В свое время мы уже обращали внимание на странный парадокс глобальной энергетической стратегии: по мере роста частоты экстремальных погодных явлений (якобы связанного с глобальным потеплением) надежную систему тепловой и атомной генерации заменяют ветряками и солнечными панелями, очень чувствительными к воздействию природных стихий. Говоря по-простому, пытаясь влиять на климат, мы ставим систему энергоснабжения в зависимость от капризов погоды. Ранее мы приводили некоторые факты на этот счет. Долгое время их старались не выпячивать, дабы не зародить сомнений в отношении «зеленого» энергоперехода. Однако опыт эксплуатации объектов ВИЭ оказался не настолько вдохновляющим, чтобы на него не обратили внимания инвесторы, вкладывающие деньги в проекты возобновляемой энергетики. Отмечаемый в последние годы разгул стихий выявил хрупкость этих «зеленых» систем, за что приходится расплачиваться деньгами. И суммы здесь становятся не такими уж маленькими, чтобы ими можно было пренебречь. Именно поэтому информация о ненадежности ветряков и солнечных панелей начинает понемногу просачиваться на страницы информационных ресурсов. Так, совсем недавно прошло сообщение, что в США из-за града и других стихийных явлений страховые премии за солнечные установки резко подскочили, достигнув в некоторых случаях неподъемных 400 процентов.

Начиная с 2018 года разгул стихийных явлений, отмечаемых на территориях, где сконцентрировано большинство американских СЭС (северо-восток, Калифорния, Техас), побудил страховщиков ужесточить условия. Увеличение страховых премий сопровождалось требованием по вычету до 15% от лимита физического ущерба. Для инвесторов, вложившихся в такие проекты, неприятным моментом стало то, что покрытие страхового ущерба от града не превышало 40 миллионов долларов, независимо от изначальных капитальных затрат на реализацию проекта. По этой причине инвестировать в крупные проекты стоимостью выше 200 миллионов долларов стало весьма рискованно, поскольку потенциальный убыток может значительно превысить страховые выплаты.

Поскольку солнечные панели и ветряки находятся под открытым небом, они подвержены воздействию со стороны любых экстремальных погодных явлений, чего не скажешь о тепловых электростанциях, чье оборудование находится в закрытом помещении. Помимо этого, для солнечных и ветряных электростанций требуются огромные площади. Так, в свое время были произведены научные расчеты, по которым определяли энергетическую плотность источников электроэнергии для разных видов генерации. Во внимание принималось соотношение площади занимаемой территории к единице производимой электроэнергии. Чем меньше площадь, тем выше энергетическая плотность. Для АЭС данный показатель равен единице, для газовой ТЭС – 0,8, для угольной ТЭС – 1,4 единицы.  И совсем другой порядок цифр для ВИЭ. Для ветряной электростанции – не менее 35 единиц, для солнечной  электростанции - 100 единиц! Условно говоря, если под АЭС вы выделяете один га площади, то для СЭС соизмеримой установленной мощности вам придется отвести сто га! И все эти сто га будут подвергнуты разгулу стихий в случае ухудшения погоды.

Указанный момент почему-то не особо принимался во внимание во время недавнего бума ВИЭ. В этом плане весьма показательна история с американской солнечной энергетикой. С одной стороны, в США огромное количество пустынных территорий, где много солнца и очень мало растительности. Такие участки не особо пригодны для сельского хозяйства или для застройки, но благодаря обилию солнца они как будто «просились» под размещение солнечных модулей. В итоге они были куплены или сданы в аренду под реализацию соответствующих «зеленых» проектов, поддерживаемых государством. На первый взгляд, решение выглядит вполне здравым – использовать пустующие неплодородные земли для получения электроэнергии из даровых источников. Однако при этом не были учтены погодные риски, способные сделать такой проект убыточным и поставить инвестора на грань разорения.

Как выяснилось впоследствии, эти неосвоенные территории исторически подвержены воздействию природных стихий, где наибольшую опасность для СЭС представляет крупный град, способный повредить фотоэлектрические панели. Почему этот момент не был принят во внимание с самого начала? Объяснение оказалось до банальности простым: в этих фактически безлюдных местах некому было наблюдать за выпадением крупного града, и такие факты ускользнули от внимания метеорологов. То есть когда неосвоенные территории выдавались под солнечные электростанции, официальные лица даже не располагали историческими данными относительно градовых явлений в этих удаленных районах. Они попросту не регистрировались из-за ненадобности. Крупный град в тех местах мало кем наблюдался непосредственно, а разрушения не фиксировались в силу полного отсутствия какой-либо инфраструктуры.

И лишь после возведения СЭС оказалось, что эти объекты находятся в зоне серьезного риска, не учтенного ни инвесторами, ни страховыми компаниями по причине недостатка необходимой информации в архивах метеорологических служб. Эта информация начала пополняться лишь по мере освоения этих территорий. Например, в одном из округов Западного Техаса, где было возведено немалое количество крупных солнечных электростанций, в период с 2007 по 2022 год ежегодно отмечалось до 20 дней, когда прогнозировалась возможность выпадения сильного града. Отметим, что в США град классифицируется как «сильный», когда градины достигают размера от 25 мм в диаметре и выше.  Такие градины в состоянии повредить стандартную солнечную панель. При этом, как отмечают специалисты, атмосфера над Западным Техасом (где как раз расположен упомянутый округ) как никогда благоприятствует образованию сильного града во время сезона штормов. Теперь выясняется, что статистика по частоте подобных экстремальных явлений в этих местах была явно занижена или не была учтена в исторических базах данных. В реальности риск сильного града оказался в два-три раза выше, чем полагали страховщики и инвесторы.

К чему такая неправильная оценка рисков приводит на практике? В мае 2019 года в том же Западном Техасе сильный град уничтожил 400 тысяч (!) солнечных модулей, что составило 60% от общей величины данной СЭС. До этого момента электростанция проработала всего ОДИН ГОД. Ее восстановление обошлось в 70 миллионов долларов. Еще один пример. В июне 2023 года в западной части штата Небраска гигантские градины уничтожили 14 тысяч солнечных модулей СЭС Скоттсблафф, что составляло большую часть станции. Объект проработал всего четыре года из расчетного 25-летнего срока эксплуатации (как раз такой срок определяет окупаемость инвестиций). Станцию пришлось полностью перестраивать, что на практике всегда оказывается дороже, чем построить с нуля (поскольку в случае перестройки приходится производить дополнительную очистку площадки от груды осколков). В марте 2024 года сильный град уничтожил большую часть новенькой СЭС, построенной в 40 милях к северо-западу от Хьюстона. Станция даже не была доведена до полного завершения.

В настоящее время уже стало понятно, что в зоне высокого риска находятся все СЭС на обширной территории от Северной Дакоты до Техаса и от Колорадо до Индианы. Причем, град – не единственное опасное явление. Не меньший ущерб способен нанести торнадо. Так, осенью 2024 года торнадо, связанный с ураганом Мильтон, уничтожил большую часть солнечной электростанции в Сильвиан-Шорс, во Флориде. Объект не проработал и пяти лет.

Ветряки также подвержены атакам природных стихий. Особенно это касается офшорных ветряных электростанций, расположенных в море. К сегодняшнему дню уже 80% ветряных турбин, установленных в Северном море, требуют ремонта из-за повреждений, вызванных погодными условиями. К примеру, крупнейшая офшорная электростанция London Array, расположенная к востоку от Англии, потребовала масштабного ремонта всего через пять лет после начала эксплуатации. При этом эксперты отмечают, что офшорные ветряки, которые строятся у восточного побережья США, окажутся в еще более суровых условиях, чем ветряные турбины возле европейского побережья.

Прибрежные участки Восточного побережья США периодически пересекаются тропическими штормами и ураганами. Например, за последние 170 лет через прибрежные воды Нью-Джерси в среднем проходит не менее пяти штормов за десятилетие. Тем не менее, здесь планируют размещать новые ветряные системы в рамках реализации «зеленой» стратегии. Эксперты в этом случае просто разводят руками. Они напоминают, как в 2018 году ураган Мария прошел над Пуэрто-Рико, сорвав лопасти с многих ветряных турбин. Та же участь, судя по всему, постигнет офшорные электростанции Восточного побережья.

Как раз на этом фоне раздаются предупреждения со стороны борцов за климат о том, что с каждым годом экстремальных погодных явлений будет всё больше и больше. И те же люди, как ни странно, призывают в ускоренном порядке закрывать тепловые электростанции и заменять их ветряками и солнечными панелями. Подобная реакция на так называемую «климатическую угрозу» кажется нам несколько странной и парадоксальной. Остается только следить за дальнейшим развитием событий и учиться на чужих ошибках.

Константин Шабанов

Заместитель Председателя Правительства Дмитрий Чернышенко провёл первое в 2025 году заседание Комиссии по научно-технологическому развитию (НТР) России. На нем были рассмотрены проекты стратегий инженерных вузов.

Дмитрий Чернышенко напомнил, что с 2025 года началась реализация национальных проектов технологического лидерства. Президент Владимир Путин закрепил за Комиссией новые полномочия, в том числе по координации федеральных органов исполнительной власти при реализации новых нацпроектов технологического лидерства в части научной и кадровой составляющих, согласованию их паспортов.

В октябре прошлого года под руководством Председателя Правительства Михаила Мишустина прошла стратегическая сессия по развитию инженерных вузов и колледжей. По ее итогам было поручено разработать стратегии инженерных вузов, включенных в перечень университетов, обеспечивающих подготовку инженерных кадров и научных разработок для технологического лидерства, а также рассмотреть их на Комиссии по НТР.

«Президент Владимир Путин поставил национальную цель – технологическое лидерство. Разработка стратегий способствует обеспечению подготовки инженерных кадров и проведению научных разработок для достижения этой наццели.  Всего в этот перечень входит 38 университетов, стратегии двух из них уже утверждены. После учета замечаний Минпромторга, Российской академии наук и доработки стратегий, к началу марта они должны быть представлены в Правительство РФ», – подчеркнул Дмитрий Чернышенко.

Глава Минобрнауки Валерий Фальков отметил, что представленные стратегии инженерных университетов являются ядром их программ развития, в них сконцентрированы приоритеты для достижения конкретного результата.

На совещании также обсудили итоги работы Минобрнауки по формированию проектов стратегий, кандидатур главных конструкторов (ответственные за реализацию ключевых научно-технологических направлений) в этих вузах, а также перечни образовательных программ.

В заседании Комиссии по НТР приняли участиеМинистр здравоохранения Михаил Мурашко, начальник Управления Президента Российской Федерации по научно-образовательной политике Инна Биленкина, первый заместитель Министра промышленности и торговли Российской Федерации Василий Осьмаков, заместитель Министра финансов Российской Федерации Павел Кадочников, руководитель ФМБА России Вероника Скворцова, президент Российской академии наук Геннадий Красников, председатель координационного совета по делам молодежи в научной и образовательной сферах Совета при Президенте Российской Федерации по науке и образованию Никита Марченков.

Мы продолжаем цикл публикаций, посвященный 10-летию образования ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН. Безусловно, главный залог получения значимых научных результатов -  это люди, проводящие исследования, их талант и высочайшая квалификация. Но важно также обеспечить их необходимым инструментарием для работы. Поэтому в ИЦиГ СО РАН (и его филиалах) немало внимания уделяется обновлению приборной базы и развитию центров коллективного пользования.

В числе последних – SPF – виварий, открывшийся в 2010 году - большой научный комплекс с уникальным оборудованием, необычными животными, созданными методами генной инженерии и, конечно же, высококлассными специалистами, чья работа еще недавно стала бы сюжетом для научной фантастики. Аббревиатура «SPF» (SpecificPathogenFree) обозначает, что в виварии содержатся животные свободные от патогенов – микроорганизмов, способных вызвать какие-либо заболевания. Это целый мир, со своим климатом, правилами и распорядком дня, отделенный от окружающей среды надежными барьерами.

Создать такие условия – само по себе непростое дело. К тому же новосибирский SPF-виварий был одним из первых таких объектов в России и опыта решения таких задач у его создателей почти не было. Но они справились. Виварий представляет собой закрытое здание: окна без форточек, двери-шлюзы, избыточное давление – как барьер для попадания микроорганизмов с воздухом извне. Внутри здания выделена так называемая «чистая зона», где и содержатся животные. Она максимально изолирована от окружающего мира.

Эксперименты на лабораторных животных давно стали основным источником знаний о том, как устроен и работает организм человека. В наше время наиболее широко в таких экспериментах используют лабораторных мышей. Их геном на 95 % совпадает с нашим, а затраты на содержание и разведение ниже, чем у других млекопитающих, таких как, например, свиней или обезьян.

На сегодняшний день в мире существует около десятки тысяч разных генетических линий мышей. И число их постоянно растет. Для проведения разных исследований нужны различные генетические варианты мышей, с помощью которых можно, например, моделировать различные патологии человека – диабет, гипертонию, онкологические заболевания или короновирусную инфекцию (все новые вакцины тоже испытывают на мышах). Поначалу их создавали с помощью давно известных методов селекции, естественного и индуцированного мутагенеза. С внедрением современных методов генной инженерии этот процесс пошел намного интенсивнее.

Очень многие современные исследования требуют соблюдения того самого SPF-стандарта. Например, фармакологические компании работают только с животными «SPF-статуса», получить который можно только в соответствующем виварии.

«Если говорить о том, какой вклад эти центры вносят в развитие фундаментальных и прикладных исследований в области физиологии и биомедицины, то можно сказать, что только на базе Джексоновской лаборатории в США (а это крупнейшая мировая коллекция) выполнены работы 26 лауреатов Нобелевской премии. И все это сделано исключительно на мышах», - отметил руководитель Отдела генетических ресурсов лабораторных животных ИЦиГ СО РАН. профессор Михаил Мошкин.

Сегодня в мире работает около тридцати таких центров. Единственный в нашей стране центр, обладающий полным набором компетенций для накопления, разведения, создания генетических линий животных с последующим изучением их фенотипических животных - SPF – виварий ИЦИГ СО РАН.

Несколько лет назад коллектив вивария получил подтверждение соответствия нормам GLP - (англ. – GLP, good laboratory practice). Эти стандарты применяются при проведении неклинических испытаний объектов, содержащихся в лекарственных веществах, пестицидах, косметической продукции, ветеринарных препаратах и т.п. Цель – обеспечить согласованность и достоверность результатов при проведении исследований медицинской и экологической безопасности.

«Признание вивария как площадки, на которой исследования проводятся в соответствии со стандартами GLP успешно завершен, что ставит нас в один ряд с испытательными площадками ЕС и делает результаты, полученные в нашем Институте соответствующие требованиям, которые признаются Европейским медицинским агентством (ЕМА)», - рассказал заведующий ЦКП «SPF-виварий», к.б.н. Евгений Завьялов.

В настоящий момент в виварии содержится более сотни только генетических моделей лабораторных животных, созданных на базе трех линий – это мыши, крысы и хомяки, больше всего генетических моделей представлено на базе генотипа мышей. Животные поступают сюда из разных источников. В первую очередь это те животные, которые были созданы на базе ИЦиГ СО РАН.  Изначально такие линии содержатся и разводятся на территории обычного вивария, но после специальных процедур, избавляющих их от патогенов, они попадают в Центр генетических ресурсов.

Другой важный источник – питомники других аналогичных центров во всем мире, животные в специальных боксах прилетают в Новосибирск из США, Евросоюза, Азии.

Третий источник – создание новых моделей животных на месте с использованием технологий редактирования генома (когда им целенаправленно добавляют какие-то гены, или наоборот, выключают уже имеющиеся). Их еще называют трансгенными животными. Большую роль в их создании играют вспомогательные репродуктивные технологии, которые широко применяются сотрудниками SPF – вивария. Особенно при создании генетических моделей патологий человека для их исследований и испытаний современных лекарственных средств.

Сегодня в мире создано огромное число разных моделей лабораторных животных и ни один центр не смог бы содержать их единовременно, просто не хватило бы места. Поэтому очень многие модели хранятся в виде замороженных эмбрионов. Воспроизводство такого потомства, особенно линий гуманизированных мышей, чей генотип был искусственно изменен, часто становится непростой научной задачей. Ведь эти изменения могут сказываться и на особенностях развития, начиная с первых делений эмбриона.

Чтобы повысить эффективность этой работы недавно в Центре была установлена система визуализации LionHeart. Она позволяет вести непрерывное наблюдение за развитием эмбрионов на самых ранних стадиях развития, оценивать их потенциальную жизнеспособность и делать целенаправленный отбор качественных эмбрионов для хранения и размножения на основе этой оценки.

«Мы имеем все технологии, которые позволяют получать животных в наш Центр как в виде живых организмов, так и в виде замороженного эмбрионального материала. Далее, проходя через определенные процедуры эти эмбрионы размораживаются, подсаживаются суррогатным матерям… и уже рождаются в виде живых мышей. После чего они выращиваются на нашей площадке и дальше используются для различных исследований», - пояснил Евгений Завьялов.

Спектр научного оборудования ЦКП и компетенций его сотрудников постоянно расширяется, что позволяет проводить самую разнообразную и сложную исследовательскую работу. Причем, практически все установки и комплексы нацелены на изучение животных без прерывания их жизненного цикла, что сейчас является основным трендом и требованием в мировой науке.

Ученые Лаборатории оптики и динамики биологических систем Физического факультета НГУ и Кафедры органической химии Факультета естественных наук НГУ создали новую фоточувствительную молекулу, при распаде которой под воздействием ультрафиолетового излучения высвобождается адреналин без образования окисленной формы (адренохрома), оказывающего нейро- и кардиотоксическое действие. Ее применили для воздействия на рецепторы тромбоцитов с помощью света. Выяснилось, что высвобождение адреналина значительно усиливает активацию тромбоцитов.

Результаты исследования были опубликованы в январе этого года на сайте журнала Journal of Xenobiotics (Reducing the Formation of Toxic Byproducts During the Photochemical Release of Epinephrine – «Уменьшение образования токсичных побочных продуктов при фотохимическом высвобождении адреналина»). Исследование поддержано грантом РНФ № 23-75-10049 и ведется в рамках проекта «Исследование активации тромбоцитов под воздействием комбинированных стимулов с помощью оптически-опосредованного высвобождения лигандов».

— Идея управления живыми клетками с помощью света очень привлекательна для исследователей, потому что его можно точно сфокусировать на конкретном участке, включить в заданный момент и воздействовать на какой-либо светочувствительный рецептор. Проблема только в том, что далеко не у всех живых клеток есть такие рецепторы. К ним как раз и относятся тромбоциты. Нам было необходимо «заставить» их чувствовать свет через какие-либо сигнальные молекулы. Дело в том, что почти у всех клеток есть рецепторы, чувствительные к каким-то веществам. Разные клетки чувствуют разные сигнальные молекулы, и один из путей – это сделать искусственные соединения, которые поглощают свет, а после этого могут, распадаясь на составные части или каким-либо образом перестроив свою структуру, присоединяться к рецепторам. Тогда после воздействия света клетка начнет их «чувствовать». Именно таким образом и можно «заставить» клетку проявлять чувствительность к свету. Различные соединения данного действия ученые начали разрабатывать и применять к различным клеткам уже довольно давно – со второй половины прошлого века. В рамках нашей лаборатории на протяжении последних лет также ведется данная деятельность. Синтезом молекул занимаются наши коллеги-химики из лаборатории фотоактивируемых процессов НИОХ СО РАН, мы же изучаем их свойства и применяем для исследования различных клеток, в основном — тромбоцитов, — объяснил заведующий Лабораторией оптики и динамики биологических систем ФФ НГУ Александр Москаленский.

Классические фоточувствительные аналоги адреналина, разработанные в 90-х годах прошлого столетия, при воздействии света высвобождают адреналин, который в процессе окисления преобразуется в адренохром, обладающий токсичностью по отношению к живым клеткам. По этой причине использовать его как активатор чувствительности к свету у живых клеток нежелательно ввиду того, что данное вещество может запустить в них какие-либо другие нежелательные процессы или вовсе убить. Поэтому перед учеными стояла задача найти способ снизить образование адренохрома, но при этом не останавливая высвобождение адреналина. В результате выяснилось, что эту задачу позволяет решить простая модификация молекулы, а именно – введение карбаматного мостика из 4 атомов углерода и кислорода. Высвобождение адреналина в данном случает происходило по-прежнему, а величина его перехода в окисленную форму значительно снизилась.

— Мы сравнили две линии молекул — классическую и модифицированную. Удивительно, но в то время, как классическое соединение приводило к образованию адренохрома, его аналог с карбаматным мостиком не вызывал этого побочного продукта, что приводило к чистому высвобождению активного вещества, то есть адреналина. Воздействие светом на оба соединения проводили в идентичных условиях, затем продукты, полученные посредством фотолиза, анализировали с использованием методов ультрафиолетовой спектроскопии, хроматографии и ядерного магнитного резонанса. Впоследствии мы оценили новое соединение с помощью анализа активации тромбоцитов in vitro. Результаты показали, что высвобождение адреналина значительно усиливает активацию тромбоцитов, что делает его ценным инструментом для углубленных исследований клеточного сигналинга, — рассказал Александр Москаленский.

Ввиду того, что УФ-излучение не проходит внутрь организма, применять модифицированные молекулы фоточувствительного аналога адреналина внутри организма не представляется возможным. Поэтому ученые планируют использовать их для исследований активации тромбоцитов в пробирке, а именно — в образцах крови. С их помощью можно будет разрабатывать новые методики анализа и получать новую информацию о процессе активации тромбоцитов.

Данный метод позволит исследователям получать более точные данные о влиянии на активацию тромбоцитов именно адреналина. Это важно потому, что тромбоциты очень чувствительны к механическим воздействиям, к потокам жидкости, и к прочим видам воздействия, которые могут повлиять на результаты таких исследований.

В настоящее время у научных сотрудников лаборатории в разработке находится следующая молекула — фоточувствительный аналог адреналина на основе красителя BODIPY, которая будет активироваться светом в зеленой области спектра, также у них есть понимание того, как модифицировать молекулы, которые могли бы активироваться в красной области спектра.

Мы уже неоднократно поднимали тему экологического домостроения, которую давно уже и весьма активно продвигают ученые из новосибирского Академгородка. Странно, что в самом Академгородке она еще не получила должного развития. Поэтому неудивительно, что опытные образцы таких домов построены в других регионах (например, в Иркутской области), где у проекта «Экодом» даже появились сторонники из числа местной администрации (включая руководителей образовательных учреждений).

Отметим, что на технологию экодома наши разработчики уже получили патент. То есть строительство таких домов имеет теперь научно-техническое обоснование, что закреплено соответствующим документом. И как сказал руководитель проекта «Экодом», сотрудник Института теплофизики СО РАН Игорь Огородников, теперь на очереди – получение патента на строительство экологических поселений. Этап научно-исследовательских работ, по его словам, давно уже пройден. «Мы провели не один десяток научно-практических конференций, в том числе – в стенах Института теплофизики, чтобы скомпоновать весь набор необходимых компетенций для экологического домостроения. И нам это удалось», - пояснил ученый.

В настоящее время перед разработчиками стоит задача осуществить завершение очень важного этапа в работе над Экодомом – этапа опытно-конструкторских работ. Это уже – «чистая» практика, где необходимо подробное решение инженерного блока, особенно по части оборудования. Как мы знаем, Экодом имеет определенное техническое оснащение, связанное, прежде всего, с решением вопросов энергоэффективности. Планки здесь выставлены очень высоко – даже выше официально утвержденных нормативов. Экодом мыслится как жилье будущего с минимальным «углеродным» следом. Физические затраты на отопление здесь должны быть как минимум в восемь раз ниже, чем в «нормальном» капитальном жилище. Условно говоря, если в обычном доме с минимально допустимым уровнем теплозащиты вы сжигаете за сезон шесть тонн угля, то в случае Экодома соизмеримой площади вы будете тратить примерно полтонны. Такие показатели достигаются не только высоким уровнем теплозащиты, но также использованием энергосберегающего оборудования - солнечных коллекторов и систем аккумуляции тепла (о чем мы подробно рассказывали в другом месте). По словам Игоря Огородникова, строительно-технологические аспекты возведения Экодома уже давно проработаны и не представляют чего-то особенного, а тем более – чего-то сложного, что было бы непосильно для отечественных строительных компаний.   В «народном», экономичном варианте для несущих и ограждающих конструкций предлагается использовать ячеистые бетоны. Этот материал у нас хорошо известен и не вызывает отторжения у потребителей. Также возможно применение многослойных конструкций с эффективным утеплением (по принципу «канадских» домов). Правда, замечает ученый, пористые материалы, несмотря на высокие теплоизоляционные характеристики, не дают высокой тепловой инерции. Для Экодома ее желательно повысить, чтобы добиться более высокого уровня комфорта. На этот счет есть простой и проверенный способ – применение прослойки из парафина толщиной 4 – 5 мм. Это позволяет увеличить тепловую инерцию в разы.

Впрочем, различные варианты теплозащиты – это всего лишь необходимый минимум, и в нем нет ничего особо сложного. Такие варианты могут применяться и для «нормального» жилища. Главная «фишка» конструктива Экодома, как мы уже неоднократно сообщали, – это использование для обогрева возобновляемых источников энергии в едином комплексе с аккумуляцией тепла. В данном случае речь идет о солнечной энергии. Именно этот, фактически даровой источник энергии – при грамотном использовании – позволяет добиться высокой экономии традиционных топливных ресурсов. Конструкция, разумеется, усложняется, но и в ней нет ничего особо сложного, чего нельзя было бы применить в массовом строительстве.

По словам Игоря Огородникова, на российском рынке сегодня представлены практически все элементы инженерной системы Экодома. Многие из них производятся у нас же. То есть, при желании вы всё это можете купить, включая солнечные коллекторы и устройства для аккумуляции тепла. Кстати, в качестве таких аккумуляторов можно использовать водогрейные колонки. Разница только в том, что здесь они будут нагреваться за счет солнечной энергии. Одним словом, ничего принципиально нового производить не придется. Проблема упирается в систематизацию этих элементов, в сведение их воедино применительно к конкретному проекту Экодома. Такого готового инженерного блока пока еще нет, и над этим пунктом сейчас как раз и работают наши ученые. По большому счету, предстоит выработать техническое задание для производителей, чтобы скорректировать параметры инженерного оборудования как раз под Экодом. Но для этого необходимо позаботиться о том, чтобы все технические задания были защищены соответствующими патентами.

Этот момент имеет принципиальное значение для строителей, объясняет Игорь Огородников. Ни одна строительная компания не возьмется за возведение таких домов, если инженерный блок не будет проработан под каждый проект. Стихийная «сборка» элементов оборудования для профессионалов непригодна. Хотя бы только потому, что отнимает много времени, а такое затягивание сроков совершенно невыгодно бизнесу. Именно по этой причине строительные компании откладывают поточное строительство экодомов. По-хорошему, работу по расчету оборудования должны осуществлять бюджетные научно-исследовательские организации и соответствующие центры. К примеру, знаменитые канадские дома вошли в тираж только благодаря тому, что их разработка осуществлялась за государственный счет, где были учтены все детали – вплоть до отдельного гвоздя. Всё это было научно обосновано и подкреплено экспериментально. Скажем, каждый отопительный агрегат приспосабливался к конкретному проекту. Над всей «инженеркой» канадского дома трудилась не одна научная организация в течение многих лет. Отсюда – практический результат.

У нас, к сожалению, такая работа ведется за счет творческого энтузиазма ученых. Но на одном энтузиазме далеко не уедешь, поскольку любая научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа требует немалых затрат. Экодом в этом плане – не исключение. Несколько лет тому назад у нас еще были надежды подключить к этому делу научные организации Академгородка путем создание на территории Института теплофизики СО РАН специального научно-исследовательского Центра энергоэффективных технологий. Разговоров было много, и в 2015 году тогдашнему Председателю СО РАН даже удалось подписать соглашение с мэрией Новосибирска о сотрудничестве. Но как обнаружилось позднее, муниципальные руководители использовали такие контакты с учеными Академгородка исключительно ради «пиара». С тех пор инициаторы проекта «Экодом» уже не питают никаких иллюзий на этот счет, и продолжают работу в рамках имеющихся у них возможностей. Проект продвигается, но не так быстро, как бы хотелось.  

Как мы уже сказали выше, в ближайшее время наши разработчики намерены получить патент на создание экопоселений. Здесь на первый план выходит еще одна принципиально важная задача – оборот органики через организацию системы замкнутого цикла. Отличительная особенность экопоселения – это так называемый положительный экологический след. Вокруг экопоселений не вырастает мусорных свалок. Наоборот, все отходы превращаются в ценный продукт. Прежде всего, речь идет об органике, которая становится средством восстановления деградировавших почв. Как мы уже сообщали ранее, такие эксперименты были проведены нашими учеными на острове Ольхон в рамках Президентской программы по борьбе за спасение озера Байкал от органических стоков.

Таким образом, в рамках экопоселения применительно к жилищу решается еще одна важная техническая задача – ускоренная переработка органических отходов. Это может быть либо вермикомпостирование в целях получения высокопитательного субстрата для выращивания растений, либо ферментация с выделением биогаза. Конкретные технологии могут быть разные. И в этом случае инженерный блок Экодома оснащается дополнительным оборудованием для указанной переработки органических отходов. Примерно так, по мысли наших разработчиков, должны выглядеть дома и поселения будущего, когда осуществится переход к Шестому технологическому укладу.

Пока еще эти мысли не овладели, что называется, сознанием масс. Нередко приходится слышать, будто указанные инженерные системы, связанные с переработкой органики, являются очередной забавой ученых, оторванных-де от экономических реалий. Однако на самом деле реалии складываются так, что игнорировать вопросы экологии в скором времени станет невозможно. Негативные процессы в любом случае будут оказывать давление на человека, требуя от него «скорректировать» свой образ жизни.

Сейчас перед нами открываются два варианта такой «корректировки». Один вариант предлагают западные страны, где начинает набирать силу путь простых, но радикальных решений. Здесь на первое место выходят запреты и ограничения, когда вам банально урезают «паек», обосновывая это необходимостью снижения «углеродного следа» или чего-то подобного в том же духе. Второй вариант – это путь оптимальных, но в то же время сложных решений, требующих знаний, компетенций и даже простого здравого смысла. Создание экопоселений – это как раз такой путь, над чем сейчас и работают наши ученые.

Насколько он будет успешен, время покажет. Хотя уже сейчас невозможно сомневаться в том, что только на этом пути тема экологии избежит тех нелепых политических спекуляций и агрессивного фанатизма, которые возобладали на Западе. Тем самым наша страна могла бы продемонстрировать миру как раз здоровый вариант решения экологических проблем. Но для этого крайне необходимо, чтобы эти здоровые идеи в ближайшее время стали знакомы и понятны широкой российской общественности.

Олег Носков

14 февраля 2025 г. в ИЦиГ СО РАН пройдут мероприятия, посвященные Дню российской науки.

Серия мини-лекций и экскурсий в ИЦиГ «Калейдоскоп научных открытий»:

Добро пожаловать в захватывающее путешествие по миру нейросетей, генома растений и других исследований в биологии! Словно через волшебный калейдоскоп мы будем открывать новые горизонты, например, как с помощью генетических технологий сохранить урожай или ученым с помощью искусственного интеллекта изучать и анализировать сложные биологические процессы. На экскурсии в лаборатории ИЦиГ вы узнаете, как ученые используют электронный микроскоп в научных исследованиях, а в Музее истории генетики в Сибири мы расскажем о первых научных работах с применением световой и электронной микроскопии, а также о руководителях цитогенетического направления института.

Программа:

15:00 — 16:00 Серия мини-лекций молодых учёных ИЦиГ СО РАН

16:15 — 17:00 Экскурсия в ЦКП микроскопии (группа №1)

16:30 — 17:30 Лекция об истории ИЦиГ с мастер-классом (группа №2)

Правила посещения: необходима предварительная запись, участие в мероприятиях могут принять граждане Российской Федерации, достигшие 14 лет. С собой необходимо иметь паспорт.

Запись в группы по телефону: 8 (903) 901 62 74

То, о чем мы уже писали и о чем с самого начала предупреждали наши ученые, стало все чаще и чаще выплескиваться на страницы мировых СМИ. А именно: переход на «чистую» энергию испытывает серьезные трудности, о которых не принято было говорить лет шесть-семь тому назад (в разгар «зеленого» бума). Подводя итоги прошедшего года, эксперты еще раз убедились в том, что оптимистические ожидания прошлых лет были явно завышены, и уже нет никакого смысла замалчивать данное обстоятельство. В то же время, дабы не испортить себе репутации, им приходится делать ссылки на некие «непредвиденные» (якобы) факторы, очень сильно влияющие на общую ситуацию в энергетической сфере.

Одним таким фактором, как мы уже знаем, явилась «российская агрессия» против Украины, будто бы подхлестнувшая цены на углеводороды. В итоге это спровоцировало энергетический кризис, из-за чего во многих странах произошел сбой поступательного перехода на возобновляемые источники энергии. Данный нарратив, циркулирующий в западных СМИ (а равно и в речах западных политиков и экспертов) мы уже разбирали неоднократно, поэтому останавливаться на нем не будем.

Поговорим о других «неожиданностях», якобы мешающих реализации благих планов спасителей планеты от глобального потепления. Совсем недавно американские эксперты констатировали непредвиденный всплеск спроса на электроэнергию, что также спутало все карты и поставило под угрозу переход к «зеленой» экономике. Спрос оказался «непредвиденным» по той причине, что долгое время он оставался стабильным. Этому во многом способствовала государственная политика, направленная на энергосбережение и повышение энергоэффективности (такую же политику, отметим, с определенных пор пытаются проводить и в нашей стране). Благодаря более рациональному расходованию электроэнергии потребление в целом не увеличивалось, несмотря на то, что в быту люди использовали больше электроприборов, чем ранее.

Но тут неожиданно произошел всплеск спроса на электричество, напрямую связанный с «цифровизацией» экономики. Главными виновниками такого всплеска стали центры обработки данных с применением технологий искусственного интеллекта. Эксперты отмечают, что благодаря искусственному интеллекту центры обработки данных растут теперь по всей стране как грибы после дождя, что может иметь негативные последствия для климата. Как мы уже писали ранее, каждый такой центр (которых в США уже более полусотни) необычайно «прожорлив» по части электричества. Поэтому компании, предоставляющие соответствующие услуги по обработке данных, очень сильно стимулируют спрос на электроэнергию, стоя в очереди крупных потребителей и выстраивая свои планы в соответствии с планами генерирующих компаний.

Со своей стороны, генерирующие компании, учитывая указанный спрос (а там, где есть спрос, неизбежно возникает и предложение, поскольку таковы законы рынка), вынуждены отказаться от планов по сокращению «грязных» угольных мощностей. Мало того, у них появляются планы относительно возведения новых ТЭС, ориентированных на ископаемое топливо (включая уголь). Именно таким путем, как оказалось, быстрее и проще всего насытить спрос на надежные и стабильные поставки электроэнергии. То есть эксперты прямо указывают на то, что проблема решается не через создание солнечных и ветряных электростанций, а через создание ТЭС. Фактор надежности и бесперебойности поставок ставится здесь во главу угла, что сильно смущает апологетов ВИЭ.

Такой подход к решению проблемы никак не вписывался в целевые показатели «зеленого курса». В середине прошлого года борцы за энергетический переход забили тревогу, поскольку (как они считали) ориентация на рост - без оглядки на выбранные средства - угрожает сорвать планы по построению «зеленой» экономики. И речь шла не только о США. Согласно полученным на тот момент данным, в некоторых странах (включая Саудовскую Аравию, Ирландию и Малайзию) необходимая для работы будущих ЦОД энергия уже превышает совокупные мощности «зеленых» источников. Иначе говоря, реализация программ в области «цифровизации» неизбежно предполагает строительство новых ТЭС. В качестве альтернативы (конкретно – в США) рассматриваются еще и атомные электростанции (что также омрачает сознание сторонников ВИЭ).

Причем, надо понимать, что отрасль столкнулась с очень серьезным ростом спроса. Так, согласно официальным оценкам, в Швеции он может удвоиться в течение последующих десяти лет и еще раз удвоиться к 2040 году. В Великобритании ИИ будет «сжирать» на 500% энергии больше в течение текущего десятилетия. В США к 2030 году центры обработки данных будут поглощать не менее восьми процентов произведенной электроэнергии (в сравнении с нынешними тремя процентами). Эксперты считают такой рост беспрецедентным и уверяют, что отрасль не была к нему готова. То есть нам пытаются истолковать эту ситуацию как «черного лебедя», внезапно (и будто бы неожиданно для всех) нарушившего-де запланированный отказ от ископаемого топлива.

Однако насколько уместно ссылаться здесь на «черных лебедей»? Напомним в этой связи, что спрос на электричество дополнительно подталкивается вполне запланированной электрификацией автомобильного транспорта и систем отопления. О переходе на электромобили трубили на каждом углу. Планы на этот счет были громадными. В США наиболее «экологически сознательные» губернаторы старались бежать впереди паровоза, пропагандируя массовый отказ от ДВС (включая и грузовой транспорт). Показательно, что в Калифорнии (самом «продвинутом» штате в плане реализации климатической политики) ситуацию довели до полного абсурда, когда во избежание критических пиковых нагрузок призвали владельцев электромобилей отказаться от подзарядок в дневное время. Тем не менее, это не помешало руководству штата планомерно расширять парк электромобилей и строить новые зарядные станции.

Столь же двусмысленно выглядели инициативы по электрификации систем отопления, когда газовым котлам стали противопоставлять тепловые насосы в качестве «зеленого» оборудования. В ЕС шли этим путем планомерно, вводя запреты на установку газовых котлов в новых домах. Правда, население встретило эти инициативы без особого энтузиазма. Особенно это касается Германии, где министр Роберт Хабек, отвечающий за экономику, вынужден был пересмотреть планы по запрету газовых котлов, по ходу упрекнув соотечественников в недостаточной экологической сознательности. Параллельно, напомним, в США вели борьбу с газовыми плитами ради электрических импульсных панелей.

И вот теперь эксперты, пытаясь объяснить нам проблемы с замедлением «зеленого» энергоперехода, ссылаются на совершенно «непредвиденный» скачок спроса на электроэнергию, из-за чего, дескать, замедляется отказ от ископаемого топлива. Хотя совершенно очевидно, что в данном случае мы имеем дело с неуклюжей попыткой оправдать несбывшиеся прогнозы. Если инициаторы «зеленого курса» и в самом деле не предвидели рост спроса на электричество вследствие электрификации автомобильного транспорта, систем отопления и строительства ЦОДов, то их компетентность в роли экспертов придется поставить под сомнение. Можно ли, в таком случае, и дальше довеять прогнозам людей, ратующих за «зеленый» энергопереход, если они допустили оплошность при оценке вещей, понятных даже неспециалисту?

Вопрос, в данном случае, совсем не риторический. В этом нас убеждает история с зеленым водородом, о котором с таким воодушевлением говорили еще не так давно. Напомним, что мы неоднократно освещали эту тему, приводя на этот счет скептические высказывания ученых СО РАН, хорошо разбирающихся в водородной тематике. Мало того, мы даже приводили мнение Илона Маска, назвавшего тему зеленого водорода «бредовой идеей». И вот в декабре прошлого года появились публикации, где прямо сообщается, что надежды на зеленый водород начинают рушится ввиду сильного ослабления интереса со стороны инвесторов к таким проектам. Выяснилось (наконец-то!), что такое производство не может быть рентабельным из-за высокой дороговизны конечного продукта. Дороговизна, в свою очередь (и о чем предупреждал тот же Илон Маск) продиктована очень высокими энергетическими издержками. Как признался один «независимый» аналитик, затраты на водородные проекты прошли-де «проверку реальностью». Может показаться, что без этой «проверки» изначально никто ничего не понимал. Но, как мы сказали, это далеко не так. С зеленым водородом всё было понятно с самого начала.

Стоит ожидать, что недалек тот день, когда «проверку реальностью» пройдут и другие «зеленые» технологии. В принципе, это происходит уже сейчас. Правда, немногие пока еще решаются сказать об этом прямо.

Константин Шабанов

Случается, что археологические экспедиции обнаруживают схожие предметы материальной культуры древних людей на значительном расстоянии друг от друга. И это позволяет ученым узнавать больше о культурных связях, обмене технологиями и логистике людей ушедших эпох. Ранее, мы уже рассказывали об этом на примере котлов и зеркал. Сегодня поговорим об орудиях не бронзового, а каменного века – «топорах с ушками» с одним из авторов статьи, посвященной этим находкам, ведущим научным сотрудником Института археологии и этнографии СО РАН, доктором исторических наук Андреем Павловичем Бородовским.

– Расскажите, о каких топорах идет речь?

– Мы говорим о каменных артефактах, имеющих схожую форму, которые находили в самых разных частях Сибири, в основном на территории Байкала, Приангарья, но эпизодически они встречаются в других частях Сибири, от Якутии до Нижней Оби.  Их общая датировка может колебаться от эпохи позднего каменного века до неолита и даже эпохи раннего металла.

Орудия такого типа находили достаточно давно, но у них не было единого названия, в литературе встречались такие наименования, как «топор с ушками», «массивное тесло», «мотыга с цапфами» и так далее. Связано это было с тем, что их анализ и классификация проводились только на данных морфологии, иначе говоря, внешнего облика. И каждый исследователь описывал их по-своему.

Первый экспериментально-трассологический анализ группы таких находок был произведен только в 1986 году моим коллегой по институту и одним из соавторов статьи Павлом Волковым. Было обнаружено, что на их поверхности есть следы взаимодействия не с деревом (что было бы логично для топора), а со льдом. И возникла версия, что это на самом деле не топор, а часть пешни для прорубания льда при зимней рыбалке.

Первая серьезная попытка создать классификацию таких топоров «с ушками» была предпринята Алексеем Павловичем Окладниковым, он выделил несколько типов, которые соотносил с определенным материалом. Но эту работу нельзя назвать завершенной, потому что остаются открытыми несколько важных вопросов: география находок явно требует доработки, нет четкого понимания, где зародилась эта технология, как распространялась и видоизменялась с течением времени, где и когда она достигла своего финала. Также необходимо глубже изучить связь материала с морфологией изделий, местный это был материал или принесенный. В общем, работы предстоит еще много и одним из шагов на этом пути стало наше исследование, результаты которого были опубликованы в ежегоднике «Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий».

– Что это было за исследование?

– Мы изучили два топора, найденных на значительном расстоянии друг от друга. Один еще в начале 1970-х годов обнаружил Валерий Петрович Куковский на реке Суенга возле села Егорьевского Маслянинского района нашей области. Это самая юго-западная находка подобных предметов на сегодня. Второй относится к числу находок, сделанных возле Байкала. Мы сравнили материал, из которого были сделаны оба артефакта и обнаружили существенные различия между ними. В целом, такой материаловедческий анализ объектов из центра их распространения (Байкал) и периферии (Салаир) важен для установления в дальнейшем источников происхождения сырья и логистики его перемещения.

– Кто, помимо Вас, принимал участие в этой работе?

– Идея исследования и атрибуция предмета были моими, Павел Волков сделал трассологию, а Роман Давыдов определил состав материала, из которого были изготовлены топоры.

– Возвращаясь к изучению топоров «с ушками» в целом, в какой из перечисленных Вами выше задач, археологам удалось продвинуться дальше всего?

– На самом деле, хорошее продвижение есть по всем направлениям. В частности, установлено, что изготавливали их из самого разнообразного материала. А расстояние между Прибайкальем и Салаиром вполне соответствует тем маршрутам распространения каменного сырья, что были зафиксированы в эпоху каменного века. Сейчас надо уточнить датировку и функциональное предназначение салаирской находки, чем мы и планируем заняться.

Интрига заключается в том, что эти «топоры», как я уже сказал, являются лезвием пешни для зимней рыбалки с использованием сетей. И неудивительно, что их находили преимущественно возле больших рек и озер. Но на Салаире нет больших рек. И можно предположить, что это орудие использовалось и для других целей. Более того, такой топор является очень нетипичным для данных мест. И, скорее всего, он говорит нам либо об определенных связях, или даже какой-то миграции людей с территории Восточной Сибири на юго-запад. Кстати, такой культурный импульс, влияние обитателей Восточной Сибири на ее Западную часть, прослеживается, начиная с неолита. Но, по косвенным признакам, этот топор можно отнести к несколько более поздней эпохе. Скорее всего он может быть синхронизирован с поздне-глазковской археологической культурой.

– У Вас есть какие-то предположения по поводу функциональной принадлежности салаирского топора?

– Есть версия, и я намерен заняться ее обоснованием. Предполагаю, что эти топоры на Салаире использовались как пешни не для рыбалки, а в древнем золотодобывающем промысле. Это очень интересная задача и сейчас у нас появляется целый ряд данных, которые позволяют обозначить эту тему и работать над следующей статьей. И ответить на вопрос, а когда, собственно, началась добыча золота на Салаире, в 30-е годы XIX века (как это принято считать сейчас) или эпизодические попытки заготовки этого металла были в глубокой древности.

Сергей Исаев

Одна из основных проблем при выращивании картофеля — насекомые-вредители, в частности колорадский картофельный жук. Его личинки и взрослые особи могут полностью съесть вегетативную массу растений, что приведет к потере до 75 % урожая. Ученые из Института систематики и экологии животных СО РАН — в поисках брешей в защитных системах насекомых и эффективного способа борьбы с этим вредителем с помощью бактерий Bacillus thuringiensis. Статья об этом опубликована в международном журнале PeerJ.

В общем биологическом явлении иммунитета лежит функция сохранения внутренней генетической однородности организмов. Однако степень проявления иммунных реакций у разных организмов различается. Условно выделяют врожденный и приобретенный (адаптивный) иммунитет. Адаптивный иммунитет высоко развит у позвоночных животных и отсутствует у беспозвоночных. Адаптивные реакции иммунитета зачастую узкоспецифичны, поскольку направлены на формирование антител против определенных чужеродных молекул (антигенов) в условиях белок-белкового взаимодействия.

«Иммунная система беспозвоночных не обладает адаптивным иммунитетом, но имеет эффективную врожденную иммунную систему. Как и у позвоночных животных, иммунный ответ беспозвоночных условно можно разделить на клеточный и гуморальный. Активация иммунного ответа у беспозвоночных происходит при распознавании патогена определенной группой молекул. Триггерами иммунного ответа в этом случае могут выступать компоненты клеточных стенок микроорганизмов: полисахариды, липотейхоевые кислоты, бета-глюканы и другие. При активации иммунного ответа у беспозвоночных животных запускается сложная цепочка иммунных реакций для устранения патогенов, которая сопровождается каскадом ферментативных и неферментативных реакций. Они выступают своеобразным огнетушителем инфекционного процесса», — рассказывает директор ИСиЭЖ СО РАН член-корреспондент РАН Виктор Вячеславович Глупов.

Для проведения исследований использовали хорошо изученные патогенные для насекомых бактерии Bacillus thuringiensis. Они составляют основу большинства биопрепаратов для защиты сельскохозяйственных культур от насекомых-вредителей. При их попадании в организм личинок колорадского жука происходят различные нарушения функций кишечника. Его клетки разрушаются за счет токсина, а после не могут восстановиться.

Ученые проводят исследования на природных популяциях личинок колорадского жука, собранных в поле. Для этого они моделируют инфекционный процесс, скармливая личинкам бактерии, и оценивают физиологические и биохимические показатели иммунитета колорадского жука.

«В обсуждаемой работе наблюдали изменения активности антиоксидантной системы и системы детоксикации в разных тканях организма личинок жуков при скармливании инактивированных или активных бактерий. Мы предполагаем, что у личинок жуков происходит системный иммунный ответ, наблюдаемый после распознавания патогена как эпителиальными клетками кишечника, так и микробиотой кишечника», — прокомментировала заведующая лабораторией патологии насекомых ИСиЭЖ СО РАН кандидат биологических наук Наталья Анатольевна Крюкова.

Ученые предполагают, что эти процессы приводят к синтезу различных биологически активных веществ, которые способны активировать иммунитет без разрушения тканей. Введение нейтрализованных бактерий позволило показать, что при попадании погибших бактериальных клеток в организм колорадского жука гибели особей не происходит.

«Иммунные реакции активируются, так как организм распознал патоген, начал паниковать и готовиться к предотвращению развития инфекции. Это было похоже на то, что мы обычно наблюдаем во время классического развития бактериальной инфекции у личинок жуков», — отметила старший научный сотрудник лаборатории патологии насекомых ИСиЭЖ СО РАН кандидат биологических наук Ольга Викторовна Поленогова.

Виктор Глупов дополнил: «В этом случае активация иммунитета у личинок погибшими клетками бактерий может иметь грубую аналогию с вакцинами. То есть, по сути, это может приводить у насекомых к процессам, схожим с иммунным праймингом (адаптивным иммунным ответом позвоночных на внедрение антигена). Иными словами, если произошла “вакцинация” бактериями личинок в младших возрастах, то прожорливые личинки в старших возрастах и взрослые особи будут более устойчивы к действию активных бактерий. Это выступает экологическим механизмом адаптации к условиям среды».

Подобная «вакцинация» личинок может происходить в поле. Bacillus thuringiensis — это почвенные бактерии и обнаруживаются повсеместно. Клетки живых микроорганизмов могут погибать естественным образом при воздействии солнечного света или под влиянием различных биологически активных веществ, выделяемых другими микроорганизмами. Кроме того, подобные процессы могут происходить при использовании биопрепаратов с истекшим сроком годности и большим количеством погибших микробных клеток (препараты имеют короткий срок хранения).

Воздействие патогенов на организм насекомых, в том числе и на колорадского жука, приводит к сдвигам структуры бактериального сообщества кишечника. Когда микробиота взаимодействует с патогеном, происходит выброс различных метаболитов (продуктов жизнедеятельности микробиоты). Биологически активные вещества приводят к появлению устойчивых микроорганизмов. Поскольку у них могут меняться вирулентные свойства, сами бактерии микробиоты могут становиться патогенными для хозяина.

«У нас есть ряд исследований про сочетание Bacillus thuringiensis с собственной микробиотой колорадского жука. Микробиота может усиливать действие Bacillus thuringiensis, препарата, поэтому для него можно будет использовать меньшее количество бактерий, но они подействуют столь же эффективно. Препарат на этой основе в теории сможет успешно применяться против вредителя, но будет безопасен для других насекомых. Такой подход является перспективным в разработке новых биопрепаратов для контроля численности насекомых», — рассказала Ольга Поленогова.

В будущем ученые планируют провести транскриптомный анализ: узнать, как клетки, ткани и органы колорадского жука реагируют на инактивированные бактерии. Тогда можно будет более точно сказать, какие реакции наблюдаются у насекомых при питании или при попадании этих клеток бактерий, и появятся дополнительные пути, чтобы повысить их эффективность.

«Когда понятен механизм действия чего-либо, можно узнать и слабые точки, где нужно приложить больше усилий. Только с помощью таких фундаментальных исследований можно обнаружить бреши в защитных системах насекомых», — поделилась Наталья Крюкова.
Работа поддержана грантом РНФ.

Ирина Баранова

Ученые Института цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ СО РАН) первыми в мире сумели получить потомство мышей из эмбрионов, замороженных в период приостановки его развития - диапаузы, сообщает пресс-служба ИЦиГ СО РАН.

"Эту стадию эмбрионального развития проходят многие млекопитающие. И полученный результат имеет существенное значение для использования современных репродуктивных технологий в деле сохранения редких и исчезающих видов животных", - говорится в сообщении.

Эмбрионы хранились в криохранилище ИЦиГ СО РАН. Сейчас ученые института планируют отработать технологию по получения потомства из эмбрионов, замороженных в период приостановки его развития (диапаузы) на более крупных животных, чем мыши, сообщил заведующий сектором криоконсервации и репродуктивных технологий ИЦиГ СО РАН Сергей Амстиславский.

"Как один из вариантов - попробовать на норке на ферме, это будет несколько сложнее", - сказал он.

Ученый отметил, что в природе диапауза встречается у самых разных видов, в том числе примерно у 130 видов млекопитающих, включая таких крупных, как медведи, у многих видов семейства куньих, и методика может пригодиться для сохранения исчезающих видов.

"Та же самая панда - но это китайский вариант. У панды диапауза - 3,5 месяца", - сказал он.

Человек на диапаузу не запрограммирован, подчеркнул ученый.

В период диапаузы эмбрион находится на ранней стадии развития, до прикрепления к матке - у мыши это 140 клеток; определенное время все процессы в нем идут крайне медленно, стадия может иметь разную длительность - от 10 дней у мышей до 9 месяцев у горностая, 10 месяцев у барсука и т.д.

При этом, отметил Амстиславский, у некоторых животных диапаузу можно индуцировать: в 2012 году эмбрион овцы пересадили в мышь, находившуюся в состоянии диапаузы, и эмбрион тоже впал в это состояние, хотя в норме у овец его нет. "А потом его пересадили обратно в овцу и родились овечки", - добавил он.

Что касается мышей, то выведенные из замороженных бластоцистов мыши уже дали жизнеспособное потомство, причем самцов родилось вдвое больше, чем самок, детеныши появились из 15% эмбрионов, сказал Амстиславский.

Для экспериментов использовались лабораторные мыши без каких-либо мутаций, которые обычно используются для контрольных групп. При размораживании применялся специальный препарат, активирующий метаболизм эмбрионов при разморозке, отметил ученый.

По его словам, первые опыты по заморозке эмбрионов проводились в 1972 году, и методика криоконсервации доказала свою надежность.