В последнее время медицина все охотнее и охотнее берет себе в помощь методы из самых разных научных направлений. Так, математика помогает создать модели той или иной системы человеческого организма, чтобы потом «протестировать» на них лекарственные препараты.

Специалисты из лаборатории биоинформатики Института вычислительных технологий СО РАН разрабатывают программное обеспечение для создания моделей организма человека и его частей, например, сердечно-сосудистой системы. Основной подход здесь — модульный: разные блоки, представляющие сердце, венозную либо артериальную системы и т.д. объединяются в единую структуру аналогично большим программным комплексам. Для этого специалисты используют описанные в литературе модели, которые затем перерабатывают и объединяют. Эти модели заболевания основываются на уравнениях и алгоритмах, выводимых на основе экспериментальных количественных данных.

Универсальных моделей не существует, и ученые зачастую придумывают для каждого заболевания свою, используя уже устоявшиеся подходы. Они внедряют собственные идеи, модифицируют уравнения по экспериментальным данным и в результате получают новую модель. Подобные структуры вносят значимый вклад в изучение ряда заболеваний и могут помочь совершенствовать методы их лечения.

— Математическая модель каждой подсистемы в организме чаще всего представляет собой набор дифференциальных, реже — алгебраических уравнений, — рассказывает научный сотрудник ИВТ СО РАН кандидат физико-математических наук Илья Николаевич Киселев. — Значения параметров берутся из уже существующих моделей или модифицируются для соответствия особенностям реального организма. Например, если надо повысить давление в сосудах (чтобы оно было как у гипертоника), можно увеличить значение жесткости их стенок либо сделать сосуд более узким, уменьшив определенный показатель. Однако очень редко, когда неясно направление работы, ученым приходится заниматься подбором параметров вручную.

Для этого используются различные постановки и методы решения обратных задач. Например, задаются наблюдаемые показатели человека (предположим, давление 140/100 с релаксацией к нормальному состоянию), а дальше специальные алгоритмы находят значения параметров, при которых модель продемонстрирует такое же поведение. Алгоритмы позволяют рассчитать значения, которые нельзя узнать непосредственно у человека — либо абстрактные, либо сложно измеряемые: общее периферическое сопротивление сосудов, их жесткость, ударный и минутный объем сердца. В результате реально предсказать параметры, которые влияют на степень воздействия лекарства, реакцию организма на физическую нагрузку или другие условия. Подобная модель, по сути, гипотеза о том, как определенные механизмы в организме связаны с наблюдаемыми параметрами. Если модель близка к реальности, она позволяет не только изучить эти механизмы, но и отрегулировать их, «ввести лекарство» и увидеть, какие характеристики в системе влияют на его действие и эффективность.

 — Для валидации математических моделей нами используется популяционный подход, когда моделируется сразу несколько организмов, — добавляет Илья Киселев. — Допустим, есть модель организма с какими-то параметрами: жесткость сосудов, объем желудочка сердца и другие индивидуальные ключевые характеристики человека. Мы создаем множество подобных персонифицированных моделей, где каждая представляет отдельного человека, а их совокупность является популяцией, после чего исследуем влияние параметров на характеристики популяции в целом. Это позволяет оценить качество математических моделей на основе данных статистических медицинских наблюдений.

Сейчас ученые ИВТ СО РАН по проекту, поддержанному грантом РФФИ, исследуют воздействие на «организм» различных препаратов — в частности, «Алискирена» для лечения артериальной гипертонии. Специалисты уже научились генерировать популяции таким образом, чтобы они соответствовали реальным по таким наблюдаемым показателям, как давление, объем крови и т.д.

— Мы работаем совместно с Институтом математики им. С. Л. Соболева СО РАН и Научно-исследовательским институтом физиологии и фундаментальной медицины, — добавляет Илья Киселев. — Медики предоставляют нам данные о пациентах, ИМ СО РАН разрабатывает модели сосудистого русла (сети), а мы объединяем ее с другими моделями — сердца, почки, вплоть до отдельных клеток. Организм описывается в разных масштабах: от целых органов до молекулярного уровня.

Сейчас ученые уже сгенерировали виртуальную популяцию на основе базы данных медицинских обследований и сопоставили модельные и реальные значения систолического и диастолического давления: как выяснилось, эти показатели хорошо предсказываются построенной учеными из ИВТ СО РАН моделью. Однако для пульсового давления таких результатов достичь не удалось, что парадоксально, так как оно характеризуется разницей между систолитическим и диастолитическим.

 — Мы выбрали сердце и кровеносные сосуды, потому что это хорошо изученная система, для которой делают много моделей, но, несмотря на это, заболеваемость и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в мире продолжает оставаться на первом месте, — заключает ученый. — Таким образом, нужны новые модели. Важность этого труда в том, что разрабатываемые нами модульные модели сердечно-сосудистой системы из нескольких частей могут открыть новые возможности по персонализации лечебных процессов. В мире есть похожие работы, но они появились буквально в последние несколько лет — сейчас в математическом моделировании это своего рода тренд. В любом случае, о подобных моделях и программных системах в России мне не известно.

 Алёна Литвиненко

Илон Маск продолжает изумлять. Еще в феврале прошлого года в прессу просочились сообщения о планах компании Tesla испытать грузовик с электродвигателем и с автопилотом. Испытания проводились в штате Невада. Причем, утверждалось, будто грузовые электромобили собирались «научить» самостоятельно выстраиваться в колонны.

У нас к таким сообщениям относятся с некоторой долей скепсиса. Все-таки немалое количество людей в России продолжают верить в то, что углеводородному топливу не будет альтернативы на долгие годы вперед. Отсюда делается вывод, что в автопроме никаких кардинальных перемен не предвидится. Однако в ноябре 2017 года компания Tesla представила беспилотный грузовой электромобиль Tesla Semi, способный на одной зарядке проезжать 500 миль (804 км). При быстрой зарядке (30 минут) автомобиль способен проехать 400 миль (640 км). Полная нагрузка составляет 35 тонн. До скорости 100 км/час автомобиль разгоняется за 20 секунд.

Но это еще не всё. На очереди – электромобиль Tesla Roadster, способный за две секунды разгоняться до 60 миль в час (97 км/час) и проехать без подзарядки 620 миль (998 км). Илон Маск, присутствовавший на выставке, заявил зрителям буквально следующее: «Мы создаем новый автомобиль, способный хорошенько дать под дых всем авто, работающим на бензиновом топливе».

Если мечты американского инноватора сбудутся, и грузовые электромобили произведут серьезную революцию в мировом автопроме, «под дых» получат не только производители обычных автомобилей, но и российская экономика, которая до сих пор делает ставку на экспорт углеводородного сырья как главной статьи бюджетных поступлений.

Причем, если судить по официальным документам, в руководстве страны не только не пересматривают приоритеты, но и воспринимают инновации, подобные тем, что демонстрирует компания Tesla, как весьма нежелательное явление для российской экономики.

Любопытен в этом отношении подписанный в мае 2017 года президентский указ № 208 «О стратегии экономической безопасности Российской Федерации на период до 2030 года».  Отмечу, что понятие «экономическая безопасность» трактуется в данном документе как «совокупность условий и факторов, создающих прямую или косвенную возможность нанесения ущерба интересам Российской Федерации в экономической сфере». Его дополняет термин «вызовы экономической безопасности», трактуемый как «совокупность факторов, способных при определенных условиях привести к возникновению угрозы экономической безопасности».

Теперь посмотрим, как понимаются сами вызовы. Этому посвящена вторая часть документа. Красноречиво звучит пункт № 10, где говорится об обострении конкуренции за доступ к возобновляемым ресурсам, «в том числе к ресурсам Арктической и Антарктической зон, акватории Северного Ледовитого океана». Иначе говоря, руководство страны предполагает в будущем острую борьбу за природные ресурсы, и рассматривает этот момент в первую очередь. Далее перечисляются конкретные вызовы, в числе которых мы видим, в частности: а) стремление развитых государств использовать свои преимущества в уровне развития экономики, высоких технологий (включая информационные технологии) в качестве ИНСТРУМЕНТА ГЛОБАЛЬНОЙ КОНКУРЕНЦИИ; б) изменение структуры мирового спроса (обратите внимание!) на энергоресурсы и структуры их потребления, развитие энергосберегающих технологий и снижение материалоемкости(!), а также развитие «зеленых технологий».  Об этом говорится прямым текстом!  Чуть ниже заявляется об исчерпании экспортно-сырьевой модели экономического развития, о резком снижении роли традиционных факторов обеспечения экономического роста, «связанном с научно-техническими изменениями». Затем перечисляются реальные проблемы в российской экономике, включая слабую инновационную активность и отставание в «области разработки и внедрении новых и перспективных технологий (в том числе технологий цифровой экономики)».

 Как видим, документ предельно откровенный. Причем, откровенен он не только в том, что в нем открыто признаются собственные проблемы и недостатки, но и в том, что здесь недвусмысленно подчеркивается отношение к существующим инновациям.

Показательно, что прорывные технологии, ведущие к революционным переменам в сфере технологического уклада, рассматриваются в документе сквозь призму политических отношений, прямо воспринимаясь как инструмент чужеродного влияния.

Интересно, что информационные технологии выделены специально, как будто составители документа усматривают в них реальную опасность. Получается, что в этом ракурсе Билл Гейтс или Стив Джобс должны восприниматься как злые гении, давшие враждебным государствам развитого мира (а именно на них намекает документ) опасный инструмент международного влияния. Открытая политизация данного момента красноречива сама по себе. Выходит, что руководство страны просто вынуждено задним числом РЕАГИРОВАТЬ на происходящие в мире изменения. Согласимся, что так заявляет о себе только ОТСТАЛОЕ государство, никак не рассчитывающее на лидерство в сфере передовых технологий.

Столь же показательна и формулировка угрозы со стороны энергосберегающих и «зеленых технологий». Почему это воспринимается именно как угроза, а не как шанс для перестройки технологического уклада и, соответственно, улучшения жизни граждан? Ответ очевиден: энергосбережение и «зеленые технологии» снижают спрос на углеводородные ресурсы, с которыми руководство России продолжает связывать свое будущее, даже признавая (невольно) тупиковость этого пути. И в данном контексте изобретения того же Илона Макса, мечтающего дать «под дых» двигателям внутреннего сгорания, будут восприниматься не иначе, как очередная «диверсия», вынуждающая вносить корректировки в наши стратегические планы. Ведь ирония заключается в том, что лет пять-шесть назад российские руководители осуществляли стратегическое планирование, исходя из положительной динамики нефтяных цен. И тут вдруг приходит какой-то инноватор и запускает «нехороший» проект, грозящий нефтяному рынку обвалом.

Как же так случилось, что в России «проморгали» новейшие технологические тренды? Поразительно, что об инновациях у нас много говорили еще десять лет назад, но судя по приведенному документу, серьезных сдвигов на этом пути так и не произошло. И теперь, не добившись ощутимых результатов, государство включило важнейшие инновации в список экономических угроз.

Я напомню, что когда-то глава «Роснано» обещал массовую электрификацию городского транспорта, а глава «Роскосмоса» заявлял о полете на Луну в 2015 году. Но «что-то пошло не так», и сегодня тот же «Роскосмос» начинает вести переговоры с Илоном Маском о сотрудничестве в сфере ракетных технологий. Только так, наверное, можно почувствовать разницу между «эффективным менеджером» Анатолием Чубайсом и настоящим инноватором, вносящим реальный вклад в научно-технический прогресс. К сожалению, в официальных документах я не нашел ничего, что бы вселяло надежду на скорый прорыв в этом деле. Так что тон в российской экономике и впредь будут задавать «эффективные менеджеры».

Олег Носков

Ученых необходимо подключать к стратегическому планированию в стране, в частности, в вопросах размещения производительной силы и развития транспортной инфраструктуры. Об этом президент Российской академии наук (РАН) Александр Сергеев сообщил в среду на Гайдаровском форуме.

"Вопросы стратегического планирования, я считаю, что здесь надо подключать ученых. А ученым не бояться ставить эти задачи, дискутировать. И в тех случаях, когда мы жалуемся, что у правительства нет видения единого... Давайте мы все вместе и поможем, и нарисуем, как мы видим эту карту производительных сил, коммуникаций и транспорта к 2025 или 2030 году. Это глобальная стратегическая задача", - сказал Сергеев.

Президент РАН считает, что ученые могли бы работать над такими проблемами, как размещение производительной силы в стране к 2024 году, или развитие транспортной инфраструктуры, в частности, высокоскоростных магистралей.

"Я считаю, что стратегическое, государственное планирование очень важно. Чтобы оно давало результаты, нам с вами надо найти общий язык. Общий язык науки, бизнеса", - заявил Сергеев.

Гайдаровский форум - ежегодная международная научно-практическая конференция в области экономики. Форум проводится с 2010 года. Организаторы: Российская академия народного хозяйства и государственной службы при президенте РФ, Институт экономической политики им. Е.Т. Гайдара и Ассоциация инновационных регионов России.

В самом конце XVIII столетия английский священник и экономист Томас Мальтус выдвинул теорию, согласно которой при неограниченном росте народонаселения человечеству неизбежно угрожает голод. Причину голода он связывал с тем, что темпы увеличения рождаемости существенно превосходят темпы увеличения сельхозпродукции. По его расчетам, Земля не в состоянии прокормить более одного миллиарда человек.

Со времен Мальтуса население нашей планеты увеличилось в 7,5 раз… И несмотря на то, что в ряде стран люди, действительно, страдают от голода, нехватка продуктов питания не ощущается сейчас так остро, как это было еще двести лет назад. Очевидно, в то время прогресс в области агротехнологий был не настолько заметен, как в наши дни. Вот красноречивые цифры. В 1970-е годы на пропитание одного человека планеты приходилось 3800 кв. метров земли. К середине «нулевых» эта цифра сократилась до 2500 кв. метров. Самое интересное, что в развитых странах с середины прошлого века регулярно сокращается количество хозяйств, занятых производством сельхозпродукции. Так, в Германии за период с 1949 до 2010 гг.  это количество сократилось с 1,6 миллионов до 300 тысяч, а число людей, занятых в сельском хозяйстве – с 4,8 млн до 648 тысяч человек. Однако одновременно увеличилось количество людей, которых может прокормить один фермер – с 10 до 132-х. То есть, чуть ли не в 15 раз больше! Прогресс, как видим, налицо.

В скором времени население Земли составит 9 млрд человек. Некоторые аналитики уже бьют по этому поводу тревогу, особенно в свете сокращения посевных площадей. По некоторым прогнозам, к 2050 году на одного человека будет приходиться примерно 1800 кв. метров. Это в два раза меньше, чем было в 1970-х. Скажется ли это обстоятельство на уровне потребления продуктов, есть ли дополнительные резервы для наращивания производительности в сельском хозяйстве?

Ведь население неуклонно растет, а почвы тем временем истощаются. И свободных территорий, пригодных для высокопродуктивного земледелия, фактически нет. Усугубится ли на Земле угроза голода или все-таки нас ожидают неожиданные решения в данной области, способные перечеркнуть мрачные прогнозы – так же, как это произошло с прогнозами Мальтуса?

Одно из инновационных решений продовольственной проблемы – широкое развитие сити-фермерства, создание так называемых агропарков и пищевых кластеров в крупных городах. По сути дела, мы осуществляем интеграцию сельхозпроизводства в городскую инфраструктуру. При внимательном рассмотрении вопроса, окажется, что городская среда располагает немалыми площадями, пригодными для применения инновационных агротехнологий, а равно и технологий животноводства. Агропарки начинают сейчас создаваться во многих странах, прежде всего – в развивающихся, поскольку там стремительный рост городов требует оперативного насыщения рынка продуктами питания. Причем, интересно отметить, что создание таких кластеров предполагает сочетание растениеводства, животноводства и перерабатывающих отраслей. Здесь же, в непосредственной близости (что очень важно) находятся и рынки сбыта. Экономическим преимуществом в таком случае становится сокращение логистических цепочек, предельное снижение транспортных издержек (которые, отметим, существенно влияют как на степень сохранности продукта, так и на его конечную цену). Отметим, что при обычном выращивании овощей затраты на логистику составляют 30-40% от их стоимости. Некоторые ценные виды трав и зелени (например, базилик и салат-латук) зачастую не попадают на прилавки как раз из-за длинной логистической цепочки от фермерского поля до магазина. Развитие сити-фермерства и агропарков решает эту проблему.

Сейчас в европейских странах бурно развивается тепличное хозяйство. В Голландии, например, оно поставлено на промышленную основу. И как нетрудно догадаться, теплицы постоянно совершенствуются. Повышается их энергоэффективность, снижаются затраты воды, автоматизируются все основные процессы. Для отопления теплиц активно используются возобновляемые источники энергии. Если на полях для выращивания одного килограмма томатов требуется примерно 60 литров воды, то в современных теплицах, где используется замкнутый водный и энергетический цикл, воды требуется уже в 15-20 раз меньше.

Самым впечатляющим направлением является выращивание зелени и овощей в многоэтажных зданиях, которые могут располагаться даже в городских центрах. Речь идет о так называемых «вертикальных фермах», где используются специальные грузовые контейнеры с подсветкой и автоматизированной системой ирригации. Это направление бурно развивается в США. Как утверждают специалисты, закрытые вертикальные фермы позволяют выращивать в десятки раз больше продукции, чем позволяют поля и обычные теплицы, используя при этом очень небольшое количество воды. В будущем нас вполне могут ожидать целые «агро-небоскребы». Так, в Нью-Джерси уже открылась большая вертикальная ферма площадью более 14 тыс. кв. метров. Её производительность составляет более 900 тонн листовых растений в год, что сопоставимо с 140 тыс. кв. метров фермерских плантаций. В Шанхае собираются построить агро-комплекс вертикальных ферм площадью 100 га!

Но дело здесь, конечно же, не в гигантизме, не в размере объекта, а самом принципе создания закрытой автоматизированной системы выращивания растений, не зависящей от внешних условий. Главное удобство таких систем в том, что здесь продукция максимально приближена к конечному потребителю. Фактически, ферма объединяется с овощным магазином. Отпадает нужда в перевозке и хранении продукции. Потребитель получает ее в свежем виде, прямо «с грядки». Кроме того, при автоматизации основных процессов можно будет создавать целые комплексы таких ферм, разбросанных по городу и управляемых из одного пункта.

Причем, выращиванием овощей и зелени дело не ограничивается. В закрытых помещениях с успехом можно выращивать грибы, рыбу и  креветок. Мало того, уже додумались до создания специальных городских ульев!

Кстати, есть некоторая аналогия между автоматизированными городскими фермами и современной малой энергетикой. Так, объекты малой энергетики можно размещать в пределах городского пространства по принципу сотовой связи, объединяя их с помощью «умной сети», которая выстраивает энергетический баланс в автоматическом режиме, не требуя большой команды диспетчеров. В этом – одно из экономических преимуществ современной малой генерации. «Вертикальные фермы», по сути, воплощают тот же принцип организации. То есть достигают предельной оптимизации процессов как раз за счет современных инновационных решений.

К сожалению, массовому развитию городских ферм препятствуют не решенные до конца вопросы энергоэффективности. Правда, заметное снижение цен на светодиодную подсветку дало возможность успешно развивать данное направление. Тем не менее, совершенствование таких систем, особенно для применения их в суровых условиях Сибири, требует дальнейшей работы физиков и инженеров. В любом случае, мы наблюдаем сейчас начало настоящей, глобальной революции в сельском хозяйстве. А может даже – начало революции всего нашего цивилизационного уклада.

Олег Носков

7 января крупнейшая фармкомпания Pfizer объявила о том, что закрывает программы разработки лекарств от двух главных нейродегенеративных заболеваний современности — болезней Альцгеймера и Паркинсона. Компания намерена перебросить высвободившиеся деньги на другие исследования. Корреспондент разобрался, означает ли капитуляция Pfizer, что стареющее население Земли навсегда останется теперь без лекарств от сенильной деменции.

Неясная природа

Болезнь Паркинсона была открыта в 1817 году (хотя о ее симптомах известно еще с древних времен), болезнь Альцгеймера — в 1907-м; с тех пор годы исследований и миллиарды инвестиций хоть и продвинули человечество в понимании этих болезней, но, как отмечают многие эксперты в области, совсем ненамного.

Обе болезни относятся к нейродегенеративным заболеваниям, то есть связаны с медленной, но неумолимой гибелью нервных клеток. Известно, что в мозге тех, кто страдает от болезни Альцгеймера, наблюдается большое количество бета-амилоидных бляшек — скоплений особых пептидов, роль которых в организме остается неясной, а также скоплений тау-белка. При болезни Паркинсона в мозге уменьшается число нейронов в т.н. черной субстанции. Но все эти процессы сопровождают и естественное биологическое старение, просто в случае заболевания они усиливаются.

Но эти сведения ненамного продвигают ученых в понимании природы болезни. Функция бета-амилоидов остается неясной, как и причины формирования ими бляшек. Многочисленные исследования дают противоречивые результаты. Не установлено даже, являются ли они истинной причиной заболевания, а не индикаторами какого-то другого патологического процесса.

«Альцгеймер и Паркинсон очень схожи — и там, и там в клетках головного мозга появляются некие агрегаты, твердые нерастворимые кусочки, которые нарушают функцию клеток и приводят к их гибели. Причины возникновения этих агрегатов разные — генетические, социальные, токсические. Но гибель нейронов проходит в разных отделах мозга и по разным сценариям», — говорит Сергей Киселев, доктор биологических наук, заведующий лабораторией эпигенетики Института общей генетики РАН.

Почему это происходит и почему нельзя обратить эти процессы вспять, до сих пор неясно. Многочисленные исследования выявили лишь факторы риска: сердечно-сосудистые заболевания, курение, диабет, гипертензия и повышенный уровень холестерина. Все эти факторы не специфичны — они повышают риск развития еще множества других заболеваний. Правда, врачи отмечают наиболее явную связь сердечно-сосудистых нарушений и болезни Альцгеймера: у этих болезней общая патология и причины, среди которых диабет, метаболический синдром, курение, системные воспалительные процессы, повышенное потребление жиров и тучность. Но едва ли первое — причина второго. Скорее, это разные патологии, имеющие общую причину.

И болезнь Альцгеймера, и болезнь Паркинсона ведут к распаду психики, а за ней и телесных функций человека — к тому, что мы называем деменцией. Обе относятся к «болезням старости», и до ХХ века мы о них почти не слышали, так как человечество в массе не доживало до преклонного возраста. Сегодня же, по данным ВОЗ, 35,6 млн людей в мире страдают от деменции. По прогнозу того же ВОЗ, их число удвоится к 2030 году и более чем утроится к 2050 году.

В 2011 году на совещании Генеральной ассамблеи ООН была принята декларация, в которой констатируется, что «глобальное бремя и угроза неинфекционных заболеваний — это один из основных вызовов развитию в XXI веке». Кроме того, нейродегенеративные заболевания — одни из самых обременительных для мировой экономики. Расчетные годовые общемировые затраты на деменцию (уход за больными, социальная помощь, медицинские исследования) — $ 604 млрд. Если затраты на деменцию представить в виде экономики страны, то эта экономика заняла бы 21-е место в мире, разместившись между Польшей и Саудовской Аравией.

Так почему же крупнейшая фармацевтическая компания прекратила разработку лекарства, у которого потенциально столь большой рынок?

Простой расчет

Как признает ВОЗ, научные исследования, направленные на поиск факторов развития деменции, находятся в начальной стадии. В настоящее время не существует терапии, которая позволила бы полностью вылечить или хотя бы приостановить течение этой болезни. Хотя исследования новых методов постоянно проводятся, все они пока проваливаются. За последние 14 лет не появилось ни одного нового лекарства от болезни Альцгеймера. В 2017 году грандиозным провалом окончилась последняя стадия клинических испытаний верубецестата — препарата от умеренной деменции, который разрабатывала другая крупная фармкомпания, Merck. В компании признали, что лекарство просто оказалось неэффективным.

Pfizer же в последнее время активно вкладывала в исследования деменции, но 7 января объявила, что прекращает разработку лекарства от болезней Альцгеймера и Паркинсона. Компания увольняет 300 занятых в этом сотрудников и перенаправляет деньги на другие проекты. «Это перераспределение затрат внутри нашего портфеля, необходимое для того, чтобы сфокусироваться на тех областях, где лежит магистральное направление наших исследований и где мы обладаем наиболее сильной научной экспертизой», — говорится в сообщении компании, которое цитирует агентство Reuters.

Российские эксперты, с которыми поговорил корреспондент, однако, полагают, что решение компании принималось безотносительно перспектив человечества вообще победить в войне с болезнями Альцгеймера и Паркинсона. Это, скорее, сугубо внутренняя для Pfizer история.

«Альцгеймер — одна из немногих болезней, которые ждут человека в старости, так что никто не бросит попытки решить этот вопрос, тем более медицинскими средствами. Здесь идет активная разработка, и решение Pfizer не связано с положением дел в науке, это их финансовые вопросы», — считает Александр Каплан, нейрофизиолог, глава лаборатории нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ.

Сергей Киселев полагает, что у всех компаний есть свои разработки в этом направлении, и не исключено, что у другой компании в ближайшее время будет некий прорыв, а Pfizer станет неконкурентоспособен.

«Я считаю, что дело не в перспективности, а в коммерческой составляющей и информации о других разработках, которыми они располагают», — говорит Киселев.

Артур Исаев, директор биомедицинской компании «Институт стволовых клеток человека» также признает, что решение Pfizer не особенно губительно для разработок в области нейродегенеративных болезней.

«Исследований много, они ведутся в Европе и Японии, но в первую очередь, конечно, в США. Бигфарма принимает в них большое участие. Но в последние годы существенно изменилась картина того, как появляются новые препараты, — она переходит в другой порядок. Начали разрабатывать препараты против большого количества заболеваний, которые раньше считались неизлечимыми», — говорит Исаев.

Дело в том, что разработка нового эффективного лекарства — это чрезвычайно дорогой и длительный процесс, в котором, по мнению Исаева, около 20 лет между появлением идеи лекарства и выводом его на рынок — вполне нормальный срок.

«Все это время инвестор должен ждать, а они хотят ждать всего два-три года. Так что это большие риски — не все препараты доходят до рынка: что-то недостаточно эффективно, что-то небезопасно или слишком дорого стоит. Надо понимать, что часть не доходит из-за конкуренции, особенно в области нейродегенеративных заболеваний. Но мы подошли к такому моменту, что у нескольких разработчиков уже вторая или третья фазы клинических испытаний, и, возможно, эффективные препараты появится в ближайшее время. Для Pfizer это был, наверное, вопрос выбора, на чем сосредоточить усилия», — считает Исаев.

Что касается трудностей в научных исследованиях, то Сергей Киселев считает, что, несмотря на большое количество разработок в этой сфере и высокую конкуренцию, к болезням Альцгеймера и Паркинсона до сих пор сложно подобраться чисто физически.

«Мы, к сожалению, нейродегенерацию плохо видим в реальности. Она долгое время остается для нас незамеченной, так как происходящие изменения можно детектировать только через проявившиеся синдромы. А проникнуть к человеку в черепную коробку, чтобы там поизучать, — это, как говорят врачи, очень инвазивно. Мы не можем так хорошо изучать эти болезни прижизненно», — отмечает он.

Куда дальше?

Несмотря на провалы одного клинического испытания за другим, российские эксперты настроены скорее оптимистично.

«Нельзя сказать, что разработки лекарств от нейродегенеративных заболеваний зашли в тупик. До сих пор также нет лекарства от сердечно-сосудистых заболеваний, от диабета, так чтобы раз — и кардинальные изменения. А неврология — еще более сложный вопрос, и рисков здесь больше. Но я считаю, что бигфарме вообще очень сложно и долго развивать эти направления», — говорит Артур Исаев.

Он уверен, что инновации в этом направлении появятся в малых и средних биотехнологических компаниях, то есть в стартапах, просто потому, что они более мобильные, чуткие к рынку и имеют меньше издержек, чем огромные и неповоротливые фармкомпании.

«За 10 млн долларов малая компания может довести лекарство до клинических испытаний. Для большой компании это сотни миллионов», — говорит Исаев.

Таких стартапов действительно немало: Cognito Therapeutics, занимающаяся поиском причин и способов лечения болезни Альцгеймера; Axovant, соединивший отбракованное на стадии клинических испытаний с одобренным веществом донепезилом и получивший более эффективное лекарство; основанный российским биохимиком Михаилом Щепиновым стартап Retrotope, сфокусированный на защите клеток от окислительного стресса — и многие другие.

«Наверное, понимание природы этих болезней еще неполное. Оно приходит в последние 10-20 лет, и процесс еще идет. Я думаю, стоит ожидать в ближайшие 10 лет первые относительно новые препараты, которые будут приостанавливать развитие Альцгеймера», — считает Исаев.

Проблема лечения болезней Альцгеймера и Паркинсона, возможно, кроется не в волшебной молекуле, а в принципиально ином отношении людей к своей жизни.

Так, Александр Каплан уверен, что это просто физиологическая проблема человека и рано или поздно она будет побеждена, но одно дело — болезнь, а другое — ее профилактика.

«Общее и давно известное наблюдение: активная деятельность мозга замедляет или отдаляет протекание болезни Альцгеймера. Это, скорее всего, связано с тем, что в рабочем состоянии мозг выделяет вещества, которые способствуют его активности. Как в мышцах выделяются вещества, которые способствуют их более продолжительному действию и меньшему утомлению. Их создала природа, но, чтобы они выделились, нужна мышечная активность, поэтому нам советуют активный образ жизни», — говорит Каплан.

С мозгом логика та же — ему нужен психически активный образ жизни. Если человек уходит из профессии и перестает давать мозгу умственную нагрузку, его активность резко сокращается и он перестает выделять защитные вещества.

«Мозг так устроен, что если связи не используются, то они отмирают, и это необратимый процесс. Поэтому надо, чтобы он работал, причем не механически заполнял квадратики в кроссвордах, а решал творческие задачи», — считает Каплан.

Проблема выявления деменции по-прежнему в том, что испытания проводятся, как правило, на пожилых людях, хотя нейродегенеративные процессы могут начаться на несколько десятилетий раньше самой болезни. Тем не менее существуют убедительные доказательства, что снижению потенциального риска способствуют хорошее состояние сердечно-сосудистой системы, более высокий уровень образования и более высокий уровень физической активности. Поэтому мировые организации здравоохранения считают, что лучшая профилактика заболеваний — здоровый образ жизни.

«Если коротко — наука активно развивается и безусловно появятся подходы, дающие те или иные эффекты, — уверен Артур Исаев. — Но надо понять, что это природный процесс, некая программа, и преодолеть ее на все сто процентов будет чрезвычайно сложно

Евгения Щербина

Мы уже рассказывали, что ученые Института цитологии и генетики СО РАН и Института клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН провели комплексное исследование влияния хронического социального стресса на организм. Подробности этой работы - в эксклюзивном интервью с автором модели хронического социального конфликта, д.б.н., профессором Наталией Кудрявцевой.

Наша справка. Кудрявцева Наталия Николаевна, профессор, доктор биологических наук, работает в Институте цитологии и генетики СО РАН, зав. сектором нейрогенетики социального поведения. Автор более 190 статей, обзоров, монографий. Награждена Европейской научно-промышленной палатой (European Scientific-Industrial Chamber) Международным дипломом качества (Diploma di Merito) и золотой медалью за выдающиеся заслуги в области исследования тревоги. По признанию Международного биографического центра (IBC, Cambridge) входит в число 100 ведущих специалистов в области Поведенческих нейронаук (Behavioral Neuroscience); является автором > 20 поддержанных проектов, в том числе Российским научным фондом. Работала в содружестве с зарубежными институтами (Голландия, США) и Институтами СО РАН и СО РАМН; приглашена представить материал по собственным разработкам в Немецкую Энциклопедию по наукам обучения (Encyclopedia of the Sciences of Learning, 2012); является руководителем работ по изучению смешанного тревожно-депрессивного расстройства. Ею предложен и совместно с коллегами опробован метод скрининга психотропных препаратов в условиях, приближенных к клиническим, получен патент; выданы 10 авторских свидетельств  о государственной регистрации баз данных транскриптомного анализа в отделах головного мозга животных с психоэмоциональными расстройствами. 

– Что такое модель хронического социального конфликта и почему для экспериментальных исследований Вы выбрали именно ее?

– Я ее не выбирала. Я ее разработала. Поначалу это был всего лишь прием для формирования агрессивного и субмиссивного типов поведения у мышей под влиянием повторного опыта агрессии, сопровождаемой победами, и социальных поражений в ежедневных межсамцовых конфронтациях, или, как мы говорим, агонистических взаимодействиях. Субмиссивный – это подавленный, угнетенный, подчиненный. Был долгий путь к совершенствованию модели. Примерно лет пять вносились и изменялись некоторые ее этапы по мере понимания механизмов, которые вели к формированию альтернативных типов социального поведения. Как модель в окончательной версии она стала существовать, начиная с 1991 года после публикаций в двух зарубежных журналах. Тогда у нее было название модель сенсорного контакта (Sensory contact model) ^[1] и второе – социальная модель депрессии (Social model of depression) ^[2,3], когда стало понятным, что под влиянием хронического социального стресса у мышей формируется депрессивноподобное состояние. Но его пришлось доказывать на протяжении нескольких лет.  Сейчас это модель депрессии, широко используемая во многих российских и зарубежных лабораториях в оригинальной версии или в модификациях. Необходимо отметить, что первые эксперименты проводились на базе лаборатории, руководимой профессором Поповой Ниной Константиновной. В последующем был организован небольшой Сектор нейрогенетики социального поведения под моим руководством, который существует уже более 20 лет.

– Проводились ли до Вас подобные исследования?

– Внимание к изучению тревоги и депрессии – огромное, особенно в зарубежных лабораториях. Но, думаю, не ошибусь, если скажу, что мы были одними из первых, кто стал исследовать механизмы депрессии и тревоги у нас в России.

Надо сказать, что в науке, как и везде, существует мода на исследования в той или иной области. Она обусловлена появлением новых направлений, препаратов, подходов, методов, приборов и др. Исследователи начинают применять эти новации для решения своих задач или развивают то же направление, которое кажется на тот временной период перспективным.

В 1980-х годах в поведенческих исследованиях применяли клеточку, разделенную перфорированной преградой, которая позволяла животным видеть, слышать, воспринимать запахи друг друга, но предотвращала физический контакт. У нас в Новосибирске ее успешно стал использовать Евгений Владимирович Науменко со своими молодыми коллегами для изучения половой регуляции у самцов мышей разных линий. Немного изменив размеры и конструкцию этой клетки, я применила ее для своих целей, которые поначалу были далеки от понимания того, насколько это может быть перспективным для моделирования психоэмоциональных расстройств. Однако, после нескольких наших публикаций, где было описано применение клетки именно для этих целей, это направление быстро приобрело многих последователей в других лабораториях и странах.

– В чем же суть этой модели?

– На первый взгляд, очень простая. Пара самцов мышей постоянно живет в общей клетке, разделенной прозрачной перегородкой с отверстиями, как я говорила, в условиях сенсорного контакта. Раз в день перегородка убирается на короткое время, это минуты, секунды, что приводит к агрессивным столкновениям между мышами, в результате которых один самец становится победителем, другой побежденным, или, как мы говорим, «жертвой». Первый позитивный или негативный социальный опыт поддерживается при ежедневных конфронтациях с партнером противоположного типа поведения. После 20 дней таких социальных столкновений, у мышей с негативным социальным опытом развивается депрессивноподобное поведение. Хочу подчеркнуть, что основным правилом использования этой модели является недопущение даже мельчайших повреждений жертв агрессии. Конфронтации прекращались, если вдруг один из самцов проявлял сильную агрессию, перегородка опускалась. Психопатогенным фактором в этой модели являются не драки, как таковые, а хронический эмоциональный социальный стресс – ожидание неблагоприятного развития событий. Собственно тот фактор, который действует на всех людей в настоящее время во всем мире. Нет спокойствия, есть постоянная тревога.     

– Насколько эта модель воспроизводима?

– В противовес сказанному выше, могу сказать, что это довольно сложная модель для воспроизведения, однако она хорошо работала более 20 лет в ИЦиГ СО РАН. Как-то в журнале Nature Protocol, откуда мне пришло приглашение представить оригинальный вариант модели, рецензенты попросили описать ее так, чтобы любой аспирант или лаборант мог ее поставить по подробной прописи. Я сказала, что это невозможно. Надо, чтобы исследователь прочел книги по поведению и психологии не только животных, но и людей, имел опыт работы с агонистическим, другими словами, конкурентным поведением у мышей, знал, как интерпретировать ту или иную форму поведения, изучил механизмы регуляции как агрессивного, так и подчиненного поведения и, самое главное, приобрел опыт работы с этой моделью под руководством опытного исследователя.

Сейчас во многих зарубежных лабораториях используется модифицированная, упрощенная и укороченная версия модели хронического социального стресса, предложенная в лаборатории известного ученого США Эрика Нестлера в 2006 г (Eric Nestler), которую может воспроизвести и лаборант без знаний. Отметив в двух публикациях, что в основе этой модификации лежит наша модель,  авторы ссылаются теперь только на себя, публикуясь в десятках престижных журналов  и сейчас модель известна как их (chronic social defeat stress model of depression) и используется для исследования молекулярных и клеточных механизмов депрессии.

Надо признать, они получили впечатляющие данные[4]. Однако, на мой взгляд, как автора модели, их версия много слабее нашего оригинала по своим возможностям, но их исследовательская база, финансирование и многочисленный состав исполнителей существенно превосходили и превосходят наши. 

– Вы говорите, что эта модель использовалась и используется более чем в десятке стран. Почему такое внимание именно к этой модели? Можете ли Вы назвать главные результаты проведенных исследований, их значение для науки и медицины и перспективы, имеющиеся у этой работы?

– Я давно поняла, что это универсальная модель, которая может быть использована в различных областях нейробиологии, медицины, молекулярной психиатрии и даже в социальных науках. Однако к этому многие коллеги в моем окружении относились, мягко говоря, скептически. Тем не менее, возможности применения ее многообразны. 
В поведенческих исследованиях в Секторе было показано, что с использованием линий мышей с различной наследственной предрасположенностью на базе агрессивного и субмиссивного типов поведения, можно формировать различные психоэмоциональные и неврологические расстройства.  У одной линии мышей с высоким уровнем базовой тревожности – это было смешанное тревожно- депрессивное расстройство. Это состояние мы изучили очень подробно. У другой линии с генетической предрасположенностью к проявлению другого вида тревожности, ситуативной, хронический социальный стресс приводил к развитию каталепсии, еще у одной линии мышей мы заподозрили развитие биполярного расстройства. Повторный опыт агрессии у мышей сопровождался изменениями поведения по типу психоза, сопровождавшегося гиперактивностью, повышенной агрессивностью, появлением стереотипных форм поведения, нарушением социального распознавания и др. Открылось много других поведенческих и физиологических изменений, которые могли бы стать предметом исследований. В частности, в совместных исследованиях с Институтом клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН было показано развитие психогенного иммунодефицита под влиянием хронического социального стресса.

Большим нашим достижением я считаю разработку метода скрининга новых психотропных препаратов в условиях, приближенных к клиническим. Получен патент. Этот метод позволяет исследовать протекторные свойства препаратов. То есть, позволяет выявлять свойства, которые даже на фоне продолжающегося стресса позволят предотвращать развитие болезни, в частности, тревожности и депрессивности. Можно исследовать также лечебные свойства, вводя препараты хронически больным животным. И можно оценить их эффективность при сравнении животных, прошедших лечение, со здоровыми животными. Я полагаю, что этот метод может заменить, если не полностью, но уменьшить число клинических испытаний и может быть использован в скрининге препаратов в дополнение к традиционным методикам.

У нас есть положительный опыт работы с НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН  по скринингу нового лечебного препарата Ноолит, разработанному Ю.И. Бородиным и Л.Н. Рачковской некоторое время назад, и который прошел полный цикл доклинических  исследований и в настоящее время готов к клиническим испытаниям.

Кроме того, модель позволяет исследовать изменения в мозге в динамике развития болезни – от нормы до глубокой патологии, и разрабатывать способы фармакологической коррекции в зависимости от стадии болезни.

– Что же больше всего привлекло внимание зарубежных исследователей при использовании вашей модели?

– В своей работе мы много уделяли внимания изучению нейрохимических механизмов развития депрессии и показали изменение метаболизма и рецепции в нескольких медиаторных системах в отделах мозга. Потом пришла в голову мысль посмотреть возможное изменение экспрессии генов, хотя нужно сказать, что в то время таких исследований было очень немного. Это была середина 90-х годов.  Совместно с молодым, талантливым молекулярщиком Филипенко Максимом из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН после нескольких лет работы и многочисленных повторов экспериментов, нам впервые удалось продемонстрировать принципиальную вещь: под влиянием хронических агонистических взаимодействий изменяется экспрессия функциональных генов, кодирующих белки, вовлеченные в нейрохимические механизмы развития болезни, которые мы установили ранее^[5]. Это было встречено, мягко говоря, неоднозначно со стороны наших коллег. Но эти первые исследования положили начало новому направлению - исследованию молекулярных и клеточных механизмов депрессии и тревоги в эксперименте. Наиболее привлекательным для зарубежных исследователей стали данные по изменению экспрессии генов в структурах головного мозга под влиянием хронического социального стресса, формирующего депрессию и повышенную тревожность, которые в настоящее время находятся в топе мирового интереса в нейробиологических исследованиях. Нужно также отметить очень важный фундаментальный и социальный аспекты, вытекающие из этих работ и позволяющие шире посмотреть на возможности модели. Принципиально было показано, что меняя стереотипы социального поведения, можно повлиять на работу генов, то есть, наш подход позволяет исследовать путь «от поведения к гену»^[5]. До нас подобные исследования в то время целенаправленно не проводились. 

Пользуясь случаем, хочу выразить огромную признательность Российскому научному фонду, который предоставил финансирование для решения одной из задач, которая вытекала из наших исследований и была подана в качестве проекта в первую волну поддержки. Но попутно мы смогли создать впервые в мире базу данных дифференциально экспрессирующихся генов, а их оказалось множество, в нескольких отделах головного мозга животных, в поведении которых были обнаружены признаки нарушения моторики, являвшиеся целью исследования при выполнении проекта РНФ. Это позволило нам исследовать глубинные патологические процессы, происходящие в мозге, а значит, искать способы их коррекций.

– Удалось ли Вам и Вашим коллегам провести коррекцию нарушений психоэмоциональных состояний, возникавших у животных в ходе эксперимента, или это необратимый ущерб?

– Вы правильно поставили вопрос о возможности необратимого ущерба при  воздействии хронического социального стресса. Мы показали, что можно улучшить психоэмоциональное состояние у наших депрессивных мышей, применяя традиционное лечение антидепрессантами и антитревожными препаратами - анксиолитиками. Но хорошо известно из клинической практики, что многие аффективные расстройства обладают способностью возобновляться, то есть, возникают рецидивы болезни. Это происходит от того, как я думаю, что улучшая метаболизм медиаторных систем, вовлеченных в патологические процессы с помощью психотропных препаратов, мы не влияем  на состояние «больных» генов, участвующих в процессе развития патологии. Мы не знаем на сегодняшний день, как «лечить», или хотя бы воздействовать на работу гена, подчеркиваю, в целом организме. Кроме того, нами впервые было показано, что изменения экспрессии некоторых генов длительно сохраняются даже после прекращения действия социального стресса. Этот факт подтвердили и американцы^[4]. Получается, что возникают плохо заживающие раны на «депрессивном» геноме, и именно они могут обеспечить необратимый ущерб. Но если закончить все же на мажорной ноте – мы надеемся, что использование нашей модели в оригинале позволит разработать фармакологические препараты нового поколения. 

– Насколько полученные Вами результаты применимы к человеку?

– Меня уже спрашивали не раз: «А что вы изучаете – мышей или людей?» Конечно же, людей. В природе в открытой социальной среде с устоявшимися популяционными отношениями все особи, члены сообщества, живут по определенным правилам, и нет повода для постоянного страха и тревоги. И только хроническая тревога, формируемая социумом, может явиться психопатогенным фактором, провоцирующим у людей при длительном воздействии развитие многих болезней.

При этом разработанная нами модель хороша, в отличие от многих других моделей, тем, что она удовлетворяет всем критериям, предложенным для моделей депрессии. Это – схожая симптоматика и этиологический фактор – психопатогенная среда, создающая хронический эмоциональный социальный стресс, а также влияние наследственных факторов. Это  чувствительность к антидепрессантам и анксиолитикам, которые используются для лечения заболевания у людей и оказывают позитивный эффект и у наших депрессивных мышей. И самое главное, это схожие нейрохимические изменения в головном мозге депрессивных животных и людей. Именно поэтому наша модель сейчас востребована мировым научным сообществом и приобрела многих последователей. В будущем, такую же широкую популярность, думаю, приобретет и изучение механизмов других патологий, формируемых в условиях нашей модели у мышей под влиянием повторного опыта агрессии по типу психоза[6].  Может быть, это направление будет также востребованным, учитывая обстановку в мире….

Большой вклад в исследования механизмов депрессии и тревоги в разные временные периоды внесли сотрудники Сектора Д.Ф. Августинович, И.Л. Коваленко, Д.А. Смагин, А.Г. Галямина, Г.Б. Вишнивецкая, И.В. Бакштановская, Л.А. Корякина, а также аспиранты и студенты, принимавшие участие в нашей работе.

Ссылки на ключевые работы:
1.    Kudryavtseva N.N. (1991) The sensory contact model for the study of aggressive and submissive behaviors in male mice. Aggress. Behav. 17(5), 285-291. 
2.    Кudryavtseva N.N., Bakshtanovskaya I.V., Koryakina L.A. (1991) Social model of depression in mice of C57BL/6J strain. Pharmacol. Biochem. Behav. 38(2), 315-320. 
3.    Kudryavtseva N.N., Avgustinovich D.F. (1998) Behavioral and physiological markers of experimental depression induced by social conflicts (DISC). Aggress. Behav. 24:271-286. 
4.    Berton O., McClung C.A., Dileone R.J., Krishnan V., Renthal W., Russo S.J., Graham D., Tsankova N.M., Bolanos C.A., Rios M., Monteggia L.M., Self D.W., Nestler E.J. (2006) Essential role of BDNF in the mesolimbic dopamine pathway in social defeat stress. Science. 311(5762), 864-868. 
5.    Kudryavtseva N.N., Filipenko M.L., Bakshtanovskaya I.V., Avgustinovich D.F., Alekseenko O.V., Beilina A.G. (2004) Changes in the expression of monoaminergic genes under the influence of repeated experience of agonistic interactions: From behavior to gene. Russ. J. Genet. 40(6), 590-604 (обзор). 
6.    Кудрявцева Н.Н. Нейробиология агрессии: Мыши и люди. 2013, Наука-Центр, Новосибирск, 271 стр.
 

Участники десятой экспедиции Арктического плавучего университета (АПУ-2018), которая пройдет летом 2018 года, будут изучать архипелаг Новая Земля, сообщил ТАСС во вторник руководитель экспедиции, директор Арктического центра стратегических исследований Северного арктического федерального университета Константин Зайков.

"Экспедиция состоится в период с 10 по 29 июля. Маршрут следующий: у нас запланированы работы в Белом море, затем Новая Земля, которая будет основным местом работы, начиная с северо-западного побережья, и затем вдоль восточного побережья архипелага с морскими работами в Карском море", - рассказал Зайков.

Он отметил, что экспедиции Арктического плавучего университета еще ни разу не работали в восточной части Новой Земли. "Восточное побережье Новой Земли мало изучено с точки зрения многих процессов и явлений. Оно является неизведанным фронтиром российской Арктики", - сказал собеседник агентства.

Кроме Новой Земли, планируются также высадки на острова Вайгач, Матвеев и Колгуев.

По словам Зайкова, прием заявок на участие в рейсе продолжится до 15 февраля, а программа исследовательских работ будет сформирована к середине марта.

Членами этой экспедиции (как и предыдущих) станут ученые и студенты. Участие уже подтвердили национальный парк "Русская Арктика", Русское географическое общество, Московский государственный университет, а также партнеры из трех швейцарских вузов - Федеральной политехнической школы Лозанны, Лозаннского университета и Женевского университета.

Лев Федосеев

Не так давно глава Сбербанка РФ Герман Греф в очередной раз поделился своими глубокими мыслями о советском прошлом: «Мы проиграли конкуренцию, - сказал он, - из-за советской, абсолютно негодной системы образования». Именно так – «абсолютно негодной». Поразительным контрастом на фоне этого заявления выглядят слова 35-го американского президента Джона Кеннеди, впечатленного успехами Советского Союза в космосе:

«Советское образование - лучшее в мире. Мы должны многое из него взять. СССР выиграл космическую гонку за школьной партой».

Сейчас некоторые общественные деятели (включая, кстати, и представителей науки) пытаются оспорить столь лестную оценку со стороны американцев, тем самым – вольно или невольно – выступая на стороне российских «эффективных менеджеров». Как бы то ни было, космический аппарат нельзя было просто так собрать «на коленке». Лидерство советских ученых и конструкторов было очевидным, и не признавать его американцы не могли. А без серьезного внимания к подготовке специалистов ни о каких космических проектах не могло быть и речи, особенно в том случае, если приходилось самим проторять тропу, идти по ней первыми. Это совершенно понятные вещи.

Больше всего изумляет контраст в подходах к образованию и к подготовке специалистов тогда и сейчас. Как бы мы ни ругали советскую систему, современная российская ситуация от этого нисколько не выигрывает. Причем, мы имеем дело с совершенно сознательной установкой на выхолащивание образования.

В свое время бывший глава Минобра РФ Дмитрий Ливанов без всякого смущения заявлял о том, что перед нами не стоит задача готовить разработчиков новых технологий. Стране, якобы, нужны специалисты, способные лишь адаптировать заимствованные технологии.

Тем самым вопрос о техническом лидерстве страны недвусмысленно снимался с повестки. Неудивительно, что реформа российского образования не дела никаких впечатляющих результатов. Точнее, дала немало поводов для разочарований.

Когда мы говорим о подготовке специалистов, надо иметь в виду, что речь идет не только о школах и вузах. Речь идет о профессиональной ориентации подрастающего поколения, которая связана с целой системой научно-технического просвещения. Степень участия государства в этом процессе недвусмысленно определяет реальные приоритеты со стороны руководства страны. Судя по нашему дню, особого интереса у высоких руководителей в воспитании нового поколения ученых, изобретателей и конструкторов нет. Либо он не выражен явно.

Эту ситуацию подробно разобрал директор Института цитологии и генетики СО РАН академик Николай Колчанов, выступая недавно на мероприятии в ТАСС-Новосибирск, посвященном молодым ученым Академгородка. Что хорошего было в той системе, на которую махнули рукой наши «эффективные менеджеры»? Вот характерный пример, приведенный Николаем Колчановым. Так, в советское время судостроители выпускали огромное количество технической документации, которая, попадая в руки увлеченных молодых людей, позволяла им делать какие-то серьезные вещи.

«Когда я был школьником, - вспоминает ученый, - я по этим чертежам сделал катер с мотором. Представляете, насколько были качественными эти чертежи, что мы у себя в школе сумели воспроизвести всё! Один мой знакомый, получив такую же книгу, сумел построить океаническую яхту. На этой яхте уже прошли 40 тысяч миль, совершили кругосветное путешествие. Причем, эти чертежи были для простых людей, которые собирались что-то сделать».

Николай Колчанов уверен, что если мы не возродим эту систему, то никакого развития науки не будет. Поэтому на данном этапе необходимо создавать специальную программу по ранней профессиональной ориентации детей. Программа должна охватить институты ФАНО, Министерство образования и другие министерства. Он сослался на пример Станции Юннатов (СЮН), которую собирались ликвидировать в 1992 году, поскольку ее сочли «непрофильной» для организации СО РАН и потому потребовали закрыть. Чтобы сохранить СЮН (очень популярную у детей из Академгородка), руководство ИЦиГ СО РАН трансформировало ее в Лабораторию экологического воспитания. И до сих пор как минимум 300 человек в год проходят через эту лабораторию. Причем многие из них впоследствии выбирают в качестве профессии биологию и медицину.

Получается, что та же Станция Юннатов в новых условиях вынуждена существовать под другим обозначением из-за нелепых приоритетов, принятых на самом верху. По словам Николая Колчанова, есть примеры, когда целые классы работают при поддержке академических институтов. И это совершенно нормальная практика. Точнее – это необходимая практика для развития науки. Если этого не делать, то больших перспектив у нас не будет, уверен ученый.

Еще одна больная тема для нынешнего образования – это ЕГЭ. Николай Колчанов уверен, что такая система контроля школьных знаний должна быть уничтожена «как система формирования клипового сознания». Он сослался на мнение психологов, которые уверяют, что молодой человек, прошедший через ЕГЭ, не способен вникать в тонкие детали окружающего нас пространства, нашего бытия. Это касается и социальных отношений, и деталей макро- и микромира.

«ЕГЭ в той форме, которая сейчас есть, губит наше будущее. Эта проблема имеет прямое отношение к развитию кадрового потенциала», - заключил ученый.

Таким образом, только широкая просветительская деятельность стимулирует творческое развитие подрастающего поколения. По мнению Николая Колчанова, какую информацию мы дадим в раннем возрасте нашим детям, так они и будут развиваться, поскольку у детей очень широкое когнитивное окно. С возрастом оно закрывается, и человек ориентируется на некие конкретные, предметные области. А у детей это выглядит так: как только ребенок узнал новое слово, оно запечатлевается в памяти и начинает стимулировать положительные обратные связи. Это повышает общий тонус ребенка, поскольку ему интересно и приятно всё новое. И чем больше информации он получает, тем лучше.

Еще одна интересная практика, опробованная именно в Академгородке – взаимодействие университета с академическими институтами. Такого, в принципе, нет даже в Москве. Очень часто, отмечает Николай Колчанов, посещение институтских лабораторий определяет окончательный выбор студента. И это можно назвать очень большим достижением СО РАН. Причем, студенты даже могут осуществлять подработку в институтах (а не на разгрузке вагонов, как принято считать). Им сразу идет стаж, а также появляются возможность участвовать в финансовых поощрениях за профессиональную работу. Например, получать премии из внебюджетных источников. Правда, этого тоже недостаточно. Поэтому Николай Колчанов предлагает сразу давать студентам весь необходимый социальный пакет, но только в кредит (беспроцентный). Тем самым мы создадим молодым людям достойные условия для учебы и работы, и одновременно предотвратим «утечку мозгов».

Пока же мы имеем хорошо вымощенную дорогу наших молодых специалистов за границу. «Утечка мозгов» продолжается. Виновата ли здесь «негодная система образования» - вопрос риторический. Но совершенно ясно, что с «системой» у нас что-то не так.

Олег Носков

Об итогах 2017 года и первой интриге 2018 года рассказал один из руководителей проекта «Диссернет» Андрей Заякин.

— Члены Клуба «1 июля» еще в конце года получили письмо с поддельным заявлением о лишении ученой степени замминистра образования и науки Григория Трубникова. «Диссернет» в этот же день опубликовал заявление, что это письмо — подделка и автор письма не является членом проекта «Диссернет». Продолжается ли расследование этого кейса и каковы его основные итоги?

— Да, продолжается. Круг ЗоЛУСов, с которых был, вероятно, «скопипащен» донос, текстологически сужен до двух, и оба они проходили через Стандартинформ. Кроме того, анализ лексики и стилистики доноса позволяет практически однозначно определить и заказчика, и исполнителя. По моему оценочному суждению, возможность и мотивация написать именно такой донос были у профессора Докукина из Стандартинформа.

— Что вы думаете об инициативе министра образования и науки РФ Ольги Васильевой проверить всех своих замов на плагиат?

— Пока я вижу последствия борьбы диссероделов с теми, кто прищемил им хвост подготовленными и прошедшими уже одобрение в Минюсте поправками в Положение о присуждении ученых степеней и Положение об экспертном совете ВАК. Но независимо от повода сама по себе инициатива проверки чиновников, особенно чиновников от образования и науки, на плагиат заслуживает всяческого одобрения. Скажем, было бы очень правильно проверить ректоров подведомственных министру вузов.

— Можно ли заявление О.Ю. Васильевой и этот кейс с фальшивым ЗоЛУСом считать частью одной кампании, или министр играет в свою игру?

— Я не знаю ничего про Васильеву, но я точно вижу запущенную диссеродельной мафией кампанию против Трубникова, цель которой — добиться неподписания министром поправок в положение о степенях и положение об ЭС.

— Каковы главные итоги работы «Диссернета» в 2017 году? Что вы считаете главным успехом?

— Считаю главным успехом «выпиливание» 300 журналов из РИНЦа. Журнальная мафия страшнее диссеродельной: диссероделы только истерят и пишут доносы, а «журнальщики» угрожали жизни и здоровью активистов.

— Каких новаций стоит ожидать от «Диссернета» в 2018-м?

— Масштабной ретракции статей с плагиатом.

Если бы Грегор Мендель, отец-основатель генетики, проводил свои исследования на кошках, он наверняка сразу бы привлек внимание к своей работе, а не тридцать лет спустя. Но Мендель занимался горохом. А кому интересен какой-то горох? Кошки – другое дело. Кошки интересуют всех...

С такой ремарки начал свое выступление перед юннатами заведующий лабораторией рекомбинационного и сегрегационного анализа Института цитологии и генетики СО РАН Павел Бородин. Напомню, что в ноябре этого года в ИЦиГ СО РАН состоялась Пятая Сибирская межрегиональная конференция «Экологическое воспитание в проектно-исследовательской деятельности юннатов». В рамках конференции было запланировано несколько популярных лекций для детей от ведущих ученых Института. Одна из них как раз была посвящена генетике кошек. По сути, на примере домашних любимцев подросткам популярно разъяснили «работу» конкретных генов, влияющих на окрас шерсти животных. Если хотите, это была своего рода «вводная» в тему генетики как таковой.

Почему именно кошки? Павел Бородин пояснил:

«Очень сложно изучать генетику синиц, поскольку с виду они все одинаковы. Можно, конечно, изучить, как там меняются размеры, вес, но для этого необходимо сюда как-то вмешиваться. На кошках это делается довольно просто, потому что они очень разные. Сейчас известно около семидесяти пород. Но даже без всяких пород, когда вы просто видите их на улицах, вы замечаете, что они очень разные по двум показателям: по окраске и по длине шерсти. И всё это контролируется отдельными генами, которые мы можем изучать».

Как приложить законы Менделя к кошкам? Очень просто. Если мы берем серого кота и скрещиваем его с черной кошкой (или наоборот: черную кошку с серым котом), то каких потомков мы получим (при условии, что у серой особи в течение многих поколений все предки были серыми)? «Люди всегда думали, - разъясняет Павел Бородин, - что потомки здесь будут какими-то средними. Нет. Как показал Мендель, и как мы знаем сейчас, все потомки в первом поколении будут одинаковы, и будут они похожи на одного из родителей. Тот признак, который проявляется у потомков первого поколения, называется доминантным. В данном случае доминантной будет серая окраска.

А что произойдет, если мы скрестим друг с другом потомков первого поколения? Здесь, по словам Павла Бородина, начинается «замечательная теория вероятности» - начинается комбинаторика. Скажем, на три серых потомка будет один черный. То есть черный потомок может появиться у двух серых родителей. «До Менделя это было мистикой, а теперь мы уже знаем, как это происходит. Потому что гены черной окраски, которые не проявлялись у родителей, проявились у их потомка. Это второй закон Менделя», - заметил ученый.

Как вообще формируется окраска у кошек, как с этим связано влияние генов? «Теперь мы уже знаем, - говорит Павел Бородин, - на какой хромосоме находится тот ген, который определяет окраску». Например, ген, определяющий мраморный окрас, находится на второй хромосоме. Также известно, где находится ген, определяющий белую окраску или ген, определяющий полное отсутствие полос. Это всё стало известно после расшифровки полной последовательности генома кошки. Причем оказалось, что у нее столько же генов, сколько их у человека – 25 тысяч.

«Работа» гена, определяющего окраску, была разобрана на конкретном примере – на котах сиамской породы. Здесь, отметил Павел Бородин, происходит весьма интересный биохимический процесс в тех клетках, от которых зависит окраска. Туда, объясняет ученый, поступает тирозин (особая аминокислота), которую кошки получают с пищей. «Этот путь, - уточняет он, - одинаков у всех млекопитающих, в том числе и у людей. Для того, чтобы у нас волосы имели окраску, чтобы глаза у нас были хоть какого-то цвета, требуется, чтобы тирозин превращался в этой длинной цепи в меланин. Ферментом синтеза меланинов является фермент тирозиназа, превращающий тирозин в следующий каскад». Тирозиназа – это белок, складывающийся из определенной последовательности аминокислот, которых в нем содержится около шести сотен.

Какое это имеет отношение к окраске сиамских котов? Всё очень просто. Если в указанном белке слегка заменить последовательность аминокислот, то он станет немного другим. Когда в 422-й позиции происходит замена одного кодирующего элемента ДНК на другой, мы получаем мутацию, приводящую к тому, что белок становится чуть-чуть короче. В этом случае тирозиназа продолжает «работать», но «работает» она уже только при пониженной температуре.

Именно поэтому у сиамских котов окраска получается на тех участках тела, где температура слегка понижена естественным образом. То есть на лапах, на морде, на ушах, на хвосте. В тех местах, где нормальная температура, окраска не формируется. А всё из-за того, что вследствие мутации фермент приобрел чуть-чуть другую форму.

Поэтому и процесс идет немного по-другому. Он становится температурно зависимым. И всё это произошло от одной-единственной замены. Если же вовсе нарушить этот белок, то тогда перестанет происходить превращение тирозина в меланин, и кошки окажутся абсолютно белыми.

А как получаются кошки с белыми пятнами? Здесь, говорит Павел Бородин, нам придется вспомнить про эмбриологию – как развиваются зародыши. В развивающемся организме всё это очень интересно устроено. Те клетки, которые должны впоследствии работать на синтез пигмента, у самых ранних эмбрионов находятся вдоль хорды. Отсюда они начинают перемещаться по телу эмбриона, передвигаясь в кожу. Если есть мутация, тормозящая движение этих клеток, то она приводит к тому, что указанные клетки не доходят до определенных участков, где мы как раз и увидим белую окраску. Так, например, у черного кота появится белый «галстучек». У кошек, заметил Павел Бородин, может быть разная плотность тканей, через которые «пробираются» эти самые клетки, и поэтому мы имеем огромную вариацию белых пятен – и «галстучки», и «воротнички» и прочее.  

Правда, мы еще знаем далеко не все механизмы образования окраски. Как взаимодействуют гены, когда, например, получается мраморная окраска (встречающаяся, кстати, только у домашних кошек)? Пока мы еще точно не знаем, честно признался ученый.

Хотя, заметим от себя, в недалеком будущем это наверняка станет известно. Наука ведь не стоит на месте. А если учесть подрастающую смену, то сомневаться в новых открытиях не приходится. Ведь интерес к таким темам у юных натуралистов был совершенно искренним. И совсем не исключено, что новые открытия в этой области сделают как раз те ребята, которые сегодня постигают азы генетики в такой популярной форме. Наверняка прослушанная лекция о кошках кого-то из них обязательно «зацепит» и укажет дорогу в увлекательный мир будущей профессии.

Олег Носков