За древностями в космос

Кадр, где астронавт Базз Олдрин втыкает американский флаг в лунный грунт, видели, наверное, все. Меньше известно, что всего таких флагов было шесть — по числу американских экспедиций на Луну. Самый первый был сбит реактивной струей взлетающего корабля, а остальные, по идее, должны стоять по сей день. «По идее» — потому что никто на самом деле не знает, что с ними стало за почти полвека. Флаги были изготовлены из нейлоновой ткани, никак не приспособленной к условиям космоса. Есть гипотеза, что краска давно разрушилась под воздействием солнечного ультрафиолета — тогда флаги в лучшем случае просто белые. Худший случай — это если рассыпалась и ткань, и из лунного грунта торчат голые флагштоки.

Выяснить, как обстоят дела с флагами, — интригующая задача для археологии. На первый взгляд, при чем здесь эта наука? Просто именно она изучает самые разные результаты деятельности людей. На Земле археологов интересует практически все, чего касались человеческие руки: мечи и ожерелья, мосты и акведуки, храмы, мавзолеи и затонувшие галеоны. А чем космические аппараты, оставленные на соседней планете, хуже, например, кораблей с пиратским золотом на морском дне?

Самыми первыми космическими археологами могут считаться Чарльз Конрад и Алан Бин из экипажа космического корабля «Аполлон-12» — второго в серии американских высадок на Луне. Они прилунились в Океане бурь в непосредственной близости от места, куда НАСА за два с половиной года до того отправило автономный зонд Surveyor 3. В 1966 году он проработал в течение двух земных недель, выключился — и стал археологическим памятником на поверхности Луны, хотя в те годы никто его и не воспринимал в такой роли.

А в 1969-м к нему прилетели люди. Астронавты не только отсняли памятник в разных ракурсах, но и фактически разграбили его, скрутив с модуля несколько деталей. Несмотря на довольно грубое нарушение стандартов археологического исследования, этот «грабеж» послужил земной науке, продемонстрировав выживаемость некоторых земных микроорганизмов в условиях космоса.

Хотя достоверность этого открытия оспаривают, последующие исследования доказали, что микроорганизмы — и даже некоторые многоклеточные — действительно способны в космосе выжить. Так что марсоходы теперь перед отправкой тщательно стерилизуют, чтобы не заразить Марс земными микробами.

Больше в истории случаев, когда люди или роботы прилетели бы навестить отслуживший свое космический аппарат, не было. Люди с 1970-х не высаживались на поверхности других небесных тел. Что же касается марсоходов и луноходов, то поглядеть на предшественников у них шансов нет. Такие аппараты стараются рассылать как можно дальше друг от друга, чтобы обеспечить наибольший охват исследуемой местности на других телах Солнечной системы. Когда говорят про пару зондов, работающих где-нибудь на Марсе одновременно, воображение рисует их бок о бок — но в реальности между ними тысячи километров, и встреча невозможна.

Ремонт экипажами шаттлов космического телескопа на орбите или восстановление работоспособности орбитальной станции – сверхсложные операции В открытом космосе дела обстоят не проще: даже если какой-нибудь невероятно ценный для истории зонд летает всего в 300 километрах над Землей, потрогать его руками тяжело. Можно, правда, вспомнить неоднократный ремонт экипажами шаттлов космического телескопа «Хаббл» на орбите или восстановление работоспособности станции «Салют-7» — и сложность этих миссий только подчеркивает, что на такое требуются невероятные ухищрения. Это только в кино между космическими кораблями можно перемещаться при помощи огнетушителя: выпустил струю — и неторопливо полетел в противоположную сторону к висящей в пустоте станции. Все, что на видео с орбиты плавно сближается, в реальности напоминает гоночные машины «Формулы-1», несущиеся с одинаковой скоростью на прямом участке трассы. Только скорости на орбите в сотни раз больше. Стоит на сотые доли процента ошибиться с направлением, наклонением орбиты или высотой полета — и сокрушительное столкновение неминуемо. Хотя сближение и осмотр спутников на околоземных орбитах возможны, они интересны прежде всего военным, и работы в этом направлении засекречены.

Зачем поднимать со дна груженные золотом галеоны — понятно. А зачем интересоваться старым космическом железом, до которого даже дотянуться толком нельзя? Чтобы сэкономить сотню-другую миллионов долларов, предотвратив будущие аварии. Разбор успешных и неуспешных посадочных миссий позволяет лучше подготовиться к новым запускам и посадкам.

Самолеты, потерпевшие катастрофу, собирают по фрагменту и раскладывают в ангарах, чтобы инженеры, копаясь одновременно в обгоревших кусках обшивки и записях черных ящиков, могли отыскать одну из миллионов теоретически возможных причин крушения — и устранить ее у тех самолетов, которые летают или только разрабатываются.

С межпланетными зондами, летящими куда-нибудь в направлении Юпитера, такой фокус не пройдет: авария означает, что в один прекрасный момент сигнал просто перестает приходить. И ни обломков, ни возможности побывать на месте крушения.

В конце 1990-х группа британских ученых взялась за разработку малого марсианского посадочного модуля, задача которого была, ни много ни мало, найти марсианскую жизнь. Поскольку средства на проект не выделялись, они призвали на помощь широкую публику и смогли собрать примерно 40 миллионов долларов. На полную подготовку потребовалось вдвое больше, и вторую половину добавило государство. Несмотря на солидную сумму, это значительно меньше, чем на поиски марсианской жизни потратили США.

Модуль назвали «Бигль-2» в память о корабле «Бигль», на котором совершил кругосветное путешествие Чарльз Дарвин. Аппарат представлял из себя приплюснутую чашу размером с небольшой зонтик, которая после посадки должна была самораспаковаться: извлечь и разложить вокруг, как лепестки, солнечные батареи, радиоантенну и руку-манипулятор с блоком исследовательских приборов.

В 2003-м аппарат отправился к Марсу, но после входа в марсианскую атмосферу больше не подавал сигналов.

В 2003-м аппарат отправился к Марсу, но после входа в марсианскую атмосферу больше не подавал сигналов Как узнать, что случилось со станцией, пропавшей на расстоянии в сто миллионов километров от Земли? Через двенадцать лет после исчезновения «Бигля-2» его удалось найти энтузиасту Михаэлю Круну из Германии. Ученые знали примерное место посадки аппарата, и это место снял Mars Reconaissance Orbiter, зонд НАСА. В ходе поисков «Бигля-2» космическому археологу удалось опознать элементы посадочной системы: парашют, тормозной щит, спускаемую капсулу и сам аппарат. Выяснилось, что модулю удалось осуществить мягкую посадку, а сбой произошел, когда он разворачивал свои лепестковые солнечные батареи. Два из шести лепестков удалось развернуть — они ярко блестели на спутниковых кадрах.

Взглянув на космический аппарат, который десятилетиями стоит на другой планете, можно многое об этой планете узнать. Например, знаменитые марсианские пылевые бури оказались не способны похоронить под слоем пыли ярко-белый парашют советского «Марса-3», который хорошо видно из космоса спустя 45 лет после посадки. Луна же — на первый взгляд, просто гигантский холодный камень в вакууме — оказалась не такой простой, как думали прежде. Ученые заметили, что лазерные уголковые отражатели на поверхности (их туда доставили команды «Аполлонов» и советские луноходы) со временем все хуже и хуже возвращают пущенные с Земли лазерные лучи. Результатом этого исследования стало лучшее понимание атмосферных условий на нашем естественном спутнике. Атмосфера Луны практически не отличается от вакуума, но из-за статического электричества над лунной поверхностью поднимаются облака мельчайшей пыли, которые постепенно покрывают отражатели тонким слоем.

В конце 1971 года на Марс прибыл советский космический аппарат «Марс-3». Несколькими днями ранее его дублер «Марс-2» вошел в атмосферу под нерасчетным углом и разрушился при посадке. А «Марс-3» с углом угадал. Все элементы посадочной системы отработали по программе: тормозной щит погасил космическую скорость до сверхзвуковой, тормозной парашют снизил скорость падения до 300 километров в час, а твердотопливный ракетный двигатель включился перед самой поверхностью, позволив практически зависнуть спускаемому аппарату. Последний удар о поверхность принял на себя пенопластовый кожух модуля. После посадки защитный колпак отскочил в сторону, а аппарат развернул свои четыре лепестка. Камера начала съемку первой панорамы другой планеты — передача пошла через орбитальный аппарат на Землю. Но через 14 секунд все прекратилось. Причины сбоя неизвестны.

Высказывалось предположение, что посадка не была идеальной: модуль завалился на бок. Но как такую гипотезу проверить? Открытие стало возможным благодаря фотографиям аппарата Mars Reconnaisance Orbiter. Он провел съемку предполагаемого места посадки, а за поиски небольшого аппарата взялись энтузиасты с форума журнала «Новости космонавтики» и сообщества соцсети ВКонтакте «Curiosity —марсоход». И они нашли!

Первым был парашют. Повезло, что он удачно лег на поверхность и выглядит сейчас семиметровым светло-оранжевым пятном, сильно выделяясь на окружающей местности. Более тщательный поиск позволил отыскать практически все элементы спускаемой системы: тормозной щит, парашют, тормозной двигатель и колпак защитного кожуха. Для точной идентификации найденных деталей пришлось обратиться к чертежам аппарата и порасспрашивать специалистов, которые принимали участие в разработке «Марса-3». Усилия энтузиастов из сообщества ВКонтакте в конце концов привели к тому, что НАСА произвело повторную съемку места для подтверждения находки.

Будущих космических археологов еще ждут «Марс-2», «Марс-6» и Mars Polar Lander. Хотя последний, скорее всего, уничтожен сезонными полярными льдами. Наибольшую загадку представляет «Марс-6», о котором известно, что он успел развернуть парашют, но посадка стала аварийной, и с поверхности зонд сигналов уже не присылал. Спутник MRO неоднократно снимал предполагаемое место посадки, а группы энтузиастов неоднократно просматривали их, но не нашли даже парашюта.

Если археология Марса — это больше удел любителей, то изучение следов человеческой деятельности на Луне поставлено на профессиональные рельсы. Правда, занимаются этим не археологи, а планетологи и геологи, которым в принципе интересна Луна, а не только хозяйственная деятельность на ней.

Хорошее подспорье исследователям Луны — спутник Lunar Reconaissance Orbiter, младший брат аппарата на орбите Марса. На поверхности Луны можно разглядеть детали размером 50 сантиметров, а в исключительных случаях и 30-сантиметровые.

Планетологов интересуют местные подробности, в которых оказались космические аппараты прошлого, — так называемый геологический контекст. Александру Базилевскому с его группой из московской Лаборатории сравнительной планетологии ГЕОХИ РАН удалось не только обнаружить на поверхности Луны разбившуюся станцию «Луна-23», но и совместно с разработчиками станции понять, какие именно детали видны на снимках и что случилось после падения. «Луны» — памятник космической гонке прошлого века, и здесь тоже еще есть чем заняться: «Луна-2», «Луна-9» и «Луна-11» так до сих пор и не найдены.

А вот обнаружение «Лунохода-1» и «Лунохода-2» дало возможность измерять дистанцию до Луны с точностью до сантиметров. На обоих луноходах были установлены специальные зеркальные отражатели, похожие по принципу действия на велосипедные катафоты, которые всегда отражают луч туда, откуда он пришел.

И сейчас для вычисления точных расстояний в два лунохода, бездействующие с начала 1970-х, с Земли прицельно светят лазером (еще есть три отражателя, установленные командами «Аполлонов»). Кому это нужно? Прежде всего, физикам, которые уточняют теорию гравитации или ищут темную материю. Выводы на основе таких замеров будут не столько про Луну, сколько про Вселенную в целом.

Чтобы искать космические аппараты прошлого, не обязательно пользоваться спутниками. Особенно когда предмет поисков — сами спутники. Используя открытую базу данных околоземных космических объектов NORAD, при помощи телескопа и зеркального фотоаппарата можно самостоятельно снять пролет какого-нибудь космического аппарата, запущенного во времена Королева. Самое старое искусственное тело в космосе — американский спутник Vanguard 1, которому уже 58 лет. Но поскольку сам он размером с грейпфрут (за вычетом торчащих в разные стороны антенн), то разглядеть его в любительский телескоп с балкона никак не получится.

Иногда спутник удается не только разглядеть — и чем-то такие истории напоминают случай с танком, который 50 лет простоял памятником на постаменте, но легко тронулся с места, как только его заправили и завели. Межпланетный детектор плазмы и космических частиц ICE запустили в 1978 году для наблюдения за Солнцем и несколькими кометами. В 1997-м НАСА прекратило обмениваться с ним данными. Но в 2014-м группа энтузиастов собрала деньги на необходимое радиооборудование (по современным меркам такое же устаревшее, как ламповые телевизоры) и смогла наладить связь со спутником заново при помощи специалистов НАСА и 300-метрового радиотелескопа «Аресибо». Оказалось, что космический аппарат по-прежнему понимает команды с Земли, но вот двигатели уже вышли из строя.

Одно из самых оригинальных открытий спутниковой археологии связано со все той же лунной программой США. В 2002 году астрономы обнаружили небольшой околоземный астероид, которому дали название J002e3. По ряду характеристик он не был похож ни на один другой естественный объект в космосе: спектр астероида соответствовал алюминию и двум краскам — белой и черной. Анализ орбиты J002e3 показал, что это третья ступень ракеты «Сатурн-5», которая когда-то вывела «Аполлон-12» на отлетную орбиту к Луне.

Археологические находки за пределами Земли создают интересный юридический казус. С одной стороны, каждому археологическому памятнику положены официальный статус, кипы документации и государственная (или международная) защита.

С другой стороны, в главном документе космического права — «Договоре о космосе» 1967 года — прямым текстом прописано, что внеземные территории «не подлежат национальному присвоению ни путем провозглашения на них суверенитета, ни путем использования или оккупации, ни любыми другими средствами». Так что вопрос о статусе археологических памятников за пределами Земли не обсуждался на международном уровне.

В 2011-м, на волне популярности конкурса Google Lunar XPrize на запуск частного лунохода, НАСА рекомендовало командам не садиться поблизости с местами исторических посадок, чтобы не засыпать пылью и не заездить следы астронавтов. А в 2013-м в Конгресс США даже внесли законопроект (который, правда, законом не стал), объявляющий национальными парками США все те участки Луны, где оставили свои следы экипажи «Аполлонов».

Пока внеземную археологию нельзя назвать официально признанной наукой, а само словосочетание больше ассоциируется с поисками разбившихся летающих тарелок и пирамид марсиан. Но раз люди продолжают летать в космос, то когда-то и здесь появятся свои музейные работники, летние практики для студентов, таблички «не подходить, ведутся раскопки», черные копатели — и сюрпризы не хуже Трои.

Круговорот веществ в… деревне

Когда мы говорим о поселениях будущего, в нашем сознании обычно возникают два совершенно противоположных «фантастических» образа. Очень часто нам рисуется что-то в стиле «хайтек»: огромные небоскребы, пластик, сталь, бетон стекло, мириады ламп и снующие туда-суда транспортные средства. Примерно так, как в известном фильме Люка Бессона «Пятый элемент». Однако при этом нам периодически грезятся идиллические картинки, напоминающие библейский Эдем: гармония с природой, обилие зелени, полная умиротворенность.

Так куда, на самом деле, движется человечество, к какому идеалу? На первый взгляд,  наш технический прогресс зовет нас в космические дали, и в этом смысле упомянутый «хайтек» со всеми его небоскребами, сталью и пластиком – вещь как будто предрешенная. Многие из нас, откровенно говоря, даже не понимают, как по-другому может выглядеть эпоха наивысшего торжества техники.

Но с чего мы взяли, что техническое развитие обязательно должно быть торжеством стали и пластика? Сто лет назад такое понимание, действительно, казалось современным и прогрессивным. Однако в последние годы мы уже по-иному оцениваем прогресс и все то, что связано с качеством жизни. Экология, энергосбережение, сбережение ресурсов, здоровье (моральное и физическое) в наши дни – совсем не пустой звук. По сути, так обозначены основные приоритеты научно-технического развития на современном этапе. По этой причине образ «зеленого» экопоселка начинает настойчиво вытеснять технократическую утопию (а может, уже и антиутопию) в духе «Пятого элемента» со всей ее «космической» атрибутикой.

В то же время, как ни парадоксально это звучит, именно те технологии, что предназначались для космических экспедиций и колонизации ближайших планет, стали хорошим подспорьем для создания современных систем жизнеобеспечения автономных экопоселений.

Эту связь детально изложил научный сотрудник Института биофизики СО РАН (г. Красноярск) Егор Задереев, выступая на недавно прошедшем  Дискуссионном форуме «Поселения XXI века: условия прорыва в будущее». По его словам, Красноярский Институт биофизики СО РАН одно время разрабатывал автономные системы жизнедеятельности, предназначавшиеся (как нетрудно догадаться) для колонизации Луны и Марса. В чем суть таких разработок? Для этого нужно понять принцип автономной системы как таковой. Как разъяснил Егор Задереев, речь идет о замкнутых системах, где самым наглядным примером является наша планета Земля. «Замкнутая» она в том смысле, что здесь происходит постоянный обмен веществ, всё находится в едином цикле, в круговороте, включая и отходы жизнедеятельности организмов.

«Уточняю, – говорит Егор Задереев, – что замкнутые экосистемы не являются закрытыми системами. В них может поступать или их может покидать энергия. В замкнутой экосистеме любые продукты жизнедеятельности одного вида должны использоваться другими видами».

В качестве миниатюрной модели такой системы ученый привел продающуюся в магазинах стеклянную сферу, заполненную водой, куда помещают водоросли и одну-единственную креветку. Сфера совершенно герметична. Водоросли вырабатывают кислород, креветка им дышит, вырабатывает углекислый газ и объедает водоросли, которые снова нарастают. И так продолжается три года, пока креветка не издохнет (от возраста, разумеется). То есть здесь всё происходит внутри: синтез кислорода, рост биомассы, рост креветки.

А теперь представим, что аналогичную автономную систему решили создать на Луне или на Марсе. Надо ли туда, допустим, регулярно доставлять продукты? Нет, ибо так мы нарушаем сам принцип автономности. Нужно искусственно создать экосистему, имитирующую жизнь на земле, включая и производство продуктов питания. С одной стороны, они похожи на дома (а по-другому никак нельзя), но с другой стороны, дома эти устроены так, что обеспечивают нас всем необходимым для жизни – пищей, водой, воздухом.

Такие экспериментальные системы с замкнутым циклом жизнеобеспечения  у нас начали делать уже в 1970-е годы (для космических целей, естественно). И одна из самых лучших систем как раз была создана в Красноярске, – отмечает Егор Задереев. Система называлась «БИОС-3». Она представляла собой замкнутый комплекс объемом чуть более 300 кубометров, рассчитанный на проживание трех человек в течение полугода. Таким оказался реальный итог эксперимента, где  было достигнуто 99-процентное замыкание по воде и воздуху и 50-процентное замыкание по пище. Здесь предусматривалась не просто регенерация кислорода и очистка воды, но также выращивание пищевых растений в специальной теплице.  

Как сказал Егор Задереев, эти эксперименты долго никто не мог повторить. И только два года назад китайцы повторили то, что когда-то – в 1970-80-е – сделали у нас в Красноярске. Причем, надо сказать, что китайские специалисты с этой целью несколько раз навещали Институт биофизики СО РАН, изучали нашу систему, консультировались с нашими специалистами. Свою систему они назвали «Лунный дворец 1», поскольку руководство Китая всерьез рассчитывает колонизировать Луну. «Дворец» состоит из трех блоков. В одном выращиваются растения, в другом очищается вода и производится воздух, а в третьем блоке очень тесно, в маленьких каютах живут люди.

Что-то похожее пытались сделать в США, построив здоровенный экспериментальный комплекс «Биосфера – 2». Правда, по словам Егора Задереева, эксперимент оказался не совсем удачным. Пришлось даже «запускать» кислород снаружи. Мало того, там еще развелись муравьи и тараканы в огромных количествах.

Казалось бы, надо ли нам что-то заимствовать для жизни от этих экспериментальных бункеров? Зачем нам эта теснота? Однако заимствуются, естественно, не условия проживания, а некоторые важные принципы. Что мы можем конкретно использовать отсюда у себя на Земле, для наших будущих поселений?

В настоящее время мы потребляем ресурсы извне, выбрасывая наружу отходы, не задумываясь при этом, куда они направляются. Так вот, необходимо так сформировать среду проживания, чтобы замкнуть этот обмен веществ в пределах жилища или в пределах поселения. И указанные выше «космические» разработки будут здесь полезны как никогда.

Что у нас есть на сегодня? Первое, это «зеленая» энергетика. Так, солнечные панели, заметил Егор Задереев, становятся всё более и более эффективными. Компания Tesla, по его словам, делает достаточно хорошие аккумуляторы, позволяющие накапливать электрическую энергию и использовать ее во время пиковых нагрузок. Есть тепловые насосы, есть источники геотермальной энергии. «Мы уже можем, – говорит ученый, – понемногу отключаться от крупных электростанций и производить электроэнергию более-менее локально».

Теперь по поводу еды. Егор Задереев сослался на то, что в настоящее время есть немало компаний, производящих компактные высокопроизводительные теплицы. «Это проект сегодняшнего дня: теплица, которая стоит, к ней никто не подходит. Ей управляют роботы, самостоятельно высаживающие растения, осуществляющие точечный полив, уборку урожая. Используется гидропоника, позволяющая с высокой скоростью получить большой объем биомассы», – говорит ученый. В Германии, по его словам, уже планируют ставить такие телицы в супермаркеты для выращивания овощей: овощи можно будет купить не с прилавка, а прямо с грядки. Несколько японских фирм также делают подобные теплицы. Естественно, ничто не мешает использовать их в современном жилище.

Самая серьезная проблема, которую предстоит решить, – это утилизация отходов. На этот счет также разрабатывается много технологий. Одна из них как раз использовалась в экспериментальном комплексе «БИОС-3». Она позволяет эффективно обеспечить необходимый замкнутый цикл. Причем, это напрямую связано с использованием теплиц. Скажем, с одной стороны дома у вас находится туалет, а с другой стороны стоит теплица. В настоящее время красноярские биофизики уже создали установку для переработки отходов жизнедеятельности человека в жидкие удобрения для выращивания овощей.

Подобные жилища, по логике вещей, объединяются в так называемые экодеревни. Сейчас в Дании приступили к реализации такого проекта. Речь идет о создании поселения, полностью отключенного от внешних сетей. Здесь же предусмотрено создание теплиц, участвующих в цикле переработки отходов.

Насколько удачным окажется данный эксперимент, загадывать пока еще рано. Однако нельзя не заметить, что это довольно устойчивая линия технического прогресса, соответствующая, безусловно, человеческой природе. Не мене важно и то, что современные научные открытия вполне содействуют этим устремлениям и содержат немалый потенциал развития. Причем, отечественная наука также не остается в стороне от указанного направления, что вселяет надежды на лучшее. Пожалуй, единственное, что необходимо как можно скорее сделать на начальном этапе, – это поменять скептическое отношение к самой идее экопоселений. В том смысле, чтобы пересмотреть свои взгляды на футуристические фантазии в духе «Пятого элемента». Скорее всего, будущее будет выглядеть совсем по-другому.

Олег Носков

Семь главных проблем современной науки — по версии самих ученых

Наукой занимаются люди, а им свойственно ошибаться, и у нее нет защиты от человека и всех его недостатков. Только за последние сто лет наука стала профессией. Еще есть возможность понять, как лучше избавиться от предрассудков и сложить инициативы нескольких людей в единое целое.

«Карьера в науке, как я со временем узнал, так же пронизана политикой, конкуренцией и жестокостью, как и другие, она полна искушения пойти по легкому пути» — Пол Каланити, нейрохирург и писатель (1977-2015).

У науки большие проблемы. По крайней мере, так нам говорят.

Последние несколько лет многих ученых одолевают серьезные сомнения — сомнения в самом институте науки.

Будучи репортерами, освещающими темы медицины, психологии, изменения климата и других областей исследований, мы захотели разобраться в этой эпидемии сомнения. Так, мы разослали ученым письма, содержащие следующий вопрос: «Если бы вы могли изменить одну вещь в работе науки сегодня, то что бы это было и почему?»

Мы получили ответы от 270 ученых со всего мира, включая аспирантов, профессоров, глав лабораторий и лауреатов Филдсовской премии. Они рассказали нам, что их карьеры испорчены в различных проявлениях извращенными инициативами. И результатом этого становится неправильная наука.

Научный процесс, в идеале, элегантен: задать вопрос, разработать объективный тест и получить ответ. Повторить. Наука редко соответствует этому идеалу. Но Коперник верил в этот идеальный алгоритм. В него верили и строители ракет, высадивших людей на Луне.

Но в наше время, поведали нам наши респонденты, научный процесс пронизан конфликтом. Ученые говорят, что их вынуждают ставить в приоритет самосохранение, а не стремление задать лучшие вопросы и открывать важные истины.

«Я разрываюсь между вопросами, которые точно приведут к статистической значимости, и вопросами, которые действительно являются важными», — утверждает Кэтрин Брэдшоу, 27-летняя аспирантка, занимающая психологическим консультированием в Университете Северной Дакоты.

Сегодня успех ученого часто измеряется не качеством исследовательских проблем или строгостью методов. Напротив, он измеряется величиной гранта, который он выигрывает, количеством опубликованных исследований, и тем, насколько умело он выворачивает свои результаты для того, чтобы заинтересовать широкую общественность.

«В чем смысл научных исследований: удовлетворить других профессиональных исследователей или узнать больше об окружающем мире?» — задается вопросом Ноа Гранд, бывший преподаватель социологии в Университете Калифорнии в Лос-Анджелесе.

Ученые зачастую узнают больше из провальных исследований. Но провалившиеся исследования могут означать карьерную смерть. Так что вместо этого их вынуждают генерировать положительные результаты, которые они могут опубликовать. И фраза «публикуйся или умри», словно Дамоклов меч висит практически над каждым решением. Это изводящий шепот, напоминающий путь рыцаря-джедая на темную сторону.

«Со временем самыми успешными окажутся те, кто лучше всех сможет эксплуатировать систему», — заключает Пол Смалдино, профессор-когнитивист из Университета Калифорнии в Мерсед.

Для Смалдино давление в науке представляется далеким от идеала процесса исследований:

«Пока стимулами в работе остаются количество публикаций и яркость результатов исследований в «крутых» журналах, и те, кто на это способен, вознаграждаются… они будут успешными и передадут свои методы достижения успеха другим».

Многих ученых это достало. Они хотят сломать этот порочный круг неверных стимулов и вознаграждений. Они подвергают себя самоанализу, надеясь, что конечный результат приведет к образованию более сильных научных институтов. В наших опросах и интервью они предлагают разнообразные идеи того, как улучшить научный процесс и подвести его ближе к идеальной форме.

Перед тем, как мы приступим, несколько предостережений: наш опрос — не научный соцопрос. Как минимум потому, что большинство наших респондентов занимаются биомедициной и общественными науками, а также относятся к англоязычному ученому сообществу.

Многие из респондентов, однако, ярко проиллюстрировали, с какими вызовами и извращенными побуждениями встречаются в различных областях науки. Так что они — ценная отправная точка для более глубокого взгляда на дисфункцию сегодняшней науки.

 в финансах Место, откуда стоит начать, находится там, куда извращенные стимулы закрадываются первым делом: в финансах.

1. У академического мира большие проблемы с деньгами

Чтобы заниматься большинством исследований, ученым требуются средства: на проведение опытов, компенсацию стоимости лабораторного оборудования, оплату своей работы и работы ассистентов. Наши респонденты рассказали, что получение и удержание финансирования — это постоянное препятствие для исследований.

Ученых притесняют не только количеством денег, которое во многих областях стремится к нулю. На лаборатории давит сам процесс распределения средств, который заставляет их выпускать множество статей, порождает конфликт интересов и побуждает ученых переоценивать свою работу.

В Соединенных Штатах научные исследователи обычно не могут полагаться только на финансирование, предоставляемое университетами, выплачивая зарплату себе и ассистентам, а также покрывая траты на лабораторию. Они, напротив, вынуждены искать внешние гранты. «Во многих случаях ожидания были и часто остаются таковыми, что факультет должен оплатить, по крайней мере, 75 процентов зарплаты с помощью грантов», — пишет Джон Чатхем, профессор медицины, изучающий кардиоваскулярные болезни в Университете Алабамы в Бирмингеме.

Срок грантов истекает примерно через три года, что отпугивает ученых от долгосрочных проектов. Однако, как замечает Джон Пули, выпускник аспирантуры по нейробиологии из университета Бристоля, для серьезного открытия обычно требуется десятки лет исследований, и они вряд ли получается в результате краткосрочных грантовых схем.

Внешние гранты также предлагаются все реже и реже. В США федеральное правительство — самый большой источник финансирования, и этот фонд стагнирует уже несколько лет, тогда как число молодых ученых, приступающих к работе, превышает число уходящих на пенсию.

Государственное финансирование наук по дисциплинам Возьмем Национальные институты здравоохранения, крупный источник финансирования. Их бюджет рос в быстром темпе в 90-е годы, был на пике в 2000-ых и начал опускаться из-за секвестра (запрещение или ограничение на пользование каким-либо имуществом, налагаемое органами государственной власти) в 2013. Тем временем, растущие затраты на проведение исследований означали, что на каждый доллар от НИЗ можно было купить все меньше и меньше. В прошлом году Конгресс одобрил самое большое за десятилетие повышение средств для НИЗ. Но это не избавит их от недостачи.

Последствия такой системы поражают: в 2000 году было подтверждено более 30 процентов заявок на гранты от НИЗ. Сейчас это число ближе к 17 процентам. «Молодые ученые находятся в таком сложном финансовом положении из-за того, что случилось за последние 12 лет», — сетует руководитель НИЗ Фрэнсис Коллинс на конференции Milken Global в мае.

Некоторые из наших респондентов ответили, что такая ярая конкуренция за средства может повлиять на их работу. Финансирование «воздействует на то, что мы изучаем, что мы публикуем и как мы рискуем (чаще мы не рискуем)», — объясняет Гэри Беннетт, нейроученый из Университета Дьюка. Это «толкает нас делать акцент на безопасной, предсказуемой (читай: финансируемой) науке».

Конкуренция в борьбе за гранты По-настоящему инновационные исследования идут дольше, и они не всегда оправдывают вложенные усилия. Авторы доклада Национального бюро экономических исследований обнаружили, что истинно незаурядные работы, как правило, реже цитируются в предметной литературе. Так что ученые и спонсоры все чаще избегают их, предпочитая более безопасные статьи «с быстрой окупаемостью». Но не каждый страдает от этого: в этом же докладе сообщается, что инновационные статьи также иногда приводят к большим изменениям, которые вдохновляют значимые последующие исследования.

«Я полагаю, что, поскольку мы вынуждены публиковаться, чтобы сохранить нашу работу и осчастливить спонсорские агентства, сейчас существует много (посредственных) научных статей… где представлено мало чего нового», — пишет Кейтлин Саски, выпускница аспирантуры, занимающаяся химией и наукой об атмосфере в Университете штата Колорадо. Другой повод для беспокойства таков: когда независимые, правительственные или университетские источники финансирования иссякают, ученые невольно чувствуют, что нужно обратиться к индустрии или заинтересованным группам, и готовы проводить исследования по их планам.

«С финансированием от НИЗ, Министерством сельского хозяйства, и таким малым количеством фондов… исследователи чувствуют себя обязанными искать — или целенаправленно ищут — поддержку в пищевой индустрии. Что из этого часто выходит? Конфликт интересов», — говорит Марион Нестл, профессор пищевой политики из Университета Нью-Йорка.

Большая часть исследований по диетологии уже финансируется пищевой индустрией — это естественный конфликт интересов. И подавляющее большинство клинических испытаний лекарств финансируется производителями этих самых лекарств. Исследования показывают, что научные изыскания, проспонсированные частными индустриями, как правило, выдают результаты, которые оказывается на руку их спонсорам.

В довершение ко всему, написание заявок на гранты — это огромное количество потерянного времени, отнимающее ресурсы у настоящей научной работы. Тайлер Джозефсон, аспирант инженерного дела в Университете Делавера, пишет, что многие его знакомые профессора тратят 50 процентов своего времени на написание заявок на гранты. «Представляете, чего они могли бы достичь, если бы тратили это время на преподавание и исследования?» — спрашивает он. Легко увидеть, как эти проблемы с финансированием порождают порочный круг. Чтобы быть более конкурентоспособными для получения грантов, ученые должны публиковаться. Для этого нужны положительные (т.е. статически значимые) результаты исследований. Это вынуждает ученых браться за «безопасные» темы, которые в результате дадут подходящее к публикации заключение — или, что еще хуже, могут заставить их подогнать исследования под нужные результаты.

«Когда финансирование и структура платежей направлены против научных сотрудников, эти проблемы обостряются», — пишет Элисон Бернштейн, выпускница аспирантуры, занимающаяся нейронауками в Университете Эмори.

Исправляем трудности финансирования науки

Сейчас, пожалуй, слишком много исследователей, гонящихся за слишком маленьким количеством грантов. Или, как пишут в статье 2014 года «Тезисы Национальной академии наук»: «Нынешняя система находится в постоянном дисбалансе, потому что она неизбежно создает постоянно повышающееся предложение от ученых, соперничающих за ограниченный набор исследовательских ресурсов и вакансий».

«Получается, слишком много спонсорских денег уходит слишком малому числу исследователей. Это создает культуру, которая вознаграждает быстрые и привлекательные (и, вероятно, неверные) результаты», — пишет Гордон Пенникук, аспирант когнитивной психологии в Университете Ватерлоо.

Один прямолинейный способ разобраться с этими проблемами — это заставить правительство увеличить количество денег, доступных науке (или, в качестве более противоречивой альтернативы, сократить число программ аспирантуры, но мы к этому еще вернемся). Если Конгресс увеличит финансирование для НИЗ и Национального научного фонда, это отчасти снимет с исследователей давление конкуренции. Но на этом все и остановится. Финансирование всегда будет ограниченным, и исследователям никогда не будут вслепую давать деньги на рискованные научные проекты их мечты. Так что необходимы также и другие реформы.

Одно предложение: привнести больше стабильности и предсказуемости в процесс финансирования. «Бюджеты НИЗ и ННФ — это прихоти Конгресса, что делает невозможным для агентств (и исследователей) браться за долгосрочные планы и обязательства. Просто сделать [финансирование науки] более стабильным, с ежегодным уровнем роста, согласованным с инфляцией, стало бы очевидным решением проблемы», — пишет М. Пол Мерфи, профессор нейробиологии в Университете Кентукки.

«Ярая конкуренция приводит к тому, что лидеры исследовательских групп отчаянно работают для получения хоть каких-нибудь денег, чтобы избежать закрытия их лабораторий, отправляя больше заявок и нагружая систему грантов еще сильнее. Это все виды порочных кругов, располагающиеся один над другим». 

Максимилиан Пресс, аспирант геномной биологии из Университета Вашингтона

Другая идея — изменить порядок распределения грантов: фонды и агентства могли бы финансировать конкретных людей и лаборатории на определенном временном промежутке, а не отдельные проектные заявки (Медицинский институт им. Говарда Хьюза уже работает по этой схеме). Такая система подарит ученым простор для рисков в своей деятельности.

Есть и альтернатива: в журнале mBio исследователи недавно призвали к переходу на систему, подобную лотерее. Заявки будут сравниваться по их достоинствам, а после компьютер случайным образом выберет те, которые получат средства.

«Хотя мы и понимаем, что некоторые ученые поморщатся от мысли о том, что средства будут распределяться лотереей, доступные данные говорят о том, что система уже по сути лотерея, но без преимуществ случайного отбора». Чистая случайность хотя бы избавит от некоторых существующих извращенных стимулов, побуждающих к обману ради денег.

Также есть идеи, направленные на минимизацию конфликта интересов при спонсировании индустрией. Недавно в журнале PLOS Medicine стенфордский эпидемиолог Джон Иоаннидис предложил, что фармацевтические компании должны забрать деньги, напрямую используемые для финансирования исследования лекарств, чтобы поровну распределить их между учеными, которые никак не взаимодействуют с индустрией во время разработки исследования и его исполнения. В таком случае ученые смогут получать деньги на исследования, необходимые для одобрения медикаментов, но без давления, которое может повлиять на результаты.

 в журнале mBio исследователи недавно призвали к переходу на систему, подобную лотерее. Заявки будут сравниваться по их достоинствам, а после компьютер случайным образом выберет те, которые получат средства Эти решения ни в коем случае не исчерпывающие, и они не могут быть применены для каждой научной дисциплины. Ежедневные стимулы, с которыми сталкиваются ученые-биомедики, побуждающие их вывести новые лекарства на рынок, не будут совпадать со стимулами, которые побуждают геологов наносить на карту новые слои горной породы. Но, согласно нашему опросу, финансирование кажется корнем многих проблем, с которыми встречаются ученые, и именно оно требует более обдуманного обсуждения.

2. Слишком много исследований неверно задуманы с самого начала. Причина этому — дурные побуждения

В конечном счете работу ученых оценивают по тому, что они публикуют. И такого рода давление заставляет их придумывать ошеломляющие результаты — такие, которые обеспечат им страницу в престижных журналах. «Волнительные, инновационные результаты публикуются чаще всех остальных», — поясняет Брайан Носек, один из основателей Центра открытой науки в Университете Вирджинии.

Проблема заключается в том, что по-настоящему революционные открытия происходят редко, а это означает, что на ученых давит задача перекроить свои исследования так, чтобы они получались немного более «революционными». (Примечание: многие из ученых, отметивших именно эту проблему, работают в области биомедицины и социальных наук).

Часть этой предвзятости может закрасться на ранних этапах принятия решений: использовать ли рандомизированную группу участников исследования, включать ли контрольную группу для сравнения, контролировать ли влияние определенных искажающих результаты факторов, игнорируя наличие других. (Подробнее об особенностях планирования исследования читайте здесь).

Многие респонденты отметили, что извращенные стимулы также могут толкать ученых на откровенную халтуру в процессе анализа результатов исследований.

«Я постоянно испытываю невероятный стресс, когда представляю, что после анализа результатов они не будут выглядеть достаточно значимыми для сильной публикации. А если я продолжаю работать с заурядными результатами, я буду чувствовать невероятное давление, потому что должен буду представить это как хороший результат, чтобы исследование было востребованным. Сейчас, со всеми этими мыслями в голове, я начинаю задумываться, смогу ли я выполнить честную и трезвую оценку своего исследования», — делится своими переживаниями Джесс Кауц, аспирант в Университете Аризоны.

«Принципиально новый материал берет верх над более надежными данными, и это устанавливает планку для ученых, в данный момент работающих над своими исследованиями». 

Джон-Патрик Аллем, социолог-докторант в Медицинской Школе Кека, Университет Южной Калифорнии

Мета-исследователи (которые проводят исследования исследований) все чаще приходят к осознанию того, что ученые и вправду находят способы немного раскрутить свои собственные результаты — и они не всегда делают это сознательно. Среди самых известных примеров — так называемый метод  «слепого прочесывания данных», в ходе которого ученые проверяют свои данные на подтверждение любой из целого ряда гипотез, и потом докладывают только о той части из данных, которые подошли как значимые для подтверждения какой-либо гипотезы.

В ходе проведения недавнего исследования, которое ставило своей задачей отслеживать ненадлежащее применение р-величины (величина, используемая при тестировании статистических гипотез. Фактически это вероятность ошибки при отклонении нулевой гипотезы) в биомедицинских журналах, мета-исследователи обнаружили «эпидемию» статистической значимости: 96% работ, включавших наличие р-величины в своих аннотациях, могли похвастаться статистически значимыми результатами. Это выглядит ужасно подозрительным. Значит, биомедицинское сообщество гонится за статистической значимостью и, возможно, представляет сомнительные результаты как обоснованные путем применения методов наподобие «прочесывания данных» — или просто утаивая важные результаты, которые не выглядят достаточно значимыми. Еще меньшее количество исследований публикуют величины эффекта (которые, вполне возможно, дают лучшее представление о том, насколько значимым может быть результат) или обсуждают меры неопределенности.

«Нынешняя система сделала слишком много для поощрения результатов. Это приводит к конфликту интересов: ученый отвечает за оценку гипотезы, но ученый еще и отчаянно желает, чтобы его гипотеза подтвердилась». 

Джозеф Хильгард, докторант и научный сотрудник в Центре Общественной Политики им. У. Анненберга

Последствия этого подхода ужасают. По оценкам мета-исследователей, проанализировавших неэффективность исследований, около 200 млрд. долларов — а это эквивалентно 85% мировых затрат на научные исследования — регулярно спускаются на плохо спланированные и бесполезные исследования. Нам известно, что не меньше 30 процентов самых влиятельных и новейших исследовательских работ в области медицины позже оказываются ошибочными или преувеличенными в своей значимости.

Решение проблемы плохого планирования исследований

Наши респонденты предложили два ключевых способа поощрения четкого планирования исследования и противодействия гонке за положительными результатами: переосмысление системы поощрений и внедрение большей прозрачности в научно-исследовательский процесс.

«Я бы основала систему поощрений согласно сложности методов исследования, а не согласно результату. Гранты, публикации, вакансии, награды, и даже освещение в СМИ должны базироваться на том, насколько хороши план и методы исследования, а не на том, был ли результат значимым или удивительным», — пишет Симин Вазир, редактор журнала и профессор психологии в Калифорнийском Университете в Дэйвисе.

Аналогично, Тим Гауэрс, математик из Кембриджа, считает, что исследователи должны получать признание в широком смысле за продвижение науки посредством неформального коллективного обсуждения идей — а не только за публикации.

Гауэрс продолжает: «Мы привыкли работать где-то там одни, а потом выдавать безупречный документ в форме журнальной статьи. Такой подход имеет обыкновение скрывать большую часть мыслительного процесса, который потребовался для совершения открытий. Мне бы хотелось, чтобы наше отношение ко всему этому поменялось, и люди меньше бы гнались за тем, чтобы первыми доказать какую-то теорему, или сделать открытие в науке, а больше бы думали о том, как продвинуть определенную область вперед».

В то же время, когда дело касается опубликованных результатов, большое количество ученых написали нам, что хотели бы, чтобы журналы ставили больший акцент на тщательность методик и интенсивность процессов, нежели на громкие результаты.

«Наука является человеческой деятельностью, поэтому она подвержена тем же предубеждениям, которые влияют на практически любую сферу принятия решений человеком». 

Джэй Ван Бавель, профессор психологии, Нью-Йоркский Университет

«Я думаю, что фактором, который бы имел наибольшее влияние, является прекращение предпочтительной публикации положительных результатов исследования: иными словами, переход на оценку работ по качеству заданных вопросов, качеству методов и разумности анализа, а не по результатам как таковым», — пишет Майкл Инцлихт, профессор психологии и нейронауки в университете Торонто.

Некоторые журналы уже принимают подход такого рода исследований. PLOS One, например, обращает особое внимание на то, что принимает исследования с отрицательными результатами (когда ученый проводит тщательный эксперимент, но ничего не находит) для публикации; такое же заявление делает удачно названный Журнал Отрицательных Результатов в Биомедицинских Исследованиях.

Дэниэл Симмонс, профессор психологии в Иллинойском Университете, пишет, что в разрешении проблем также поможет бóльшая прозрачность. Вот пример: вебсайт под управлением НИЗ позволяет ученым заранее зарегистрировать план и методику своего исследования, а потом публиковать процесс его продвижения. Это усложняет утаивание учеными экспериментов, которые не привели к желаемым результатам. (На данный момент вебсайт содержит информацию о более чем 180 000 исследованиях в 180 странах).

Аналогично, кампания AllTrials добивается регистрации всех (прошлых, настоящих, и предстоящих) клинических исследований по всему миру, с исчерпывающей публикацией методик и результатов. Некоторые фармацевтические компании и университеты уже создали порталы, предоставляющие ученым доступ к исходным данным их исследований.

Главное, чтобы такого рода прозрачность стала нормой, а не достойным похвалы исключением.

3. Воспроизводимость результатов является критически важной. Но ученые редко это проверяют

Воспроизводимость является еще одним основополагающим принципом в науке. Ученые выбирают раннее исследование, которое они хотят проверить, и пытаются повторить его, чтобы убедиться, что результаты являются верными.

Проверка, повторная проверка, подтверждение достоверности — все это части долгого и мучительного процесса, ставящего своей целью достижение какого-то подобия научной истины. Но по мнению наших респондентов, этого не происходит так часто, как требуется. Существующих стимулов недостаточно для того, чтобы ученые погружались в нудную и кропотливую рутину повторных исследований. И даже если они предпринимают такую попытку, то часто обнаруживают, что не смогут добиться воспроизводимости. Все чаще это явление называют «кризисом невоспроизводимости».

И статистика подтверждает это: исследование 2015 года рассмотрело 83 часто цитируемых работы, заявивших об обнаружении эффективных методов лечения в психиатрической практике. Только 16 из них были успешно продублированы. Еще по ряду работ были приняты попытки проспективных исследований, и результаты противоречили шестнадцати из них. После проверки 11 исследований было обнаружено, что полученный во втором исследовании эффект намного меньше, чем в первоначальном исследовании. Тем временем почти половина (40) всех работ так и не была подвергнута хоть какой-то повторной обработке.

Совсем недавно в журнале Science было опубликовано критически значимое исследование, показавшее, что только небольшая часть исследований, публикуемых в главных журналах по психологии, может быть воспроизведена. То же самое происходит и в других научных областях — так считает Иван Орански, один из основателей блога Retraction Watch, следящего за научными ретракциями (Ретракция в данном контексте — официальное объявление, что первоначальная научная статья не должна была быть опубликована ввиду нарушения научной этики (напр., плагиат или фальсификация данных), и что ее результаты не должны быть использованы в последующих исследованиях).

Что же касается первопричин, участники нашего опроса указали на несколько проблем. Во-первых, у ученых практически нет стимулов, чтобы даже попробовать воспроизвести исследование. Джон-Патрик Аллем, социолог-докторант в Медицинской Школе Кека (Университет Южной Калифорнии), обратил наше внимание на то, что финансирующие организации предпочитают оказывать поддержку тем проектам, которые получают новую информацию, а не подтверждают старые результаты.

Аллем пишет: «К тому же, журналы не желают публиковать повторные исследования, если они не противоречат выводам и результатам оригинала. Принципиально новый материал берет верх над более надежными данными, и это устанавливает планку для ученых, на данный момент работающих над своими исследованиями». Как результат, все это отбивают у ученых охоту проверять работу друг друга.

Второй проблемой является то, что многие исследования сложно воспроизвести. Иногда используемые в них методы слишком туманны. Иногда в оригинальном исследовании участвовало слишком мало испытуемых, и получить воспроизводимый результат попросту невозможно. А иногда, как мы видели на примере предыдущего раздела, исследования плохо спланированы или откровенно ошибочны.

И мы опять возвращаемся к стимулам: когда ученые вынуждены часто публиковаться и гоняться за положительными результатами, остается меньше времени на выполнение высококачественного исследования с ясно сформулированными методами.

Решение проблемы невоспроизводимости

Для начала, чтобы заманить ученых в область воспроизводимости, нужно больше пряников. Сегодня же ситуация такова, что исследователей стимулируют публиковать новые и положительные результаты, а отрицательные оставлять простаивать в своих ноутбуках и папках.

Это принесло науке настоящее бедствие, получившее название  «публикация с пристрастием» (систематическая ошибка, связанная с предпочтительной публикацией положительных результатов исследования) — ведь не все проведенные исследования публикуются в журналах, а те из них, которые публикуются, имеют обыкновение содержать положительные или ошеломительные результаты.

Если бы научные институты начали поощрять постоянные должности (постоянная работа в университете, с которой не могут уволить обычно после 7 лет испытательного срока) или нанимать исследователей на основании общего вклада их работ, а не их количества, это бы потворствовало большей воспроизводимости и противодействовало гонке за положительными результатами.

«Нужно как-то стимулировать повторные исследования, а журналы следует побуждать к публикациям „негативных“ работ. Ведь важны любые результаты, а не только ошеломительные и революционные».

Стефани Термонд, аспирант в области биологии, Калифорнийский Университет в Риверсайде

Следующим шагом может стать упрощение проведения повторных исследований. Например, более активное обсуждение методов в опубликованных научных работах. «Было бы замечательно иметь более жесткие правила, требующие более подробного изложения методов», — считает Брайан Носек из Виргинского Университета. Он также предложил более регулярное добавление приложений в конце документов, которые попадают в процедурную рутину; это поможет каждому, кто хочет повторить эксперимент. «Если я могу быстро включиться в работу, у меня намного больше шансов добиться точных результатов», — пояснил Брайан.

Носек подробно изложил и другие возможные решения, которые могут помочь в повторных исследованиях — и сделал это частью своей работы в Центре Открытой Науки.

По мнению Джона Иоаннидиса из Стэнфордского Университета, обмен данными будет способствовать повторным исследованиям. Слишком часто любой из тех, кто хочет повторить какую-то работу, должен гоняться за авторами оригинала и расспрашивать их о том, как проводилось исследование.

«Лучше делать это организованно, с одобрения всех главных исследователей в данной научной дисциплине, чем каждый раз пытаться добраться до одного из них и расспрашивать, как детектив, его или ее о деталях, данных и методах, к которым никак по-другому не получить доступ», — объяснил Джон.

Кроме того, ученые также могли бы использовать новые инструменты, — такие, как, например, программу с открытым исходным кодом, которая отслеживает каждую версию набора данных. Это делает процесс обмена данными более удобным и внедряет прозрачность в рабочий процесс.

По мнению Джона Иоаннидиса из Стэнфордского Университета, обмен данными будет способствовать повторным исследованиям Некоторые из респондентов выразили мнение, что ученые могут подключаться к дублированию до того, как будет опубликован оригинал. «До того, как ты опубликуешь исследовательскую идею в печатном виде, и ожидаешь от людей, что они уделят время на прочтение статьи, ты уже в долгу перед своей дициплиной, который заключается в том, чтобы повторить свои собственные исследования», — считает Джон Сакалюк, социальный психолог из Университета Виктории.

Например, по его словам, психологи могли бы проводить небольшие эксперименты с горсткой участников, чтобы формировать идеи и генерировать гипотезы. Но потом им бы понадобилось провести более крупные эксперименты, с большим количеством участников, чтобы повторить и подтвердить те гипотезы перед тем, как представлять их научному миру. «При таком раскладе все остальные могут быть более уверены — представленное является тем, что, возможно, мы хотели бы включить в собственное исследование», — заключает Сакалюк.

4. Рецензирование не работает

Рецензирование должно отсеивать псевдонауку до публикации. И все же, раз за разом в нашем опросе выяснялось, что процесс не работает. Это был один из самых болезненных элементов научного сообщества, о котором нам рассказывали ученые.

Обычно рецензирование работает так. Исследователь подает статью для публикации в журнале. Если журнал принимает статью на обзор, ее отсылают рецензентам — специалистам в той же области, что и автор — для конструктивной критики и оценки возможности публикации или отказа. (Степень анонимности разная; одни журналы пользуются двойным слепым методом, а другие переходят на тройной, где авторы, редакторы и рецензенты ничего друг о друге не знают.)

Система выглядит разумно, но многочисленные исследования и систематические обзоры показали, что рецензирование не может надежно предотвращать публикацию статей низкого качества.

«Я считаю, что рецензирование — это как демократия. Плохо, но прочие варианты ещё хуже». 

Тимоти Бэйтс, профессор психологии, Эдинбургский университет

В процессе регулярно пропускаются фальсификации и недочеты работ, что не так уж и удивительно — рецензентам не оплачивают и вообще никак не компенсируют время, которое они тратят на просмотр рукописей. Они делают это из чувства долга, чтобы помочь своей области и продвижению науки.

Но это значит, что найти лучших рецензентов в области не всегда легко, что изможденные рецензенты запаздывают с работой (это, в свою очередь, приводит к задержкам публикаций до двух лет) и что когда они наконец садятся за рецензии, то могут пребывать в спешке и пропускать ошибки в исследованиях.

«Проблема в том, что большинство рецензентов недостаточно тщательно проверяет работы, и это приводит к публикации некорректных, неполных и просто нечитабельных статей, — объясняет Джоэл Фиш, доцент математики в Университете Массачуссетс, Бостон. — Это становится огромной проблемой для молодых ученых в начале их работы, поскольку им приходится наводить справки о том, какие работы годятся, а какие нет».

«Наука переменчива, публикация статична. Исследования целую вечность не могут дойти до печати, при этом воспроизводить их или публиковать малозначимые результаты невыгодно, а доступ к самим исследованиям слишком дорог». 

Аманда Каскенетт, аквабиолог, Министерство рыболовства и океанических ресурсов Канады

Вдобавок нужно учитывать проблему травли рецензентами. Так как редакторы и рецензенты по умолчанию знают авторов, а авторы не знают рецензентов, предвзятость против конкретных людей и организаций может просочиться в работу, открывая простор для грубых, непродуманных и бесполезных комментариев. (Достаточно проверить популярный хэштег #SixWordPeerReview в Твиттере.)

Эти проблемы не избежали внимания наших респондентов, которые назвали рецензирование сломанной системой, наказывающей ученых и принижающей качество публикаций. Они хотят не только переработать процесс рецензирования, но и сменить саму концепцию.

Решения для рецензирования

Как ни странно, участники нашего опроса разошлись во мнениях относительно предвзятости редакторов и прозрачности их работы. Некоторые из них предложили всем журналам перейти на двойной слепой метод, где рецензенты не могут знать имена или места работы людей, чьи статьи они рецензируют, а сами авторы не знают, кто их рецензирует. Главной целью здесь является уменьшение предвзятости.

«Мы знаем, что ученые принимают предвзятые решения на основе подсознательных стереотипов, — пишет Тимоти Дуигнан, кандидат наук из Тихоокеанского северо-западного национального университета. — Поэтому, нежели оценивать исследование по полу, этничности, родной стране или статусу автора, — что, как я считаю, происходит довольно часто — судить нужно по качеству работы, отдельно от всех этих вещей».

Но другие считают, что прозрачности нужно больше: «Хотя мы разумно ратуем за высочайший уровень прозрачности в издательствах, большинство наших рецензий все еще выполняются вслепую, и я не могу знать, кто рецензирует мою работу, — пишет Ламберто Манхоли, профессор эпидемиологии и здравоохранения в университете Чиети, Италия. — Слишком часто мы сталкиваемся с низкокачественными рецензиями и не можем понять, вызвано ли это неполным знанием или же конфликтом интересов».

«Нам нужно осознать истинную роль академических журналов: это витрины для неполных описаний исследований, которые принимают полупроизвольные редакционные решения о том, что публиковать, и часто ограничивают своими вредными процедурами доступ к важной критической оценке исследований после публикации». 

Бен Голдакр, эпидемиолог, врач и писатель

Возможно, существует третий вариант. К примеру, eLife, новый журнал с открытым доступом и стремительно растущим влиянием, ведет совместное рецензирование. Редакторы и рецензенты вместе работают над каждым материалом, чтобы составить к нему единый список комментариев. Затем автор может ответить на то, что группа сочла наиболее важными проблемами, а не разбираться с предубеждениями и капризами отдельных рецензентов. (Как ни странно, этот процесс быстрее — eLife тратит на материалы меньше времени, чем Nature или Cell.)

И все же эти решения постепенны. Другие респонденты утверждали, что нам нужно в корне переосмыслить весь процесс рецензирования.

«Нынешний процесс рецензирования работает на идее того, что материал закончен, — говорит Носек. — Он служит методом проверки и подразумевает, что исследование завершено». Но наука так не работает. Она постоянно эволюционирует, и ее правда временна. Поэтому Носек утверждает, что наука должна «оставить позади идею окончательности публикации».

Некоторые респонденты хотели бы видеть рецензирование более продолжительным процессом, в котором исследования неоднократно и прозрачно обновляются и перепубликуются по мере того, как ответная реакция меняет их — как статьи в Википедии. Это потребовало бы какого-то экспертного краудсорсинга. «Научное издательское дело — особенно в биологических науках — работает так, будто Интернета не существует, — объясняет Лакшми Джайашанкар, старший научный рецензент для правительства. — Бумажное рецензирование занимает целую вечность, и это вредит ученым, которые пытаются быстро передать свои результаты в общий доступ».

Одна возможная модель уже есть в математике и физике, где существует долгая традиция «предварительного отпечатывания» статей. Исследования публикуются на открытом веб-сайте arXiv.org, зачастую до рецензирования и публикации в журналах. Там статьи сортируются и комментируются сообществом модераторов, давая еще один шанс отсеять проблемы до начала рецензирования.

Некоторые респонденты хотели бы видеть рецензирование более продолжительным процессом, в котором исследования неоднократно и прозрачно обновляются и перепубликуются по мере того, как ответная реакция меняет их — как статьи в Википедии «Предварительное отпечатывание позволило бы научному краудсорсингу повысить число найденных ошибок, так как традиционные рецензенты не могут быть экспертами в каждом разделе науки», — пишет Скотт Хартман, палеобиолог и кандидат наук в Университете Висконсина.

И даже после публикации, как считают ученые, процесс рецензирования не должен останавливаться. Они хотят видеть больше «после-публикационных» рецензий в сети, чтобы научные работники могли критиковать и комментировать статьи после публикации. Уже появились сайты вроде PubPeer и F1000Research, которые способствуют такой ответной реакции.

«Мы проводим это два-три раза в год на концефенциях, — пишет Бекки Кларксон, исследователь медицины престарелых в Питтсбургском университете. — Но можем делать это каждый день в Интернете»

«Наиболее важно то, что рецензирование никогда не работало так хорошо, как мы себе представляли — и в этом кроется простор для ошибок».

Аннетт Элизабет Аллен

5. Слишком многое в науке требует платы

После того, как исследование было оплачено, проведено и отрецензировано, его всё ещё нужно опубликовать, чтобы другие могли прочесть его и понять результаты.

Снова и снова наши собеседники выражали недовольство тем, как рассеиваются научные исследования. По их словам, слишком многое находится в платных журналах, приобрести которые сложно и дорого. Некоторые опрашиваемые также раскритиковали процесс публикации за недостаточную скорость, замедляющую темп исследований.

Обсуждая вопрос доступа, некоторые ученые были уверены, что академические исследования должны быть бесплатны для всех. Они были раздражены нынешней моделью, когда коммерческие издатели скрывают журналы за высокими ценами.

Просмотр одной статьи в Science будет стоить $30; годовая подписка на Cell обойдется в $279. Elsevier публикует две тысячи журналов, подписка на которые стоит от $10 000 до $20 000 в год.

«У меня та же претензия, что и у многих ученых: судить ценность ученого по его материалам — это чрезмерное упрощение». 

Лекс Кравитц, исследователь неврологии полноты, Национальный институт здравоохранения

Многие учреждения в США оплачивают журналы для своих сотрудников, но не все ученые (и прочие любопытные читатели) столь везучи. В свежем номере Science журналист Джон Боханнон описал беды кандидатов на присуждение докторской в лучшем университете Ирана. Он высчитал, что студенту пришлось бы тратить по $1 000 в неделю только чтобы оплатить нужные издания.

Как описал ситуацию Майкл Эйсен, биолог в Университете Беркелей и сооснователь Публичной библиотеки наук (или PLOS), научные журналы пытаются удержать прибыль печатной эры в век Интернета. Стоимость подписки продолжает расти, а несколько больших издателей (Elsevier, к примеру) выкупают всё больше и больше журналов, создавая себе маленькие феодальные уделы.

«Большие публичные издательства делают хорошие деньги на ученых, публикуя наши работы и перепродавая их университетским библиотекам по высокой цене (которая в первую очередь выгодна акционерам), — подмечает Корина Логан, зоопсихолог в Университете Кембриджа. — Это не выгодно ни обществу, ни ученым, ни широкой публике, ни науке в целом». В 2014 Elsevier отчитались о чистой прибыли в 40% и доходе, близком к трем миллиардам долларов.

«Мне кажется неправильным, что налогоплательщики тратят деньги на исследования в гослабораториях и университетах, но зачастую не имеют доступа к их результатам, скрытым за платными подписками на рецезентные журналы», — добавляет Мелинда Симон, постдок и исследователь микрофлюидизации в Ливерморской национальной лаборатории.

Решения для замкнутой науки

Многие из опрашиваемых призвали своих коллег публиковаться в журналах с открытым доступом (в PeerJ и PLOS Biology, к примеру). Но тут не все так просто. Продвижение в карьере часто может зависеть от публикаций в наиболее престижных журналах, вроде Science или Nature, которые всё ещё работают на платной основе.

Также остается открытым вопрос наиболее эффективного финансирования перехода на открытый доступ. В конце концов, журналы никогда не могут быть полностью бесплатными. Кто-то должен оплачивать работу редакции, поддержание сайта и прочие дела. Сейчас журналы с открытым доступом берут деньги с публикуемых, возлагая бремя на ученых, у которых и так проблемы с финансированием.

Одним из радикальных шагов был бы роспуск коммерческих издательств и переход на некоммерческую модель. «В случае с журналами я могу представить, что научные ассоциации будут управлять ими сами, — предлагает Йоханнес Брюер, кандидат наук и исследователь психологии массовой информации в Университете Колонь. — Если они будут только в сетевом варианте, стоимость размещения, технического редактирования и рекламы (при необходимости) легко может покрываться членскими взносами».

В качестве модели Тим Гоуэрс из Кембриджа предлагает математический онлайн-журнал Discrete Analysis. Этот некоммерческий проект принадлежит и публикуется подотчетно команде ученых, у него нет издательских посредников, и доступ к нему бесплатен для всех.

«Лично я очень много времени посвящаю написанию научных статей в Википедии, так как верю, что это продвигает дело науки куда эффективнее, чем мои профессиональные академические статьи». 

Тед Сандерс, доктор наук по магнитным материалам, Стэнфордский университет

Тем не менее, пока не произойдет полное реформирование, многие ученые пойдут куда более простой дорогой — будут пиратить.

Bohannon отчитался о том, что миллионы ученых по всему миру пользуются сайтом Sci-Hub, созданным Александрой Элбакян, нейроученым из России, который нелегально хранит больше 50 миллионов академических трудов. «Как истинный пират, я считаю, что авторское право должно быть свергнуто», — сказала нам сама Элбакян.

У одного из опрашиваемых было ещё более радикальное предложение: отказаться от существующей системы журналов-рецензентов насовсем и просто публиковать всё в сети по мере готовности. «Исследования должны быть доступны в сети незамедлительно и выставлены на суд ученых, нежели проходить через форматирование, представление, обзор, переписывание, переформатирование, перепредставление и то, и это, и всё прочее, что может занять годы, — пишет Бруно Дагнино, работавший в Нидерландском институте неврологии. — Один формат, одна платформа. Судить всем сообществом, без задержек».

Некоторые ученые уже предпринимают шаги в этом направлении. Рэйчел Хардинг, генетический исследователь в Университете Торонто, создала веб-сайт Lab Scribbles, где публикует свои заметки о структуре белков гентингтина в реальном времени, наряду с данными и конспектами с прорывами и провалами. Идея заключается в том, чтобы помочь распространению информации между другими исследователями, работающими в этой области, чтобы лаборатории могли избегать ненужного наложения и учиться на ошибках друг друга. Не все могут согласиться со столь радикальным подходом; его критики беспокоятся, что слишком много дележки может поощрить участие «зайцев» от науки. И всё же, все в нашем опросе сводилось к вопросу прозрачности. Сейчас наука слишком закулисна, а исследованиями слишком трудно делиться. Это должно измениться.

6. Люди слабо осведомлены о достижениях науки

«Если бы я могла изменить одну вещь, связанную с наукой, я бы поменяла то, как ученые, журналисты и знаменитости информируют о ней людей», — пишет Клэр Мэлоун, доктор наук и научный сотрудник генетической лаборатории по исследованию рака Женской больницы Бригхэма.

Рост ажиотажа в научной прессе Она не одинока в этом желании. Значительное число опрошенных выразило разочарованность в том, как наука освещается в обществе. Их огорчал тот факт, что столько дилетантов продолжают придерживаться абсолютно ненаучных идей или же имеют лишь самые примитивные представления о принципах функционирования науки.

Они жаловались, что недостаточно информированные знаменитости — как, например, Гвинет Пэлтроу — оказывают чрезмерное влияние на представления людей о здоровье и питании. (Как однажды поделился с нами Тимоти Кофилд из Альбертского университета: «Просто невероятно, как она ошибается в столь многом»).

Они правы. Научная журналистика часто кишит преувеличенными, противоречащими друг другу, а то и явно ошибочными утверждениями. Если вам когда-нибудь захочется увидеть прекрасный образчик подобного подхода, загляните на «Лечить или убить» — сайт, где Пол Бэттли скрупулезно документирует все случаи, когда в Daily Mail сообщалось, что разнообразные продукты — от антацидов до йогурта — вызывают или предотвращают рак, а иногда умудряются делать и то, и другое одновременно.

«Слишком часто происходит так, что на планете наберется от силы 10 человек, которые смогут понять одно-единственное научное исследование». 

Майкл Бёрэл, аспирант Медицинской школы Нью-Йоркского университета, специализирующийся на биологии стволовых клеток

Иногда неприятные истории распространяют журналы при университетских издательствах. В 2015 году Мэрилендский университет в Колледж-Парке выпустил пресс-релиз, в котором говорилось, что определенная марка шоколадного молока может помочь в восстановлении после сотрясения мозга — доведенный до абсурда образец научного мифа.

И в самом деле, согласно опубликованному в BMJ исследованию, публикации трети университетских издательств содержали преувеличенные заявления о прямой причинно-следственной связи с заболеванием (когда само исследование предполагало только существование взаимосвязи), необоснованные заявления о том, что результаты тестирования на животных будут справедливы и для людей, или же несостоятельные рекомендации по здоровью.

Но не все склонны винить лишь медиа и публицистов. Прочие опрошенные указали на то факт, что сами ученые зачастую переоценивают свою работу, пусть даже на предварительном этапе, поскольку за финансирование приходится соревноваться, и каждый хочет представить свою работу масштабной, важной и революционной.

«В результате перед вами неутешительная динамика: журналисты и ученые дают друг другу возможность оказывать значительное влияние на достоверность и общий характер того, как результаты исследований и сделанные обществу обещания будут освещены в прессе», — пишет Дэниел Молден, доцент психологии в Северо-Западном университете. — «Когда результаты исследований оказываются не такими достоверными, а обещания — невыполненными, падает авторитет ученых и растет их желание быть оцененными по достоинству».

Способы активизировать пропаганду научных знаний

Существует много разнящихся мнений о том, как исправить плачевное положение дел — некоторые видят спасение в медиа, некоторые возлагают надежды на пресс-службы, другие же полагаются на самих ученых.

Многим из опрошенных хотелось бы, чтобы большее количество научных журналистов перестало превозносить отдельные исследования. Вместо этого, по их мнению, репортерам следовало бы вписать в контекст результаты новых исследований, а также уделять больше внимания строгости методологии, а не феерическим конечным результатам.

«Когда разговор заходит о каком-то вопросе, зачастую существует с десяток исследований, занимающихся данной проблемой», — сообщает Брайан Стэйси из Министерства сельского хозяйства США. — «Чрезвычайно редко единичному исследованию удается окончательно справиться с важной научной проблемой, однако очень часто результаты исследования подаются так, будто они действительно способны её разрешить».

«Мне кажется, что способность объяснить свою работу аудитории, не связанной с наукой, представляется настолько же важной, как публикация в рецензируемом коллегами журнале, однако на данный момент в структуре символов нет места для того, чтобы начать взаимодействовать с общественностью», — сетует Кристал Штеленпол, аспирант, занимающаяся коммунальной психологией в Университете Депола.

Не только репортерам придется собраться. «Ядовитую манеру» журналистов, академических издательств и ученых позволять друг другу создавать шумиху вокруг исследований, скорее всего, тяжело изменить, и многие из опрошенных указали, что для этой проблемы нет панацеи — несмотря на то, что признание ее существования является важным первым шагом.

Некоторые выступили с предложением о введении практики найма достойных доверия рефери, которые смогли бы неукоснительно точно выделить сильные и слабые стороны исследования. (Уже начали появляться некоторые вариации этого подхода: так, Новостная Служба экспертов-генетиков привлекает на работу независимых экспертов, которые могли бы высказаться по большим новым проектам в области генетики и биотехнологии) Прочие опрошенные сделали предположение, что, если сделать поиск бесплатным для всех, удастся снизить число неадекватной информации, поступающей из медиа.

Однако прочие опрошенные отметили, что самим ученым следует проводить больше времени, обучаясь общению с публикой — навык, которому, кажется, не уделяли много внимания.

«Если мы будем оценивать исследование, исходя из того, насколько примечательны его результаты, создастся тенденция к преувеличению достижений (Посредством использования гибкости интерпретации анализа данных, искажения или прямой фальсификации результатов)», — считает Симин Вазир из US Davis. — «Мы должны оценивать исследования, исходя из того, насколько точны использованные методы и их исполнение».

Или, возможно, нам следует сосредоточиться на совершенствовании научной грамотности. Джереми Джонсон, координатор проектов в Институте Броуда, настаивает, что получение образования в сфере науки могло бы избавить нас от многих проблем. «Научная грамотность должна быть первоочередным приоритетом нашей образовательной политики, — заявил он, — а не второстепенным».

7. Жизнь молодого ученого полна стрессов

Когда мы спросили исследователей о том, что в науке они бы изменили, многие рассуждали о самом научном процессе, организации исследований или совместных исследованиях. Такие ответы часто исходят от состоявшихся ученых, которым нравится их работа, но которые хотят сделать свои обширные исследования еще лучше.

Но с другой стороны, большое количество опрошенных исследователей — многие из которых являются студентами-выпускниками или кандидатами наук — влюблены в исследования, но находят ежедневную жизнь ученого изнурительной и неблагодарной. Их комментарии заслуживают отдельного раздела.

В наши дни многие состоявшиеся ученые и исследовательские лаборатории полагаются на маленькие армии выпускников вузов и кандидатов наук, которые совершают их эксперименты и проводят анализ данных.

Эти выпускники и кандидаты часто являются основными авторами многих исследований. В множестве сфер, например, в биомедицинских науках, исследователь обязательно должен быть кандидатом наук, прежде чем получить место в профессорском составе университета.

Вся эта система — сердце современной науки (Новая карточная игра Lab Wars насмехается над такими взаимоотношениями).

Но эта исследовательская работа низкого ранга может быть утомительной. Кандидаты обычно работают многие часы и получают низкую для своего уровня образования плату — зарплаты обычно связаны со списком стипендий NIH Национальной службы вознаграждения исследователей, которая начинается с $43 692 в год и поднимается до $47 268 спустя три года. Кандидатов наук обычно нанимают на срок от года до трех лет, и во многих учреждениях они считаются своего рода подрядчиками, что ограничивает защищенность их рабочих мест. Многие опрошенные говорили о крайне долгой работе и ограниченных льготах, связанных с семейным положением.

«Покончите с аспирантурой или радикально измените ее. Многие аспиранты постоянно находятся в депрессии. На это влияют долгие часы работы, ограниченные карьерные перспективы и низкие зарплаты». 

Дон Гибсон, аспирант в растительной генетике в Калифорнийском университете города Дэвис

«Для двадцати-тридцатилетних ученых с кандидатской степенью и едва появившимися семьями проблематично удержаться на ненадежной и плохо оплачиваемой работе», — написал один кандидат, попросивший анонимности.

Этот недостаток гибкости производит непропорциональное воздействие на женщин, — особенно на тех из них, кто планирует создать семью, — что способствует установлению гендерного неравенства среди исследователей (В статье от 2012 года обнаруживается, что женщины-соискатели работы в научной среде оцениваются более строго и получают меньше, чем мужчины). «Очень малая поддержка оказывается женщинам-ученым и ученым, только начинающим карьеру», — замечает другой кандидат наук.

«В нынешних условиях очень мало долгосрочной финансовой безопасности, очень мало уверенности в том, откуда придет следующий зарплатный чек», — высказался Вильям Кенкел, кандидат наук, исследующий нейроэндокринологию в Университете Индианы. — «Когда в 2012 году я стал кандидатом наук, я переехал из Чикаго в Бостон для проведения исследований, затем покинул Бостон ради второй работы в Индиане. Через год или два я перееду для работы на факультете, и то если мне повезет. Представьте, каково строить свою жизнь в таких условиях».

Эти условия также могут негативно повлиять на исследования, проводимые молодыми учеными. «Контракты слишком короткие. Это мешает тщательным исследованиям, так как за два-три года сложно собрать достаточно результатов для статьи (и, следовательно, прогресса). Постоянное напряжение также отваживает талантливых и умных людей от науки», — отмечает другой исследователь.

Из-за того, что университеты выпускают так много кандидатов наук, но предоставляют так мало рабочих мест на факультетах, карьерные возможности многих из исследователей ограничены. Некоторые из них застревают в положении молодых ученых на 5-10 лет или больше.

«В биомедицинских науках на каждую доступную должность на факультете приходят сотни или тысячи заявлений, что оказывает на защитивших кандидатскую постоянное давление, побуждая их часто публиковаться в уважаемых журналах, чтобы суметь побороться за эти позиции».

Многие молодые исследователи отмечали, что кандидатские программы слабо готовят людей для работы вне академического пространства. «Учитывая то, сколько у нас профессорских должностей, получается, что мы выпускаем слишком много студентов [с кандидатскими степенями], обладающих минимальной подготовкой к работе вне академических исследований», — заметил Дон Гибсон, кандидат наук, изучающий генетику растений в Университете Дэвис.

Лора Вайнгартнер, выпустившийся исследователь в области эволюционной экологии в Университете Индианы, согласна с ним: «В очень немногих университетах (особенно это касается консультантов из профессорско-преподавательского состава) знают, как готовить учащихся к чему-то вне академической среды, что оставляет многих студентов без надежд, так как работы в научной среде для них не найдется».

Сложите все факты вместе, и вас перестанет удивлять то, что все вокруг говорят о тревоге и депрессии как среди выпускников, так и среди кандидатов. «Среди аспирантов высок уровень депрессии. На это влияют долгие часы работы, ограниченные карьерные перспективы и низкие зарплаты», пишет Гибсон.

Исследование Калифорнийского университета в Беркли от 2015 года обнаружило, что 47% опрошенных аспирантов могут находиться в депрессии. Причины этого сложны и не могут быть решены быстро. Занятие академическими исследованиями — и так трудное задание, подгоняемое тревогой, которое может повлиять на душевное здоровье.

Но как недавно рассказала Дженнифер Уокер в Quartz, многие аспиранты также чувствуют себя одинокими и оставшимися без поддержки, что усугубляет эти проблемы.

Как сохранить интерес молодых ученых к науке

Мы получили множество конкретных предложений. Можно предоставить аспирантам более щедрые условия декретного отпуска и соцобеспечения детей. Также, можно принимать больше абитуриенток, чтобы уменьшить гендерный разрыв.

Но часть опрошенных также заметили, что проблемы трудоустройства аспирантов и защитивших докторскую диссертацию неразрывно связаны с некоторыми из рассмотренных выше основных проблем науки. Из-за того, что преподавательский состав университета и исследовательские лаборатории ощущают сильнейшее давление, принуждающее их публиковаться, но ограничены при этом в финансировании, куда заманчивей полагаться на низкую ставку, которую получают после защиты диссертации.

«Руководство университетов почти не заинтересовано в создании рабочих мест для аспирантов или в увеличении количества выпускаемых докторов наук», — пишет Вайнгартнер. — «Молодые исследователи являют собой высококвалифицированную и относительно недорогую рабочую силу для университета».

«Существуют серьезные предубеждения насчет женщин и этнических меньшинств, и эксперименты, проведенные по слепому методу, показали, что, если скрыть имена и рабочую организацию, это кардинально меняет важные решения, от которых зависит карьера ученых». 

Терри Макглин, преподаватель биологии в университете штата Калифорния в Домингес-Хиллс

К тому же, некоторые респонденты отметили несоответствие количества ежегодно выпускаемых докторов наук и академических вакансий.

В недавно опубликованной в журнале Nature статье Джули Гулд изучила несколько идей по перестройке системы докторантуры. Одна из идей предполагает разделение докторантуры на две программы: одну для профессионального обучения, а вторую — для научного. В рамках первой программы выпускники были бы более квалифицированы и подготовлены для работы вне сферы науки.

Это далеко не исчерпывающий список. Однако суть всех этих предложений заключается в том, что университетам и исследовательским лабораториям необходимо обеспечить усиленную поддержку следующему поколению исследователей. Действительно, это, пожалуй, так же важно, как и решение проблем, связанных непосредственно с научным процессом. В конце концов, молодые ученые по определению являются будущим науки.

Завершает Вайнгартнер суждениями, которые мы слышим очень часто: «Множество творческих, трудолюбивых и/или мало представленных в науке ученых вытесняются из науки из-за этих проблем. Не каждый студент или университет столкнется со всеми этими неприятностями, но они нередки. Теперь многие молодые ученые разочарованы и хотят бросить исследовательскую деятельность».

Наука должна исправить крупнейшие из своих недостатков

У науки не все потеряно.

Как бы там ни было, она все еще работает. Взять хотя бы новые вакцины от вируса Эболы, открытие гравитационных волн или новые методы борьбы с не поддающимися лечению заболеваниями. И во многом она становится только лучше. Взгляните на работу исследователей, занимающихся мета-анализом, которые изучают и оценивают исследования — область, получившую признание за последние 20 лет.

Но наукой занимаются люди, а им свойственно ошибаться, и у нее нет защиты от человека и всех его недостатков. Научная революция началась лишь 500 лет назад. И только за последние сто лет наука стала профессией. Еще есть возможность понять, как лучше избавиться от предрассудков и сложить инициативы нескольких людей в единое целое.

Исходя из этого, вот несколько общих предложений:

Во-первых, наука должна осознать проблему нехватки денег и разобраться с ней. Наука крайне важна и заслуживает достаточного финансирования. Но существующая система поощрений может исказить проводимые исследования.

В данный момент авторов небольших исследований со смелыми выводами, которые можно легко изменить и опубликовать в журналах, награждают несоразмерно. В то же время почти отсутствуют стимулы для проведения трудных исследований, изучающих важные вопросы на протяжении долгого периода времени. Решить это будет непросто, но это корень многих оговоренных ранее проблем.

Во-вторых, наука должна отмечать и награждать неудачи. Принятие того факта, что благодаря тупикам в исследованиях и провалившимся научным работам мы можем узнать больше, разорвало бы круг «публикуйся или умри». Это позволило бы ученым с большей уверенностью проектировать сложные, а не только выгодные эксперименты, делиться своими данными, объяснять неудавшиеся эксперименты коллегам и использовать эти отсутствующие результаты для начала построения карьеры (вместо погони за столь редкими прорывами).

В-третьих, науке нужно быть более открытой. Ученые должны в полном объеме публиковать свои методики и результаты исследований и делиться необработанными данными так, чтобы они были легкодоступны и понятны тем, кто захочет заново проанализировать или повторить их результаты.

От напрасных и посредственных исследований нам не избавиться, но, как объясняет в своей недавней работе Иоаннидис из университета Стэнфорда, недостаточная открытость способствует чрезмерному расточительству и уменьшает пользу дополнительных исследований.

Как мы слышали от исследователей, особенно из социальных наук, они снова и снова ощущали, что из-за их подсознательных предубеждений в области их работ, которые усугблялись за счет острой необходимости публиковаться и строить карьеру, наука шла по неправильному пути. Если бы этот процесс включал в себя защиту от человеческого фактора и предрассудков, — через пристальное наблюдение коллег, более обоснованное и непрерывное финансирование, большую открытость системы и готовность делиться полученными данными — можно было бы ослабить часть таких предубеждений.

Эти корректировки займут время и будут применяться постепенно — так работает и сам научный процесс. Но те результаты, которых добилось человечество, используя несовершенные научные методы, 500 лет назад было бы невозможно и вообразить. Результаты усовершенствования этого процесса могут оказаться такими же или даже более поразительными.

Джулия Беллуз, Брэд Пламер и Брайан Резник

Физики обнаружили неожиданный эффект в экспериментах с терагерцовым излучением

Российско-немецкая группа исследователей изучает свойства полупроводниковых структур под воздействием электромагнитного излучения терагерцового диапазона. Ученые исследовали образцы легированного сурьмой германия на лазерах на свободных электронах в Новосибирске и в Дрездене. Результаты оказались неожиданными –динамика релаксации возбуждений отличается от теоретических предсказаний. Исследования свойств полупроводниковых структур актуальны для создания детекторов электромагнитного излучения, например, в астрономии для сверхчувствительных телескопов.

Василий Герасимов и Роман Жукавин Исследователи Института ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) и Института физики микроструктур РАН (ИФМ РАН) провели серию экспериментов с германиевыми полупроводниками на Лазере на свободных электронах (ЛСЭ) Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения и выяснили, что после возбуждения атомов примеси они релаксируют быстрее, чем считалось раньше. «Мы обнаружили интересную закономерность, – поясняет кандидат физико-математических наук, научный сотрудник ИФМ РАН Роман Хусейнович Жукавин. – Согласно теории каскадной релаксации, чем выше вы забрасываете электрон, тем дольше потом он опускается вниз по квантовым уровням. Но эксперимент показывает обратное – чем выше мы его подбрасываем, тем быстрее он возвращается. Похожие результаты получили наши коллеги в Дрездене на установке FELBE. Встает вопрос корректности интерпретации. Эксперимент дает только результат, а осознать его нужно будет теоретикам».

Для проведения этой серии экспериментов сотрудники ИФМ РАН и ИЯФ СО РАН в рамках гранта Министерства образования и науки РФ создали новую пользовательскую станцию «Накачка-зондирование» на ЛСЭ. Станция позволяет исследовать поведение разных образцов вещества после возбуждения при их охлаждении вплоть до температуры жидкого гелия. «Вы делите луч лазера на две части, одним вы возбуждаете вещество, а другой через оптическую линию задержки освещает этот же образец в том же месте», – пояснил доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, профессор НГУ Борис Александрович Кнзяев.

Юлия Чопорова Преимуществом новосибирского ЛСЭ является возможность быстрой и плавной перестройки по длинам волны излучения. «Это уникальная возможность, – комментирует кандидат физико-математических наук, младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, старший преподаватель НГУ Юлия Юрьевна Чопорова. – Каждый электрон находится на своем основном уровне, для перехода в возбужденное состояние ему необходим определенный квант энергии, которому соответствует конкретная длина волны. ЛСЭ позволяет задать определенную длину волны излучения и посмотреть, как себя ведет каждый электрон. Когда мы слышим оркестр, это красиво, но мы не знаем, кто именно сейчас играет. Наш ЛСЭ позволяет слушать игру каждого инструмента в отдельности и разложить мелодию по всем октавам».

Новосибирский лазер на свободных электронах – уникальная научная установка на базе первого в мире четырехдорожечного ускорителя-рекуператора, созданного в ИЯФ СО РАН. Он предназначен для генерации когерентного электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 5 до 240 микрон. По спектральной мощности излучения Новосибирский ЛСЭ в своем диапазоне длин волн на несколько порядков превосходит все существующие в мире источники, что позволяет проводить уникальные, не имеющие аналогов в мире, эксперименты. 

Новосибирский ЛСЭ активно используется десятками исследовательских групп из российских и зарубежных организаций для мультидисциплинарных исследований в Сибирском центре синхротронного и терагерцового излучения.

Операции XXI века

Специалисты кардиохирургического отделения аорты и коронарных артерий Сибирского федерального биомедицинского исследовательского центра имени академика Е.Н. Мешалкина (до 28 ноября 2016 г. Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина) внедрили новую технологию лечения ишемической болезни сердца. Это менее травматичное аортокоронарное шунтирование (АКШ) через мини-доступ на работающем сердце без использования аппарата искусственного кровообращения.

Цель АКШ – улучшить кровоток, направленный к сердечной мышце (миокарду). Хирург при помощи шунта (участка собственного кровеносного сосуда пациента или искусственного сосуда) создает путь в обход пораженного или закупоренного участка коронарной артерии, что обеспечивает полноценное кровоснабжение миокарда.

Аортокоронарное шунтирование через мини-доступ применяют при поражении передней межжелудочковой артерии, которая снабжает большую часть миокарда. Для этого делают разрез размером 8-10 см слева под молочной железой. Данную операцию проводят пациентам, которым невозможно выполнить коронарную ангиопластику – восстановление просвета, суженного или окклюзированного сосуда при помощи баллонирования или стентирования пораженного сегмента.

Аортокоронарное шунтирование через мини-доступ применяют при поражении передней межжелудочковой артерии, которая снабжает большую часть миокарда «Обычно пациентам с поражением одной коронарной артерии проводят ангиопластику, но когда артерия закупорена на большом протяжении с кальцинозом, это вмешательство технически невозможно. Таким больным выполняют аортокоронарное шунтирование», – поясняет заведующий кардиохирургическим отделением аорты и коронарных артерий кандидат медицинских наук Дмитрий Андреевич Сирота.

Основным преимуществом АКШ через мини-доступ является возможность избежать стернотомию (рассечение грудины). За счет этого пациент лучше себя чувствует в послеоперационном периоде, быстрее восстанавливается: может нагружать верхний плечевой пояс, спать на боку, подниматься с постели раньше, чем после стернотомии. Данный фактор имеет значение для больных с сопутствующими заболеваниями, которым необходимо минимизировать повреждение при оперативном вмешательстве.

«Один из плюсов аортокоронарного шунтирования через мини-доступ заключается в том, что используют не вену, а артериальный шунт. Исследования доказывают, что использование аутоартериальных графтов в отдаленном периоде (через 10 лет) дает более положительные результаты: у 90-95% пациентов шунт проходим. При венозном шунте через пять лет в половине случаев требуется повторная операция, поэтому аортокоронарное аутоартериальное шунтирование через мини-доступ является преимущественным методом лечения молодых пациентов», – комментирует Дмитрий Андреевич.

В Биомедицинском центре им. акад. Е.Н. Мешалкина на сегодняшний день выполнено около 75 АКШ через мини-доступ – это самый большой опыт за Уралом. В мире случаи применения данной технологии при шунтировании сразу нескольких артерий единичны. В дальнейшем специалисты центра планируют применять данную методику при многососудистом аортокоронарном шунтировании.

Дарья Семенюта

В союзе с солнцем, водой и ветром

Поразительный факт: в 1986 году в Крыму, в Щелкино, была построена первая опытная солнечная электростанция мощностью 5 МВт (этого вполне хватило бы на электроснабжение небольшого микрорайона). Иными словами, еще во времена СССР у нас начинались первые (и достаточно уверенные) шаги по созданию альтернативной энергетики.

Об этом факте напомнил своим коллегам профессор Севастопольского государственного университета Владимир Сафонов, выступавший с докладом на пленарном заседании XII Новосибирского Инновационно-инвестиционного форума «Инновационная энергетика». По его словам, сейчас на Западе в плане солнечной энергетики как раз активно развивают то, что у нас начали создавать еще 40 лет назад. Сегодня в США уже создаются солнечные электростанции мощностью 550 МВт, что соответствует атомному энергоблоку. Кстати, по установленной мощности солнечная генерация Крыма в настоящее время уже приближается к 400 МВт и, в принципе, могла бы развиваться и дальше. Объективно этому ничто не мешает. Вопрос, как всегда, уперся в политику, которая на данном этапе определяется российским руководством, не особо расположенным к развитию альтернативной энергетики. Поэтому совсем не удивительно, что полуостров моментально решили «подсадить» на газ и именно за счет газа развивать там систему электроснабжения.

Тем не менее, крымский опыт в области солнечной энергетики дает специалистам богатую пищу для размышлений и в какой-то мере содействует выработке более взвешенных подходов к развитию ВИЭ в целом по стране.

В первую очередь стоит решить вопрос о размерах солнечных станций. А надо ли концентрировать в одном месте огромные энергетические мощности, сопоставимые с мощностями атомных энергоблоков или больших ТЭС? Не  лучше ли развивать распределенную генерацию? Владимир Сафонов специально обратил внимание на то, что увеличение размера солнечной станции само по себе не обещает пропорционального увеличения ее мощности. Как раз скрупулезные исследования крымских специалистов показали, что на практике это совсем не так.

«Всё кажется простым до тех пор, – говорит ученый, – пока мы смотрим на один элемент системы. Как только мы начинаем смотреть на всю станцию, как сразу осознаем проблемы, которые неочевидны для физиков с первого взгляда».

Из-за разницы в освещенности, из-за падающих теней, из-за разности температур получается так, что большая станция вырабатывает энергию по минимуму. Ее мощность, по словам  Владимира Сафонова, может упасть в восемь раз от расчетных значений. Всё это вынуждает ученых искать оптимальные формы компоновки солнечных модулей. Но даже этого мало. Необходимо еще учитывать скорость обтекания модулей воздушными потоками, поскольку это напрямую связано с охлаждением фотоэлементов. Изменение температуры фотоэлемента на один градус меняет его эффективность на полпроцента. А разница в температуре между отдельными рядами фотоэлементов в большой станции может иногда достигать десяти градусов, а это значит, что разница по мощности будет достигать пяти процентов.

По мнению Владимира Сафонова, целесообразно солнечные модули устанавливать прямо на крышах домов, предусмотрев при этом их охлаждение водой Вывод, сделанный на основании проведенных исследований, предполагает совершенно нестандартное техническое решение. По мнению Владимира Сафонова, целесообразно солнечные модули устанавливать прямо на крышах домов, предусмотрев при этом их охлаждение водой. Иными словами, необходимо использовать комплексный вариант, совмещая солнечные модули с солнечными коллекторами. В этом случае мы одновременно будем получать и электричество, и тепло. Мало того, у нас отпадет необходимость транспортировать электроэнергию на большие расстояния, в чем также видится очевидный плюс.

Такая система, считает Владимир Сафонов, вполне применима для Крыма. На его взгляд, если в Севастополе оборудовать крыши домов подобными комплексами, то можно весь город обеспечить горячей водой и электричеством.

Еще один вывод: уже построенные солнечные электростанции необходимо дополнительно «усиливать» ветрогенераторами, устанавливая последние вблизи солнечных модулей. Эти способы получения электричества хорошо дополняют и как бы страхуют друг друга, особенно если речь идет об условиях Крыма, где солнечное лето чередуется с очень ветреной зимой.

В целом новосибирские специалисты поддерживают приведенные выводы, особенно в той части, которая касается рассредоточения источников солнечной генерации. По этому поводу исполнительный директор Межотраслевого Фонда энергосбережения Алексей Шибанов заметил:

«Мы находимся на переломе законов развития энергетики – от концентрации больших мощностей переходим к локализации энергоисточников. И этот уровень локализации достаточно низкий – вплоть до энергообеспечения отдельно взятого домохозяйства. И именно в этом смысле необходимо рассматривать так называемую альтернативную энергетику. То есть не как замену большой энергетики, а как единственную возможность дать человеку локальный источник энергии – в любом месте его нахождения. Вот эта постановка вопроса совершенно по-другому ставит задачу проектирования, скажем, солнечной энергетики».

По мнению Алексея Шибанова, нет смысла делать солнечные электростанции даже мощностью в 5 МВт. Эта технология, считает он, предназначена для совершенно других вещей: для того чтобы создать оптимальные источники, измеряемые киловаттами или сотнями ватт. И при этом – максимально приближенные к человеку, к его непосредственным, текущим потребностям.

Разумеется, возникает вопрос: насколько применим «крымский опыт» к условиям Новосибирска? Разница в климатических условиях, как мы понимаем, очевидна. С точки зрения специалистов, сибирским регионам так или иначе придется пользоваться традиционными источниками, прежде всего – для получения тепла, поскольку в наших краях потребность в тепле требует выработки энергии, троекратно превышающей потребности в электричестве. С этим аргументом спорить сложно. Далее, на территории НСО ветровая генерация также неэффективна ввиду относительно невысокой средней скорости ветра за сезон (на уровне 3,5 м/с).

Однако, как ни странно, это совсем не исключает эффективного использования в Сибири энергии солнца. Как отметил заведующий лабораторией проблем энергосбережения Института теплофизики СО РАН Михаил Низовцев, «если мы посмотрим на карту России, то Новосибирск  находится в достаточно благоприятной зоне с точки зрения использования солнечной энергии. Условия здесь лучше, чем для Москвы или Екатеринбурга».

По данным, которые привел в своем докладе главный научный сотрудник ИТ СО РАН Равель Шарафутдинов, среднегодовое солнечное суммарное излучение, падающее на горизонтальную площадку (киловатт в час на один кв. метр) для Симферополя составляет 1 450, для Сочи – 1 350, для Новосибирска – 1 100. То есть разница невелика. Во всяком случае, Новосибирск в этом плане нисколько не уступает Центральной Европе, где сейчас бурно развивается солнечная энергетика.

Если рассматривать солнечную энергетику как источник электричества, максимально приближенный к человеку (см. выше), то имеет смысл начать ее внедрение с районов или населенных пунктов, малообеспеченных электричеством (вплоть до отдельно стоящих домов). В общем-то, такие шаги уже предпринимаются. Солнечная энергетика в Сибири может стать неким дополнительным резервом электричества. И совсем не исключено, что в ряде случаем ее будут использовать именно в таком качестве – для повышения надежности электроснабжения отдельных домовладений или многоэтажных домов. Причем, по замечанию специалистов, комбинированный вариант (когда солнечные модули используются параллельно с солнечными коллекторами) неплохо подойдет и Новосибирску. То есть крыши домов разумно использовать в качестве такой вот небольшой солнечной «ТЭС». Такой опыт, кстати, также имеется. По крайней мере, стартуя с решения столь небольшой (на первый взгляд) задачи, солнечная энергетика начнет постепенно завоевывать право на жизнь, становиться все более и более популярной в народе. Соответственно, на солнечные системы будет расти спрос, что, в свою очередь, начнет опровергать дежурные тезисы противников ВИЭ  о том, будто альтернативная энергетика как таковая несовместима с сибирскими условиями. А дальше можно уже будет ставить вопрос о подключении локальных источников солнечной генерации к общим электрическим сетям.

В конечном итоге в Сибири постепенно всё будет налаживаться, «как в Европе». Речь, конечно же, не идет о том, чтобы вытеснить традиционную генерацию. Речь идет о современной альтернативе. Ведь широкое использование мобильной телефонной связи не привело к уничтожению обычной телефонной сети (да и задачи-то такой никто не ставил). А солнечная энергетика в чем-то действительно напоминает мобильную связь, которую люди выбирают исключительно ради повышения качества жизни. Солнечная энергетика, вне всяких сомнений, придет к нам под тем же «флагом».

Олег Носков

Будут ли города на Марсе?

В последние годы неожиданно возобновились разговоры о подготовке марсианской экспедиции. Причем, разговоры ведутся так, будто высадка людей на Марс – вопрос уже решенный. Осталось только определиться с датой, выделить на это дело ресурсы, а уж техническая сторона вопроса ждать себя не заставит.

Надо сказать, что подобные ожидания были на протяжении 1970-80-х годов. Причем, полет на красную планету был не фантазией художников, а включался в государственные планы. Исследования на этом направлении велись, в том числе – исследования, касающиеся создания систем жизнедеятельности астронавтов и будущих колонистов. Потом эту тему заслонили бурные политические события, и вот сейчас нам кажется, что пора к ней вернутся. В принципе, к этой теме действительно вернулись.

Разумеется, многим из нас может показаться, будто проведенная работа должна неизбежно вести к успеху таких начинаний. И чем больше будет исследований (полагаем мы) – тем лучше, тем выше будет наша готовность к осуществлению столь непростой миссии. Однако на самом деле, чем тщательнее мы изучаем эту проблему, чем больше мы ставим экспериментов, тем сильнее убеждаемся в сложности поставленной задачи. В итоге легкая эйфория начитает сменяться трезвым критическим анализом, местами переходящим в глубокий скепсис. А есть ли у человека вообще хоть какие-то шансы освоить территории за пределами Земли?

Этот вопрос был поднят на Дискуссионном форуме «Поселения XXI века: условия прорыва в будущее». Ответить на него попыталась сотрудница Популяризаторского агентства «Чайник Рассела», биолог по образованию Ирина Якутенко: «Проблем здесь, – говорит она, – гораздо больше, чем нам кажется. Одно дело – всё представлять себе издалека. Другое дело – вдаваться в детали. Это разные вещи – когда мы думаем о решении задачи вообще и когда мы думаем об этом, когда нам предстоит делать что-то конкретное прямо сейчас». По ее словам, с марсианскими миссиями пока всё так и обстоит – над ними до сих пор работают как бы «вообще».

«Если мы начнем представлять себе марсианскую миссию буквально по дням, то там обнаружатся проблемы, которые до сих пор совершенно никто не рассматривал, и они окажутся для нас очень неожиданными», – отмечает Ирина Якутенко.

На официальном сайте NASA можно найти техническую документацию, где выделены 32 пункта, по которым необходимо найти решение, чтобы обеспечить выполнение полета на другие планеты. И согласно новейшим отчетам, из указанных 32-х  проблем до сегодняшнего дня фактически не решена ни одна. Лишь половину из них мы сможем в ближайшие пять лет частично контролировать. Все остальное невозможно будет решить на перспективу вплоть до 2024 года.

Заметим, что такой вывод сделан аудиторской компанией, проверяющей работу NASA по реализации долгосрочных программ. Ее резюме на это счет было таким: «NASA чересчур оптимистично, когда планирует свои миссии до 2030 года», – отметила Ирина Якутенко.

В ряду главных проблем выделяются следующие: микрогравитация, высокоэнергетичское излучение, длительная изоляция, некомфортные условия на корабле, ограниченность ресурсов (в том числе людских), физиологические изменения (в том числе потеря костной ткани, ослабление иммунитета, проблемы со сном, атрофия мышц, повышенное давление и т.д.). И за время первого выхода человека в космос (1961 год) в этом отношении принципиальных сдвигов не произошло. Хотя времени с тех пор минуло достаточно много, и технологии развивались стремительно, однако на «космическом фронте» ожидаемого прорыва так и не случилось.   

«Основная проблема в том, – считает Ирина Якутенко, – что на Земле мы никак не можем сымитировать условия космической миссии – как полета, так и пребывания на другой планете. Многие вещи представлены только в теории».

Как, например, можно смоделировать на Земле микроргавитацию, с которой астронавты столкнутся на Марсе или на Луне (не говоря уже о полете)? Вроде бы, как это здорово: почувствовать себя очень легким и одним прыжком сразу преодолеть шесть метров. Однако длительное пребывание в таких условиях дурно сказывается на человеческом организме, – подчеркнула Ирина Якутенко. Об этом свидетельствует состояние наших космонавтов, долгое время живших на орбите. Например, у них происходит удлинение позвоночника, из-за чего в дальнейшем начинаются сильные боли в спине. По сути, длительное пребывание в условиях низкой гравитации постепенно ведет к тому, что человек уже будет не в состоянии жить на своей планете. В этом смысле длительный полет к Марсу – это билет в один конец.

Также из-за низкой гравитации появляются проблемы со зрением. Этим страдает почти 60% астронавтов, долгое время пребывавших в условиях невесомости. Сюда же добавляются проблемы с вестибулярным аппаратом, камни в почках, отложения натрия.

Еще печальнее обстоят дела с космическим излучением. На Земле мы защищены от его губительного воздействия. В космосе такой защиты нет. Согласно расчетам, за время 253-х дневного полета на Марс и обратно члены экипажа корабля получат столько же радиации, сколько они могли бы получить его на Земле, если бы каждые шесть дней делали КТ всего тела. Что случится с астронавтами в случае реального полета, даже трудно представить.

«NASA, – поясняет Ирина Якутенко, – нашло «выход» из ситуации. Там всё подсчитали и попросили правительство… поднять предельно допустимую дозу радиации для астронавтов! Это единственное, что они смогли сделать. Иначе говоря, стало понятно, что реального выхода нет. Для защиты от тяжелых частиц потребовался бы металлический лист толщиной 15 сантиметров. Поэтому там просто изменили нормативы по предельно допустимой дозе, тем самым повысив риск заболевания раком».

Не менее существенная проблема – это риск изоляции, неизбежной во время полета. Как показал самый длительный изоляционный эксперимент «Марс-500, в котором приняли участие пять добровольцев, сумевших продержаться в изолированном бункере более пятисот дней. «Слухи о том, что у них там не всё гладко, ходили во время эксперимента всё время. В более близких кругах говорили о том, что там вообще всё плохо. В любом случае такие эксперименты показывают, что при длительной изоляции возникает масса психологических проблем», – говорит Ирина Якутенко. И это происходит несмотря на то, что участники эксперимента чисто психологически ощущают свое пребывание на Земле и надеются на внешнюю помощь в случае возникновения серьезных проблем. В случае же осуществления марсианской миссии, во время пребывания в реальных космических условиях психологическое напряжение будет во много раз сильнее.

Наконец, еще одна проблема – это микрофлора. В ходе исследований выяснилось, что в условиях невесомости в течение 40 дней происходит серьезное изменение микрофлоры кишечника. Что произойдет за три года, представить невозможно. Но ничего хорошего здесь точно ожидать не приходится. А ведь некоторые организмы, как было недавно установлено, влияют на появление депрессии, другие могут повысить уровень агрессивности. Как это может отразиться на миссии, объяснять не нужно.

В общем, картинка складывается не очень обнадеживающая. Однако польза таких докладов в том, что они открывают нам глаза на реальные проблемы космонавтики. Здесь нет уже ни грамма простодушного романтизма, зато достаточно много научной объективности. Полагаю, что адекватное понимание проблем намного лучше способствует прогрессу, нежели приятные, но беспочвенные фантазии.

Олег Носков

Сибирские учёные помогли оценить опасности на месторождении в Бованенково

Бованенковское месторождение уже не первый год осваивается нефтяниками и газовщиками. Однако внешние природные воздействия создают различные опасности для строящихся инженерных сооружений. Поэтому команда геофизиков изучила территорию Ямала с помощью электротомографии (ЭТ), чтобы более подробно рассмотреть экзогенные процессы.

Компания «Газпром» начала промышленную разработку Бованенковского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ) на Ямале в 2012 году. Активному освоению территории препятствует ряд экзогенных (происходящих на поверхности) процессов. Они связаны с деградацией вечномерзлых пород, из-за которой появляются оползни, овраги и другие образования. Это обусловлено оттаиванием льда и его залежей в связи с изменениями температуры, концентрацией стока поверхностных и грунтовых вод, а также нагрузками на ландшафты при их освоении. Такие процессы опасны и для инженерных сооружений, и для человека.

Решением этой проблемы занялись специалисты из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН. Заведующий лабораторией геоэлектрики ИНГГ, доцент НГУ кандидат геолого-минералогических наук Владимир Оленченко вместе с коллегами исследовал 4 потенциально опасных участка с помощью метода электротомографии:

— Поскольку мы работаем в Субарктике и Арктике, а точнее на Ямале, нас интересуют экзогенные процессы так называемой криогенной группы: то есть всё, что связано с мерзлотой, — рассказывает учёный. — Говоря простым языком, солнце греет, мерзлота тает, и разрушение происходит с катастрофической скоростью. Так бывает, потому что на территории Ямала развиты пластовые льды, которые вытаивают из-за глобального потепления.

Вследствие этого образуются отрицательные формы рельефа под названием термокарст, а также овраги, оползни и т.д. Зачастую подобные процессы развиваются независимо от нас: периоды потепления и похолодания многократно случались в истории Земли. Но когда это происходит вблизи инженерных сооружений, появляется непосредственная опасность для человека — техногенные аварии и катастрофы.

Вообще, действия геофизиков можно сравнить с медициной – и там, и там применяется специальная аппаратура для того, чтобы заглянуть внутрь объекта исследований. Только если врачи «сканируют» невидимые повреждения человека, учёные занимаются проблемами Земли:

— Нашей задачей как геофизиков было оконтурить опасное место и установить, насколько широко эти процессы могут развиваться, — добавляет Владимир Оленченко. — Когда ты видишь овраг, то не можешь представить масштабы его дальнейшего развития. Да, в этом месте есть лёд, а как далеко он простирается, насколько разрастётся повреждение — совершенно непонятно. С помощью геофизических методов мы способны достаточно быстро это понять — буквально в течение одного дня.

Степень опасности экзогенной ситуации оценивается по определенным критериям: близость к инженерному объекту, скорость развития в течение года. Сами мероприятия по защите построек проводят другие специалисты. Учёным же нужно только обозначить места возможной эрозии с помощью специальных технологий:

— В нашем институте было разработано оборудование для электрических зондирований под названием «Скала-48», где 48 обозначает количество электродов, — поясняет Владимир Оленченко. — Аппарат прежде всего позволяет определить границы опасной зоны. Результаты зондирований визуализируются в виде объёмных картинок или разрезов. Мы измеряем электрическое сопротивление горных пород: так, у него есть зависимости от литологии (состава, структуры, происхождения и изменения осадочных пород). Пески, супеси, глина — у них разные показатели. Нам эти зависимости известны, и когда мы получаем свои разрезы, можно понять, что, например, пласт с высоким сопротивлением — лёд. Электрический ток его обтекает, так что на разрезе мы видим некую аномалию.

Геоэлектрический разрез по данным электротомографии Сейчас электротомография широко внедряется в практику инженерных исследований, но такой подход реализован впервые: были проведены площадные исследования и получены именно трёхмерные модели. Дело в том, что один профиль зачастую плохо интерпретируется, а тут учёные получили полную картину. Кроме того, это быстрее, дешевле и проще, чем бурение: это трудоёмко и даёт точечную информацию. Но всё же оно необходимо для заверки геофизических аномалий.

После того как геологи получают сведения о земле, они могут составить 3D-модель или её срезы по разным глубинам. Выделяя контуры аномалий электросопротивления, вызванных льдом, учёные в состоянии спрогнозировать, как будут протекать процессы и вероятные размеры поражённой зоны, а также предложить мероприятия по защите. Конечно, точную скорость развития экзогенного процесса указать невозможно, так как это связано с климатом, а сейчас сценарий его состояния в будущем совершенно непредсказуем: кто-то предрекает потепление, кто-то — похолодание.

В рамках этого исследования ИНГГ СО РАН сотрудничал с «Газпром Добыча Надым» —дочерним предприятием «Газпрома», который и осваивает нефтегазовые месторождения на Ямале. Специалистами компании было выделено 150 проблемных областей, но учёные исследовали всего четыре.

— Мы, конечно, не сможем посмотреть все повреждённые участки, — добавляет Владимир Оленченко. — Исследование одного занимает день. Поэтому команда учёных разрабатывает методики и учит специалистов, как получать нужную информацию. Сейчас мы передали им технологию, так что они сами могут исследовать остальные объекты, если возникнет острая необходимость — это и было нашей задачей. Думаю, технология будет востребована, потому что предотвращение опасных экзогенных процессов актуальная проблема — причём не только для «Газпрома».

Данные ЭТ позволят точнее спрогнозировать степень опасности для инженерных сооружений в зоне влияния экзогенных процессов, что снизит степень риска. Такие методики могут применяться не только в Бованенково, но и в любых других местах, где требуется приостановить опасное развитие экзогенных процессов:

— Сейчас мы планируем исследования одного из стационаров Гыданского полуострова, — рассказывает учёный. — Там, конечно, не такие опасные внешние природные воздействия, потому что в этом месте никто не живёт и нет никаких инженерных сооружений. Но всё же мы сможем искать новую информацию и совершенствовать методические наработки для проведения подобных исследований.

Алёна Литвиненко

Фото предоставлены Владимиром Оленченко

Лекарь, скальпель и закройщик

«Трудно назвать область медицины, где бы лазеры ни применялись», — отмечает заведующий лабораторией лазерных медицинских технологий Института лазерной физики СО РАН Александр Петрович Майоров. Он предлагает пойти от обратного. «Приведите мне пример того или иного отдела врачебной практики, и я скажу, каким образом там используются наши приборы и технологии», — говорит ученый.

Медицинские лазеры бывают самые разные, и их применение в той или иной области зависит от свойств лазерного излучения и особенностей его воздействия на различные живые ткани организма. Например, если нужно сделать тонкий разрез очень тонкой ткани — то будем использовать лазер с длиной волны, которая хорошо поглощается в этой ткани, и небольшой  мощностью рассечем последнюю. При необходимости удалить онкологически пораженную долю легкого — будем использовать лазер с большой мощностью. В офтальмологии, если операция проводится на поверхности роговицы, применяется ультрафиолетовое излучение, которое полностью поглощается на глубине в несколько микрон. Для припаивания сетчатки внутри органа зрения — «зеленое излучение», свободно проходящее через все ткани глаза и воздействующее только на ткани сетчатки и глазного дна.

Офтальмология, стоматология, косметология — это всё на поверхности. А вот если, допустим, нейрохирургия?

«Мы очень тесно работаем с Новосибирским научно-исследовательским институтом травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна Министерства здравоохранения РФ, — начинает Александр Майоров. — В данном случае наши лазеры не являются инструментом для операции на самих нервах. С их помощью работают на опухолях головного мозга». Исследователь отмечает, что в этой области сибирские ученые из НИИТО — лидеры: они убирают новообразования — гигантские менингиомы объемом до литра! — и при этом человек не просто выживает после сложнейшей операции, но и остается полноценным членом общества.

«Дальше!» — улыбается Александр Петрович. Ну, раз зашла речь про опухоли — то онкология.

Совместно с несколькими организациями мы занимались вопросами фотодинамической терапии и гипертермии», — отбивает пас Майоров. Как известно, онкологические клетки можно убить двумя способами: химически и термически. Названные выше методы (фотодинамическая терапия и гипертермия) — лазерно-ассистированные варианты воздействия. Первый относится к термохимической разновидности и подразумевает присутствие фотосенсибилизаторов (химических препаратов, увеличивающих чувствительность к воздействию света), которые в большей концентрации накапливаются только в тех местах организма, где есть опухоль. Затем этот участок обрабатывается лазерным излучением с определенной длиной волны, а введенный препарат служит мишенью, именно он «говорит»: «Сюда! Сюда!». В результате происходит реакция с выделением синглетного, обладающего высокой энергией, кислорода — а он, в свою очередь, губительно действует на новообразование.

«Оба этих метода получили достаточно широкое развитие в нашей стране, — комментирует ученый. — Выпускаются и необходимые препараты, и лазеры, но в области фотодинамической терапии необходима другая комплексная программа — по созданию новых фотосенсибилизаторов. Они должны быстро выводиться из организма пациента, чтобы сократить время его реабилитации после процедуры. Сейчас, к сожалению, в зависимости от методики введения фотосенсибилизатора, после вмешательства пациенту  в течение нескольких суток или недель нужно находиться в затемненном помещении».

Кардиология — еще одна область медицины, где лазеры различного назначения буквально нарасхват. Например, они используются в качестве инструмента для проведения очень тонких операций на сердце прямо в процессе его работы, когда точечные лазерные удары наносятся, допустим, при перфорации миокарда, в период между сердечными ритмами.

Кроме того, если говорить о протезировании, то здесь тоже не обойтись без высокотехнологичных помощников. В ИЛФ СО РАН, в тесном сотрудничестве с ФГБУ «НИИПК  им. ак. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России,  как раз и создают сверхточные аппараты для изготовления рукотворных клапанов человеческого «мотора».

Такие протезы обычно делают либо из искусственных материалов (металл, нейлон), либо из биологических (неживых, специально обработанных тканей человека или животного). Первые обладают единственным преимуществом: они долговечны. Однако в графе «недостатки» имеется очень важный аспект: необходимость пожизненной антикоагулянтной терапии. Человек должен постоянно принимать препараты, разжижающие кровь, что несет в себе очень высокий риск кровотечений, даже от незначительных травм. Очень часто и без травмы развиваются тяжелые, жизнеугрожающие кровотечения из внутренних органов.

 Что касается клапанов сердца из биологической ткани, то у них обратная проблема — они, напротив, недолговечны. «Все наши технологии построены на том, чтобы сделать их более ресурсоемкими», — отмечает Александр Майоров.

И в России, и во всем мире клапаны из биологической ткани — это штучное производство. Машина может лишь подготовить материал, где-то что-то проверить, но каждое изделие «собирается», сшивается вручную. 

«Для того чтобы сориентироваться, мы сначала проанализировали, из-за чего клапаны выходят из строя», — говорит Александр Петрович. Он показывает фото: несколько створок протеза целые, а одна разорвалась — у нее толщина ткани была меньше, чем у других. Получается: измерения проведены неверно либо их вовсе не было. Значит, при изготовлении элементов для клапанов сердца нужно очень тщательно за этим следить. Далее — при вырезании деталей обычно используют ножницы или высечки. В обоих случаях, как свидетельствует гистологический срез, заметна волокнистость края. «Сделали клапан, он начинает работать, мелкие разрывы увеличиваются, увеличиваются — и вот створка уже пришла в негодность», — поясняет Александр Майоров.

Вырезанные элементы Еще одна причина выхода протеза из строя скрывается в самой биологической ткани — как и любая другая, она состоит из волокон, которые имеют плетение и, соответственно, преимущественное направление. Следовательно, физические свойства по разным векторам тоже будут разные.  «Если вырезать абы как, то «нити», которые правильно расположены, будут работать, а те, что неверно — рваться. Значит, нам нужно знать, каким образом расположены волокна в перикардиальной ткани», — комментирует Александр Петрович.

Иными словами, на этой стадии требуется очень квалифицированный закройщик. Можно криво разметить лекала и разрезать материал на платье — вы как клиент отделаетесь лишь финансовыми убытками и испорченным настроением. В случае с сердечными клапанами потери неизмеримо выше, так что всё должно быть максимально точно.

«Поэтому мы создаем автоматизированные комплексы, которые бы качественно работали с биологической тканью, — говорит Александр Майоров.  — Начать решили с того, чтобы интегрировать в системы блоки измерения толщины с использованием индуктивных датчиков. Это контактный метод, он позволяет достигать точности до 10 микрон. На операцию с лоскутом ткани примерного формата А4 у нас сейчас уходит порядка 5—7 минут, а раньше, до внедрения нашей разработки, — целый день труда двух сотрудников: один измеряет, а другой рисует карту и записывает показатели. Более того, мы можем строить топографическую карту лоскута, где цветом определены толщины».

С учетом того, что элементы искусственного сердечного клапана имеют свои технические требования, можно наглядно убедиться: толщина участка створки должна быть, например, 500 микрон — с этим связан, допустим, салатовый цвет, следовательно, деталь нужно расположить на соответствующем участке ткани. «Это уже здорово помогает, — отмечает Александр Петрович, — но, более того, наша машина в состоянии сама разместить элементы так, как нужно, ведь в ее памяти есть все необходимые данные. Далее мы нажимаем кнопку — даем команду на вырезание — и аппарат из лоскута вырезает всё, что необходимо». Для этого тоже используются тщательно подобранные лазеры с определенной длиной волны — так, чтобы край был максимально ровным, не волокнистым и менее подверженным разрывам в последующем».

Топографическая карта и раскладка Следующая задача — ее Александр Майоров называет более серьезной — кондиционирование перикардиальной ткани, которая имеет две поверхности: фиброзную («мохнатую», рыхлую) и серозную (гладкую). При вырезании элемента клапана сердца или системы кровоснабжения следует расположить деталь так, чтобы фиброзная сторона не касалась непосредственно крови. Дело в том, что для наибольшего приближения и адаптации к живым тканям организма, на поверхности нужно вырастить скользкий эндотелиальный слой. За него не смогут зацепиться частички крови, и она не будет задерживаться и застаиваться.

«Так вот, на серозной стороне эндотелий образуется очень легко, — объясняет Александр Майоров. — А на фиброзной — плохо. Если делается заплатка на сосуд, то всё просто. Но как быть со створкой клапана, которая и там, и там соприкасается с кровью? Значит, нужно «мохнатую» часть каким-то образом сгладить, «побрить» — это мы делаем с помощью лазеров, а затем отдаем на выращивание эндотелиального слоя. Сейчас как раз проводятся такие эксперименты».

Что касается определения направления волокон, то здесь ученые ИЛФ СО РАН придумали оптическую систему (она пока работает в лабораторных условиях). «Это поляризационные методы, — рассказывает Александр Петрович. — Мы отправляем лазерный луч на поверхность, отраженное рассеянное излучение меняет поляризацию, и можно проанализировать, каким образом она трансформируется. Дальше уже математически строим направление волокон».

По словам исследователя, первый лазерный аппарат, который был создан в ИЛФ СО РАН, выполнял функции измерения толщины и вырезания элементов. Скорость последнего процесса у него была сравнительно невысока — порядка ста миллиметров в минуту, но даже этот прибор намного превышал человеческую производительность по оперативности и, самое главное, точности. Следующая модификация стала быстрее примерно в сто раз. Комплекс третьего поколения сделали полностью из нержавеющей стали для работы в условиях чистых хирургических помещений, чтобы всё могло быть сертифицировано по европейским стандартам. Наконец, последний на сегодня аппарат, созданный для НИИ патологии кровообращения им. Е.Н. Мешалкина, уже обладает функциями сглаживания, кондиционирования поверхности.

Александр Майоров отмечает, что в ИЛФ СО РАН создают лазеры различного медицинского назначения непосредственно для нужд медицинских учреждений, с которыми идет сотрудничество. «Успех нашего взаимодействия проявляется, когда со второй (медицинской) стороны есть заинтересованный и активный компаньон,— говорит ученый. — Сейчас очень просто купить подобные приборы за рубежом, заказать, получить — и не думать, как это сделать в России. Однако в тесной связке с  медицинскими учреждениями мы в институте создаем аппараты, которые гораздо лучше по функциональным особенностям, превышают иностранные по многим параметрам и не уступают по качеству».

Екатерина Пустолякова

Фото предоставлены Александром Майоровым

Точки роста в инновациях

На днях в конференц-зале отеля «Doubletree by Hilton» прошел круглый стол «Что является локомотивом развития экономики в Новосибирске». Инициатором мероприятия выступило известное издание «Континент Сибирь», а участие в обсуждении приняли начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска Александр Люлько, директор по спецпроектам ОАО «Катод» Алексей Енин, председатель совета директоров ОАО «Экран» Павел Бобошик, председатель правления НП «Деловой клуб СЭР» Валерий Эдвабник, заместитель генерального директора по экономике ПАО «Сиблитмаш», депутат Законодательного Собрания Новосибирской области Лариса Шашукова и ряд других экспертов, хорошо знакомых с вопросом.

Казалось бы, ответить на этот вопрос можно просто, достаточно изучить статистику. Тем более, совсем недавно городская промышленность уже подводила итоги работы за первые месяцы этого года и мы рассказывали вам об этом. Но так ли всё просто и очевидно, попробуем разобраться.

Согласно озвученным на этом совещании данным, лидирующие позиции в нашем городе занимает пищевая промышленность. Хорошие (на удивление) показатели демонстрируют текстильная и обувная отрасли. И традиционно (для последних лет) отмечается рост производства на ряде оборонных предприятий. Однако что стоит за хорошими показателями указанных отраслей. Для предприятий ОПК базой роста стал большой оборонный заказ в рамках государственной программы вооружений «ГПВ-2020». Сегодня государство щедро тратится на перевооружение армии, но эта программа имеет четко ограниченные сроки действия. И уже сейчас власть в открытую требует от «оборонщиков» искать источники заказов в сфере гражданского производства. Получится ли это – разговор отдельный и мы к нему еще вернемся. Пока же просто отметим – экономические успехи предприятий ОПК сегодня обеспечены кратковременными факторами.

Не лучше ситуация у предприятий легкой промышленности. Производители обуви и одежды откровенно признают: сохранять конкурентоспособность на рынке им помог обвал рубля. Но низкая себестоимость в таких условиях сопровождается низкими же зарплатами (и соответственно, оттоком кадров), а также отсутствием серьезных вложений в модернизацию оборудования. Пищевикам заметно помогли ответные санкции в отношении импортных продуктов и опять же падение курса национальной валюты. Вот только, как вы понимаете, все эти «плюсы» тоже имеют краткосрочный характер и вряд ли способствуют развитию указанных отраслей даже в среднесрочной перспективе.

Валерий Эдвабник предлагает искать драйверы городской экономики в сфере высоких технологий В чем же тогда заключаются перспективы для экономики крупнейшего сибирского мегаполиса? Для начала стоит согласиться с тезисом, озвученным на круглом столе Валерием Эдвабником:

– Когда мы говорим о «локомотиве» мы подразумеваем производство или направление, которые за счет своего развития могут вытащить за собой остальные отрасли городского хозяйства. И таких потенциальных «локомотивов» в Новосибирске сегодня, увы, нет. Но есть потенциальные «драйверы»: предприятия, которые могут стимулировать экономический рост, привнести в городскую экономику новые импульсы развития. И искать их следует в сфере высокотехнологичных инноваций.

О ряде проектов, которые могли бы сыграть эту роль, рассказали участники круглого стола.

Сверхчувствительный томограф

Мы не раз рассказывали о новосибирском предприятии «Катод», которое выпускает электронно-оптические преобразователи (ЭОП), в свою очередь являющиеся основой для выпуска приборов ночного видения. Благодаря уникальным разработкам этого предприятия – ЭОП 4-го и 5-го поколений – Новосибирск сегодня считается одним из мировых лидеров в этом направлении. Но новосибирские приборостроители не спешат «почивать на лаврах» и постоянно ищут новые направления работы. Например, участвовали в создании нейтринного телескопа, который установлен на Байкале. Причем, именно на «Катоде» делалась самая главная начинка этого телескопа – та, которая позволяла фиксировать эту загадочную и почти неуловимую элементарную частицу – нейтрино. А теперь, как рассказал Алексей Енин, на предприятии рассматривают проект по использованию военных разработок для производства уникального медицинского оборудования.

Алексей Енин рассказал о совместном с москвичами проекте его предприятия по выпуску высокочувствительных томографов – Мы несколько лет разрабатывали технику, работающую с ультрафиолетовым спектром. Первые приборы создавались для защиты летательных аппаратов от поражения ракетами. Они оказались очень востребованными, так что мы рассчитываем на хорошие заказы в этом направлении. Но на этом их применение не исчерпывается, эта технология оказалась востребована в сфере производства медицинского оборудования. И сегодня мы участвуем в проекте по созданию первого российского позитронно-электронного томографа.

Как отметил Алексей Енин, магнитно-резонансными томографами (МРТ) сегодня оборудованы многие медучреждения, а вот таких томографов, которые по своим параметрам намного превосходят установки МРТ, на всю страну – считанные единицы. И это исключительно импортное оборудование. И стоимость обследования на них начинается от 60 тысяч рублей. Получается, проект, в котором пригласили участвовать «Катод», должен сделать эту процедуру более доступной для граждан, и в географическом, и в ценовом смысле. А для предприятия это еще и возможный крупный заказ, потому что в каждом томографе будет стоять порядка 200 датчиков, которые  будут производить в Новосибирске. Если же смотреть дальше, то получается, «Катод» в данном случае выходит на новый для себя рынок медицинского оборудования, который по своим объемам вполне сопоставим с рынком вооружений.

Большие перспективы малой авиации

Еще один интересный проект недавно стартовал в стенах СибНИА и касается он малой авиации. В нашей стране эта отрасль развита мало, скорее наоборот – в последние десятилетия переживает упадок. А в мире – картина обратная (например, в США до 80 % доходов приходится как раз на долю малой авиации). Но в последние месяцы ситуация начала меняться и новосибирский исследовательский институт оказался в числе активных участников этого процесса. Правда, как отметил Алексей Серьёзнов, для этого им пришлось серьезно переформатировать свою работу:

Об еще одном интересном проекте – в сфере малой авиации – рассказал Алексей Серьёзнов – Наш институт создавался как испытательный центр для авиационной техники, и мы на протяжении многих десятилетий занимались только этим, то есть, говоря современным языком, оказывали услуги. Но в последние годы (во многом из-за коллапса отечественного авиастроения) институт был вынужден искать новые ниши на рынке. В частности – возможности и для выпуска собственной продукции.

По словам Серьёзнова, решить эту задачу удалось благодаря вхождению в госпрограмму развития гражданской авиации. СибНИА смогло приобрести уникальное высокотехнологическое оборудование (не имеющее аналогов в России) и освоить выпуск современных композитных материалов, применяемых в самолетостроении. Тяжелее было с двигателями для легких летательных аппаратов: их и при СССР производили немного, а  в России выпуск практически прекратился. Тем более не велась разработка современной техники данного типа. В результате даже сегодня самолеты АН-2 летают с двигателями, сконструированными еще в 1933 году. Но, после долгих и сложных переговоров, удалось договориться об открытии на территории нашей страны производства двигателей по американской технологии.

В итоге, уже в следующем году СибНИА готово представить два готовых прототипа малых самолетов. Первый – 9-местный самолет, полностью выполненный из композитных материалов и с новым экономичным двигателем. Ожидается, что по основным показателям он будет примерно в два раза превосходить свой ближайший аналог – уже упоминавшийся АН-2. В частности, если посадочная скорость нашего «кукурузника» примерно 80 км/час, то у нового самолета она будет в районе 40 км/час. Да и в управлении он станет проще. А это намного облегчает обучение пилотированию. Но при этом он будет пригоден к эксплуатации в условиях Севера и других неблагоприятных климатических зон. Второй образец – 19-местный самолет класса Як-40. Он также будет обладать углепластиковым фюзеляжем, более практичными двигателями. И заложенные в конструкцию показатели также позволят ему успешно конкурировать на мировом рынке.

– А теперь каждый может задать вопрос, – заключил Серьёзнов. – Ну и что, сделаете вы прототип и что дальше?

По идее, дальше мы должны продать технологию для дальнейшего производства  неким инвесторам. Так происходит в мире. У нас, увы, ситуация иная. Без вмешательства государства такое производство сегодня развернуть в России невозможно. Переговоры в этом направлении идут. И мы имеем основания надеяться, что подобный завод будет создан у нас в Новосибирске. А поскольку речь идет о производстве новых моделей, то выпускать и модернизировать их можно будет долго. К тому же спрос на малую авиацию, как я говорил, во всем мире очень большой.

Координатор и заказчик

Александр Люлько в своем выступлении сосредоточился на тех действиях, которые городское руководство предпринимает для поддержки новосибирских производителейУпомянутыми проектами список потенциальных инновационных «драйверов» не исчерпывается. О некоторых напомнил в своем выступлении Александр Люлько: это и нанокерамика, выпускаемая «НЭВЗ-Союз», и троллейбус с автономным ходом (его «начинку» также делают в Новосибирске), и ряд других проектов. Также Александр Николаевич рассказал о той поддержке, которую может оказать потенциальным «драйверам роста» его департамент:

– Конечно, наши возможности оказывать прямую финансовую поддержку запуску новых высокотехнологичных производств серьезно ограничены. Но мы можем помогать иначе. Во-первых, мы регулярно создаем площадки, на которых разработчики представляют свой продукт, а также находят потенциальных заказчиков и партнеров. В качестве примера могу привести форумы «Городские технологии» и «Инновационная энергетика». По их итогам уже стартовало несколько проектов. Один из них – ремонт участка дороги по инновационной технологии в Академгородке – широко освещался прессой, но есть и другие. И когда они заработают в полном объеме, они тоже принесут свой положительный результат. Кроме того, не надо забывать, что большой город сам по себе может быть крупным заказчиком. Сейчас мы совместно с другими департаментами формируем перечень потребностей городского хозяйства, чтобы затем заказывать необходимое преимущественно у наших же производителей, а не закупать аналоги откуда-то издалека. А вы прекрасно понимаете, что для большинства инноваций выход на рынок становится серьезным барьером. И мы, тем самым, способствуем его преодолению. И одновременно будем улучшать качество жизни горожан.

Тема качества жизни звучала на круглом столе еще несколько раз. И лучше всего ее связь с развитием экономики и «драйверами роста» сформулировал Валерий Эдвабник:

– Нам надо развивать среду, город в целом. И тогда проекты, которыми стоит гордиться, которые станут «драйверами», будут рождаться в этой среде сами.

Георгий Батухтин

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS