Вирус Зика «стучится» в наши двери

На днях стало известно, что несколько ведущих гольфистов объявили о своем намерении пропустить Олимпиаду в Рио-де-Жанейро. Поводом для пропуска Олимпиады стала… опасность заразиться вирусом Зика. Как пишет газета «Ведомости, в официальных заявлениях спортсменов говорится, будто они «не готовы рисковать своим здоровьем и здоровьем своих близких, поэтому не хотят ехать в страну, где есть вероятность подвергнуть себя риску заражения». 

Насколько искренне выглядят заявления известных спортсменов, говорить не будем. Принципиально важный момент заключается в том, что человечество поставлено перед угрозой новой вирусной атаки. Это серьезный вызов для современной медицины, на  который она должна дать ответ, опираясь, разумеется, на новейшие научные исследования.

Указанная проблема была подробно рассмотрена на прошедшем в Новосибирском Академгородке Форуме «Биомедицина – 2016».

В настоящее время ситуация с опасным вирусными заболеваниями выглядит следующим образом. По данным ВОЗ, которые привел в своем докладе заместитель генерального директора по научной работе Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Александр Агафонов, в списке самых опасных вирусов первое место по количеству смертей занимает сейчас ВИЧ. От него умирает 1,5 миллиона человек в год. Второе место занимает Ротавирус (600 тыс. смертей в год). Далее идут гепатит B, гепатит С и вирус гриппа. Каждый из них уносит по полмиллиона жизней в год. Затем идут:  вирус кори (197 тыс. смертей в год), хантавирусы (70 тыс. смертей в год), вирус бешенства (55 тыс. смертей в год), вирус желтой лихорадки (30 тыс. смертей в год), вирус лихорадки Денге (25 тыс. смертей в год).

В последнее время ученые бьют тревогу в связи с распространением вируса Эбола, Зика, высокопатогенного вируса гриппа, вируса оспы обезьян и других опасных вирусов с очень высоким процентом возможной летальности. По мнению Александра Агафонова, если, например, высокопатогенный вирус гриппа найдет в себе потенциал распространяться так же, как и сезонный вариант, то нас ждет очень серьезная проблема, связанная с этой инфекцией.

Проблема в том, что против некоторых опасных вирусов вакцины нет вообще. А те вакцины, которые уже разработаны, не могут быть применены по чисто экономическим причинам. Как отметил Александр Агафонов, многие африканские страны, где эти опасные вирусы себя проявляют, не в состоянии закупить нужные вакцины из-за их дороговизны. Есть, конечно, и другие причины. Например – предрассудки местного населения (это уже отдельная тема).

Однако отсутствие на Черном континенте массовой вакцинации таит в себе угрозу не только населению африканских стран. И если кто-то из нас думает, что Африка – это очень далеко, и ее проблемы нас не коснутся, то тот сильно заблуждается.

Надо понимать, что мы живем не в изолированном мире. И вирусы, обнаруженные в тропических краях, в последние годы неумолимо распространяются по всему миру и потихоньку приближаются к нашей стране. Поэтому многие из нас становятся невольными заложниками новых смертельных инфекций. Достаточно посмотреть на трафик воздушных сообщений со странами Африки, чтобы убедиться в этом. Так, из одной только Нигерии самолеты летают в столицы практических всех развитых стран, а также в те страны, которые весьма популярны у российских туристов (например, Турция, Египет и Марокко). По словам Александра Агафонова, в той же Нигерии регистрируется весь набор упомянутых  опасных вирусов с очень высокой летальностью. Несмотря на то, что эта страна не пользуется особой популярностью у туристов, ее жители регулярно навещают другие страны. Например, в США из Нигерии еженедельно прибывает до шести тысяч человек. Ещё больше их прибывает в Великобританию.

«У каждой вирусной инфекции, – разъясняет Александр Агафонов, – есть латентный период: когда человек уже заражен вирусом, но до определенного времени об этом не знает. Клинических проявлений этого нет. Вот это – тот лаг, через который вирус может легко попасть в любую другую страну».

По его словам, если взять инфекцию Зика, то сейчас уже происходит активное распространение этого вируса из Бразилии, охватывая тринадцать стран. В текущем году в Европе и США уже зафиксировано 1850 случаев заражения.

По мнению Александра Агафонова, именно инфекция Зика может в скором времени выдвинуться на первый план в ряду наиболее опасных вирусных заболеваний. Вирус был открыт в 1947 году. Первоначально – у обезьян. Потом было обнаружено, что он переходит и на людей. Передается вирус с комарами, ареал распространения которых на сегодняшний день весьма внушителен. Это практически вся Африка (кроме пустыни Сахара), больше полвины Южной Америки, южная часть Северной Америки, практически вся Юго-Восточная Азия, южные территории Китая и почти вся Индия. Частично охвачена Австралия и некоторые страны Европы (практически вся Италия, юг Франции и Испании, часть Греции и т.д.). Сюда же входит и черноморское побережье России. Указанные территории потенциально находятся в очаге лихорадки Зика.

Важно отметить, что за три-четыре года этот вирус с необычайной стремительностью завоевал огромные пространства планеты. Причем, в процессе глобального потепления данный очаг будет расширяться, поскольку параллельно будет расширяться ареал обитания комара-переносчика (для размножения ему нужны среднегодовые температуры не ниже пяти градусов Цельсия). Хотя это совсем не значит, что жители Сибири благодаря суровому климату будут полностью застрахованы от этой заразы. Ведь Сибирь также не изолирована от остального мира.

Как мы понимаем, наиболее эффективное средство профилактики данного заболевания связано с созданием вакцины, над чем сейчас как раз и работают сибирские ученые. И как сказал Александр Агафонов, есть надежда, что та вакцина, которая получила разрешение на проведение первой фазы клинических испытаний, окажется эффективной, и тем самым указанная проблема будет закрыта.

Олег Носков

Премьер дал зелёный свет развитию программы автоматизации российской промышленности

Во время  поездки в Сибирский федеральный округ председатель правительства РФ Дмитрий Анатольевич Медведев высоко оценил разработки сибирских инноваторов и дал поручение руководителям профильных министерств (МинПромТорг, МинКомСвязь, МинТранс) по поддержке ключевых направлений. Решено образовать с участием заинтересованных органов федеральной исполнительной власти и Правительства Новосибирской области рабочую группу по реализации Программы реиндустриализации экономики Новосибирской области и утвердить её «дорожную карту».

Отдельным  пунктом в  поручении отмечен проект «Национальная платформа промышленной автоматизации». Дмитрий Анатольевич отметил, что создание такой платформы – «очень полезное дело, которое необходимо для нашей промышленности и энергетики». По поручению председателя правительства заинтересованные органы федеральной исполнительной власти и организации, участвующие в проекте, должны проработать до 26 сентября 2016 года вопрос о включении в инвестиционную программу ОАО «РЖД» проекта по автоматизации технологических процессов на основании единой платформы с использованием отечественных разработок.

Инициаторы рассчитывают на то, что в результате реализации проекта предприятия промышленности, транспорта и энергетики получат автоматизацию пятого технологического уклада на основе отечественных программных и технических компонентов, стандартов внедрения, проверки надёжности и эксплуатации Комплексный, вытягивающий проект  «Национальная платформа промышленной автоматизации» (НППА) предполагает  создание универсальной, масштабируемой платформы и единого стандарта в области промышленной автоматизации, соответствующих всем  современным нормам  безопасности и  производительности для автоматизированных систем управления технологическими процессами.  Инициаторы рассчитывают на то, что в результате реализации проекта предприятия промышленности, транспорта и энергетики получат автоматизацию пятого технологического уклада на основе отечественных программных и технических компонентов, стандартов внедрения, проверки надёжности и эксплуатации. В основу системы положено использование концепции «виртуальных контроллеров», работающих на управляющих компьютерах в составе дублированной высокоскоростной сети стандарта Industrial Ethernet и имеющих возможность обрабатывать сигналы тысяч датчиков, возникающие инциденты и оперативно реагировать на возникающие нештатные ситуации. Разработка, послужившая прототипом Платформы – ПТК (программно-технический комплекс класса DCS, Распределённая система управления) «Торнадо-N» от новосибирской компании «Модульные Системы Торнадо» – успешно работает на многих объектах энергетики,  предприятиях химической, нефтедобывающей и других отраслей промышленности, расположенных не только в России, но также в Казахстане и Сербии. Производитель заявляет, что время работы промышленных компьютеров IPC Gridex, которые используются в качестве процессорных блоков  системы более 10 лет при самых жестких условиях эксплуатации.

В случае успешной реализации проекта  НППА российские компании, разрабатывающие средства автоматизации (специализированное программное обеспечение, промышленные компьютеры, сетевую инфраструктуру, человеко-машинные интерфейсы, САПР, средства обеспечения безопасности), интеграторы готовых  и собственных решений получат стандарт, который позволит им работать на качественно новом технологическом уровне.

Проект НППА открыт  и заинтересован в участии российских компаний, разрабатывающих различные компоненты, которые могут войти в состав комплекса.

Включение в инвестиционную программу ОАО «РЖД»  станет важным этапом развития  проекта и позволит осуществить ряд пилотных внедрений Платформы.

У компании «Модульные системы Торнадо»  уже есть достаточно позитивный опыт сотрудничества с РЖД – в 2009 году компания выполнила отгрузку комплексов телемеханики «Торнадо-КП» на три тяговых подстанции участка Карымская-Забайкальск Забайкальской железной дороги, а 4 декабря 2015 г. в офисе компании «Модульные Системы Торнадо» состоялось выездное совещания специалистов и руководителей подразделений ОАО «РЖД» по изучению перспективных инновационных технологий и технических средств для возможного использования их на объектах железнодорожного транспорта. Представителями специализированных подразделений РЖД был озвучен ряд актуальных вопросов в области автоматизации различных производственных процессов. Были рассмотрены варианты решения некоторых задач с возможность привлечения компетенций и ресурсов компании «Модульные Системы Торнадо», намечены дальнейшие шаги сотрудничества.

Анжела Жарко

P.S. Новосибирская область первой, как инициатор, делает существенный финансовый взнос в реиндустриализацию: 28 июня конкурсная комиссия Минпромторга НСО приняла решение о поддержке Научно-производственного центра компании «Торнадо», на базе которой выполняются основные разработки и внедрения программы реиндустриализации кластерного проекта НППА. В течение этого года будут выполнены важнейшие разработки по линейке высокотехнологичной импортозамещающей продукции российской автоматики.

Михаил Камаев

Охрана природы по-научному

Еще в начальной школе, на уроках природоведения, нам объясняли, что животные в наших суровых краях в морозные многоснежные зимы сильно страдают из-за нехватки корма. Это, в общем-то, прописные истины. Сокращение кормовой базы естественным образом ведет к снижению численности популяций. К таким копытным, как косуля, это относится в полной мере.

Может ли человек вмешаться в процесс, как-то поддержать животных в трудное для них время? Попросту говоря, может ли он их подкормить? Разумеется, все ландшафты планеты охватить невозможно, однако это вполне можно сделать на особо охраняемых природных территориях. Именно так поступили в заказнике «Кирзинский» Новосибирской области (входящем в состав Саяно-Шушенского природного биосферного заповедника), разработав и опробовав на практике биотехническую систему стратегических кормовых поясов для сохранения и увеличения численности таких копытных, как сибирская косуля. Основными кормовыми культурами этих поясов являются подсолнечник, оставляемый в зиму на корню, а также овсяно-гороховая и люцерновая смесь, закатанная в рулоны.

Указанная система имеет научное обоснование и уже дала замечательные результаты. Автор-разработчик системы – директор заказника «Кирзинский» Вячеслав Ермолик. Он считает, что российские государственные природные заказники являются наиболее эффективными территориями для использования отечественного и зарубежного опыта воспроизводства диких копытных и разработки собственных концепций биотехнических мероприятий.

Биотехния, с точки зрения Вячеслава Ермолика, становится сегодня по-настоящему действенным средством сохранения природной среды, в первую очередь, в заказниках и охотничьих хозяйствах. Правда, для этого требуется системное и достаточно объемное использование биотехнических работ и технологий. В противном случае мы не добьемся нужного результата. В частности, для того чтобы восстановить и увеличить численность косули до оптимальных значений, необходимо поднять уровень зимней кормовой базы.

Для справки. В заказнике «Кирзинский» Новосибирской области, на базе которого были проведены исследования, обитают около 60 видов млекопитающих и почти 350 видов птиц, многие из которых занесены в Красную книгу Российской Федерации и Новосибирской области. Площадь заказника «Кирзинский» составляет 119,808 тыс. га.

В основу концепции, разработанной Вячеславом Ермоликом, были положены интенсивные технологии комплексно-пространственной биотехнии. В рамках этого подхода был сформирован метод пространственного «охвата» кормовыми ресурсами территории заказника в полном объеме. Была разработана альтернативная концепция создания стратегических кормовых поясов – внутреннего и внешнего, которые бы перекрывали всё географическое пространство заказника, образуя глобальную кормовую платформу для диких животных в зимний период.

 стратегические кормовые пояса – внутренний и внешний Стратегические кормовые пояса представляют собой структуру, в которой кормовые поля располагаются по эллиптическим окружностям в центральной части и приграничных сегментах территории заказника. Этот комплекс кормовых полей в зимнее время полностью компенсирует недостаток естественных кормов, а подбор биотехнических культур формирует сбалансированный и доступный рацион для сибирской косули.

Структура кормовых полей устроена так, что любая группа копытных животных, совершая внутреннюю или внешнюю миграцию, обязательно по своему вектору движения пересечет границы кормового пояса, вследствие чего присоединится к существующей стации (то есть участку с необходимыми для проживания условиями) или образует новую зимнюю стоянку. Особая роль в отборе кормовых культур отводилась таким важным биотехническим качествам, как морозоустойчивость и засухоустойчивость кормовых растений в Западно-Сибирском регионе.

В результате внедрения новых методов биотехнии, был остановлен тренд стагнации численности косули, и обозначились тенденции устойчивого роста популяции этого вида. Данная тенденция наглядно отражена в прилагаемой таблице:

 

 

Динамика численности сибирской косули на территории заказника «Кирзинский» в период реализации биотехнической программы с 2010 по 2014 годы

Годы

 

Показатель

2010

2011

2012

2013

2014

Сибирская косуля, голов

470

658

941

1423

1577

Все материалы, включая фотографии, предоставлены дирекцией Государственного природного заказника федерального значения «Кирзинский».

Олег Носков

Кровоизлияние в мозг больше не приговор

Каждый шестой человек с геморрагическим инсультом – кровоизлиянием в мозг, вызванным разрывом сосудов, умирает в машине скорой помощи. Риск кровоизлияния, приводящего к летальному исходу или тяжелым неврологическим последствиям, остается высоким даже после успешной операции на сосудах. Приблизиться к пониманию законов движения крови в сосудах головного мозга и методов управления кровотоком, чтобы полностью контролировать ход операций на сосудах головного мозга и свести к минимуму послеоперационные риски, позволили результаты работы большого коллектива, объединившего нейрохирургов с «фундаментальными» механиками и математиками в рамках междисциплинарного проекта «Мозг и нейронауки»

Ежегодно в России примерно у 15 человек из каждых 100 тысяч происходит разрыв аневризмы (выпячивания стенки сосудов мозга), и около 15% таких больных погибает, не успевая доехать до больницы. У половины пациентов кровоизлияние повторяется в течение последующих шести месяцев – в этом случае смертность достигает 70%.

Сосудистые заболевания центральной нервной системы являются одной из основ­ных причин смертности во всем мире, в том числе и в России. Лечение таких патологий как аневризмы и врожденная артериовенозная мальформация заключается в их полном «выключении» из кровотока, которое производится путем эндоваскулярной (внутрисосудистой) или открытой операции на сосудах мозга.

Нейрохирурги во всем мире давно оперируют подобные патологии, но проблема в том, что даже после успешной операции у пациента может произойти кровоизлияние, что значительно увеличивает риски, в том числе – летального исхода. Почему две совершенно одинаковые операции заканчиваются для пациентов по-разному? Как спрогнозировать эффективность предстоящей операции?

Именно эти вопросы привели нейрохирургов ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина к осознанию необходимости изучения механизмов образования аномалий и гемодинамики головного мозга. За помощью обратились к ученым из Института гидродинамики им. акад. М.А. Лаврентьева СО РАН. Так начались мультидисциплинарные исследования, результаты которых легли в основу новых методов лечения сосудистых аномалий.

В своих интервью корреспонденту журнала «НАУКА из первых рук» ключевые участники проекта – Кирилл Юрьевич Орлов, нейрохирург, руководитель Центра ангионеврологии и нейрохирургии ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина, и д. ф.-м. н. Александр Павлович Чупахин, заведующий лабораторией дифференциальных уравнений ИГиЛ СО РАН и заведующий кафедрой высшей математики ММФ НГУ, – рассказали о том, как дифференциальное уравнение, описывающее поведение нелинейной пружинки, погруженной в вязкую среду, и усовершенствованный русскими программистами американский прибор радикально изменили принципы нейрохирургических операций и значительно снизили риск послеоперационных осложнений.

«Кровь существует только в движении»

Нейрохирурги давно имеют дело с артериальной аневризмой – выпячиванием стенки артериальных сосудов и артериовенозной мальформацией К.Ю. Орлов: Нейрохирурги давно имеют дело с артериальной аневризмой – выпячиванием стенки артериальных сосудов и артериовенозной мальформацией – спутанным сосудистым клубком, образующимся во время эмбрионального развития из-за ошибки в формировании сосуда. Первую операцию по «выключению» аневризмы с помощью специальной клипсы сделал американский нейрохирург Уолтер Э. Денди в начале прошлого века – так началась эра сосудистой нейрохирургии. В 1980-х гг. на смену открытым операциям на мозге пришла эндоваскулярная нейрохирургия. Начало ей положил советский профессор Ф. А. Сербиненко, придумавший специальные баллоны-катетеры – «воздушные шарики», которые через прокол в шее «добирались» до аневризмы. В 1970 г. Сербиненко при помощи баллонов-катетеров успешно провел операцию на внутренней сонной артерии. Позже баллоны Сербиненко стали применяться и для лечения аневризм и артериовенозных мальформаций.

Сегодня для лечения аневризм используются совершенно другие методы: в аневризматическую полость внедряют конструкции из различных металлов (спирали, стенты), позволяющие достигать результата с минимальным числом осложнений. И хотя частота таких аномалий высока – из 100 человек, примерно, у 10 есть артериальная аневризма, – их можно диагностировать с помощью МРТ, а благодаря современным технологиям пациент возвращается домой уже через пару дней после операции.

Сложнее обстоит дело с артериовенозной мальформацией (АВМ), которая  образуется во время эмбрионального развития из-за ошибки в формировании сосудов – выглядит она как спутанный клубок. Диагностировать ее на раннем этапе сложно, так как до определенного возраста (обычно до 30 лет) эта аномалия никак себя не проявляет. Суть лечения АВМ заключается в ее полном выключении из кровотока – эмболизации, для чего в патологические сосуды вводят специальные вещества, «заклеивающие» аномалию.

Раньше части АВМ «отключали» по очереди, но недавно появился препарат Onyx, который позволяет полностью выключать аномалию введением эмболизата в один из сосудов. Прекрасный препарат, если бы частота кровоизлияний во время и после такой операции не оказалась такой высокой – от 2 до 16,7%.

Наше сотрудничество с Институтом гидродинамики СО РАН началось с поиска ответов на вопросы, которые встали перед нами при лечении именно этой патологии. Дело в том, что по АВМ идет очень большой поток крови, но до мозга он не доходит и сбрасывается в вены – так аномалия «обкрадывает» головной мозг. Чтобы восполнить потери, рядом с аномалией формируются новые сосуды, которые питают мозг. И когда врач полностью выключает АВМ, весь кровеносный поток устремляется по этим сосудам, которые рвутся, потому что они не готовы к такому напору. Так возникают послеоперационные кровоизлияния. Поэтому первый вопрос касался объема аномалии, который допустимо «выключить» за одну операцию – 10, 15, 30%?

Следующий вопрос – с каких сосудов начинать эмболизацию? Клубок АВМ состоит из сосудов разного диаметра: здесь и большие фистулы – трубки диаметром несколько миллиметров, и среднесосудистая часть – диаметром меньше миллиметра, и «ниточки». В сосудах разного диаметра кровь течет с разной скоростью. Нейрохирурги чаще начинают с мелких сосудов – правильно ли это?

После процедуры эмболизации пациента отпускают на полгода. Практика показывает, что за этот период кровоснабжение полностью перестраивается. Но за эти же полгода у 2% пациентов происходит кровоизлияние – как избежать этого? Как определить, когда закончился процесс перестройки гемодинамики?

Медицина не такая точная наука, как математика, часто врачам во время операций приходится импровизировать, изменять намеченный сценарий. Чтобы ответить на эти  вопросы, нам нужны были точные данные, понимание механики гемодинамики при аномалиях в цифрах – совместно с коллегами-математиками их удалось получить.

Александр Павлович Чупахин, заведующий лабораторией дифференциальных уравнений ИГиЛ СО РАН и заведующий кафедрой высшей математики ММФ НГУ А.П. Чупахин: Рассматривать работу головного мозга как механическую – очень непривычно. Только задумайтесь: весь сложный каскад молекулярных, биологических и физиологических действий, которые позволяют нам поднять руку при встрече, отвечают за наше понимание точных наук и любовь к музыке, – все это запускается кровотоком в головном мозге.

Кровь – очень загадочная субстанция, существующая только в движении. Когда кровь останавливается, она перестает быть кровью. А останавливается она тогда, когда нарушается целостность сосудов: малейший перебой в кровоснабжении одной из зон головного мозга приводит к отключению жизненно важных функций, потере речи, частичному параличу. К счастью, мозг очень пластичен и способен включать резервные сосудистые системы, но и врачам нужно действовать быстро, а для этого они должны понимать, как идут процессы гемодинамики в норме и при патологии.

В общем виде задача, которую перед нами поставили, звучала так: есть две операции, похожие по своим внешним результатам (рентгенологическим снимкам с контрастным веществом), но с различными клиническими исходами. Требуется определить причины возникших осложнений и найти параметры, которые определяют безопасность хирургического лечения у пациентов со случайно выявленными аномалиями сосудов головного мозга.

Важно, что в наших дискуссиях сразу было достигнуто понимание, что если не будет экспериментальных клинических данных о том, как происходит течение крови, если мы не будем проводить мониторинг во время операций, то прийти к конечной точке – созданию единой модели, описывающей течение крови в сосудах мозга, – не получится. Да, можно будет написать интересные академические статьи о компьютерном моделировании движения крови в сосудах головного мозга, но все это вряд ли окажет влияние на хирургическую практику.

Измерение давления и скорости кровотока Для мониторинга гемодинамики в сосудах головного мозга был приобретен прибор ComboMap американского производителя Volcano. Вообще-то этот прибор предназначен для измерений давления и скорости кровотока в коронарных сосудах, и инженеры компании, приехавшие устанавливать прибор, сильно удивились, узнав, что мы собираемся его использовать для измерения скорости и давления кровотока в сосудах головного мозга – «ох уж эти беспокойные русские ученые!».

Однако вопреки их скепсису нам удалось усовершенствовать первоначальное программное обеспечение и, в конечном счете, создать новый приборно-измерительный комплекс для эндоваскулярного интраоперационного мониторинга.

Датчик прибора – очень тонкий, волосовидный, позволяет с высокой точностью измерять давление и скорость потока крови в сосудах диаметром более 1,5 мм. Измерения давления и скорости движения крови проводились до и после операции в одних и тех же точках, расположенных на различных расстояниях от аномалии. Это позволило получить точные качественные свойства и количественные параметры кровотока, сопутствующие аномалии. На основе этих данных, была создана математическая модель кровотока головного мозга, которая позволяет предсказывать, что будет с сосудами при тех или иных показателях.

Нами был разработан и внедрен аппарат диаграмм «давление – скорость» и «расход – поток энергии», позволяющий характеризовать тип сосудистой аномалии по гемодинамическим параметрам и отслеживать эффективность операции. На данный момент такой мониторинг является уникальным не только в России, но и в мире.

Параметры, которые мы получаем на нейрохирургических операциях, – это параметры кровотока очень сложной системы: пульсирующий нестационарный поток крови в сосуде, упругие стенки которого помогают течению, и погружены они в гелеобразное вещество мозга, помещенного в твердую мозговую оболочку и черепную коробку. Такие параметры с потолка не возьмешь. Мы видим на графиках, что пульсация скорости и давления являются практически периодическими функциями. Почти, потому что на самом деле имеется несколько периодических процессов: это и пульсации сердца, которые обусловливают движение крови, это и колебательный характер дыхательных процессов и др. Говоря упрощенным языком, человек – это система связанных осцилляторов, колебательных контуров.

Уравнение гармонического осциллятора – широко употребительная модель, которая используется во многих разделах физики. А вот как связаны осцилляторы сердца, дыхательного цикла, пищеварения? Эту связь обнаружить трудно. Мы исходили из того, что начинать нужно с простой модели единого осциллятора. Так должно быть и с точки зрения здорового организма: раз все работает «как часы», система не должна быть сложной.

Появилась идея использовать для моделирования кровотока в сосудах головного мозга дифференциальное уравнение, описывающее нелинейный осциллятор Ван дер Поля-Дуффинга. Фактически, это описание нелинейной пружинки, которая по-разному работает на растяжение и сжатие, и погружена в вязкую среду. Казалось бы, как такая простая математическая модель объяснит то, что происходит в голове, в этой сложной субстанции? Но, несмотря на свою внешнюю простоту, это уравнение имеет широкое многообразие решений и позволяет измерять и оценивать важные свойства всех компонентов сложной среды: пульсирующий поток крови, упругие стенки сосуда и окружающую среду мозга. Уравнение позволяет учитывать то, какими свойствами обладает упругая среда, как устроена пружина, которая колеблет эту среду, и какими вязкими свойствами обладает эта среда.

Модель нелинейного осциллятора хорошо моделирует поведение кровотока в окрестностях сосудистой аномалии и может показать, к чему это приводит. Когда мы увеличиваем параметры кровотока на модели, то в результате расчетов видим, что произойдет с организмом в реальности. Оказалось, что отклонения в организме человека не могут быть произвольными, есть определенная цепочка образцов «поведения», которая при развитии аномалии приводит к потере периодических решений, к потере колебаний, к сбою кровотока. Это одна из моделей, есть и другие – наша работа продолжается.

«Риск сведен до минимума»

К.Ю. Орлов: Результатом работы врачей и ученых-гидродинамиков стала разработка нового алгоритма эндоваскулярного лечения АВМ. Его суть в том, что при аномалии средних и крупных размеров лечение должно быть поэтапным, причем за одно вмешательство не следует выключать более 60% объема АВМ.

На примере локальной модели гипотетической АВМ были рассмотрены различные сценарии ее эмболизации, чтобы понять, какие сосуды нужно закрывать в первую очередь.  Оказалось, что если хирург сначала выключает мелкие «составляющие» аномалии, то увеличивается поток по фистуле и по «здоровым» сосудам рядом с аномалией на весь объем, который шел по мелкой сети. Последующее выключение самого большого сосуда делает нагрузку на «резервную» систему непосильной. Работа с гемодинамической моделью помогла понять, что начинать эмболизацию нужно с самого крупного сосуда, и лишь когда кровяной поток перераспределится, идти дальше. Этот принцип упрощает работу нейрохирурга: теперь он знает, какой сосуд из спутанного клубка выключать первым.

Не менее важным результатом стало понимание того, сколько времени требуется на перестройку кровообращения после операции – то есть, когда можно приглашать пациента для следующего этапа эмболизации. Оказалось, что не нужно ждать «классических» шести месяцев, кровообращение перестраивается уже через неделю. Это очень важно, потому что в течение года после операции у 4% пациентов случается кровоизлияние, значит, отпуская пациентов на полгода, мы рискуем 2% жизней. Если же промежуток между операциями составляет неделю, риск сводится до минимума.

С появлением гемодинамической модели удалось решить и некоторые проблемы, связанные с лечением артериальных аневризм. Зачастую к нам поступают пациенты с несколькими аневризмами, и встает вопрос – у какой из них вероятность разрыва больше? Оценив поведение параметра «скорость-давление» для каждой из них, легко понять, от какой нужно избавиться в первую очередь. А благодаря мониторингу во время операций мы может сразу оценивать результаты наших действий и менять тактику по ходу операции. Если, к примеру, установки одного стента окажется недостаточно, можно поставить спираль или дополнительный стент. Так мы не подвергаем пациента дополнительному риску повторной операции.

Математики помогли нам решить и проблему, связанную с так называемыми бифуркационными аневризмами – сосудистыми «тройниками», как называет их  Александр Павлович Чупахин, которые образуются на месте расхождения сонных артерий. После видимого успешного лечения такая аномалия очень часто возвращается в свое первоначальное состояние.

Оказалось, что все дело в величине угла между сосудами. Когда мы закрываем аневризму спиралями, в этих углах могут образовываться дочерние вихревые потоки, которые вызывают сужение артерий, не заметное на ангиограмме. Поток крови по сосудам затрудняется, а у шейки аневризмы – увеличивается, аномалия снова начинает расти. Чтобы избежать этого осложнения, мы теперь ставим стенты таким образом, чтобы паразитарные потоки не образовывались.

Ежегодно в Новосибирском научно-исследовательском институте патологии кровообращения им. академика Е. Н. Мешалкина оперируют 350 человек с артериовенозными мальформациями. Благодаря применению новых операционных протоколов удалось значительно снизить риск осложнений: в 2015 г. лишь у одного пациента произошло послеоперационное кровоизлияние. 

Своими результатами мы делимся с коллегами по всему миру, но нужно понимать, что в медицине не всегда есть место золотым стандартам – у разных клиник свой формат работы, у разных хирургов свои предпочтения. Хорошего результата можно добиться разными способами. Есть приверженцы открытых операций на головном мозге, кто-то просто удаляет аномалию. Как оценивает результат хирург? Ушел пациент на своих ногах – значит, все хорошо, но есть еще качество жизни, на котором может отразиться даже шрам на голове. Например, в США после успешно проведенной открытой операции по удалению АВМ около 14% американцев теряют работу, а после эндоваскулярных – всего 2-3%.

А.П. Чупахин:

Мы начали эту большую работу для того, чтобы понять законы движения крови в сосудах головного мозга и для того, чтобы научиться управлять кровотоком. Задача довольно амбициозная, и решить ее силами специалистов одного профиля невозможно. Нам удалось создать коллектив из хирургов, биологов, физиологов, механиков и математиков и достигнуть результатов удалось во многом благодаря включению наших исследований в проект РНФ «Мозг и нейронауки». Результаты работ по мониторингу нейрохирургических операций, поддержанные грантом РФФИ, стали основой для развития и других направлений.

При содействии Международного томографического центра СО РАН мы создали физическую модель сосудов, выполненную из упругих материалов, имитирующих реальные ткани, по которым с помощью специального насоса движется жидкость (вода+глицерин), имитирующая кровь. Для визуализации этого движения используется магнитно-резонансный томограф. Эксперименты на моделях кровеносных сосудов позволяют получить ответ, а значит и предсказать последствия различных воздействий на сосуды, что нельзя сделать при реальных операциях. Например, проверить, как увеличится скорость кровотока, если повысить давление на 10 мм ртутного столба или больше. Такие исследования интересны и с точки зрения фундаментальной и прикладной гидродинамики, так как позволяют многое узнать о течении жидкости в упругих средах. Математическое моделирование таких сложных систем – дело будущего, в России же подобные эксперименты больше нигде не проводятся.

Вместе с коллегами из Института цитологии и генетики СО РАН мы строим компьютерный образ сети кровеносных сосудов головного мозга лабораторных животных-моделей Еще одна грань наших работ – изучение влияния гемодинамики на физиологические и интеллектуальные возможности человека. Вместе с коллегами из Института цитологии и генетики СО РАН мы строим компьютерный образ сети кровеносных сосудов головного мозга лабораторных животных-моделей, чтобы при помощи выработанного нами алгоритма отслеживать различия гемодинамики головного мозга у разных особей одного и того же вида, различающихся физиологическими и поведенческими характеристиками. Все расчеты проводятся на базе Информационно-вычислительного центра НГУ в программном комплексе ANASYS

В конечном счете все, что мы делаем сегодня, должно привести к построению исчерпывающей математической модели гемодинамики головного мозга. Описывать кровоток головного мозга с помощью уравнений – фантастически сложная задача, выходящая за рамки возможностей современной математики, гидродинамики и механики. Конечно, никто не ждал и не ждет от нас создания супермодели, которая объяснит все. Мы работаем в рамках нескольких моделей: наше преимущество в том, что они создаются на основании клинических экспериментальных данных, а не абстрактных рассуждений.

Сегодняшний день замечателен тем, что у нас есть возможность решать такие мультидисциплинарные задачи. Какое-то время назад наука была разделена «перегородками»: каждый занимался своим делом, иногда встречаясь с коллегами и обсуждая результаты. Сегодня эти перегородки стираются, и мы, математики по образованию и механики по роду деятельности, работаем в коллективе, который проводит полный цикл исследований – от получения клинических данных и их обработки до создания математических моделей и «возвращения» результатов в виде рекомендательных протоколов в клинику.

Сегодня такие точные науки, как математика, физика, механика выходят из-за письменного стола и начинают работать в «живых» системах. И это очень хорошо, ведь разные парадигмы исследований могут привести к самым неожиданным результатам. Не менее важно и то, что огромный интерес эта тематика вызывает у молодежи – например, к нам в институт на специализацию приходит много толковых студентов из НГУ. Их привлекает комплексный характер нашей работы, связанный с решением «живых задач», которые имеют реальный выход на практику. 

Подготовила Татьяна Морозова

Хирурги ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина спасли ногу 15-летней девочке

В центре онкологии и радиотерапии Новосибирского научно-исследовательского института патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации (ННИИПК) провели дорогостоящее эндопротезирование левой большеберцовой кости у подростка.

Злокачественную опухоль — саркому Юинга левой большеберцовой кости – у пятнадцатилетней Лизы Юшковой из Новосибирска обнаружили летом прошлого года. Медицинских учреждений, оказывающих помощь при данной патологии, в России единицы. В Сибири онкоортопедическую помощь оказывают всего два центра: ННИИПК и Томский научно-исследовательский институт онкологии.

Костная саркома является редким случаем среди злокачественных новообразований. Частота распространенности не превышает 1-1,5%. Саркома Юинга – злокачественная опухоль костного скелета, отличающаяся агрессивным течением и имеющая серьезный неблагоприятный прогноз. Чаще всего данное новообразование развивается в детском и юношеском возрасте. Без должного лечения это заболевание приводит к летальному исходу. Даже при использовании современных лекарственных средств и хирургических методов пятилетняя выживаемость пациентов – около 75%.

«Проведенную операцию можно назвать уникальной исходя из нескольких особенностей. Прежде всего, это редко встречающаяся локализация злокачественного образования – в дистальном сегменте большеберцовой кости. Этот сегмент очень сложен для реконструкции из-за сустава, который образуют три кости. Но главным препятствием успешным реконструктивным операциям часто является отсутствие должного запаса мягких тканей. В этом сегменте конечности проходят сухожилия, артерии и вены, но крайне мало тканей, которые должны закрывать место реконструкции, сам эндопротез», – комментирует руководитель центра онкологии и радиотерапии ННИИПК, кандидат медицинских наук Александр Александрович Жеравин.

Для лечения больных с саркомой Юинга существуют общемировые протоколы, эффективность которых доказана. Комбинированное лечение данной патологии включает три компонента. Первоначально Лиза Юшкова прошла курс химиотерапии. Только после того как на фоне химиотерапии был получен выраженный результат, провели второй этап лечения, который в данном случае сопровождался реконструктивным компонентом, что является альтернативой инвалидизирующей операции. Также в лечении девочки запланирована лучевая терапия.

«Уже на пятый день после операции Лиза начала подниматься на костыли. Через неделю ее выписали домой. Надеемся, что скоро Лиза сможет ходить самостоятельно, без костылей. Нам осталось перенести еще восемь процедур химиотерапии и цикл лучевой терапии. Но самое страшное уже позади. Будем надеяться на лучшее. Думаю, что через неделю Лиза уже сможет пойти сама», – комментирует мама Лизы.

Операцию в центре онкологии и радиотерапии девочке провели за счет бюджетных средств – по квоте. Помощь в приобретении эндопротеза, стоимость которого не покрыла квота, оказал благотворительный фонд «Русфонд», который организовал сбор средств.

Браунфилды: инструкция по применению

Браунфилд (Brownfield) – это индустриальный парк, образованный на территории, которая ранее использовалась для промышленных целей. Как правило, территория старого завода. До недавнего времени такая форма была наиболее популярной у отечественных инвесторов, так как она требует меньших вложений в инфраструктуру в отличие от альтернативного подхода – «гринфилд» (инвестиционный проект, предполагающий строительство завода или фабрики на свободной площадке с нуля).

Однако имеющиеся в наличие производственные площадки часто пребывают в довольно плачевном состоянии: изношенные цеха, которые к тому же не эргономичны и плохо приспособлены для размещения современного оборудования.

Еще одно следствие кризисных десятилетий и поспешной приватизации «девяностых» –   часто земля промплощадки поделена между разными собственниками, у которых диаметрально разные подходы к перспективам ее развития. Вышеназванные проблемы, кстати, регулярно «торпедируют» все попытки реанимации площадки завода «Сибсельмаш».

Поэтому многие эксперты склоняются к мысли, что в российской практике выгоднее и разумнее не втискивать новые производства в старые цеха, а строить заводы и фабрики в «чистом поле». Но не все согласны с мнением, что браунфилды – это вчерашний день: не зря участники форума, прошедшего на территории индустриального парка «Новосиб» дали ему название «Браунфилды. Новый старт».

 «Давайте рассмотрим возможности браунфилдов как одного из инструментов программы реиндустриализации нашей области» Открывая форум, начальник департамента промышленности, инноваций и предпринимательства (ДПиП) мэрии Новосибирска Александр Люлько подчеркнул потребность города в современных индустриальных парках:

– С одной стороны, это хорошая возможность для ряда городских предприятий модернизировать и загрузить свои устаревшие промышленные площадки. А, с другой, у нас активно работают бизнес-инкубаторы, в них рождаются успешные старт-апы. Но согласно правилам, там они могут находиться не более трех лет. А куда им деваться дальше? И я предлагаю участникам форума рассмотреть возможности браунфилдов как раз в разрезе этих двух проблем, а также – как одного из инструментов программы реиндустриализации нашей области.

Сегодня в Новосибирской области существует три индустриальных парка. Два образованы с участием государства – это Промышленно-логистический парк Новосибирской области (ПЛП) и Биотехнопарк. Третий – «Новосиб» – полностью частный. В процессе создания еще один проект – медицинский парк «Зеленая долина». И только один из них – тот самый «Новосиб» можно с полным правом отнести к браунфилдам, поскольку он образован на площадке бывшего завода НВА. Но это совсем не значит, что подходящие площадки исчерпаны.

В июне Агентство инвестиционного развития (АИР) Новосибирской области провело инвентаризацию промышленных площадок региона для выявления возможности создания на их базе промышленных парков. В итоге, нашлось около 40 подходящих объектов, 11 из которых имеют неплохие стартовые позиции.

Гендиректор ЗАО «Сибирская машиностроительная компания Александр Жабин представил в качестве кандидата на роль нового промышленного парка площадку завода «Сиэлектротерм» Некоторые из них – заводы «Экран», «Сибэлектротерм» и объединение «Вторчермет» –  приняли участие в работе форума, чтобы подробнее рассказать о преимуществах своих площадок.

Но найти площадку с более-менее развитой инфраструктурой и без проблем с собственниками – это далеко не все. Еще одно важное условие для того, чтобы парк заработал: сформировать пул якорных инвесторов. Или, проще говоря, крупных арендаторов, которые не только возьмут на себя значительную долю площадей браундфилда, но и станут «магнитом» для других участников, меньшего масштаба. Таким стал казанский производитель  фотоматериалов «Тасма» для технопарка «Химград».

Если же брать наш опыт, то парк «Новосиб», как уже говорилось, вырос на площадях завода НВА. Сегодня это предприятие заметно сократилось в масштабах и называется ЗАО «Новосибирский патронный завод», но именно оно остается якорным инвестором для парка. Схожая ситуация и у тех площадок, что пока только претендуют на статус браунфилда.

И здесь хотелось бы отметить два важных момента. Первый касается той роли, которую играет якорный инвестор (арендатор). Чаще этот термин используют в случае с торгово-развлекательными центрами и подразумевают под ним известную и крупную кампанию, бренд, который привлечет массу покупателей и тем самым, сделает аренду в данном центре более привлекательной для прочих арендаторов. В случае с промышленным парком задача у «якоря» немного иная: он должен стать «центром роста», заказчиком для других участников.

Парк должен привлекать не только наличием инфраструктуры, но и заказами. Это могут быть субподряды, смежные товары или услуги, оказываемые всем арендаторам. То, что принято называть кооперацией. Именно ее наличие является одним из преимуществ промышленного парка перед обычной промплощадкой.

Есть и еще одна особенность, характерная для якорных инвесторов (по крайней мере, в российской практике). Как правило, в их роли выступает либо предприятие-владелец площадки, либо его «коллега» по отрасли. Был здесь металлообрабатывающий завод – значит и парк, скорее всего, будет нацелен на обработку металла и ее обслуживание. Это оправдано, в частности, тем, что речь идет о площадях, созданных в свое время под определенный тип производства. Но, одновременно, это несет свои ограничения: построить с помощью браунфилдов принципиально новые для города производства вряд ли удастся, только модернизировать уже имеющиеся направления.

 «Любой проект браунфилда пойдет вперед, если государство или муниципалитет выступит в качестве одного из партнеров Есть и еще ряд непростых проблем, которые приходится решать при образовании индустриального парка даже на существующей промплощадке, как общих, так и конкретных для каждой из них. В одном случае требуются слишком большие вложения в модернизацию заводских корпусов (которые проще снести и построить на их месте новые). В другом – процесс тормозится из-за наличия спорных территорий. В третьем – инвесторов отпугивает «негативная история» предприятия, предлагающего свои площади. Как справедливо отметил начальник управления промышленности ДПиП Сергей Жиров:

– Любой проект по созданию браунфилда пойдет вперед, если в правление его управляющей компании войдет госструктура или муниципалитет как некая гарантия серьезности намерений, а еще лучше – финансовой поддержки.

Но вот с государственной поддержкой все совсем не просто. Прежде всего, она носит компенсационный характер: сначала организаторы парка привлекают какие-то средства, создают сам парк. Затем – проходят проверку Минпромторга на соответствие парка и его инфраструктуры специальному ГОСТу. В случае положительного результата проверки, объект включается в реестр промышленных парков. И только потом можно рассчитывать на компенсацию части затрат или другие формы финансовой поддержки из бюджета.

Процедура эта очень небыстрая. Достаточно сказать, что браунфилд «Новосиб» занимается этим с прошлого года. И хотя замечаний со стороны Минпромторга при проверке он не получил, включение его в реестр пока, как говориться, в процессе…

Кроме того, в условиях кризиса уменьшаются сами объемы финансовой поддержки со стороны государства. На форуме представители областной администрации откровенно сказали, что бюджетные возможности страны в этом направлении практически исчерпаны и перспектива за частными парками и инвесторами. А власть готова оказывать им помощь нефинансовыми инструментами: нормативными актами, информацией о потенциале той или иной площадки и т.п. Собственно, этим целям служит и проводимая нынешним летом инвентаризация АИР, о которой мы говорили выше.

Хватит ли этих мер, чтобы дать браунфилдам новый старт, – покажет время. Очевидно, что такая форма организации промышленных парков не станет главным локомотивом экономики области. А вот одним из эффективных инструментов реиндустриализации – вполне.

Понимают это и в мэрии, именно поэтому департамент промышленности, инноваций и предпринимательства выступил одним из организаторов форума. Потому что даже один индустриальный парк – это тысячи рабочих мест и сотни миллионов налоговых поступлений. Неплохая альтернатива пустырю в несколько десятков гектар, образовавшемуся на месте заброшенного завода в черте города. А три-четыре парка уже способны оказать заметный положительный эффект на городскую экономику.

Георгий Батухтин

«Национальная технологическая инициатива»

Аддитивным технологиям был посвящен отдельный «круглый стол» во время проведения Международного Форума «Технопром – 2016».  Актуальность данной темы давно уже оценили на самом верху. Так, в феврале прошлого года во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов была организована большая научно-практическая конференция «Аддитивные технологии в Российской промышленности». Как сказал по этому поводу вице-премьер правительства РФ Дмитрий Рогозин, «в России дан старт развитию аддитивных технологий… Это, по сути, новая промышленная революция Шестого технологического уклада».

Напомним еще одно обстоятельство. Не так давно глава государства Владимир Путин в Послании Федеральному Собранию объявил о необходимости реализации национальной технологической инициативы. В частности, предлагалось понять, какие передовые решения потребуются для того, чтобы обеспечить национальную безопасность, высокое качество жизни и развитие отраслей нового технологического уклада. Для реализации поставленной задачи  планируется объединить усилия проектных и творческих команд,  а также развивающихся компаний, готовых «впитывать» передовые разработки. Сюда же должны будут подключиться ведущие университеты и исследовательские центры, крупные деловые объединения страны и Российская академия наук.

По мнению участников упомянутого «круглого стола», провозглашенную нашим президентом национальную технологическую инициативу необходимо увязать именно с развитием аддитивных технологий, которые во многом определят облик индустрии будущего. По сути, речь идет не просто о внедрении каких-то изобретений – речь идет о внедрении принципиально новых подходов к созданию изделий. Как высказался один из участников этого мероприятия, аддитивные технологии содержат «антироденовский» принцип.

Как мы знаем, знаменитый французский скульптор Огюст Роден так характеризовал суть своей работы: «Вы берете каменную глыбу и отсекаете все лишнее». По тому же принципу на заводских станках вытачивались отдельные детали и целые изделия: брали болванку и «отсекали» всё лишнее (оставляя горы отходов).

Так вот, при использовании аддитивных технологий материала берется ровно столько, сколько его нужно. Принцип «отсекания» здесь отсутствует. Используя несколько  технологических приемов, можно сразу же поучить готовую деталь.

Актуальность аддитивных технологий давно уже оценили на самом верху Показателем перспективности данного направления является стремительное развитие рынка аддитивных технологий. Начиная с 2001 года этот рынок растет. По данным генерального директора «ВИАМ» ГНЦ РФ Евгения Каблова, среднегодовой темп роста с 2003 по 2012 год составил 14 процентов. А с 2012 года темпы роста увеличились до 19 процентов.  Если брать доли рынка аддитивных технологий, то 36% приходится на готовые изделия, 27% – на соответствующие машины и программное обеспечение, 19% – на порошки, волокна, жидкие полимеры и листовые материалы, оставшиеся 19% – на консультации и услуги. Если брать распределение рынка аддитивных технологий по отраслям, то ситуация выглядит так: 22% составляет электроника, 19% – автомобили, 16% – медицина и стоматология, 13% – станкостроение, 10% – авиация и космонавтика, и оставшиеся 20 процентов – все остальные отрасли.

Что касается изделий, то пока что львиную долю здесь составляют изделия на полимерной основе. Однако постепенно растет доля изделий на основе металлического порошка, составляя в настоящее время где-то 15 процентов.

Применительно к аддитивным технологиям выделяется три основных уровня развития данного направления. Первый уровень – это вспомогательное производство, где происходит создание оснастки и моделей для изготовления каких-то деталей. Второй уровень связан с изготовлением прототипов деталей и элементов конструкций. Наконец, третий (высший) уровень связан с изготовлением опытных и серийных партий деталей для применения в действующих образцах техники. Критерием развития аддитивных технологий является соотношение изделий, произведенных по 1-му и 2-му уровням реализации, к изделиям (деталям) 3-го уровня. Так вот, согласно данным Евгения Каблова, в США это соотношение составляет 70:30, в Китае и в странах ЕС – 85:15. Показательно, что американцы намерены к 2020 году достигнуть соотношения 20:80. То есть львиная доля изделий будет приходиться на готовую товарную продукцию.

Чем может похвастаться наша страна? Пока еще ничем. К сожалению, доля России на ранке аддитивных технологии очень низкая – примерно 1,7%. Это даже меньше, чем доля наших научных публикаций по этой теме. 

А что касается соотношения уровней, то его красноречиво характеризует такой факт: на сегодняшний момент у нас создано всего лишь три (!) детали, включенных в конструкторскую документацию (то есть соответствующих третьему уровню).

Примеры успешного использования аддитивных технологий (например, в отечественном авиастроении) так или иначе связаны с импортным оборудованием и импортным сырьем В этой ситуации большая роль отводится государственным и иным мерам поддержки данного направления. В числе таких мер – подпрограмма Министерства промышленности и торговли «Развитие производства средств производства», которая предполагает поддержку быстрореализуемых проектов (со сроком реализации не более 1,5 лет) и субсидирование процентных ставок по кредитам. Еще одна мера – средства фонда «РФРП», направленные на поддержку комплексных проектов с развитием кооперации в форме консорциумов. Не менее важную роль должны играть различные формы государственно-частного партнерства, в рамках которых предполагается софинансирование с участием Министерства образования и науки.

В принципе, процесс понемногу налаживается. Но надо иметь в виду следующее. Примеры успешного использования аддитивных технологий (например, в отечественном авиастроении) так или иначе связаны с импортным оборудованием и импортным сырьем. Как открыто признали участники «круглого стола», наше сырье для производства изделий не подходит. Точнее, не подходит для импортных машин. И в настоящее время именно сырье является тем «крючком», на котором российских промышленников удерживают западные производители машин.

Кстати, полтора года назад данная проблема была озвучена новосибирскими учеными и промышленниками на одном из «круглых столов», организованном департаментом промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска. Купить импортную машину для изготовления деталей – дело не сложное (были бы деньги). Проблема может случиться тогда, когда поставщики оборудования взвинтят цены на сырье или вообще прекратят его поставку (например, по чисто политическим мотивам – из-за санкций). Интересно, что в Академгородке есть институты (например, Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН), готовые взяться за решение этой проблемы. Но для этого необходимо отладить более тесные коммуникации с промышленниками, поскольку ученые не могут определить необходимые параметры требуемых порошков.

По большому счету, коммуникации между наукой и производством начинают восстанавливаться только сейчас (ввиду ликвидации многих отраслевых институтов).  И смогут ли научные организации, ориентированные на фундаментальные исследования, оперативно решать такие вот сугубо прикладные задачи, пока что до конца не ясно. Как не ясна еще до конца и роль нашего государства в этом процессе. Да, признание руководителями страны серьезной роли аддитивных технологий можно трактовать как хороший знак. Однако тот факт, что поддержка столь важного направления опять «размазана» по разным министерствам, фондам и программам, есть главное свидетельство того, что переход от громких заявлений к сосредоточенной работе по модернизации нашей индустрии пока еще только намечается. Не менее показательно и то, что разработка необходимой нормативной базы для аддитивных технологий началась примерно год назад. Процесс, конечно, пошел, чему нельзя не радоваться. Но и в этом случае не стоит забывать того, что современные технологии развиваются гораздо быстрее, чем наши чиновники успевают реагировать на изменение ситуации.

Олег Носков

Большие вызовы для неосвоенной страны

Как обустраивать бескрайние и неосвоенные территории России, находить новые ресурсы и сберегать природу, сохранять прирост населения и развивать технологии — на все это даст ответ Стратегия научно-технологического развития России до 2035 года, проект которой опубликован на днях. Участвовать в обсуждении стратегии может каждый россиянин.

Стратегия научно-технологического развития России — это основной документ, который определит будущее развитие российской науки до 2035 года. Поручение о разработке стратегии было дано Владимиром Путиным на заседании Совета по науке и образованию 24 июня прошлого года. Документ должен быть подготовлен к концу текущего года — об этом президент говорил на заседании Совета по науке 21 января.

«Для обсуждения стратегии создан специальный портал, сформированы экспертные группы по ключевым блокам: например, проблеме взаимоотношений науки и общества посвящена деятельность отдельной группы.

Обсуждение организовано на различных площадках — к примеру, в рамках Научно-координационного совета ФАНО России, Совета по науке Минобрнауки России, активно включились в обсуждение профессора РАН.

Обсуждению различных аспектов стратегии посвящена деятельность межведомственных рабочих групп президентского совета», — рассказывал «Газете.Ru» Федор Войтоловский — председатель Координационного совета по делам молодежи в научной и образовательной сферах при Совете при президенте РФ по науке и образованию, замдиректора Института мировой экономики и международных отношений им. Е.М. Примакова РАН. Он также отметил, что основные подходы обсуждались на Красноярском экономическом форуме, форуме «Технопром» в Новосибирске и на одной из ключевых сессий Петербургского экономического форума.

21 июня текст стратегии был вынесен Министерством образования и науки на общественное обсуждение. Ознакомиться с проектом документа можно на федеральном портале нормативных правовых актов regulation.gov.ru.

Андрей Фурсенко, помощник президента по науке, говорил в интервью «Газете.Ru»: «Стратегия не должна восприниматься как перечисление каких-то проектов. Это более широкая и значимая вещь». По мнению Фурсенко, для разработки документа в первую очередь важно понять, какие глобальные проблемы стоят перед человечеством в целом и перед Россией в частности, а затем — «посмотреть, на какие из этих вопросов мы могли бы ответить наиболее эффективно с привлечением науки, с привлечением каких-то новых технологий».

Акцент на «большие вызовы», характерные для нашей страны, — это одна из особенностей стратегии. Среди таких вызовов — замедление восстановления природной среды из-за возрастающей антропогенной нагрузки, исчерпание традиционных ресурсов социально-экономического роста индустриально развитых стран, демографические проблемы, формирование обособленной группы стран, обладающих продвинутыми технологиями.

Особое внимание авторы стратегии обращают на следующую проблему: сейчас в России интеллектуальный потенциал используется очень несбалансированно, а значительная часть территории страны и ее природных ресурсов и вовсе не освоены.

Именно поэтому развитие транспортной сети, создание цифровой инфраструктуры, а также освоение морского, воздушного и космического пространства разработчики документа называют в качестве одной из целей реализации стратегии. Среди целей документа — и повышение качества жизни жителей России (для этого наряду с развитием транспортной сети и улучшением связей между регионами страны планируется уделить внимание развитию нового поколения медицинских услуг, а также доступных продуктов питания). В частных беседах с корреспондентами «Газеты.Ru» разработчики стратегии отмечали, что данный документ является первым, написанным именно о России и для России, а не просто рассказом о том, какие механизмы развития науки существуют в мире и какие из них Россия может применить для себя.

В целом акцент сделан на том, что в будущем Россия должна постепенно переходить с активного использования природных ресурсов на использование ресурсов интеллектуальных. Это не значит, что страна собирается отказаться от своего естественного преимущества перед другими государствами: «Для устойчивого развития России, усиления ее влияния и позиции в мире необходима системная концентрация интеллектуального, творческого потенциала и сбалансированное дополнение природных, территориальных ресурсных возможностей страны ресурсами интеллектуальными», — сказано в стратегии.

Управление развитием науки также планируется изменить: если сейчас акцент сделан на управлении подведомственными организациями, то в будущем его планируется сместить на управление приоритетами. Это значит, что научным организациям будут предложены ориентиры и задачи, отвечающие основным потребностям развития общества и экономики, а ученые смогут самостоятельно выбирать формы и способы их исполнения.

Еще одна проблема развития российской науки, о которой говорится в документе, — это отсутствие исследовательских запросов со стороны бизнеса и, как следствие, незаинтересованность и отстраненность научного сообщества от технологического предпринимательства. Поэтому налаживанию связей между представителями науки и бизнеса в стратегии уделяется особое внимание: предполагается, что реализация стратегии обеспечит вовлечение представителей высокотехнологичного бизнеса в финансирование конкретных научных проектов, причем предприниматели получат возможность участвовать в создании нового продукта на всех этапах: от формирования идеи до воплощения изобретения в жизнь.

«России необходима условная «биржа», куда, с одной стороны, приходили бы представители бизнеса и формировали запрос на нужные для их компаний инновационные разработки, а, с другой стороны, ученые предлагали бы имеющиеся у них технологические решения, — прокомментировал вопрос взаимодействия науки и бизнеса в России «Газете.Ru» глава Федерального агентства научных организаций Михаил Котюков. — Сейчас же в России между этими двумя сторонами существует недоверие: бизнесу кажется, что надежнее вкладывать средства в поиск новых технологий за рубежом, а исследователи считают, что компании не могут сформулировать задачу. Если это недоверие не преодолеть, то изменить ситуацию будет очень сложно. Я считаю, что для укрепления доверия между бизнесом и наукой нужны конкретные примеры успешного сотрудничества между ними, истории успеха, которые у нас точно есть».

Представители Российской академии наук, обсуждая минувшей весной свой вариант стратегии, постоянно высказывали опасения, что на фоне усилий по интеграции науки и бизнеса фундаментальные исследования будут забыты. Из документа следует, что этого не произойдет. В нем говорится, что доля финансирования фундаментальных и поисковых научных исследований составит не менее «2/3 затрат на исследования и разработки из бюджета в целом».

Фундаментальная наука будет ориентирована на формирование «заделов в новых направлениях развития мировой науки и технологий». Новые циклы фундаментальных исследований будут направлены на поиск ответов на стоящие перед страной «большие вызовы», говорится в стратегии.

Впрочем, комментируя один из предыдущих вариантов стратегии, профсоюз РАН отмечал несоответствие планируемого уровня финансирования масштабу поставленных задач. «Согласно целевому сценарию, на последнем этапе реализации стратегии предполагается выйти на уровень внутренних затрат на исследования и разработки в 1,73% ВВП.

Такого уровня расходов предлагается достигнуть через 20 лет, тогда как в настоящее время в США внутренние затраты на исследования и разработки составляют 2,8% ВВП, в Китае — 2,1% ВВП, в Японии — 3,4% ВВП, в Южной Корее — 3,8% ВВП, в наиболее развитых странах Европы внутренние затраты на исследования и разработки находятся на уровне 2,5-4% ВВП. Отдельный вопрос — темпы роста: в первой половине следующего десятилетия доля расходов на НИОКР в ВВП должна вырасти до 1,4% ВВП, т.е. выйти на нынешний уровень Испании и Португалии, далеко не самых развитых в научно-технологическом отношении держав», — говорилось в комментарии профсоюза РАН, члены которого также напомнили, что указ президента РФ №599 от 7 мая 2012 года предполагал, что внутренние затраты на исследования и разработки достигнут 1,77% ВВП уже в 2015 году.

Из других недостатков предложенного варианта можно отметить недостаточную проработку механизма распределения ответственности среди организаций за реализацию того или иного положения стратегии. Грубо говоря, в тексте говорится про развитие транспортной сети в России, но ни слова не говорится о том, кто, как и на каких принципах будет взаимодействовать с Росавтодором или РЖД.

Предложения по улучшению и изменению документа принимаются до 5 июля. После этого начнется этап формирования окончательного варианта текста стратегии.

Яна Хлюстова, Николай Подорванюк

http://www.gazeta.ru/science/2016/06/23_a_8323121.shtml

Отечественное семеноводство должно быть поддержано государственной программой

Интервью с генеральным директором ООО АТФ «АГРОС», кандидатом с.-х. наук Николаем Потаповым.

- Николай Александрович, в ассортименте Вашей компании есть большое количество сортов иностранной селекции. В последнее время у нас ставится вопрос об импортозамещении, которое распространяется в том числе, и на семенной материал. Это как-то затрагивает Ваши планы?

– Мне уже приходилось выслушивать такие нарекания, будто я пропагандирую западные достижения, будто это непатриотично. Я понимаю патриотизм по-другому. Для меня он выражается в том, что мы даем нашим гражданам совершенные технологии, совершенный материал, современные достижения. Скажу вам как биолог по образованию: знания – это не государственные границы, научные знания политику не признают.

Знания, полученные учеными о клетках, о ДНК, независимо от того, где они конкретно получены – в Америке, в России, в Англии, в Польше, в Китае, – это достижения всего человечества. Поэтому семена, которые мы предлагаем нашим людям, включая любительский пакет, – это самые последние технологические разработки, внесенные в Государственный Реестр как разрешенные для продажи на территории России. В какой-то степени они, конечно же, вытесняют менее совершенные селекционные достижения, но при этом они дают людям хорошие, стабильные урожаи. С такими растениями приятно работать.

Что касается так называемого импортозамещения, то, если есть возможность развивать свою, отечественную селекцию, свои сорта,  мне, конечно же, хотелось бы видеть развитие данного направления. Но надо понимать, что это – большой труд. Причем, не только большой труд, но еще и большие деньги. Специально на это обращаю внимание.

- Какими критериями Вы руководствуетесь, когда приобретаете для Сибири сорта иностранной селекции?

– Я работаю на этом рынке уже двадцать один год. Так что можно говорить о давно сложившейся практике. В первое время мы привозили сюда те вещи, которые уже хорошо зарекомендовали себя, например, в Канаде. Но в принципе, чтобы выделить какой-то ассортимент, способный работать здесь, в наших условиях, мы вначале его всегда проверяли. После проверки на грядках, а потом уже – на нашем демонстрационно-производственном поле, – после всех проб мы делали выводы и уже тогда закупали семена. Предлагали их производственникам, любительскому рынку.

В принципе, таким вот образом у нас сформировалась шкала наименований, прекрасно работающих в наших условиях. Кроме того, овощные компании, с которыми мы работаем, задались целью создать совершенные гибриды, способные адаптироваться к разным климатическим условиям.

Если выдается какой-то сорт, то он имеет очень широкий спектр возможностей. Он может быть продуктивен в разных климатических зонах, давая хорошие результаты. Это, отмечу, сейчас является основным направлением мировой селекции.

Мы каждый год проводим семинары, где нам докладывают о последних достижениях селекционеров, предлагающих какие-то новые гибриды для наших территорий.

- Что Вы скажете о развитии отечественного семеноводства?

– Семеноводство – это вообще очень сложная «кухня». Здесь мало того, чтобы селекционер создал какой-то совершенный сорт или гибрид. Надо, чтобы было налажено полноценное производство. Для этого нужна хорошая технология по проверке качества. Нужны лаборатории. Необходимо, чтобы с этими семенами поработали, чтобы они прошли чистку, подработку. Потом, когда они проходят подработку, идет вопрос калибровки. Он делится на фракции. Потом смотрят и добиваются высокой энергии. Для этого проводят всевозможные обработки. В общем, семеноводство – это огромная машина. Это целые заводы, которые должны работать над семенами.

Так вот, если мы говорим, что у нас, в России, должно быть своё, отечественное семеноводство, то оно должно быть поддержано государственной программой.

- Не целесообразней ли заниматься отечественным селекционным материалом, производя здесь свои семена? 

– Мы отбираем линии для себя, их регистрируем и продолжаем с ними работать в плане размножения и рекомендации для населения. Таким образом, мы удешевляем для людей стоимость семян. Особенно это важно сегодня, ввиду роста стоимости евро. Но могу вам однозначно сказать: хорошие семена, которые мы сможем произвести в России, будь это сорта или гибриды, сопоставимые с европейским уровнем, по итогу рублевых затрат будут стоить столько же и даже больше, чем те, которые мы покупаем за рубежом.

И эти покупные семена будут и впредь обходиться дешевле, чем те, которые мы будем производить здесь, у себя! Это напрямую связано с теми технологическими процессами, которые мы должны сделать. Наши затраты здесь на производство семян четко коррелируют с курсом валют. Евро растет – у нас пропорционально растут издержки на производство. Потому что пропорционально растут цены на оборудование.

- Оборудование закупается за рубежом? Своего здесь нет?

– В том-то и дело, что нет. Здесь мы четко взаимосвязаны. Даже если мы на каких-то десять процентов связаны с ними, на нас это всё равно влияет. И от этого мы никуда не денемся. Я говорю однозначно: как бы мы ни стремились к импортозамещению, курсовая разница валют не позволит нам иметь здесь выгодные семена – до тех пор, пока государство не начнет туда вкладывать деньги. Потому что для того, чтобы создать первоначальную базу для выхода на высокий, очень современный уровень производства семян, надо произвести колоссальную затратную работу.

Мы, например, производим семена селекции СибНИИРС – есть уже некоторые вещи совместные, – и себестоимость их оказывается очень высокой. Даже раньше, когда еще валюта не была на таком уровне, они обходились нам в несколько раз дороже, чем если бы мы покупали семена за границей. А теперь представьте, что евро выросло в два раза. И сколько придется нам затратить, чтобы сделать хорошие семена?

- Не так давно в Минсельхозе был поставлен вопрос о развитии инфраструктуры для отечественного семеноводства. Какие-то позитивные сдвиги наметились, на Ваш взгляд?

– Я так думаю, вопрос поставлен, в первую очередь, по зерновым и техническим культурам. Овощные культуры находятся на заднем плане. Вначале, скорее всего, будет решаться вопрос по техническим культурам. По продажам рынок технических культур у нас очень емкий. И импорт здесь присутствует в очень больших объемах. Мы в этом бизнесе не находимся, но я знаю людей, которые этим занимаются, и знаю, какие деньги они зарабатывают. Поэтому, в принципе, нужно будет вначале поработать на этом направлении.

Что касается овощных культур, то здесь есть одна существенная проблема: необходим очень большой ассортимент. Чтобы воспроизвести всю палитру сортов, вам надо иметь от трех до пяти тысяч наименований! А не двадцать-тридцать, как в случае с техническими культурами. Любая нормальная европейская фирма, занимающаяся овощами, имеет именно такое количество наименований – более трех тысяч. И если мы претендуем на мировой уровень, нам придется иметь именно такой широкий спектр.

В этом случае государственная программа поддержки овощного семеноводства должна быть рассчитана как минимум на 10-15 лет. Понятно, что государство оказывает поддержку только на начальных этапах. А потом вы уже должны рассчитывать на то, что вас должен кормить рынок. У нас в европейской части страны есть компании, хорошо зарекомендовавшие себя на рынке, но до европейского уровня им еще далеко. Они не дошли даже до среднего уровня.

- В чем конкретно должна выражаться государственная поддержка?

– Прежде всего, чтобы развивалось отечественное семеноводство, необходимо приобретать соответствующее оборудование. Здесь очень многое упирается именно в технику. Как раз в этом государство и могло бы помочь. Без технического обеспечения никак не обойтись. То же касается и лабораторного оборудования. Нужен также набор машин, позволяющих чистить семена. Это очень, очень большие вложения, и без государственной поддержки килограмм семян будет у нас слишком дорого стоить.

Беседовал Олег Носков

Медицина завтрашнего дня

C 27 по 30 июня на площадке Технопарка новосибирского Академгородка проходит форум «Биомедицина-2016». В его программе  обсуждение проблем и перспектив персонализированной и трансляционной медицины в России, создания коллекций или биобанков клеточных моделей наследственных заболеваний человека, а также использования этих коллекций в междисциплинарных интеграционных проектах, которые направлены на исследования молекулярных механизмов болезней и поиск новых способов терапии.

Наша справка. Форум в цифрах и фактах

Общее количество участников – 330 человек.

Студентов, аспирантов, ординаторов – 70 человек.

В программе форума 50 постеров и  более 100 сообщений на 17 круглых столах.

В рамках форума пройдут следующие мероприятия:

– презентация коллективной монографии «Редактирование генов и геномов» под редакцией С.М. Закияна, С.П, Медведева, Е.В. Дементьевой и В.В. Власова;

– показ фильма «Sic transit Gloria mundi», посвященного А.А. Максимову;

– выставка микрофотографий сотрудников лаборатории эпигенетики развития ИЦиГ СО РАН;

– выставка фоторабот академика В.В. Власова.

География участников: на форум, помимо новосибирских ученых,  приехали гости из 21 города России, а также представители Армении, Белоруссии, Казахстана и Японии.

– Такие встречи позволяют ученым из разных научных центров договариваться о совместных действиях, без которых часто нельзя добиться необходимого результата, - утверждает один из организаторов форума, директор Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, академик Валентин Власов. – Конференции, симпозиумы собирают ученых в рамках одной специализации, и этой же специализацией ограничена их программа. А формат форума позволяет включить в повестку широкий круг вопросов и привлечь к их обсуждению самых разных специалистов, представителей власти и бизнеса.

А поговорить участникам форума есть о чем. В нынешнем веке медицина и клеточные технологии совершили заметный прорыв. Главных достижений два: ученые научились получать стволовые клетки (что позволяет уже в ближайшем будущем перейти к «выращиванию» органов в пробирках) и освоили методы редактирования генома (которые позволят, в частности, лечить генетические заболевания). На глазах формируется облик медицины будущего, которая будет способна одолеть многие, неизлечимые сегодня, болезни и увеличить продолжительность жизни человека в полтора-два раза. Вопрос в том, будет Россия участником этого процесса или нет. Пока что практически все важные результаты в указанной области получены зарубежными научными коллективами.

– Сегодня мы отстаем в области биомедицинских технологий на 10-15 лет и, если не принять экстренных мер, это отставание может стать непреодолимым, - отмечает один из организаторов и ведущих модераторов форума профессор Сурен Закиян (ИЦиГ СО РАН). – Изменения в мире в этой области происходят очень быстро. На днях в США дали разрешение Институту национального здоровья проводить работы по редактированию генома человека. И выделили на эти работы четверть миллиарда долларов. Это хорошо показывает серьезность их намерений. У нас ситуация, увы, иная. Медицина завтрашнего дня уже стоит в дверях, а мы по-прежнему смотрим назад. Слава Богу, 8 июня Государственная Дума приняла в третьем чтении законопроект «Об обращении биомедицинских клеточных продуктов».

Этот архиважный для научного сообщества закон прорабатывали в течение 10 лет. Наконец мы дождались его принятия. Как он будет работать, никто не знает. На круглом столе академик РАН Валентин Викторович Власов, непосредственно входивший в группу ученных, разрабатывающих законопроект, обсудит с научным сообществом основные принципы работы закона, его возможности.

Также в программе форума круглые столы, посвященные важнейшим открытиям в области биомедицины последних лет (о которых говорилось выше), а также отдельным технологиям и методикам терапии.

По словам организаторов, местом проведения форума Академгородок стал не случайно. Территория Новосибирского научного центра, с его научными институтами и НГУ, – оптимальная площадка для такого форума. Большая часть мероприятий в его программе будет проходить в открытом формате, для студентов и аспирантов предоставлена возможность полноправного участия и общения с ведущими учеными страны. Ну и конечно, о некоторых итогах форума мы расскажем нашим читателям в специальных репортажах.

Георгий Батухтин

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS