, тогда видимость трещин в электромагнитном поле возрастает примерно в десятки раз.

Ещё одно применение метода контрастирования — идентификация так называемых низкоконтрастных песчано-глинистых разрезов. Сейчас для выделения песчаных разностей, заполненных нефтью, используются очень сложные технологии — трехкомпонентный индукционный каротаж, например.

«Решить же такого рода вопросы можно гораздо более простым способом: применением широко используемого зонда, измеряющего естественное электрическое поле, — говорит Михаил Эпов. — Для этого нужно добавить в буровой раствор небольшое количество сильного окислителя, либо вырабатывать кислород в скважине. Тогда мы увидим, что глинистые и песчанистые разности начнут выделяться гораздо лучше. Причем эти контрастирующие вещества очень быстро разлагаются — та же перекись водорода через несколько часов превращается в воду».

Как отмечает академик Эпов, эти методы ждут своего испытания на практике, однако численное и лабораторное (выполненное в Институте химии нефти СО РАН, г. Томск) моделирование уже показало хорошие результаты.

Точки разрушения

Еще одной важной практической задачей является исследование обсадных колонн — ими укрепляют любые нефтяные и газовые скважины. В процессе эксплуатации и с течением времени эти колонны деформируются и могут сломаться под влиянием внешних условий. Учитывая, что это происходит не так уж редко, а каждая эксплуатационная скважина стоит десятки миллионов рублей, ущерб получается огромный. Соответственно, нужны методы, которые бы определяли моменты возникающей опасности (так называемая стадия предразрушения).

«Сейчас для этих целей используются специальные дефектоскопы, это очень сложные устройства, — комментирует Михаил Эпов. — Однако есть совершенно простое решение, оно основано на магнито-упругом эффекте, магнитострикции. Дело в том, что стальная колонна является ферромагнетиком, то есть состоит из упорядоченных магнитных доменов. Если наступает стадия предразрушения, то в этом месте колонны доменная структура нарушается, и металл просто теряет свои магнитные свойства. Измерение соответствующего магнитного поля в скважине будет показывать такие интервалы. Самое важное — для этого практически не требуется никаких дополнительных затрат».

Академик Эпов отмечает: "Подытоживая приведённые примеры, можно утверждать, что существует много вариантов построения значительно более простых технологий, с помощью которых специалисты способны решать сложные вопросы разведки и разработки нефтегазовых месторождений".

Екатерина Пустолякова

«Одомашнить» самого себя

Существует ли аналогия между процессом доместикации животных и человеческой эволюцией? Как мы уже сообщали ранее, специалисты Института цитологии и генетики СО РАН, участвующие в эксперименте по одомашниванию серебристо-черных лисиц, норок и крыс-пасюков, установили, что доместикация животных связана с изменением нейромедиаторов мозга. Животные утрачивают агрессивность в отношении человека, порой проявляя откровенно выраженное дружелюбие. Главным регулятором агрессивного поведения, согласно полученным данным, является «гормон счастья» - серотонин. И что особенно важно: ученые констатируют, что этот механизм регуляции распространяется практически на всех млекопитающих, в том числе и на человека.

Не удивительно, что тема человеческой эволюции была затронута на Международной конференции, посвященной столетнему юбилею академика Дмитрия Беляева, чьи исследования пролили свет на тайну доместикации животных. Как выясняется, опираясь на полученные здесь результаты, можно пролить свет и на природу человека. На этом моменте заострил внимание один из докладчиков - заведующий лабораторией эволюционной генетики Аркадий Маркель. «Между очеловечиванием и доместикаций, - отметил он, - есть много общего. Есть два этапа, которые проходит и доместикация, и появление человека. Это, прежде всего, - социализация. При доместикации – между человеком и животным. Сюда же входит и коммуникация - создание языка общения. То же самое имеет место и при развитии человечества». По словам ученого, при очеловечивании происходила так называемая «самодоместикация» человека.

Интересно, что Дмитрий Беляев также глубоко интересовался проблемой антропогенеза. На эту тему у него вышло несколько статей. Аркадий Маркель напомнил, что в те времена в нашей стране было не принято характеризовать человека как биосоциальное существо, потому что в те годы господствовала марксистская парадигма, характеризующая сущность человека как «совокупность общественных отношений». Тем не менее, рассуждая о человеческой природе, исключить биологию совершенно невозможно. Примечательно, что Маркс жил одновременно с Дарвином и хорошо знал его труды. Мало того, он высоко их ценил и даже хотел посвятить Дарвину второй том «Капитала». Согласно высказыванию Энгельса, Марксом были открыты законы эволюции в истории человечества – подобно тому, как Дарвином были открыты законы эволюции органической природы.

По мнению Аркадия Маркеля, эти вещи разделять нельзя. Поэтому в свое время Дмитрий Беляев говорил о том, что биология и социология слились в человеке в единую сущность.

«Ясно, что у человечества длинная история, и развитие цивилизации началось относительно недавно по сравнению с миллионами лет человеческой эволюции. Фактически человек унаследовал свой геном у далеких предков. Скажем, разница между человеком и шимпанзе составляет менее двух процентов. Поэтому известные социобиологи говорят, что под нашей «модернизированной» черепной коробкой покоится мозг человека каменного века», - пояснил ученый.

За весь период человеческой эволюции, подчеркнул Аркадий Маркель, изменилась не только масса мозга, но и его структура. Например, мозг слона по весу превышает мозг человека, однако уступает ему по количеству нейронов. У человека таковых – 16 млрд, а у слона – только 5,5 млрд. Также в ходе эволюции изменились и связи между нейронами. Поэтому масса мозга сама по себе еще ничего не решает. Принципиальное значение имеет его структура. Аркадий Маркель считает, что именно изменения в мозге стали основой эволюционных преобразований человека, включая прямохождение. «Казалось бы, - разъясняет он, - прямохождение появилось раньше, чем увеличение мозга, но я утверждаю, что дело здесь не только в массе».

Структуры мозга, участвующие в речевой функции Если взять все этапы антропогенеза, то именно эволюция мозга лежит в основе всех этих вещей. Ведь когда мы рассматриваем использование огня или использование орудий, надо понимать, что именно мозг диктует и рукам, и ногам, что и как делать. «Конечно, - замечает Аркадий Маркель, - есть и обратная связь. Но первопричина все-таки находится здесь – в мозге».

Какие же свойства мозга являются движущей силой человеческой эволюции? Ученый дает такое разъяснение: «Как ни странно, об этом мало говорят, но у человека появилось своего рода  «сверхлюбопытство». Это – стремление к получению новой информации. Оно лежит в основе всего, потому что другие мотивации человеческого мозга направлены на сохранение того, что есть – на сохранение вида, на сохранение своего сообщества и так далее. А вот сверхлюбопытство – это есть то, что как раз создает нашу креативность. Есть такое выражение, что мозг человека не может жить без новой информации так же, как желудок без пищи. Поэтому он всячески стремится получить эту информацию. Вот именно это стремление получить новую информацию иногда вступает в противоречие с инстинктом самосохранения. Но оно и дает тот прогресс, который наблюдается в человеческом обществе».

Еще оно свойство мозга связано с появлением человеческой речи, свойственной исключительно человеку. Речь есть и у животных, но она, замечает Аркадий Маркель, весьма ограниченна. Речь лежит в основе социальности. И в мозге человека есть специальное «устройство», которое обусловливает речь. Подобное «устройство» есть и у обезьян, но в очень ограниченном объеме. Считается, что возникновение речи связано с появлением соответствующего звукового аппарата, делающего человека способным произносить слова. Однако исходная причина речи, подчеркивает Аркадий Маркель, опять же коренится в мозге. Ведь именно мозг «заставил» человеческие губы и язык шевелиться. И, соответственно, мозг «заставил» эволюцию идти по пути развития этого звукового аппарата. Наш мозг – это единственный реальный носитель нашего языка. Причем, для общения не обязательно нужен звуковой аппарат.

Ученый ссылается на конкретный пример, когда у детей, живших изолированно от взрослых, выработался свой собственный язык жестов. То есть их инстинкт реализовался в том, что они стали общаться между собой с помощью рук. По словам Аркадия Маркеля, этот пример подчеркивает эндогенность нашей речи.

Способность ребенка легко усваивать речь, общаясь с родителями, показывает естественную реализацию заложенного в нас инстинкта.

Наконец, следующим инстинктом мозга является социализация. Есть много примеров социальности в мире животных, но у человека эта социальность подкрепляется наличием языка и наличием культуры. Поэтому можно говорить о «суперсоциальности». Социальность явилась важным свойством мозга. Аркадий Маркель считает, что это качество также заложено на уровне инстинкта.

Таким образом, пристрастие к новизне, язык и «суперсоциальность» - вот три свойства мозга, сделавшие нас людьми. Эти свойства запечатлены в нервных связях – примерно так же, как в компьютере, в материнской плате, спрятаны все его основные свойства. Нетрудно заметить, что выдвинутые тезисы дают пищу для некоторых чисто философских размышлений. Ведь отсюда логически вытекает, что индифферентное отношение к новой информации, примитивизация речи и социопатия являются признаками де-эволюции. И вполне вероятно, что эти явления также связаны с изменениями мозга. Возможно, именно биологи со временем вынесут окончательный вердикт по этим вопросам, принципиально важным для существования современной цивилизации.

Олег Носков

Ускоритель частиц сделает провода прочнее

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН разработал и поставил новый ускоритель серии ЭЛВ на Подольский опытно-экспериментальный кабельный завод – ОАО «Экспокабель». Ускорители такого типа используются для облучения проводов с полиэтиленовой изоляцией, чтобы повысить их термоустойчивость, которая имеет принципиальное значение, например, в нефтедобывающей промышленности, судостроении, авиапромышленности. В результате появляется возможность заменить дорогие кабели из тефлона и полипропилена на более дешевые с аналогичными свойствами. Средняя рыночная стоимость ускорителей такого типа составляет 30-50 млн рублей, в зависимости от модификации.

Облучение проводов на ускорителе ЭЛВ_1 Первый ускоритель типа ЭЛВ производства ИЯФ СО РАН появился на опытном заводе Всесоюзного научно-исследовательского института кабельной промышленности (ВНИИКП) – в настоящее время ОАО «Экспокабель» -  в 1973 году. Он непрерывно отработал более 40 лет. Новая, более мощная установка станет заменой «ветерану».

Основные параметры ускорителя – энергия и мощность электронного пучка. Энергия влияет на глубину проникновения пучка: чем больше энергия, тем большую толщину изоляции можно обработать, а мощность – на производительность (скорость облучения кабеля), которая может достигать 400 м/мин. По словам технического директора ОАО «Экспокабель» Сергея Чернышенко, использование более мощного ускорителя (20 кВт на старом против 50 кВт на новом) приведет к увеличению скорости облучения проводов более чем в 2 раза. Кроме того, за счет использования нового ускорителя улучшится равномерность облучения проводов, которая влияет на качество и срок службы изоляции.

Сшивка полимеров. Облучение проводов

«Полиэтилен – очень дешевый материал, его недостаток – низкая рабочая температура (70ºС), - рассказывает доктор технических наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией ИЯФ СО РАН Николай Куксанов. – Длинные линейные молекулы полиэтилена в ходе электронно-лучевой обработки образуют поперечные связи, в результате чего материал приобретает кристаллические свойства. Такой процесс называется сшивкой полимеров. Облученный полиэтилен, в зависимости от состава композиции, может работать при температуре 120-190 ºС, поэтому его используют вместо дорогого термоустойчивого тефлона или полипропилена».

Существует два основных вида сшивки: физическая и химическая. Ускоритель серии ЭЛВ разработки ИЯФ СО РАН используют для физической (электронно-лучевой) сшивки полимеров.

Он состоит из источника высокого напряжения, ускорительной трубки, в которой движется пучок, и выпускного окна из фольги для вывода этого пучка в атмосферу. Уровень автоматизации ускорителя позволяет легко связать его с технологической линией, обеспечивая высокую производительность.

Схема ускорителя ЭЛВ Термостойкие провода. Где еще применяются ускорители ЭЛВ

Облученные кабели используются в нефтедобывающей промышленности, для электропитания нефтепогружных насосов. У обычных проводов в таких условиях изоляция растворяется, в то время как «сшитые» провода обладают необходимой масло- и бензостойкостю, а кроме того, имеют высокую рабочую температуру (120–190ºС). Следующая область применения – атомная промышленность: облученные кабели можно сделать устойчивыми к воздействию радиации. Такие провода применяются также в авиа- и судостроении. В соответствии с новым регламентом самонесущие изолированные провода (провода для наружного применения) должны иметь сшитую изоляцию.

Еще одна сфера использования ускорителей ЭЛВ – очистка сточных вод. Данные ускорители успешно применялись при ликвидации экологической катастрофы в Воронеже (более 30 лет назад), когда отходы производства «Воронежсинтезкаучук» попали в городской водозабор, а также при очистке сточных вод текстильного производства в городе Тэгу в Южной Корее. Это единственные в мире примеры использования ускорителей в качестве полномасштабных установок экологического назначения.

ИЯФ СО РАН и «Экспокабель»

Исторически опытный завод ВНИИКП служил площадкой для отработки новых технологий с использованием экспериментального оборудования и материалов. После прохождения проверки на этом заводе технологии передавались на другие предприятия. Именно здесь впервые в Советском Союзе, на оборудовании, разработанном специалистами ИЯФ СО АН СССР, была опробована технология радиационной модификации полимеров. В докладе 1985 г. председателя СО АН СССР, академика В.А. Коптюга говорилось, что экономический эффект от применения ускорителей в электротехнической промышленности превысил четверть миллиарда рублей. Это сопоставимо с затратами на создание новосибирского Академгородка. За время своего существования ИЯФ СО РАН выпустил более 200 промышленных ускорителей, из которых более 120 – серии ЭЛВ.

Алла Сковородина

«Гормон счастья» и доместикация

Эксперименты, связанные с доместикацией животных, проводятся в Институте цитологии и генетики СО РАН не менее сорока лет. Мировую известность Институту, как мы знаем, принесла работа академика Дмитрия Беляева по одомашниванию серебристо-черных лисиц. Однако объектом исследований стали здесь не только лисицы, но также крысы-пасюки и американские норки. Благодаря этой многолетней и во многом уникальной работе была убедительно подтверждена выдвинутая Дмитрием Беляевым идея о том, что основой доместикации, предпринятой древним человеком, стал бессознательный отбор неагрессивных животных.

Выступая на прошедшей Международной Конференции, посвященной столетнему юбилею Дмитрия Беляева, главный научный сотрудник ИЦиГ СО РАН Нина Попова поделилась с коллегами важными результатами, полученными в ходе экспериментов. Речь шла, прежде всего, о скрытых механизмах доместикации, влияющих на перестройку поведения животных. Говоря по-простому, исследования показали, что у одомашненного животного мозги работают немножечко не так, как это происходит у его дикого агрессивного сородича. Соответственно, эти различия мы можем наблюдать не только внешне, но и на молекулярном уровне.

Нина Попова подчеркнула, что отсутствие агрессивности по отношению к человеку является самым основным, самым характерным, «обязательным» признаком доместикации. Это именно то, ЧТО отличает домашних животных от диких.

«Данная идея, – заметила она, – была изложена Дмитрием Константиновичем Беляевым. Им была создана и соответствующая гипотеза, что в незапамятные времена человек бессознательно вел отбор по этому признаку». Практика убедительно подтвердила эту догадку.

Нина Попова напомнила, что отбор на низкую агрессивность привел к появлению совершенно неагрессивных особей не только у лисиц, но и у крыс-пасюков – со всеми признаками доместикации. По ее словам, эти крысы-пасюки мало того, что стали неагрессивны, они проявляют явно дружелюбное поведение по отношению к человеку. Еще одним любопытным признаком доместикации, по замечанию ученого, стало появление на груди животного белых пятен. Их появление считается коррелятивным признаком при доместикации практически всех животных. Соответственно, этот признак появился и у крыс-пасюков, хотя в природе такой расцветки никто не встречал.

Главный вопрос, на который попытались ответить наши ученые: что происходит с этими животными, почему они так резко отличаются от своих диких сородичей? «Нужно понимать, – заметила Нина Попова, – что генов, которые непосредственно регулируют поведение, не существует. Бесполезно искать ген того или иного поведения. Искать нужно ген, регулирующий регуляторы поведения. А регулятором поведения выступает мозг. Любое изменение поведения связано с изменением функциональной активности и работы тех или иных нейротрансмиттеров мозга».

Проведенные в лаборатории исследования как раз и показали, что доместикация животных связана с изменением нейромедиаторов мозга. Причем, это было показано впервые. Согласно полученным данным, в перестройке поведения при селекции животных на низкую агрессивность участвует серотониновая система мозга. Иными словами, агрессивные и неагрессивные животные различаются по уровню серотонина в мозге, по активности основных ферментов метаболизма серотонина и по экспрессии серотониновых рецепторов. Почему именно серотонин привлек такое внимание ученых? Нина Попова разъясняет так: «Серотонин привлекает внимание по многим причинам, но в данном случае мы выделяем две главные причины. Первое, серотонин – это самый древний из известных нам медиаторов, который начинает работать – в том числе и в онтогенезе – до появления нервной системы. Вначале он работает как нейрогормон, а потом – как нейротрансмиттер. И он играет очень большую роль во время пренатального развития, влияя, в том числе, и на нейрогенез. И второй момент. Когда мы – более сорока лет назад – начинали свои исследования, были буквально единичные работы, где отмечалось, что серотонин понижает агрессивность. И в течение последних лет появилось огромное количество данных, которые подтверждают такую регуляцию агрессивного поведения практически у всех животных. В том числе это относится и к человеку».

Повышенное содержание серотонина было обнаружено как у доместицированных лисиц, так и у доместицированных крыс-пасюков.  Правда, по словам Нины Поповой, изменения были обнаружены не сразу – примерно к одиннадцатому поколению.

Точнее, изменения накапливались от поколения к поколению, пока картина не предстала со всей отчетливостью. Принципиально важно здесь именно то, что одинаковый характер изменений был выявлен у животных разных видов. Причем, важна сама «механика» указанных изменений. То есть речь идет не о случайности, а о четко согласованном, упорядоченном процессе, происходящем на молекулярном уровне. По мнению Нины Поповой, это достаточно редкий случай, когда получают сходную направленность результатов. И если учесть совпадение данных для лисиц и для крыс-пасюков, то можно с уверенностью сказать, что серотонин, действительно, участвует в процессе доместикации. «Аналогия здесь получена полная», – уточняет Нина Попова. Поэтому, считает ученый, нет никакого сомнения в том, что серотонин ингибирует агрессивность, участвует в регуляции агрессивного поведения.

Необходимо отметить, что серотонин – необычайно полифункционален. Считается, что он регулирует значительно большее число разных видов поведения, чем какой-либо другой нейромедиатор. И в данном исследовании на себя обращают внимание регуляции тех признаков, которые совершенно отчетливо меняются при селекции. В частности, было выявлено, что реакция на стресс у агрессивных животных гораздо выше, чем у неагрессивных. То есть изменение метаболизма серотонина ведет не только к изменению агрессивности, но и к изменению других признаков и систем. И как раз наличие серотонина как главного, общего регулятора объясняет появление сходных коррелятивных признаков у разных видов животных, отбираемых на низкую агрессивность.

Обнаружение такого регулятора является значительным шагом наших ученых на пути к разгадке тайны доместикации. И принципиально здесь то, что немалая часть важных научных результатов была впервые получена именно в нашей стране, конкретно – в ИЦиГ СО РАН.

Наталья Тимакова

Сибирская «Аскания-Нова»

История Алтайского экспериментального сельского хозяйства Сибирского отделения Академии наук неразрывно связана с именем академика Дмитрия Константиновича Беляева, столетию со дня рождения которого был посвящен целый ряд мероприятий этого лета. В середине 1970-х годов он выступил с проектом сохранения генофонда аборигенных пород домашнего скота.

Как известно, в мире постоянно идет процесс вытеснения одних пород одомашненных животных другими. Вместе с тем, каждая порода – носитель уникальных комбинаций генов, сложившихся в результате многовековой селекции и естественного отбора в особых условиях среды. И потому – незаменимый источник генофонда для селекционеров будущего. Сохранить его и предлагал академик.

Как отметил один из коллег Дмитрия Константиновича, академик Владимир Шумный (возглавивший Институт цитологии и генетики после Д.К. Беляева), Горный Алтай, а конкретно – Черга, в качестве базы для реализации этого проекта была выбрана не случайно.

– Во-первых, через нее проходит Чуйский тракт, что обеспечивает транспортную доступность. В наличии имелись достаточные площади – порядка 70 тысяч гектаров пастбищ и сельхозугодий. С кормами все было более или менее нормально. Поэтому, после рассмотрения нескольких вариантов, остановились именно на Черге.

На тот момент в стране еще сохранились небольшие популяции аборигенных пород животных старой селекции с очень ценными свойствами На тот момент в стране еще сохранились небольшие популяции аборигенных пород животных старой селекции с очень ценными свойствами. Такие, как серый украинский скот, про который писал Гоголь и чьи уникальные вкусовые качества славились по всей России. Или – якутская лошадь, которая может зимовать в самых суровых условиях, и якутская корова, жирность молока которой не имеет аналогов в мире. Уцелевших представителей этих и других ценных пород собирали и привозили в Чергу со всех концов страны – как генофонд для последующей работы ученых и селекционеров. В результате, в Сибири строилась новая «Аскания Нова», но уже как база сохранения генофонда животных, как существующих пород, так и редких и исчезающих видов.

По сути, речь шла о создании уникального национального парка, вот только в СССР тогда даже не существовало такого понятия. Поэтому Черге присвоили статус экспериментального сельского хозяйства СО АН СССР.

Только через два года в стране был официально организован первый национальный парк – Лосиноостровский. Сегодня мы можем предполагать, что свою роль в создании этой системы сыграл опыт Черги. И это тоже результат реализации проекта академика Беляева.

– Идея ведь была совершенно гениальная, - уверен заместитель директора ФГУП «Алтайское экспериментальное сельское хозяйство» Николай Нечипоренко. – Она вполне сопоставима с идеями Вавилова по степени своей значимости. Уже и самого Дмитрия Константиновича нет, и страны, где он работал не стало. А его проект живет. Он оказался очень правильным и своевременным, тогда еще можно было что-то сохранить. И, в результате, это и сохранилось до сих пор.

Одной из «жемчужин», создававшейся коллекции стала популяция зубров. Для сохранения чистоты образцов генома ее следовало изолировать, разместить на значительном удалении от мест основных мест обитания зубров. И Черга подошла для этих целей как нельзя лучше.

Но организация национального парка союзного значения для исчезающих пород скота стала лишь первым этапом грандиозного замысла академика Беляева. В дальнейшем, ожидал он, в Черге откроются лаборатории ряда институтов Сибирского отделения, в которые приедут работать молодые, талантливые и амбициозные сотрудники.

По сути, речь шла о создании на Горном Алтае еще одного Академгородка, только биологического направления. И, что немаловажно, Дмитрий Константинович сумел заручиться поддержкой в руководстве страны.

В числе тех, кто поддержал начинание академика, были руководитель Госплана Николай Байбаков и министр среднего машиностроения СССР Ефим Славский.

Одной из «жемчужин», создававшейся коллекции стала популяция зубров Поддержка сыграла свою роль, работа закипела. Была создана соответствующая проектная документация, технико-экономическое обоснование развития хозяйства - и Черга начала меняться прямо на глазах.

Очень много средств выделялось на жилищное строительство (в расчете на тех специалистов, кто приедет в Чергу работать), еще больше – на развитие инфраструктуры: дорог, производственных помещений, приобретение сельхозтехники и кормов. Для Горного Алтая – на тот момент одного из самых неразвитых регионов Советского Союза – картина небывалая.

– Люди, которые здесь жили, я имею в виду простых людей, а не начальство, испытали огромный подъем, - вспоминает Валерий Шиховцев, один из ветеранов хозяйства, участвовавший в работах по обустройству Черги. – У всех нас было чувство, что тут будет что-то значимое, важное для страны. И приятно было сознавать свою сопричастность к этому. Поэтому я уверен, что заслуга Дмитрия Константиновича огромна. И очень жаль, что его идеи не успели до конца воплотиться в жизнь – они и через десятилетия продолжали бы приносить ощутимую пользу стране и ее народу.

Ему вторит и академик Шумный.

– Дмитрий Константинович выстраивал реализацию проекта так, что со временем он должен был из национального парка превратиться в полноценный научный центр. Туда уже поехали работать первые научные сотрудники. Да и сам академик мечтал, по выходу на пенсию, поселиться в Черге.

К сожалению, воплотить в жизнь все свои замыслы он просто не успел. Беляев ушел из жизни рано, в 1985 году, а через несколько лет стала рушиться страна. Но к тому времени на практике успели воплотить первую часть его замысла – создать на базе Чергинского совхоза экспериментальное хозяйство, где наука и производство работали рука об руку. И оно сумело выстоять в кризисные девяностые, когда практически вся поддержка проекта со стороны государства была свернута, тем самым доказав жизнеспособность идеи академика в режиме самых суровых испытаний.

– Говорить, как было трудно выжить и прожить до сегодняшнего дня, наверное, нет смысла, - уверен руководитель ФГУП «Алтайское экспериментальное сельское хозяйство» Юрий Земеров. – Всем было трудно и каждый выбирал свою стезю. Я думаю, что нам было легче, несмотря на все. Потому что мы говорим о том, что было после 1991 года, но нельзя забывать, о том, что было до этого времени, я имею в виду – тот задел, который был создан командой под руководством академика Беляева.

Хозяйство не только сумело пережить кризисные годы, но и остаться в числе передовых на Горном Алтае Этот задел позволил хозяйству смягчить последствия «шоковой терапии» 1990-х и сохранить свой статус – одного из наиболее эффективных в регионе. Удавалось даже продолжать развитие инфраструктуры. Сохранились молочное и мясное скотоводство, мараловодство.

Второй важной составляющей успеха стало то, что пусть и в значительно меньших объемах, но удалось сохранить связь с наукой. Проводились эксперименты по скрещиванию зубров с домашним скотом, были и другие направления – отбор коров по содержанию в молоке капо-казеина, в области противопаразитарной обработки, содержания маралов и так далее. Но все сходятся в одном – это лишь малая доля той работы, что предполагалась здесь. И надеются, что власть вспомнит однажды о проекте академика Беляева. И большая наука вернется на Горный Алтай.

Наталья Тимакова

Впервые в российской медицинской практике девушке установили два механических сердца

Во время нападения 20-летняя девушка получила несколько ножевых ранений: были повреждены внутренние органы, задето сердце. На этом фоне развился обширный инфаркт миокарда, вследствие чего отмерло 80% мышечной ткани сердца, за счет которой происходят сердечные сокращения.

«У пациентки развилась тотальная сердечная недостаточность, которая привела к серьезным дистрофическим изменениям внутренних органов: печени, почек, легких. На момент поступления в Центр у Кристины был выраженный асцит – скопление свободной жидкости в брюшной полости. За время лечения врачи удалили около тридцати литров жидкости. По причине изменений во внутренних органах девушке невозможно было выполнить трансплантацию сердца. Единственным применимым методом лечения была механическая поддержка кровообращения –  имплантация бивентрикулярной (обоих желудочков сердца) поддержки», – комментирует руководитель центра хирургии аорты, коронарных и периферических артерий профессор Александр Михайлович Чернявский.

Кристине имплантировали компактную бивентрикулярную систему с двумя аксиальными насосами, которые выполняют сократительную функцию сердца. Один насос забирает кровь из левого желудочка сердца и перебрасывает в аорту, второй перебрасывает из правого предсердия кровь в легочную артерию. Производительность системы сравнима с работой сердца. Давление в правом и левом отделах сердца неравнозначно: максимальное давление в левом желудочке составляет 115-125, в правом – 25 мм рт. ст. Разработчики механической системы поддержки сердца сумели подобрать параметры таким образом, чтобы она функционировала в обоих отделах. Специальная программа создает потоки крови в насосах с соблюдением естественного давления. 

«Обычно при недостаточности и правого, и левого отделов сердца пациентам имплантируют насосы с пневматическим приводом. Это громоздкие системы, человек вынужден передвигаться с тележкой, где располагается компрессор, подающий воздух.

Кристине была установлена отечественная система, которая в сотню раз меньше аналога», – рассказывает врач-кардиолог кардиохирургического отделения аорты и коронарный артерий Дмитрий Владиславович Доронин.

Операция продолжалась около 6 часов. По оценке специалистов, самый сложный период для Кристины уже позади. Контрольное обследование показало, что организм девушки пришел в физиологическую норму: урон, который нанесла организму сердечная недостаточность, восполнен.

«Девушка восстановилась. Хорошо питается, много двигается. Кристине требуется дальнейшая реабилитация, которую она будет проходить в другом медицинском учреждении. Ей необходим умеренный врачебный уход, контроль за приемом лекарств. Осенью мы планируем провести Кристине трансплантацию сердца», – сообщил профессор Чернявский.

Дарья Семенюта

История (не)выполнения одного поручения

28 июня 2017 года на Суворовской площади состоялся организованный Профсоюзом работников РАН митинг, основным требованием которого было резкое увеличение финансирования науки. Собравшиеся потребовали от правительства выполнить Указ Президента России от 7 мая 2012 года № 599 и довести внутренние затраты на исследования и разработки до 1,77% ВВП, а также уже в 2018 году поднять финансирование фундаментальных исследований из федерального бюджета до 0,22% ВВП.

В настоящее время правительство официально лишь печально констатирует, что в 2015 году вместо 1,77% ВВП внутренние затраты на исследования и разработки составили 1,13% ВВП. Неформально же невыполнение указа объясняется тяжелой финансово-экономической обстановкой.

Можно согласиться с тем, что в 2012 году будущее представлялось в существенно другом свете: никто и представить не мог ни резкого падения цен на нефть, ни западных санкций. Однако помимо майского указа вопроса финансирования науки — фундаментальной науки из средств федерального бюджета — касается еще один президентский документ, принятый в 2015 году, — Поручение Президента России Пр-1369, п. 2-б, от 14 июля 2015 года.

Оно гласит: «…обеспечить при формировании проектов федерального бюджета на 2016 год и последующие годы объем бюджетных ассигнований на проведение фундаментальных научных исследований в процентном отношении к валовому внутреннему продукту на уровне 2015 года». Ответственным за выполнение поручения названо правительство России, срок выполнения — 15 августа 2015 года (далее — ежегодно).

Это поручение было принято уже в кризисной ситуации и носило защитный характер: оно должно было защитить фундаментальную науку от стремления Минфина урезать расходы в условиях кризиса.

Об этом на заседании Совета по науке и образованию при Президенте России 23 ноября 2016 года прямо сказал сам Владимир Путин:

«Следует сосредоточить повышенное внимание на развитии фундаментальной науки, нацелить ее на получение принципиально новых знаний, поиск ответов на так называемые большие вызовы завтрашнего дня. Несмотря на непростую ситуацию, необходимо поддержать уровень расходов на фундаментальную науку в процентах от ВВП. Сэкономив здесь сегодня, мы будем, безусловно, безнадежно отставать завтра — и допустить этого не можем».

Должно быть

Казалось бы, всё предельно ясно: один и тот же процент ВВП должен выделяться на фундаментальные исследования из федерального бюджета каждый год начиная с 2016-го. Рассчитать объем планового показателя просто: в распоряжении автора поручения, Владимира Путина, в июле 2015 года, очевидно, не могло быть итоговых данных по финансированию фундаментальных исследований и объему ВВП за 2015 год.

Не могло быть таких данных по состоянию на 15 августа 2015 года и у ответственного исполнителя поручения, премьер-министра Дмитрия Медведева. Единственные официальные данные, имевшиеся на тот период, — это зафиксированные текущей версией закона о федеральном бюджете на 2015 год объем финансирования фундаментальной науки и прогнозный объем ВВП. Значения этих величин на момент издания поручения были определены Федеральным законом № 93-ФЗ от 20 апреля 2015 года и составляли 115,1 млрд руб. и 73 119,0 млрд руб. соответственно, что означает, что президент предписал тратить из федерального бюджета на фундаментальные исследования не менее 0,157% ВВП.

На самом деле, если быть корректными, даже больше: дело в том, что в 2015 году выделяемые на повышение оплаты труда научных сотрудников средства проходили не по статье «фундаментальные исследования», а по другой статье — «другие общегосударственные вопросы», тогда как в настоящее время они учитываются как расходы на фундаментальные исследования.

В 2015 году упомянутый выше закон предписывал израсходовать на эти цели 4,7 млрд руб. Поэтому нужно либо учесть эти деньги как расходы на фундаментальные исследования в 2015 году (и тогда объем бюджетных расходов на фундаментальные исследования бюджета должен составлять 0,164% ВВП), либо расходовать на фундаментальные исследования из бюджета 0,157% ВВП, а средства на повышение оплаты труда научных сотрудников выделять сверх этой суммы.

Реальная ситуация

Вроде бы всё просто, но наши чиновники слишком творческие люди, чтобы подходить к выполнению по-ставленных перед ними задач формально. Как обстоят дела с выполнением поручения президента, понятно из ответа Минфина на мой запрос:

«В соответствии с поручением Президента Российской Федерации от 14 июля 2015 года № Пр-1369 финансовое обеспечение фундаментальных исследований должно быть сохранено относительно ВВП на уровне 2015 года, составляющем 0,142 процента.

Объем ассигнований федерального бюджета на проведение фундаментальных исследований в текущем финансовом году, предусмотренный в Федеральном законе от 1 июля 2017 года № 157-ФЗ „О внесении изменений в Федеральный закон «О федеральном бюджете на 2017 год и плановый период 2018 и 2019 годов»“, составляет 118,7 млрд. рублей или 0,129 процента к уточнившемуся объему ВВП на 2017 год (92190,0 млрд. рублей).

С учетом пожертвования денежных средств Российскому научному фонду (далее — Фонд) от ОАО „Роснефтегаз“ в 2017 году на общую сумму 12,5 млрд рублей, из которых 4,5 млрд рублей уже получены Фондом, а оставшаяся сумма должна быть перечислена до 1 июля т. г., объем финансирования фундаментальных научных исследований составит 131,2 млрд рублей или 0,142 процента к прогнозному объему ВВП, что соответствует уровню 2015 г.».

Отметим, что готовившая ответ Минфина Светлана Гашкина, директор департамента бюджетной политики в отраслях социальной сферы и науки, использует ровно тот же способ вычисления планового показателя, что и я, понимая его как отношение запланированного текущей версией закона о федеральном бюджете объема расходов на фундаментальные исследования к прогнозируемому объему ВВП. Вот только цифры у нее получаются другие.

Первый трюк, используемый Минфином, — это добавление к бюджетным расходам на фундаментальную науку средств ОАО «Роснефтегаз», переданных Российскому научному фонду. Из текста поручения ясно, что речь идет только о бюджетных расходах.

Второй трюк — это манипуляции с объемом ВВП. Россия перешла на новую методику вычисления объема ВВП (Систему национальных счетов — 2008), использование которой приводит к увеличению объема ВВП по сравнению со старой методикой (Системой национальных счетов — 1993) при тех же значениях экономических показателей. Очевидно, использование пересчитанного в последующие годы объема ВВП 2015 года является жульничеством: ни у президента Путина в июле 2015 года, ни у премьера Медведева в августе того же года машины времени не было.

Эти нехитрые трюки позволили Минфину занизить бюджетное финансирование фундаментальных исследований по сравнению с требуемым президентом как минимум на 26 млрд руб. (если считать исходя из минимального значения планового показателя — 0,157% ВВП).

Что делать?

Можно и нужно указывать Минфину на некорректность такого поведения, но бороться нужно за гораздо более серьезное увеличение финансирования науки. Активные действия Профсоюза работников РАН — митинг, публикации в СМИ, обращения в раз-личные органы власти, — по неофициальной информации, уже привели к значительному увеличению обсуждаемого в ходе бюджетного процесса объема расходов на фундаментальные исследования по сравнению с планировавшимся ранее.

Вопрос пока еще не решен окончательно, поэтому полезно поддержать высказанные на митинге Профсоюза работников РАН 28 июня 2017 года требования, касающиеся увеличения финансирования науки, в том числе фундаментальных исследований. Это можно сделать, направив хотя бы краткое обращение президенту России через его официальный сайт. Придется набивать текст руками (скопировать из файла не получится), в ответ придет отписка, но это не важно — это тот случай, когда каждый голос имеет значение.

Евгений Онищенко, физик (ФИАН), член ЦС Профсоюза работников РАН

Плодородные мутанты

Мягкая пшеница — важный сельскохозяйственный злак, урожайности которого уделяется большое внимание, ведь около 20 % потребляемых калорий люди получают именно из пшеницы. В ее генах зачастую происходят различные мутации, в том числе влияющие на число зерен в колосе. Подобные метаморфозы можно обратить в свою пользу, исследованием чего и занимаются ученые из ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН.

Мягкая (или хлебная) пшеница активно используется в пищевой промышленности: для приготовления хлебобулочных изделий, солода, отрубей, крахмала. Соцветием данного злака является колос: он состоит из главной оси, а к ней, в свою очередь, присоединяются колоски. Они же содержат не видные глазу цветки, которые дают начало зерновкам. Особенности строения колоса определяют как число, так и вес зерен, потому изучение влияющих на архитектуру соцветия факторов значимо для повышения урожайности этой сельскохозяйственной культуры.

Как биологический вид мягкая пшеница отличается большой экологической пластичностью — способностью существовать в различных средах, оказывающих какое-либо воздействие на организм. В мире известно более 25 000 экотипов (совокупностей однородных популяций в пределах того же вида), произрастающих в умеренных широтах. Геном пшеницы огромен, его размер на порядки превышает размеры генома риса и кукурузы.

В норме колоски пшеницы располагаются двумя параллельными рядами вдоль оси колоса, а само соцветие не ветвится, как, например, у риса: в противном случае это уже отклонение. Однако такие изменения могут быть даже полезными, а потому ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН исследуют генетическую регуляцию развития соцветия пшеницы. Они работают на материале коллекции мутантов, появившихся как благодаря природному спонтанному мутационному процессу, так и в результате индуцированного (химического, радиоактивного) мутагенеза в лабораторных условиях.

— Нас интересуют аномалии в развитии соцветия, связанные с формированием колоска и цветка, — рассказывает кандидат биологических наук Оксана Борисовна Добровольская.

— Исследуя строение соцветия, мы поделили образцы нашей коллекции на несколько групп, каждая из которых характеризуется определенными особенностями развития.

В первой, самой большой группе, вместо цветков развиваются колоски, и в результате формируется колос нестандартного типа — многоколосковый. У второй образуются дополнительные (так называемые вертикальные) колоски — один над другим. В третьей только часть цветков развивается по стандартной схеме, а часть заменена колосками. В последней же удлиняется ось колоскового стержня — то есть ее рост становится индетерминированным (не останавливается), а также появляются дополнительные органы — сверхчисленные чешуи, закрывающие колоски.

— Группы различаются особенностями развития и генами, которые эти особенности определяют, — поясняет исследовательница. — Мы уже выделили ген, отвечающий за изменения в первой группе, а австралийские ученые — во второй. Для этого проводились комплексные исследования: на молекулярно-генетической карте, которая показывает расположение генов, молекулярных ДНК-маркеров, а также расстояния между ними на хромосоме, определялось положение гена, контролирующего многоколосковое соцветие. Затем, основываясь на сходстве структурной организации хромосом злаков, был определен влияющий на такие изменения ген-кандидат.

Дело в том, что все современные злаки произошли от общего предка — потому у их хромосом сходное строение. Если известно точное расположение какого-либо гена на молекулярно-генетической карте одного вида, а также выявлено, что изучаемая область не подвергалась перестройкам в процессе эволюции, можно предположить наличие гена с такой же структурой и функциями у других видов. В частности, это возможно сделать у злаков, чей геном к настоящему времени наиболее изучен — например, риса. В исследовании ученых ИЦИГ СО РАН таким геном-кандидатом оказался FRIZZY PANICLE — его мутации вызывают формирование колосков вместо цветков у риса. Предположительно, у пшеницы есть ген с такими же функциями.

Стандартный колос— Так как геном пшеницы состоит из трех близкородственных субгеномов, надо было определить последовательность ДНК гена-кандидата в каждом из них, — рассказывает Оксана Добровольская. — В результате один геном оказался функционально неактивен из-за перестроек в регуляторной области гена, а в остальных двух мутации все-таки вызвали нарушения перехода от одной стадии развития к другой. Выходит, FRIZZY PANICLE определяет установление идентичности меристем (образовательных тканей растения) цветка, а его мутации могут стать причиной изменений в развитии и их внешнего проявления — того самого развития колосков вместо цветков.

Вслед за этим ген FRIZZY PANICLE был выделен в геноме пшеницы тучной — c тетраплоидным (состоящим из двух субгеномов) геномом. В отличие от мягкой пшеницы, у тучной широко распространены многоколосковые ветвистые формы. Было показано, что причиной появления ветвистости независимо от места произрастания является одна и та же мутация гена FRIZZY PANICLE. Сибирские ученые выяснили: она передалась и другому виду тетраплоидной пшеницы — твердой — при спонтанной гибридизации.

После исследователи перешли к третьей, менее изученной группе со схожим (как у первой) фенотипом. В обоих случаях вместо цветков формировались колоски, но в первом изменялись все цветки, а в другом преобразования происходили только в верхней области колоска.

— Фенотип третьей группы определяется другим, уже известным геном — SHAM RAMIFICATION2, — поясняет Оксана Добровольская. — Так что мы подумали: раз мутации FRIZZY PANICLE и SHAM RAMIFICATION2 вызывают сходные проявления, возможно эти гены имеют и общие функции? Чтобы проверить вероятное взаимодействие, применялся классический анализ: исследователи скрестили образцы тетраплоидных видов пшеницы из обеих групп и проанализировали фенотип их потомков.

Мутантный колос Оказалось, что гены пшеницы FRIZZY PANICLE и SHAM RAMIFICATION2 независимо наследуются и принадлежат разным генетическим путям регуляции (то есть участвуют в регуляции разных процессов при развитии). Неожиданной находкой стало выявление других, еще не изученных генов или гена, которые наряду с FRIZZY PANICLE определяют ветвистость колоса тучной пшеницы. Совсем другими экспериментами к выводу о существовании этих генов пришли китайские ученые.

Попытки переносить ген, определяющий фенотип первой группы, в коммерческие сорта пшеницы для повышения урожайности продолжаются до сих пор, но существенных результатов получить пока не удалось. Вероятно, исследователям не хватает знаний о других генах, которые в комплексе с изученными регулируют развитие колоса пшеницы. А вот линии из другой группы мягкой пшеницы — с повышенной фертильностью цветков и озерненностью колоска — уже можно использовать в современной селекции как донора полезных признаков.

— Нельзя говорить, что все мутации генов, регулирующих развитие, вредны или, наоборот, полезны — есть еще и нейтральные, — заключает исследовательница. — Однако именно спонтанные мутации по некоторым генам, определяющим развитие и архитектуру колоса, способствовали тому, что пшеница стала широко возделываться человеком. В перспективе результаты исследований даже позволят сказать, какие сочетания аллелей генов нужно использовать для получения продуктивных сортов.

Алёна Литвиненко

Фото предоставлены Оксаной Добровольской

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS