Пленарный доклад доктора медицинских наук, сотрудника НИИ онкологии имени Н.Н. Петрова (Санкт-Петербург) Владимира Анисимова вызвал нешуточное оживление у участников прошедшей в Академгородке Десятой Международной мультиконференции «Биоинформатика и системная биология».

В самом начале докладчик обратил внимание на то, что по поводу причин онкологических заболеваний до сих пор ведутся дискуссии. В частности, онкологию нередко тесно увязывают с процессами старения организма. И на первый взгляд, такая связь кажется логичной, особенно если учесть, что проблема рака из поколения в поколение становится всё более актуальной в развитых странах, где, как известно, постоянно увеличивается средний возраст населения. Если раньше процентное соотношение между детьми и стариками было в пользу детей, и общество напоминало устойчивую пирамиду, то теперь это соотношение перешло в пользу стариков. И общество напоминает перевернутую пирамиду, рискующую, образно говоря, рухнуть.

Владимир Анисимов обратил внимание на это обстоятельство: «Мы живем дольше, но не живем веселее». И наше «веселье», как не трудно догадаться, прерывает именно онкология, в каком-то смысле – бич современного общества. Риск онкологических заболеваний, подчеркнул докладчик, возрастает с возрастом – как у мужчин, так и у женщин.

Главный вопрос – почему так происходит? Дело в том, отмечает Владимир Анисимов, что между старением как совершенно естественным для любого живого организма процессом и раком прямой зависимости нет. Он приводит высказывания одного американского исследователя, утверждавшего, что старение и рак – фундаментально различны. Рак происходит из одной стволовой клетки, тогда как организм стареет целиком. «Это совершенно справедливое замечание», – подчеркнул Владимир Анисимов.

Кроме того, исследования показывают, что риски возникновения злокачественных опухолей для разных органов и тканей не совпадают по возрастам. Например, возможность рака молочной железы возрастает до 60 лет, а потом снижается. Какие-то виды опухолей бывают только у детей, и практически не встречаются у взрослых. Иначе говоря, возрастное распределение опухолей неодинаково. Поэтому простой и однозначной «формулы» для выявления причин рака здесь нет.

Отдельный вопрос – соотношение влияния внешних факторов и внутренних, генетических. В этом вопросе ученые также до конца не разобрались. В частности, Владимир Анисимов отмечает роль канцерогенов, к которым относятся (в том числе) пластмассы – неизменный атрибут современной цивилизации. Правда, в последнее время стали популярны гипотезы, согласно которым только 30% риска возникновения рака зависит от окружающих факторов, тогда как большинство опухолей будто бы инициированы стохастическими мутациями стволовых клеток. С такой позицией согласны не все ученые, замечает Владимир Анисимов. С их точки зрения, как раз 30% опухолей связаны с генетикой, а все остальные – результат влияния окружающей среды. Так что вопрос остается открытым.

Сам докладчик склоняется к тому, что «рак, всё-таки, есть тканевая проблема и клеточная». При этом он тесно увязывает проблему онкологии с воздействием канцерогенов. «Есть опухоли, – говорит Владимир Анисимов, – которые у человека развиваются моментально после воздействия канцерогена. И если мы будем знать профессиональный фактор, влияющий на развитие канцерогенеза той или иной ткани, и особенности метаболизма, а также особенности людей, то у нас будет возможность определить, можно ли человеку работать в данной конкретной области, или нет».

Самым неожиданным фрагментом доклада стала ссылка на так называемое «световое загрязнение». Этой проблеме, считает Владимир Анисимов, не уделяется еще должного внимания, однако игнорировать ее нельзя, поскольку проблема только нарастает.

По его мнению, «световое загрязнение» становится сейчас важным фактором, затрагивая 62% населения земного шара. Речь, в основном, идет об избыточном искусственном освещении в вечерние и ночные часы. «Это значит, – отметил докладчик, – что ночной пик мелатонина, который в норме имеет место где-то после полуночи – в течение нескольких часов, устраняется при жизни на Севере, при сменной работе, при переезде через океан, через часовые пояса. Сюда же включаются бессонницы и так далее». Так, в настоящее время, утверждает Владимир Анисимов, до 20% населения вовлечены в сменную работу. В итоге мы получаем рост числа сердечно-сосудистых заболеваний, ожирение, метаболический синдром, язву желудка, а также рак (до 36%).

По словам докладчика, если бессонница одолевает женщину 4-5 раз в неделю, то это увеличивает риск рака молочной железы. В связи со «световым загрязнением» он приводит данные, согласно которым за последние десятилетия в три раза выросло число заболеваний раком у аборигенов Аляски.

Причины ученые связывают с тем, что когда-то аборигены пользовались лучинами и керосиновыми лампами. Но по мере их «врастания» в современную цивилизацию они стали пользоваться электрическим освещением и компьютерами. Для подтверждения своих слов докладчик продемонстрировал карту освещенности и карту частоты заболеваний раком молочной железы. Обе карты совпали. 

Дело в том, что «световое загрязнение» подавляет ночной пик мелатонина. Причем, как подчеркнул докладчик, самыми опасными в этом плане являются так называемые энергосберегающие светодиодные лампы, дающие голубоватый свет. Обычные лампы накаливания в этом плане не столь опасны, утверждает Владимир Анисимов. На его взгляд, стремление нашего руководства полностью перейти на светодиодные лампы может увеличить риск возникновения злокачественных опухолей. Кроме того, слишком яркий уличный свет, проникая по ночам в помещение, также оказывает негативное воздействие.

Разумеется, не все участники согласились с выдвинутыми тезисами насчет связи онкологии и «светового загрязнения». Немецкие коллеги даже слегка пошутили насчет светодиодных ламп (в Германии, как мы знаем, очень трепетно относятся к вопросам энергосбережения). Тем не менее, проблема стоит того, чтобы ее обсуждать на самых разных уровнях. Во всяком случае, она создает хороший повод для настоящих научных дискуссий (в чем, действительно, испытывается реальный дефицит).

Олег Носков

Эта структура призвана проводить фундаментальные поисковые исследования и привлекать молодых ученых и преподавателей вузов. Кроме того, основанный на базе НГУ центр позволит университету продвинуться в международных рейтингах и  попасть в ТОП-100 лучших вузов мира.

— Главные задачи, которые помогут решить подобные формирования — это проведение фундаментальных поисковых исследований, а также создание среды, привлекающей большое количество молодых ученых и преподавателей вузов. Для того чтобы гарантировать абсолютную прозрачность деятельности организации, Министерство науки и образования РФ создало координационный совет. В его состав вошли как математики Российской академии наук, так и ученые, которые в свое время уехали из России и сейчас работают в других странах, — рассказывает директор ИМ СО РАН, член-корреспондент РАН, профессор Сергей Савостьянович Гончаров.

В апреле 2014 года Министерством образования и науки РФ был принят план мероприятий для учреждения не менее шести международных научно-образовательных центров мирового уровня в области математики, четыре из них уже утверждены: в Москве, Санкт- Петербурге, Новосибирске и Казани. Еще два предположительно будут организованы за счет местных бюджетов в Башкирии и на Урале. Примером для основания таких центров послужил Международный математический институт им. Леонарда Эйлера при Санкт-Петербургском отделении математического института им. В.А. Стеклова РАН.

Обсуждая вопрос строительства центра в Новосибирске, ученые предложили не копировать опыт Санкт-Петербурга и Москвы, включивших свои учреждения в структуру профильных математических НИИ, а основать учреждение на базе Новосибирского государственного университета. Тем более, что для подобного формирования будет предоставлено дополнительное финансирование: не только деньги ФАНО, но и Министерства науки и образования РФ.

— Кроме того, создание такого центра на базе НГУ важно потому, что университету нужно продвигаться в предметных международных рейтингах. Сейчас наш балл по математике — 71,1, чтобы попасть в ТОП-100 лучших вузов мира необходимо как минимум 72,6 балла, — отметил доктор физико-математических наук, профессор, ректор НГУ Михаил Петрович Федорук.

— Во всем мире практика создания международных научно-исследовательских центров широко развита. В подобных учреждениях часто проходят узкоспециализированные конференции, на которых собираются профессионалы в своей области. Также есть центры, организованные по институтскому принципу: ведущие ученые принимаются в качестве сотрудников на длительный срок, и затем они приглашают на совместные исследования аспирантов. Мы планируем нанимать преподавателей на два-три месяца, ведь выдающегося деятеля науки сложно заставить сменить место работы, а за этот небольшой период возможно прочитать интенсивный курс нашим студентам. Да и потратить сумасшедшие деньги на достойную по европейским меркам зарплату для одного человека — нецелесообразно, лучше поддерживать наших молодых ученых, предоставив им возможность выезжать на конференции. Важно, чтобы они были в курсе современных течений науки, — говорит Сергей Савостьянович.

На данный момент уже есть возможность выделить для центра помещения: конференц-зал, большую аудиторию и десять рабочих мест в НГУ; ИМ СО РАН предоставит конференц-зал и несколько рабочих мест для приглашенных исследователей, а еще — богатую библиотеку института.

Технология «SkyWay» была представлена на прошедшем недавно в нашем городе форуме «Новосибирск – город безграничных возможностей». Там же говорилось и о возможности строительства в качестве пилотного проекта трассы между НГУ и Академпарком. Продолжилось обсуждение на заседании Клуба перспективных инициатив, инициатором создания которого является начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Александр Люлько.

– Часто идеи, которые поначалу казались фантастическими, затем становились востребованными в реальной жизни, – рассказал Александр Николаевич. – Мы решили создать открытую площадку, на которой эксперты в свободной манере могут обсудить перспективы реализации того или иного инновационного проекта.

В этот раз объектом обсуждения и стал проект трассы «SkyWay» на предмет ее актуальности для транспортной инфраструктуры Новосибирска. Он основывается на так называемой струнной технологии, разработанной белорусским инженером Анатолием Юницким. Сам автор называет свою разработку «действенным инструментом решения многих глобальных проблем, с которыми столкнулась наша цивилизация в XXI веке». И прочит ей большое будущее.

Родилась эта концепция как проект высокоскоростного надземного транспорта. В чем-то, она схожа с проектом эстакадного транспорта, разрабатываемого сотрудниками СибНИА много лет (о котором мы ранее рассказывали).  Отличием является то, что роль эстакады играет струнный рельс, который обходится дешевле, чем традиционные опоры. Так был создан концепт надземной транспортной системы, названной позднее SkyWay – «Небесная дорога». Основные элементы такой дороги: 1) неразрезная предварительно напряжённая рельсо-струнная эстакада; 2) рельсовые автомобили на стальных колёсах – высокоаэродинамичные, снабжённые противосходной системой и имеющие интеллектуальную систему безопасности.

В последнее время эта технология пользуется большим интересом. Команду Юницкого пригласили для участия в известной берлинской выставке InnoTrans 2016 в сентябре этого года. А в Белоруссии строится демонстрационный центр, где будут работать несколько треков (от 1 до 15 км), на которых технология будет представлена в «железе». В настоящее время ведется подготовка к строительству первой линии SkyWay в Австралии. А теперь была озвучена идея пилотного маршрута и в новосибирском Академгородке. Цена вопроса – порядка 400-450 млн рублей, окупаемость будет достигнута при пассажиропотоке от 3000 человек в сутки.

По утверждению разработчиков, эта технология обладает целым рядом преимуществ. К ним относятся экологичность, полная автоматизация и высокая окупаемость транспортной инфраструктуры. Еще один «бонус» – создание новых ниш для бизнеса. В частности, одним из условий, которые выдвинули новосибирские сторонники проекта минчанам, было приоритет местных предприятий при размещении заказов на оборудование и работы в случае начала реализации проекта.

Но, как отмечали эксперты, есть у технологии и ряд потенциально «слабых мест». Как экономических (обеспечить маршрут достаточным числом пассажиров будет непросто), так и технических (например, как поведет себя оборудование в условиях сибирских морозов).

– При переходе от проекта к практике всегда «вылезают» различные проблемы, которые разработчику предусмотреть было невозможно, – отметил научный руководитель СибНИА Алексей Серьезнов. – И очень хорошо, что в Белоруссии есть инвесторы, готовые вложиться в практические испытания в строящемся демонстрационном центре. Для нас же оптимальным будет подождать, пока они в этом центре обкатают технологию, проведут необходимую доработку, а уже потом можно будет говорить о строительство линий в городах, включая Новосибирск.

Практически все участники заседания  сошлись на том, что определенный скепсис не означает, что Новосибирску вовсе надо отказываться от технологии струнно-рельсового транспорта.

– Как правильно заметили уважаемые эксперты, чем транспортная система разнообразнее, тем она надежнее, и у надземного транспорта тоже найдется своя ниша в нашем городе, – уверен Александр Люлько. – Тем более, технология Юницкого может работать в сочетании с разработками эстакадного скоростного транспорта, которые много лет ведут наши ученые в СибНИА. Посмотреть, как она будет работать на практике в Белоруссии – замечательная идея, тем более представителей нашей мэрии приглашают туда в ноябре, когда полигон будет открыт. И, надеюсь, мы воспользуемся приглашением. А дальше, если заявленные преимущества будут доказаны испытаниями, можно будет задуматься о развитии эстакадного транспорта в нашем городе. К тому же, уже разрабатывался проект маршрута от Академгородка до Речного вокзала в центр и до аэропорта «Толмачево». Это позволило бы серьезно разгрузить улицу Большевистскую и еще ряд центральных магистралей. А стоило бы дешевле, чем строительство четвертого моста. Ну а вагоны струнно-рельсовой дороги могли бы обеспечивать доставку пассажиров к конечным станциям основного эстакадного маршрута.

Еще одна возможная сфера применения линии SkyWay – стать своего рода туристическим аттракционом. И в этом отношении этот необычный «фуникулер» вполне может быть востребованным и прибыльным. А проблему пассажиропотока можно решать разными способами. Например, построив маршрут не от НГУ к Академпарку, а от станции метро «Заельцовская» до зоопарка и далее – в Заельцовский парк.

Георгий Батухтин

Нововведение, согласно которому лишать ученой степени можно будет только после судебного решения, приведет к увеличению количества недобросовестных людей в науке, считает Владимир Фортов.

Проект Министерства образования и науки России об изменении порядка лишения ученой степени создает более мягкие условия для плагиата и приведет к тому, что недобросовестных людей в науке станет больше. Такое мнение высказал ТАСС президент Российской академии наук Владимир Фортов.

Проект изменений в положение о присуждении ученых степеней, разработанный Минобрнауки, был опубликован на официальном сайте правовой информации regulation.gov.ru 6 сентября.

Согласно проекту документа, лишать ученой степени за плагиат можно будет только при наличии судебного решения о признании нарушения авторских прав. В настоящее время документ проходит общественные обсуждения.

"Я считаю, что нужно поддерживать и принимать те законы, которые являются частью борьбы с плагиатом. Этот законопроект, по-моему, так как я с ним ознакомился, он создает более мягкие условия для плагиата", - сказал Фортов.

Президент РАН уверен, что предложение Минобрнауки не только "не осложнит жизнь плагиатора", но и приведет к тому, что недобросовестных людей в российской науке станет больше.

Этим летом в Новосибирске прошло несколько масштабных мероприятий, посвященных темам продовольственной безопасности и возрождению отечественного агропрома: специальная секция международного форума «Технопром-2016», всероссийское совещание по картофелеводству, первый международный научный симпозиум «Генетика и геномика растений для продовольственной безопасности»… Репортажи об этих мероприятиях вы могли регулярно читать на нашем портале. А сегодня мы предлагаем вашему вниманию дайджест, собравший наиболее интересные материалы.

Читайте в дайджесте:

«Второй хлеб» для россиян – наука, бизнес и власть объединяются на «картофельном поле».

Сибирский картофель – могут ли наши селекционеры создать сорта мирового уровня.

Сильная наука – здоровая еда – в Академгородке прошел международный симпозиум по продовольственной безопасности.

Импортозамещение: как это работает – кто создает отечественное оборудование для генетиков.

Новые форматы взаимодействия – продовольственная безопасность России и тайский крахмал.

Опыт соседей – интервью с профессором Ерланом Туруспековым (Республика Казахстан).

Цена «битвы за урожай» – откуда на внутреннем рынке засилье низкосортной муки и как с этим бороться.

Картофель бывает целебным – фиолетовая картошка для профилактики заболеваний.

Прибор, сконструированный в Институте химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, помогает обнаружить наночастицы за несколько минут.

— Есть работы российских, украинских, английских и американских исследователей, которые показывают, что в городах с высоким содержанием наночастиц отмечается повышенный уровень заболеваемости сердечными, онкологическими и легочными заболеваниями, — подчеркивает старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН кандидат химических наук Сергей Николаевич Дубцов. — Поэтому очень важно искать источники вредных аэрозолей, изучать механизмы их образования и влияние на организм.

В лаборатории наночастиц ИХКГ СО РАН созданы приборы для измерения концентрации и размеров аэрозолей в диапазоне от трех до двухсот нанометров. Эти мельчайшие фракции, скопление которых может достигать сотен тысяч в кубическом сантиметре, живут лишь несколько часов и не распространяются далеко от источника, но без труда попадают в кровь и легкие. Как правило, очень много токсичных выбросов, не видных глазу, исходит от автотрасс или промышленных объектов. 

Наночастицы образуются из газовых примесей, которые есть в воздухе и индивидуальны для каждого конкретного места — например, если неподалеку находится предприятие, где сжигают уголь, то в воздухе будет двуокись серы, а рядом с шоссе могут быть углеводороды из топлива. Разработанный в ИХКГ СО РАН диффузионный спектрометр позволяет за несколько минут провести анализ воздуха и понять, есть ли в конкретной точке эти фракции. Если что-то обнаружено, нужно проводить более масштабные исследования и выявлять источник загрязнения.

С помощью этого прибора ведущий научный сотрудник Государственного океанографического института кандидат физико-математических наук Алексей Алексеевич Палей обнаружил, что немалую роль в возникновении наночастиц играют высоковольтные линии электропередачи. Они являются источником коронного разряда, генератором электронов и ионов, которые взаимодействуют с газовыми примесями в атмосфере и образуют аэрозольные фракции. В зависимости от того, откуда приходит этот воздух и чем он загрязнен, на некотором отдалении от ЛЭП, запустившей эту реакцию, образуются аэрозоли разного химического состава, концентрации и размера.

Помимо исследований местности вокруг линий электропередач, ученые ИХКГ СО РАН испытали специальный вариант диффузионного спектрометра в шахте «Имени 7 ноября» в Кемеровской области.

— Когда работает угледобывающий комбайн, фреза раскаляется докрасна, — говорит Сергей Николаевич Дубцов. — В точке соприкосновения с ним порода нагревается так сильно, что начинают выделяться разные органические соединения, которые затем охлаждаются и образуют наночастицы. Их концентрация может быть столь же опасной, как и скопление метана.

В лаборатории ученые провели исследования отобранного в ходе работ угля: сымитировали условия добычи, выделили аэрозоли и запустили их в сосуд для испытания взрывоопасности газовых смесей, так называемую «бомбу». Выяснилось, что полученный аэрозоль прекрасно взрывается, а в смеси с метаном эффект еще более разрушителен. Как утверждают специалисты Института угля Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, есть масса свидетельств того, что самые серьезные катастрофы в шахтах возникают, именно когда взрывается метан в смеси с наночастицами. Сейчас ученые ИХКГ СО РАН планируют продолжить исследовать этих процессов, чтобы затем дать добывающим компаниям какие-то практические рекомендации.

Не исключено, что в ближайшие годы диффузионный спектрометр будет востребован все большим числом коммерческих предприятий. Сергей Николаевич Дубцов отмечает, что прибор сертифицирован и внесен в государственный реестр средств измерения. Приборы, созданные в ИХКГ СО РАН, успешно работают в научных и коммерческих организациях Новосибирска, Москвы, Томска, Барнаула, Омска и Улан-Удэ. Сравнение этих устройств с современными зарубежными моделями показало, что характеристики нашего оборудования соответствуют мировому уровню.

Впрочем, в ИХКГ СО РАН могут не только находить фракции, но и самостоятельно их получать.

Сейчас ученые работают над тем, чтобы производить из лекарств полезные наночастицы, проникающие в легкие — ИХКГ СО РАН ведет совместные исследования с Федеральным исследовательским центром Институт цитологии и генетики СО РАН и Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, а также с Новосибирским институтом органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН.

С помощью специальных генераторов ученые получают аэрозоли из нестероидных противовоспалительных средств — ибупрофена и диклофенака. Такая форма обеспечивает попадание вещества в кровь, минуя желудок, что позволяет в десятки тысяч раз снизить необходимую медицинскую дозу и уменьшить побочные эффекты.

Пока что исследования ведутся на мышах, но не исключено, что в будущем ученым удастся создать карманный прибор, который мог бы носить в кармане каждый. Предполагается, что устройство будет действовать, как ингалятор, но распрыскивать не микронные частицы, которые из-за своего размера не проходят дальше горла, а наноразмерные фракции лечебного препарата.

Павел Красин

Фото предоставлено Сергеем Дубцовым

Интервью с представителем испытательной лаборатории ИОГен РАН, доктором биологических наук Андреем Поморцевым, участником Международного научного симпозиума «Генетика и геномика растений для продовольственной безопасности»

– Андрей Анатольевич, не могли бы Вы с самого начала нашей беседы объяснить, почему у нас на внутреннем рынке засилье низкосортной муки, из которой пекут хлеб, содержащий сомнительные химические добавки. Как вообще могла возникнуть такая ситуация?

– Я начну вот с чего. Еще десять лет назад, согласно статистике, у нас на один гектар посевных площадей вносился всего один килограмм удобрений.

– Это много или мало?

– Это очень мало! Второй момент. У нас 40 миллионов гектаров пашни  «гуляет» вообще! То есть эти поля зарастают лесом, бурьяном. Часть таких заброшенных площадей изымается под коттеджную застройку, под дачные поселки.

Что касается качества зерна. Понимаете, здесь имеют место «ножницы». Так, мы гонимся за урожаем, за валом. А качество и урожайность связаны зависимостью, которая называется «ножницы»: чем выше урожай, тем ниже качество.

Я помню, еще в советское время в селекционно-генетическом Институте, в Одессе, обсуждался вопрос, что нужно было бы разделить направления селекции пшеницы на две ветви. Одна ветвь ориентируется на хлебопекарные качества, другая – это кормовая пшеница. Дело в том, что много пшеницы идет на производство комбикормов. Отмечу, что высокое содержание белка не всегда связано с хорошим качеством муки, потому что белки бывают разные. И, образно говоря, вал белка не обеспечивает хорошего качества хлебобулочных изделий.

Кроме того, районы возделывания у нас тоже сильно отличаются друг от друга. Качество зависит еще и от климатических условий. В аридных зонах, где много солнца и мало осадков качество пшеницы получается высокое. Например, это Поволжье. Когда-то это была Украина, Казахстан.

– А как быть с качеством сортов?

– Я вхожу в состав экспертной группы в Министерстве сельского хозяйства по включению новых сортов в Государственный Реестр, и могу сказать, что сортов сильной пшеницы передается мало. В основном идут сорта среднего качества. Почему это так? Причина одна: урожай, урожай, урожай! И сильная пшеница сама по себе не используется в чистом виде. Она используется как улучшитель для слабой пшеницы. Вдобавок нужно учитывать технологии, применяемые на хлебозаводах, как они там выдерживаются, насколько грамотны сами технологи. Потому что в той же Москве в разных магазинах мы видим хлеб от разных поставщиков. И у одних хлеб получается хороший, вкусный, у других же – непонятно что.

– Не могли бы объяснить, что такое «сильная пшеница»?

– Сильная пшеница отличается хорошей клейковиной. Что это значит? Представьте себе пышную булку. Если вы ее сдавите рукой, то она после этого восстанавливает свой объем. Вот это и есть сильная пшеница. А слабая пшеница такого объема не дает, она как блин. В принципе, она пригодна для создания каких-нибудь кондитерских изделий. Например, печенья. В общем, нужны и хорошие сорта, и хорошие технологии, и контроль. Контроля же сейчас практически нет.

– Вы имеете в виду контроль за качеством пшеницы или за качеством хлебобулочных изделий?

– Я имею в виду и то, и другое. У нас говорят, рынок сам всё устроит. Но сам по себе рынок ничего не устроит. Тем более и рынка-то у нас нормального нет. Есть базар.

– А как Вы в целом оцениваете наши современные сорта?

– В принципе, нормальные сорта у нас есть. Проблема в том, что у нас нет нормального семеноводства. Я в основном занимаюсь ячменем. И вот что примечательно. Только наша лаборатория за последние четыре года выявила фальсифицированных партий пивоваренного ячменя на полтора миллиарда рублей!

Мы регулярно анализируем партии ячменя, закупаемые производителями. И часто видим, что сорта на практике вообще не соответствуют тому, что заявлено. Как правило, это смеси всяких сортов. В одной партии было намешано сразу 17 сортов! И эту смесь пытаются выдать за пивоваренный ячмень. Из-за этого у нас и качество пива оставляет  желать лучшего.

– А какие здесь должны быть параметры, требования?

– По европейским стандартам сортовая чистота должна быть не ниже 95  процентов. Существует вообще целый список требований – и по белку, и по выравненности, и по прорастаемости, по энергии прорастания и так далее. Там очень много показателей, и все они должны соблюдаться. А если у вас смесь сортов, то что в этом случае происходит? Из ячменя нужно получить солод, для чего зерно проращивают. Если у вас смесь сортов, то один сорт прорастает чуть раньше, другой – чуть позже. В итоге вы получаете разнокачественный солод. Экстрактивность у него будет ниже. И качества пива тоже окажется ниже, поскольку в части исходного сырья процесс не дошел до конца.

– Производитель может этот недостаток компенсировать какими-то добавками?

– Могу сказать, что некоторые известные компании добавляют так называемые несоложенные продукты. Скажем, несоложенный ячмень, несоложенную пшеницу. Даже кукурузу. Нормальное же пиво должно делаться из стопроцентного солода! И буквально год-два назад была целая битва, когда принимался закон, который устанавливал минимальную долю солода на уровне 80 процентов. А до этого было пятьдесят. Так эти компании встали стеной против закона. Но у них не получилось. Закон приняли.

– А у нас в стране качественный ячмень выращивается?

– У нас есть пивоваренные ячмени, но в основном они существуют на бумаге. Проблема в том, что у нас нет нормального семеноводства. По этой причине у нас и выращиваются смеси. И поэтому сейчас на нашем рынке идет засилье западных сортов. Это связано также с тем, что большинство наших пивоваренных компаний создано с участием иностранцев. Соответственно, они везут сюда технологии, созданные под иностранные сорта. И наши сорта становятся невостребованными. Это ведет к тому, что селекция пивоваренного ячменя у нас в стране может просто исчезнуть. А на ее восстановление понадобятся потом десятки лет.

– На государственном уровне как-то ставится вопрос об изменении ситуации?

– Декларации я слышу, но о реальных шагах в этом направлении пока не знаю.

– Какова, в таком случае, будет здесь роль генетики и селекции, если есть проблемы на уровне перехода к производству?

– В этом-то вся проблема! Ученые разрабатывают новые системы, новые подходы к селекции, работают над новыми сортами, но когда это выходит на уровень сельхозпроизводства, то это всё может запросто сойти на ноль. Можно делать какие угодно растения, но всё будет определяться, в конечном итоге, уровнем сельского хозяйства!

Беседовал Олег Носков

Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) совместно с коллегами из Японии и Кореи разработали электронику регистрации и программное обеспечение для калориметра в международном проекте BelleII на коллайдере KEKB (Цукуба, Япония). Перед физиками стояла непростая задача – установка будет производить более 30 тысяч полезных событий в секунду, которые нужно анализировать, что более чем в тридцать раз превосходит поток полезных событий предыдущего эксперимента – Belle. Система уже прошла предварительную проверку и через год будет запущена в работу.

5 сентября в ИЯФ СО РАН началось трехдневное международное рабочее совещание, посвященное системе триггера и сбора данных детектора. (The Belle II Trigger/DAQ workshop). В совещании принимают участие ученые из России, Японии,  Кореи, Германии и других стран.

Целью эксперимента Belle II является исследование физики B-мезонов, нарушения CP-четности и поиска «новой физики», сообщил участник совещания, координатор группы Системы сбора данных (DAQ) профессор Рёсуке Ито. Он подчеркнул, что сейчас подготовительные работы подходят к концу, и в 2018 году планируется начало эксперимента с пучками сталкивающихся электронов и позитронов коллайдера SuperКЕКВ.

Детектор Belle II  состоит из нескольких систем, предназначенных для регистрации заряженных и нейтральных  частиц. Задача системы сбора данных состоит в приёме и быстром анализе сигналов со всех элементов детектора, а также в формировании блоков данных, относящихся к определенному событию и записи их для последующей обработки.

Старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, доктор физико-математических наук Александр Степанович Кузьмин является координатором группы калориметра детектора Belle II и одним из разработчиков системы сбора данных для этой системы. Он пояснил, что каждый детектор элементарных частиц – это уникальная установка, и система сбора данных ориентирована на задачи, которые она решает.

«Специфика данной системы в том, – подчеркнул ученый, – что она должна обрабатывать до 30 тысяч событий в секунду. Предыдущая система на эксперименте Belle работала c загрузкой, меньшей в 30 раз. Большие объемы информации ставят жесткие требования как к подсистемам детектора, так и к системе сбора данных».

Система сбора данных – многоступенчатая, в ней задействована сложная электроника считывания и несколько сотен компьютеров. На первом уровне происходит оцифровка и обработка данных с детектора и «упаковка» информации.  После этого данные с каждой системы калориметра считываются своей «фермой» компьютеров. Информация передается не по проводам, а по оптическим кабелям, что позволяет обеспечить большую пропускную способность и лучшую защиту от помех.

Затем происходит объединение данных со всех систем детектора и проводится быстрый анализ событий, позволяющий отбрасывать фоновые события.  Система фильтрации должна исключить как можно больше фоновых событий, пропуская  полезные. События, прошедшие систему фильтрации, записываются на диски. В дисковом хранилище информация будет храниться более 10 лет –  в течение всего времени работы эксперимента и анализа экспериментальных данных. 

Суть дальнейшего анализа состоит в том, чтобы выявить из миллиардов записанных событий те, которые действительно представляют интерес, например, рождение редкой частицы. «Электрон и позитрон столкнулись, – приводит пример Александр Кузьмин, – провзаимодействовали, и родилась пара новых тяжелых частиц, B-мезонов. Они, отлетев, распались на дочерние частицы, D-мезоны, каоны, пионы и другие. D-мезоны, в свою очередь, тоже распались. В среднем в каждом взаимодействии  рождается более десяти относительно долгоживущих частиц, которые регистрируются детектором, и информация о которых сохраняется на дисках».

При анализе данных, используя информацию о конечных частицах (импульс, энергию, направление), можно восстановить цепочку промежуточных частиц и всё событие. Отдельные из них можно визуализировать на экране дисплея, а из анализа энергетических и угловых спектров и их корреляций можно получать новую информацию о законах взаимодействия в микромире.

Справка

Первые электрон-позитронные коллайдеры были предложены и реализованы в новосибирском Институте ядерной физики в начале 60-х годов XX века. Сейчас учёные из ИЯФ СО РАН работают как на установках в родном институте, так и во многих международных центрах. 

SuperKEKB – электрон-позитронный коллайдер, создаваемый в Лаборатории физики высоких энергий (KEK) в Цукубе (Япония). Коллайдер SuperКЕКВ будет иметь самую высокую в мире светимость. Это открывает совершенно новые возможности для изучения редких распадов B-мезонов и тау-лептона, а также поиска эффектов, выходящих за рамки Стандартной модели. Этот проект является продолжением и развитием крупного международного эксперимента Belle, который проводился в лаборатории КЕК на коллайдере KEKB в 1999-2010 годах. Именно здесь впервые, параллельно с экспериментом BaBar в лаборатории SLAC (США), было экспериментально обнаружено нарушение закона сохранения комбинированной четности в распадах B-мезонов. В 2008 году японские физики М. Кобаяши и Т. Маскава, предсказавшие ранее это явление, были удостоены нобелевской премии.

Коллайдеру KEKB принадлежит мировой рекорд светимости установок со встречными пучками. Проектная светимость нового коллайдера – SuperKEKB – в 40 раз превосходит светимость своего предшественника и составляет 8x1035 см^-2с^-1.Это открывает совершенно новые возможности для изучения редких распадов B-мезонов и тау-лептона, а также поиску эффектов, выходящих за рамки Стандартной модели. Среди возможных примеров таких эффектов – отклонение суммы углов Треугольника Унитарности от 180 градусов, обнаружение процессов, идущих с нарушением лептонного числа.

Новый эксперимент будет выполняться международной коллаборацией Belle II, в состав которой входит более 600 исследователей из 23 стран Азии, Европы и Северной Америки. ИЯФ СО РАН – один из основных российских партнеров. При определяющем участии Института разработана и создана одна из ключевых систем детектора Belle – 40-тонный электромагнитный калориметр на основе кристаллов йодистого цезия. Для нового эксперимента новосибирскими исследователями разработана электроника регистрации, создано программное обеспечение.

ИЯФ СО РАН внес большой вклад в создание ускорительного комплекса нового коллайдера. В институте разработано и изготовлено более 700 вакуумных камер общей длиной около 2 километров, предназначенных для обеспечения сверхвысокого вакуума в позитронном кольце коллайдера, изготовлено 220 корректирующих магнитов. Все оборудование успешно работает в лаборатории KEK.

Новосибирскими физиками из ИЯФ СО РАН и Новосибирского государственного университета (НГУ) разработаны новые модельно-независимые методы анализа экспериментальных данных, которые позволят улучшить точность измерения параметров нарушения комбинированной четности. Предложен и реализован новый подход к изучению новых экзотических состояний материи – тяжелых кваркониев.

Известно, что современные научные исследования требуют использования сложного и дорогостоящего оборудования. Научное приборостроение в России переживает явно не лучшие времена. Тем интереснее опыт тех, кто сегодня показывает положительный результат в этом вопросе. Например, в создании отечественного оборудования для молекулярно-генетических исследований, о котором рассказал врио директора ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии Яков Алексеев.

Наша справка.  Яков Игоревич Алексеев родился 31 августа 1971 года в Смоленске.  В 1993 году с отличием закончил Химический факультет Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова. В 1997 году вместе с выпускником химфака МГУ им. М.В. Ломоносова Алексеем Владимировичем Кузубовым на базе ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии Я.И. Алексеев основал научно-производственную компанию «Синтол». В настоящее время Синтол является одним из ведущих российских биотехнологических предприятий.

В 2007 году Я.И. Алексеев возглавил лабораторию анализа генетически модифицированных организмов ВНИИСБ.  В 2009 году стал Руководителем созданного в институте центра коллективного пользования научным оборудованием ВНИИСБ «Биотехнология».

В 2003-2005 гг. участвовал в разработке первого отечественного прибора для ПЦР в реальном времени АНК. В настоящее время выпущено и работает как в России, так и за рубежом более 300 приборов.  В 2011-2012 гг. участвовал в разработке новой модели прибора для ПЦР в реальном времени АНК-48. В настоящее время участвует в проекте по созданию прибора АНК-96.

В 2011-2013 гг. Я.И. Алексеев руководил составной частью ОКР «Разработка генетического анализатора для секвенирования и фрагментного анализа ДНК», в результате которой разработан первый отечественный секвенатор ДНК НАНОФОР 05.  Приборы АНК и НАНОФОР 05 производятся серийно.

В результате проведенных с его активным участием работ созданы технологии и внедрены в практику наборы реагентов: «АмплиТуб», «ГМО-скрин/количество/идентификация», «Фитоскрин», «ОМ-скрин» и другие.  

С осени 2015 года Я.И. Алексеев выполняет обязанности директора ФГБНУ ВНИИСБ.

– Яков Игоревич, можно сказать, что институт, который Вы возглавляете, добился заметных успехов в деле разработки современного оборудования для молекулярно-генетических исследований?

– Правильнее называть нас соразработчиками. Мы определяем, какое именно оборудование необходимо, какими характеристиками оно должно обладать, по сути, формулируем техническое задание. Его выполнением занимаются наши коллеги из Института аналитического приборостроения РАН в Санкт-Петербурге. А серийным производством – экспериментальный завод научного приборостроения РАН в Черноголовке. Конечно, то, что все три организации объединены в рамках ФАНО России, заметно облегчает наше сотрудничество, поскольку отсутствуют межведомственные барьеры.

Но надо понимать, что мы боремся за место на высококонкурентном рынке. Еще недавно в части научного приборостроения на нем доминировала американская компания Thermo Fisher Scientific (бывшая Applied Biosystems). И сейчас они не хотят терять своих позиций. Доходит до того, что на генетические анализаторы стоимостью в 18 млн рублей опускают цену до 4 млн, чтобы выиграть конкурс.

– Но нашим производителям удается конкурировать?

– Да, мы тоже идем на максимальное снижение цены, выручает то, что изначально она у нас в два c половиной раза ниже. В результате, если, допустим, в таких отраслях, как разработка сельскохозяйственной техники или средств защиты растений сегодня используется импортное оборудование и сырьё практически на 100 процентов, то для лабораторных молекулярно-генетических исследований наши исследователи могут закупать целый ряд приборов отечественного производства. И это результат нашей работы. Хотя, повторю, на этом рынке постоянно идет борьба за «место под солнцем».

– В числе Ваших разработок, помимо первого отечественного секвенатора ДНК и первого же российского прибора для ПЦР в реальном времени, значится ряд технологий. Расскажите о них вкратце.

– Действительно, нами был создан ряд подобных продуктов, использующих в основе метод ПЦР в реальном времени.

Это не имеющая мировых аналогов технология «АмплиТуб»: решение задач быстрого выявления, количественного анализа ДНК микобактерии туберкулеза и определения её чувствительности к целому ряду антибиотиков. Помимо быстроты анализа, ее преимуществами являются высокая достоверность результатов и возможность работы с клиническими образцами. Технология «АмплиТуб» успешно внедрена сегодня более, чем в 50 противотуберкулезных учреждениях по всей России.

Другая технология «ГМО-Детект». Серия наборов реагентов «ГМО-скрин/количество/идентификация» — это решение задач быстрого выявления и количественного анализа ДНК всех разрешенных для применения в продуктах питания и кормах на территории Российской Федерации линий генетически модифицированных растений, а также целого ряда запрещенных. Наборы реагентов обладают высокой чувствительностью и соответствуют в этом отношении самым строгим международным стандартам.

Еще одна технология «Фитоскрин» — решение задач быстрого выявления ДНК и РНК наиболее актуальных (в том числе карантинных) возбудителей заболеваний растений и вредителей. А технология «ОМ-скрин» — кстати, также не имеющая мировых аналогов, направлена на специфическую индикацию 25 наиболее опасных и особо-опасных возбудителей заболеваний. Недавно она была успешно применена войсками радиационной, химической и биологической безопасности МО РФ во время вспышки сибирской язвы на Ямале.

Технология «SNP-Детект» позволяет выявлять однонуклеотидные замены в ДНК, ассоциированные с большим перечнем генетических заболеваний, а также позволяет получать информацию об индивидуальных особенностях организма, таких как пол, группа крови, резус-фактор, цвет глаз, волос, кожи, ареал происхождения и др., что используется, например, в криминалистике.

– Складывается интересная ситуация. Есть запрос от государства на импортозамещение в сфере как приборостроения, так и здравоохранения. Есть уникальные разработки наших ученых, прошедшие необходимые испытания. Тогда что же тормозит этот процесс?

– Сдерживающих факторов несколько. Конечно, это и вопрос инвестиций, серийное производство таких продуктов стоит немало и наши производители сами необходимым объемом вложений пока не располагают. Но не все упирается в деньги. Надо готовить рынок. Те же приборы – лишь элемент сложной технологической цепочки, без нужных наборов реагентов, без сопутствующего оборудования, они работать не будут. А еще необходимо наличие квалифицированных специалистов, которые смогут эффективно использовать и развивать эти технологии. Так что, помимо финансовых вложений, потребуются самые разные меры – административные, технологические, организационные – чтобы заработала вся система. Без этого нам не решить задач продовольственной безопасности, здравоохранения и независимого от импорта научно-технического развития страны.

Георгий Батухтин

На сегодняшний день Арктика остается одним из немногих малоизученных регионов. Проблема не только в суровом климате, но и в особой структуре поверхности, большую часть которой составляет океан, покрытый многолетними льдинами. Ученые из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН разрабатывают проект по размещению на одной из них дрейфующей станции, проводящей измерения с помощью уникального геофизического метода, который позволил бы осуществить нефтеразведку, а также уточнить вопрос о принадлежности арктического шельфа.

«Этот проект возник на фоне возрастающей потребности в геофизических исследованиях Арктики. Несколько лет назад наша страна анонсировала свой большой интерес к этому региону, провела некоторые акции, например погружение на дно Северного Ледовитого океана в районе Северного полюса и установление там российского флага, что вызвало волнения в мире, поскольку здесь есть некий геополитический момент. До сих пор международные организации выясняют вопрос принадлежности Арктики», — рассказывает главный научный сотрудник лаборатории геоэлектрики ИНГГ СО РАН доктор технических наук Владимир Сергеевич Могилатов.

Ученые констатируют, что пока этот регион изучен слабо. Проблема в том, что практически вся Арктика покрыта океаном, в некоторых местах достигающим глубины 5,5 километров. Морская вода затрудняет применение стандартных геофизических методов, особенно электромагнитных, поскольку является очень мощным проводником, не пропускающим электромагнитные поля — она их впитывает и выступает экраном при изучении среды. Тем не менее, поскольку 70 % поверхности земного шара покрыто водами Мирового океана, геофизики научились работать в морских условиях и даже создали для этого специальные технологии, использующие преимущества, которых нет на суше: свободное движение, отсутствие помех, таких как тайга, реки, горы и так далее.

Однако в условиях Арктики возникает другая трудность — многолетние льды, исключающие возможность использования обычных геофизических методов — и «земных», и выработанных для моря. Встает вопрос поиска новых технологий.

Ученые ИНГГ СО РАН предложили использовать для исследования Арктики нестандартный электромагнитный метод: зондирование вертикальными токами. Он основан на применении особого сложного источника поля (кругового электрического диполя) и позволяет фиксировать в отклике тонкие аномальные эффекты.

Технология уже опробована в наземном варианте на различных объектах, прежде всего на углеводородных залежах, и показала высокую эффективность. В частности, она, например, позволяет выработать рекомендации для бурения внутри контура месторождения. И это один из немногих методов, способный работать в условиях Арктики.

Для перемещения установки исследователи планируют использовать дрейфующий лед. Однажды разместив на нем масштабные электроразведочную, питающую и, частично, приемную конфигурации, ученые получат возможность в течение долгого времени проводить наблюдения по мере движения установки относительно дна океана.

 «Здесь мы обращаемся к опыту станций «Северный полюс» (СП), сначала советских, а потом и российских, которые дрейфовали на арктических льдах бывало и больше года и проплывали с ними расстояния в несколько тысяч километров, — отмечает Владимир Могилатов. — Они проводили в основном метеорологические наблюдения, исследовали воздушное пространство, эффекты высоких широт и северного сияния, но у них не было геофизических приборов, которые позволяли бы изучать геологию дна».

Официальное открытие первой в мире дрейфующей станции СП-1, руководителем которой был легендарный полярник Дмитрий Иванович Папанин, состоялось 6 июня 1937 г. в 20 км от Северного полюса. Экспедиция длилась девять месяцев, за которые льдина прошла более 2000 км. СП-2 работала с 1 апреля 1950 г. по 11 апреля 1951 г. С этого времени на льдах Центральной Арктики непрерывно действовали две, а порой одновременно и три советские дрейфующие станции. Так было до июля 1991 года, когда в Арктике закончила работу последняя из них — «Северный полюс-31». В марте 2003 года Правительство РФ приняло решение возобновить эту программу исследований, и 25 апреля 2003 года была открыта первая российская дрейфующая станция — «Северный полюс-32». Проект реализуется ГНЦ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт». Современная дрейфующая станция представляет собой небольшой поселок. Для полярников строится жилье, для размещения аппаратуры и оборудования возводятся специальные строения. Очередной «Северный полюс» начинает работу обычно в апреле и функционирует от двух до трех лет, пока льдина не выйдет в Гренландский пролив.

Существуют карты реального дрейфа станции «Северный полюс». Предполагается, что примерно этим же маршрутом поплывет созданная новосибирскими исследователями установка. Конечно, это несколько авантюрная идея: проводить измерения там, куда понесет, но информация по Арктике на сегодняшний день настолько скудна, что нет особой разницы, где именно начинать исследования — любые сведения будут важны.

 «По теоретическим расчетам, наша установка решит проблему морской воды (которая препятствует измерениям стандартными геофизическими методами), и недорогими средствами мы сможем получать детальную информацию о геологической структуре дна Арктики», — говорит Владимир Сергеевич. Такие исследования позволят сделать выводы о вероятности наличия на дне Арктического бассейна различных ископаемых, но в первую очередь — выявить зоны возможного нефтесодержания. По сравнению с другими методами, применяющимися сегодня в Арктике, этот достаточно дешев и экологичен.

Разумеется, существует опасность срыва эксперимента (например, льдина, на которой располагается установка, может разломиться), но, как отмечают исследователи, ожидаемая польза вполне окупает риски, поскольку необходимое оборудование не является баснословно дорогим.

Пока неизвестно, будет ли станция дрейфовать автономно либо вместе с обслуживающим ее персоналом. Плюс второго варианта в том, что все будет под контролем и, в случае небольшой аварии, люди смогут устранить мелкие неполадки. С другой стороны, все необходимые измерения вполне можно осуществлять и без человеческого участия, к тому же такой подход значительно удешевит эксперимент.

Отдельным вопросом встает энергообеспечение дрейфующей установки. На станции «Северный полюс» горючее подвозилось самолетами, и хотя само оно стоило недорого, доставка обходилась в копеечку. К тому же при таком подходе нужен постоянно расчищенный аэродром (то есть без людей никак не обойтись). В рамках проекта новосибирских ученых предполагается использовать возобновляемые источники энергии: ветряки (ветра в Арктике есть всегда) и, возможно, также солнечные батареи. Схема функционирования станции в этом случае будет примерно следующей: неделю она работает, а другую просто дрейфует, накапливая энергию. Здесь нет необходимости в непрерывных измерениях, исследователей интересует информация с разных удаленных друг от друга точек. Также высказывалась идея разместить на станции компактный ядерный реактор, но от нее пока отказались: во-первых, это дорого, а во-вторых, возникнет много вопросов с точки зрения экологии.

Сегодня проект находится на стадии разработки, проводится трехмерное математическое моделирование работы такой установки, обсуждаются технологические моменты, набор необходимых измерений, возможные помехи, например природные электромагнитные поля. Ученые отмечают: как только наметится конкретный заказчик — скорее всего, это будет крупная нефтедобывающая компания, такая как «Роснефть» или «Газпром» (они в последнее время планируют работы на Арктическом шельфе в сотрудничестве с мировыми нефтяными компаниями) — начнется детализация и исследовательская стадия будет в какой-то степени завершаться. Реализовать такой масштабный проект своими силами институту пока не под силу.

«Важно подчеркнуть, что это был бы очень нерядовой, даже выдающийся геофизический эксперимент, но основывается он на опыте организации советских и российских станций «Северный полюс». По сути дела мы продолжаем эту традицию, только с добавлением большой геофизической составляющей, — рассказывает Владимир Могилатов. — Основной эксперимент можно дополнить стандартными измерениями и исследованиями другими геофизическими методами, которые могут в этих условиях что-то дать».

Диана Хомякова

Фото Татьяны Матвеевой